资源描述
TD-LTE课程试验手册
1. 基站开通相关无线参数学习
1.1 无线公关参数
【PLMN】:国家码、网络码,必需和运行商计划一致。
【同时保持超时开关】:假如设置为“使能”,基站GPS时钟丢失后,在“同时保持超时门限”时间内基站正常工作,超出门限则闭塞基站下全部小区,预防对其它周围基站造成交叉时隙干扰。试验室网络无GPS时钟时设置为不使能。
【用户无数据检测定时器】:在定时器时间内假如用户无数据传输则UE转入RRC-ONLY状态,释放PUCCH资源。
1.2 基带资源配置参数
【天线端口和天线通道映射关系】:对于8通道RRU,配置为00001111;表示前四通道映射端口0,后四通道映射端口1。对于双通道RRU,假如是双通道单天线则配置为0,15,15,15,15,15,15,15;假如使用了双天线,则配置为0,1,15,15,15,15,15,15。15表示该通道不使用或不存在。
【基带资源参考信号功率】:配置小区RS发射功率,能够调整该参数控制覆盖范围。
1.3 小区配置参数
【
PLMN】:国家码、网络码,必需和运行商计划一致。
【物理小区识别码(PCI)】:物理小区识别码,根据网络计划填写,确定后不能修改。
【跟踪区码】:跟踪区码TAC,依据计划配置。
【小区支持天线端口数量】:小区支持天线端口数,依据RRU类型和天线类型配置;单通道RRU只支持天线端口数1,只能使用单流。双通道RRU配置为2,支持2X2MIMO。指示小区目前支持最大天线端口数,发射分集和空间复用只有在多天线端口配置下才有意义。
【频段指示】:依据该小区实际使用频谱资源配置小区上下行载频所在频段指示和中心频点。频段指示和频谱范围对应关系:32:2545-2575,33:1900-1920, 34:-2025, 35:1850-1910, 36:1930-1990, 37:1910-1930, 38:2570-2620, 39:1880-1920, 40:2300-2400。
【上下行子帧分配配置】:现在常见配置 1,2,对应UL:DL 2:2;1:3时隙配比;
【特殊子帧配置】:现在常使用5,7,分别对应3:9:2;10:2:2配比。
【天线端口信号功率比】:包含小区RSPDSCHEPRE和不包含小区RSPDSCHEPRE比值。下行功率控制参数PA。
【小区系统频域带宽】:包含TD-LTE支持带宽可能,依据实际选择,如20M,10M等等。
【上行MCS最小值】:小区上行链路配置最小MCS值。
【上行MCS最大值】:小区上行链路配置最大MCS值。
【下行MCS最小值】:小区上行链路配置最小MCS值。
【下行MCS最大值】:小区上行链路配置最大MCS值。
【下/上行UE最大分配RB数】:此项和上面系统频域带宽相关,假如是20M带宽,则保持默认100即可,若是15M带宽则两项均改为75,10M带宽改为50,5M带宽改为25,3M带宽改为15,1.4M带宽改为6。
【CFI选择】:PCFICH信道取值,决定控制区域所占OFDM符号数目。 固定CFI(1、2、3),取值和用户容量相关。CFI值配置越大,用户容量越高。
【定时指派定时器】:在Time Alignment Timer定时器使用期内,UE认为目前处于同时状态。当定时器失效时,UE在发送任何上行数据前,全部会提议随机接入过程请求定时指派命令。
【切换模式选择】:MIMO工作模式选择。
【小区上行64QAM解调能力】:该参数指示小区是否含有64QAM解调能力。
【广播寻呼CCE聚合度】:广播SIB信息及寻呼信息所对应PDCCH信道所占用CCE数目。
【CCE聚合度】:除广播寻呼外其它PDCCH信道占用CCE数目,“自适应调整”是指依据用户信道环境动态调整PDCCH信道所占用CCE数目。
【上行MU-MIMO使能开关】:是否使用上行MU-MIMO开关。
1.4 邻接小区配置
配置TD-LTE邻接小区:
【邻接小区所在移动国家码】:邻区配置移动国家码MCC。
【邻接小区所在移动网络码】:邻区配置移动国家码MNC。
【频段指示】:邻区所使用频段。
【中心频率】:邻区配置中心频点。
【物理小区识别码】:邻区配置PCI。
【跟踪区域码】:邻区所属跟踪区域码TAC。
【PLMN列表】:邻区所属PLMN。
【小区下行系统频域带宽】:邻区系统带宽。
【小区是否使用天线端口1】:指示小区是否使用天线端口1,是否能够支持双流。
1.5 E-UTRAN邻接关系配置
【支持X2接口切换】:指示是否能够经过X2接口切换。
【服务小区和E-UTRAN系统内邻区关系】:定义服务小区和邻区位置关系。
【小区个体偏移】:切换参数小区个体偏移量CIO。
【邻接小区状态指示】:指示空闲态和连接态UE均可进入该邻区。
【底层提供基础覆盖小区能够容忍RRC连接数】:邻区所支持RRC连接数。
1.6 试验任务
(1) 修改【基带资源参考信号功率】,用测试手机测试同一位置下行RSRP信号场强改变。
(2) 修改【上下行子帧分配配置】测试不一样时隙配比时FTP上传、下载速率或Iperf灌包测试速率改变。
(3) 修改【特殊子帧配置】,测试不一样配比时下行速率改变情况。
(4) 修改【小区系统频域带宽】,测试不一样系统带宽时上下行速率改变。
(5) 修改【上行MCS最大值】,测试上行速率改变。
(6) 修改【下行MCS最大值】,测试下行速率改变。
(7) 修改【下行UE最大分配RB数】、【上行UE最大分配RB数】,测试上下行速率改变情况。
(8) 修改【切换模式选择】,测试TM1单天线端口、TM2传输分集、TM3开环空间复用、TM4闭环空间复用不一样MIMO模式时,小区FTP下载或灌包测试速率。
2. 信令跟踪分析系统
信令跟踪分析系统关键功效是实现在基站侧进行信令跟踪,实时显示信令跟踪结果。
2.1 LTE经典信令步骤
2.1.1 Attach步骤
UE刚开机时,优异行物理下行同时,搜索测量进行小区选择,选择到一个suitable或acceptable小区后,驻留并进行附着过程。附着完成后,默认承载建立成功,UE可取得PDN address信息。
附着步骤图以下:
信令步骤说明:
(1)步骤1~5会建立RRC连接,步骤6、9会建立S1连接,完成这些过程即标志着NAS signalling connection建立完成,见24.301。
(2)消息7说明:UE刚开机第一次attach,使用IMSI,无Identity过程;后续,假如有有效GUTI,使用GUTI attach,关键网才会提议Identity过程(为上下行直传消息)。
(3)消息10~12说明:假如消息9带了UE Radio Capability IE,则eNB不会发送UECapabilityEnquiry消息给UE,即没有10~12过程;不然会发送,UE上报无线能力信息后,eNB再发UE Capability Info Indication,给关键网上报UE无线能力信息。
(4)为了降低空口开销,在IDLE下MME会保留UE Radio Capability信息,在INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息会带给eNB,除非UE在实施attach或"first TAU following GERAN/UTRAN Attach" or "UE radio capability update" TAU过程(也就是这些过程MME不会带UE Radio Capability信息给eNB,并会把当地保留UE Radio Capability信息删除,eNB会问UE要能力信息,并报给MME。
(5)消息13~15说明:eNB发送完消息13,并不需要等收到消息14,就直接发送消息15。
(6)假如提议IMSI attach时,UEIMSI和另外一个UEIMSI反复,而且其它UE已经attach,则关键网会释放先前UE。假如IMSI中MNC和关键网配置不一致,则关键网会回复attach reject。
(7)消息9说明:该消息为MME向eNB提议初始上下文建立请求,请求eNB建立承载资源,同时带安全上下文,可能带用户无线能力、切换限制列表等参数。UE安全能力参数是经过attach request消息带给关键网,关键网再经过该消息送给eNB。UE网络能力(安全能力)信息改变话,需要提议TAU。
2.1.2 Detach步骤
(1)关机去附着:
UE关机时,需要提议去附着步骤,通知网络释放其保留该UE全部资源,步骤图以下:
假如是非关机去附着,则会收到MMEDetach Accept响应消息和eNBRRC Connection Release消息。
(2)非关机去附着
IDLE下提议非关机去附着
CONNECTED下提议非关机去附着:
2.1.3 Service Request步骤
UE在IDLE模式下,需要发送业务数据时,提议service request过程,步骤图以下:
(1)处于RRC_IDLE态UE进行Service Request过程,提议随机接入过程,即MSG1消息;
(2)eNB检测到MSG1消息后,向UE发送随机接入响应消息,即MSG2消息;
(3)UE收到随机接入响应后,依据MSG2TA调整上行发送时机,向eNB发送RRCConnectionRequest消息,即MSG3消息;
(4)eNB向UE发送RRCConnectionSetup消息,包含建立SRB1承载信息和无线资源配置信息;
(5)UE完成SRB1承载和无线资源配置,向eNB发送RRCConnectionSetupComplete消息,包含NAS层Service Request信息;
(6)eNB选择MME,向MME发送INITIAL UE MESSAGE消息,包含NAS层Service Request消息;
(7)UE和EPC间实施鉴权步骤,和GSM不一样是:4G鉴权是双向鉴权步骤,提升网络安全能力。
(8)MME向eNB发送INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息,请求建立UE上下文信息;
(9)eNB接收到INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息,假如不包含UE能力信息,则eNB向UE发送UECapabilityEnquiry消息,查询UE能力;
(10)UE向eNB发送UECapabilityInformation消息,汇报UE能力信息;
(11)eNB向MME发送UE CAPABILITY INFO INDICATION消息,更新MMEUE能力信息;
(12)eNB依据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中UE支持安全信息,向UE发送SecurityModeCommand消息,进行安全激活;
(13)UE向eNB发送SecurityModeComplete消息,表示安全激活完成;
(14)eNB依据INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息中ERAB建立信息,向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息进行UE资源重配,包含重配SRB1和无线资源配置,建立SRB2信令承载、DRB业务承载等;
(15)UE向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息,表示资源配置完成;
(16)eNB向MME发送INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE响应消息,表明UE上下文建立完成。步骤到此时完成了service request,随即进行数据上传和下载。
(17)信令17~20是数据传输完成后,对UE去激活过程,包含UE context release步骤。
2.1.4 切换步骤
2.1.4.1 切换含义及目标
当正在使用网络服务用户从一个小区移动到另一个小区,或因为无线传输业务负荷
量调整、激活操作维护、设备故障等原因,为了确保通信连续性和服务质量,系统要将该用户和原小区通信链路转移到新小区上,这个过程就是切换。
本文中所描述均为LTE系统内切换,系统间切换需要UE支持,并不做具体描述。在LTE系统中,切换能够分为站内切换、站间切换(或基于X2口切换、基于S1口切换),当X2接口数据配置完善且工作良好情况下就会发生X2切换,不然基站间就会发生S1切换。通常来说X2切换优先级高于S1切换。
2.1.4.2 切换发生过程
基站依据不一样需要利用移动性管理算法给UE下发不一样种类测量任务,在RRC重配消息中携带 MeasConfig 信元给UE下发测量配置;UE收到配置信息后,对测量对象实施测量,并用测量上报标准进行结果评定,当评定测量结果满足上报标准后向基站发送对应测量汇报,比如A2\A3等事件。基站经过终端上报测量汇报判决是否实施切换。
当判决条件达成时,实施以下步骤:
切换准备:目标网络完成资源预留。
切换实施:源基站通知UE实施切换;UE在目标基站上连接完成。
切换完成:源基站释放资源、链路,删除用户信息。
值得注意是LTE系统中,切换命令封装在消息RRC_CONN_RECFG信令消息中。
2.1.4.3 站内切换
当UE所在源小区和要切换目标小区同属一个eNB时,发生eNB内切换。eNB内切换是多种情形中最为简单一个,因为切换过程中不包含eNB和eNB之间信息交互,也就是X2、S1接口上没有信令操作,只是在一个eNB内两个小区之间进行资源配置,所以基站在内部进行判决,而且不需要向关键网申请更换数据传输路径。
站内切换步骤说明:
其中步骤1、2、3、4为切换准备阶段,步骤5、6为切换实施阶段,步骤7为切换完成阶段。
(1)eNodeB向UE下发测量控制,经过RRC Connection Reconfigration消息对UE测量类型进行配置;
(2)UE根据eNodeB下发测量控制在UERRC协议端进行测量配置,并向eNodeB发送RRC Connection Reconfigration Complete消息表示测量配置完成;
(3)UE根据测量配置向eNodeB上报测量汇报;
(4)eNodeB依据测量汇报进行判决,判决该UE将发生eNodeB内切换,在新小区内进行资源准入,资源准入成功后为该UE申请新空口资源;
(5)资源申请成功后eNodeB向UE发送RRC Connection Reconfigration消息,指示UE提议切换动作;
(6)UE接入新小区后eNodeB发送RRC Connection Reconfigration Complete消息指示UE已经接入新小区;
(7)eNodeB收到重配置完成消息后,释放该UE在源小区占用资源。
2.1.4.4 X2切换步骤
当UE所在源小区和要切换目标小区不属于同一eNodeB时,发生eNodeB间切换,eNodeB间切换步骤复杂,需要加入X2和S1接口信令操作。X2切换前提条件是目标基站和源基站配置了X2链路,且链路可用。
u 在接到测量汇报后需要先经过X2接口向目标小区发送切换申请(目标小区是否存在接入资源);
u 得到目标小区反馈后(此时目标小区资源准备已完成)才会向终端发送切换命令,并向目标侧发送带有数据包缓存、数据包缓存号等信息SNStatus Transfer消息;
u 待UE在目标小区接入后,目标小区会向关键网发送路径更换请求,目标是通知关键网将终端业务转移到目标小区,更新用户面和控制面节点关系;
u 在切换成功后,目标eNB通知源eNB释放无线资源。X2切换优先级大于S1切换,确保了切换时延更短,用户感知愈加好。
X2切换步骤说明:
其中步骤1、2、3、4、5、6、7为切换准备阶段,步骤8、9为切换实施阶段,步骤10、11、12、13为切换完成阶段:
(1)源eNodeB向UE下发测量控制,经过RRC Connection Reconfigration消息对UE测量类型进行配置;
(2)UE根据eNodeB下发测量控制在UERRC协议端进行测量配置,并向eNodeB发送RRC Connection Reconfigration Complete消息表示测量配置完成;
(3)UE根据测量配置向eNodeB上报测量汇报;
(4)源eNodeB依据测量汇报进行判决,判决该UE发生eNodeB间切换,也有可能负荷分担原因触发切换;
(5)源eNodeB向目标eNodeB发生HANDOVER REQUEST消息,指示目标eNodeB进行切换准备,切换请求消息包含源eNB分配Old eNB UE X2AP ID,MME分配MME UE S1AP ID,需要建立EPS承载列表和每个EPS承载对应关键网侧数据传送地址。目标ENB收到HANDOVER REQUEST后开始对要切换入ERABs进行接纳处理。;
(6)目标小区进行资源准入,为UE接入分配空口资源和业务SAE承载资源;
(7)目标小区资源准入成功后,向源eNodeB 发送“切换请求确定”消息,指示切换准备工作完成,“切换请求确定”消息包含New eNB UE X2AP ID、Old eNB UE X2AP ID、新建EPS承载对应在D侧上下行数据传送地址、目标侧分配专用接入署名等参数;
(8)源eNodeB将分配专用接入署名配置给UE,向UE发送RRC Connection Reconfigration消息命令UE实施切换动作;
(9)UE向目标eNodeB发送RRC Connection Reconfigration Complete消息指示UE已经接入新小区,表示UE已经切换到了目标侧。同时,切换期间业务数据转发开始进行;
(10)目标eNodeB向MME发送PATH SWITCH REQUEST消息请求,请求MME更新业务数据通道节点地址,通知MME切换业务数据接续路径,从源eNB到目标eNB,消息中包含原侧侧MME UE S1AP ID、目标侧侧分配eNB UE S1AP 、EPS承载在目标侧将使用下行地址;
(11)MME成功更新数据通道节点地址,向目标eNodeB发送PATH SWITCHREQUEST ACKNOWLEDGE消息,表示能够在新SAE bearers上进行业务通信;
(12)UE已经接入新小区,而且在新小区能够进行业务通信,需要释放在源小区所占用资源,目标eNodeB向源eNodeB发送UE CONTEXTRELEASE消息;
(13)源eNodeB释放该UE上下文,包含空口资源和SAE bearers资源。
2.1.4.5 S1切换步骤
S1切换步骤和X2切换类似,只不过全部站间交互信令及数据转发全部需要经过S1口到关键网进行转发,时延比X2口略大。协议36.300中要求eNodeB间切换通常全部要经过X2接口进行,但当以下条件中任何一个成立时则会触发S1接口eNodeB间切换:
(1)源eNodeB和目标eNodeB之间不存在X2接口;
(2)源eNodeB尝试经过X2接口切换,但被目标eNodeB拒绝。
从LTE网络结构来看,能够把两个eNodeB和MME之间S1接口连同MME实体看做是一个逻辑X2接口。相比较于经过X2接口步骤,经过S1接口切换步骤在切换准备过程和切换完成过程有所不一样。S1切换前提条件:目标基站和源基站没有配置X2链路,或是配置X2链路不可用。假如同时配置了X2和S1链路,优先走X2切换。下图中步骤没有跨MME和SGW,相对简单。即使包含跨MME,主步骤差异不大,关键在关键网信令会更多一点而已。
S1切换步骤说明:
其中步骤1到9为切换准备过程,步骤10、11为切换实施过程,步骤12到16为切换完成过程。
(1)图中1~4步骤和X2切换相同,不做累述;
(2)源eNB经过S1接口HANDOVER REQUIRED消息提议切换请求,消息中包含MME UE S1AP ID、源侧分配eNB UE S1AP ID等信息。
(3) MME向目标eNB发送HANDOVER REQUEST消息,消息中包含MME分配MME UE S1AP ID、需要建立EPS列表和每个EPS承载对应关键网侧数据传送地址等参数。
(4)目标eNB分配后目标侧资源后,进行切换入承载接纳处理,假如资源满足,小区接入许可就给MME发送HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE消息,包含目标侧侧分配eNB UE S1AP ID,接纳成功EPS承载对应eNodeB侧数据传送地址等参数。
(5)源eNB收到HANDOVER COMMAND,获知接纳成功承载信息和切换期间业务数据转发目标侧地址 。
(6)源eNB向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息,指示UE切换指定小区。
(7)源eNB经过eNB Status Transfer消息,MME经过MME Status Transfer消息 ,将PDCP序号经过MME从源eNB传输到目标eNB。目标eNB收到UE发送RRC Connection Reconfiguration Complete消息,表明切换成功。
(8)目标eNodeB向MME发送PATH SWITCH REQUEST消息请求,请求MME更新业务数据通道节点地址,通知MME切换业务数据接续路径,从源eNB到目标eNB,消息中包含原侧侧MME UE S1AP ID、目标侧侧分配eNB UE S1AP 、EPS承载在目标侧将使用下行地址;
(9)MME成功更新数据通道节点地址,向目标eNodeB发送PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息,表示能够在新SAE bearers上进行业务通信;
(10)目标侧eNB发送HANDOVER NOTIFY消息,通知MME目标侧UE已经成功接入。
(11)源ENB收到“UE CONTEXT RELEASE COMMAND”消息后,开始进入释放资源步骤。
2.1.5 寻呼步骤网络提议paging步骤
(1)S_TMSI寻呼
UE在IDLE模式下,当网络需要给该UE发送数据(业务或信令)时,提议寻呼过程,步骤图以下:
当网络发生错误需要恢复时(比如S-TMSI不可用),可提议IMSI寻呼,UE收到后实施当地detach,然后再开始attach。
2.2 信令跟踪步骤
点击视图à系统工具
点击信令跟踪àUE级小区信令,选择跟踪基站及小区,下一步。
选择跟踪接口,下一步:
选择任务实施时间时长:
注意:点“高级”à打开celltrace,“确定”以后点击完成。
任务同时后,双击任务即可出现下面界面显示跟踪到信令:
2.3 试验任务
(1) 跟踪UE开机注册步骤
(2) 跟踪UE业务请求步骤
(3) 跟踪Paging步骤
(4) 跟踪切换步骤
(5) 依据detach步骤
3. 动态管理功效模块
动态管理模块关键功效是对基站设备进行操作管理,如复位、重启及基站状态、单板状态及接口状态进行查询。
点击视图—>动态管理
动态管理功效操作步骤:
(1)选择基站;(2)选择实施命令;(3)选择对象;(4)点击实施命令按钮。
3.1 试验任务:
(1) 查询网元状态。
(2) 查询单板信息。
(3) 查询SCTP链路状态。
(4) 查询物理层端口。
(5) 查询光口状态。
(6) 查询小区状态。
(7) 立即关断小区/解关断小区。
(8) 查询小区基带资源信息。
(9) 查询下行RB信息。
4. LTE随机接入
4.1 随机接入步骤
随机接入是蜂窝系统应含有最基础功效,它使终端和网络建立通信连接成为可能,因为用户随机性、无线环境复杂性决定了这种接入提议和采取资源也含有随机性,所以随机接入成功率取决于随机接入步骤是否能够顺利完成。
从随机接入提议目标来看关键有:
u 请求初始接入
u 从空闲状态向连续状态转换
u 支持eNB之间切换过程
u 取得/恢复上行同时
u 向eNB请求UE ID
u 向eNB发出上行发送资源请求
总体来说随机接入就是UE和eNB建立无线链路,获取/恢复上行同时。
从随机接入步骤提议场景来看,关键有以下多个情况:
随机接入分为基于竞争 (可应用于上述全部场景)、基于非竞争(只应用于切换和下行数传场景)两种步骤接入网络。其区分为针对两种步骤选择随机接入前缀方法不一样。前者为UE从基于冲突随机接入前缀中依据一定算法随机选择一个随机前缀;后者是基站侧经过下行专用信令给UE指派非冲突随机接入前缀。
基于竞争模式随机接入:
RRC_IDLE状态下初始接入;
无线链路犯错以后初始接入;
RRC_CONNECTED状态下,当有上行数据传输时,比如在上行失步后“non-synchronised”, 或没有PUCCH资源用于发送调度请求消息,也就是说在这个时候除了经过随机接入方法外,没有其它路径告诉eNB,UE存在上行数据需要发送。
基于非竞争模式随机接入:
RRC_CONNECTED状态下,当下行有数据传输时,这时上行失步“non-synchronised”,因为数据传输除了接收外,还需要确定,假如上行失步话,eNB无法确保能够收到UE确实定信息,因为这时下行还是同时,所以能够经过下行消息告诉UE提议随机接入需要使用资源,比如前导序列和发送时机等,因为这些资源全部是双方已知,所以不需要经过竞争方法接入系统。
切换过程中随机接入,在切换过程中,目标eNB能够经过服务eNB来告诉UE它能够使用资源。
基于竞争随机接入步骤说明:
(1)MSG1:UE在RACH上发送随机接入前缀,携带preamble码;
(2)MSG2:eNB侧接收到MSG1后,在DL-SCH上发送在MAC层产生随机接入响应(RAR),RAR响应中携带了TA调整和上行授权指令和T-CRNTI(临时CRNTI);
(3)MSG3(连接建立请求):UE收到MSG2后,判定是否属于自己RAR消息(利用preamble ID查对),并发送MSG3消息,携带UE-ID。UERRC层产生RRC Connection Request 并映射到UL –SCH上CCCH逻辑信道上发送;
(4)MSG4(RRC连接建立):RRC Contention Resolution 由eNBRRC层产生,并在映射到DL –SCH上CCCH or DCCH(FFS)逻辑信道上发送,UE正确接收MSG4完成竞争处理。
Ø 在随机接入过程中,MSG1和MSG2是低层消息,L3层看不到,所以在信令跟踪上,UE入网第一条信令便是MSG3(RRC_CONN_REQ)
Ø MSG2消息由eNBMAC层产生,并由DL_SCH承载,一条MSG2消息能够同时对应多个UE随机接入请求响应。
Ø eNB使用PDCCH调度MSG2,并经过RA-RNTI进行寻址,RA-RNTI由承载MSG1PRACH时频资源位置确定;
Ø MSG2包含上行传输定时提前量、为MSG3分配上行资源、临时C-RNTI等;
Ø UE在接收MSG2后,在其分配上行资源上传输MSG3
Ø 针对不一样场景,Msg3包含不一样内容:
l 初始接入:携带RRC层生成RRC连接请求,包含UES-TMSI或随机数;
l 连接重建:携带RRC层生成RRC连接重建请求,C-RNTI和PCI;
l 切换:传输RRC层生成RRC切换完成消息和UEC-RNTI;
l 上/下行数据抵达:传输UEC-RNTI;
竞争处理
初始接入和连接重建场景
切换,上/下行数据抵达场景
竞争判定
MSG4携带成功解调MSG3消息拷贝,UE将其和本身在MSG3中发送高层标识进行比较,二者相同则判定为竞争成功
UE假如在PDCCH上接收到调度MSG4命令,则竞争成功
调度
MSG4使用由临时C-RNTI加扰PDCCH调度
eNB使用C-RNTI加扰PDCCH调度MSG4
C-RNTI
MSG2中下发临时C-RNTI在竞争成功后升级为UEC-RNTI
UE之前已分配C-RNTI,在MSG3中也将其传给eNB。竞争处理后,临时C-RNTI被收回,继续使用UE原C-RNTI
基于非竞争随机接入步骤说明:
(1)MSG0:eNB 经过下行专用信令给UE指派非冲突随机接入前缀(non-contention Random Access Preamble ),这个前缀不在BCH上广播集合中。
(2)MSG1:UE在RACH上发送指派随机接入前缀。
(3)MSG2:ENBMAC层产生随机接入响应,并在DL-SCH上发送。对于非竞争随机接入过程,preamble码由ENB分配,到RAR正确接收后就结束。
Ø UE依据eNB指示,在指定PRACH上使用指定Preamble码提议随机接入。
Ø MSG0:随机接入指示消息
对于切换场景,eNB经过RRC信令通知UE;
对于下行数据抵达和辅助定位场景,eNB经过PDCCH通知UE;
Ø MSG1:发送Preamble码
UE在eNB指定PRACH信道资源上用指定Preamble码提议随机接入。
Ø MSG2:随机接入响应
MSG2和竞争机制格式和内容完全一样,能够响应多个UE发送MSG1。
4.2 随机接入信道PRACH功控
PCMAX:为UE 最大发射功率。23dBm是协议定义默认值。
Po_pre:表示当PRACH 前导格式为0,在满足前导检测性能时,eNodeB所期望目标功率水平。经过参数PreambInitRcvTargetPwr设置初始值。
PL:为UE 估量下行路径损耗值,经过RSRP(RS Received Power)测量值和小区参考信号发射功率取得)。
: 表示目前配置前导格式基于前导格式0之间功率偏置值。
Npre:表示该UE 发送前导次数,不能超出最大前导发送次数。
:表示前导功率攀升步长,经过参数PwrRampingStep设置。
eNodeB 经过系统消息SIBs 将Po_pre、 下发到UE,UE依据这些信息和PL和统计Npre计算得到随机接入前导发射功率。
PRACH功率控制目标是在确保eNodeB随机接入成功率前提下,UE以尽可能小功率发射前导,从而降低手机能耗,降低对邻小区干扰。
PRACH功率控制
PreambleInitialReceivedTargetPower
初始接收目标功率(dBm)
表示当PRACH前导格式为格式0时,eNB期望目标信号功率水平,由广播消息下发。
-100dBm~-104dBm
PreambleTransMax
前导码最大传输次数
该参数表示前导传送最大次数。
n8,n10
powerRampingStep
功率调整步长
表示PRACH重新接入时功率攀升步长。PRACH没有接入成功,就需要对应增加功率步长,确保用户成功接入。
dB2,dB4
P-max
UE最大发射功率
UE最大发射功率
23dBm
4.3 随机接入相关参数
【随机接入前缀发送时刻配置】:该参数指示了PRACH许可发送无线帧号和子帧号配置,不一样配置指示了PRACH接入机会,可发送无线帧号和子帧号越多,则接入机会越多。对同一个Preamble Format,该值越大,可用于随机接入子帧数越多,意味着随机接入时域资源越多。详见3GPP协议36.211。
【随机接入前缀起始RB号】:该参数用于确定随机接入前缀占用资源位置,取值范围是:0 <= PrachFreqOffset <= N_RB(UL)–6,PRACH共占用6个资源块,为了尽可能降低对上行数据调度限制,将PRACH分配在紧靠PUCCH资源块内。
【小区高速移动属性】:该参数指示了该小区是否属于高速小区;小区为高速移动小区和非高速移动小区时,UE经过根序列产生PRACH前缀序列循环移位方法是不一样;对于高速小区其进行循环移位也是有限制,;而对于非高速小区,其进行循环移位是没有限制。以终端移动速度门限来判定小区高速属性,假如大于该门限则为高速小区。
【基于竞争冲突随机接入前导署名】:该参数定义了小区中基于竞争冲突随机接入前导署名个数。基于竞争每秒随机接入次数越多,numberOfRA-Preambles需要配置越多。
【产生64个前缀序列逻辑根序列起始索引号】:该参数指示了小区中产生64个PRACH前缀序列逻辑根序列起始索引号。一个小区能够有64个有效前缀序列,64个前缀序列产生方法以下:经过逻辑索引号RACH_ROOT_SEQUENCE(由系统消息广播)所标识第一个根序列根据全部有效循环偏移得到。另外当64个前缀循环序列不能经过一个Zadoff-Chu根序列产生时,能够用RACH_ROOT_SEQUENCE下一个连续索引号来产生,直到产生64个前缀序列号为止。相邻小区逻辑根序列索引不能相同,且复用频率尽可能小;高速小区逻辑根序列分配受Ncs限制。
【基于逻辑根序列循环移位参数(Ncs)】:该参数用于确定产生PRACH 前缀循环移位位数;一个小区能够有64个有效前缀序列,64个前缀序列产生方法以下:经过逻辑索引号RACH_ROOT_SEQUENCE(由系统消息广播)所标识第一个根序列根据全部有效循环偏移(和Ncs相关)得到。另外当64个前缀循环序列不能经过一个Zadoff-Chu根序列产生时,能够用RACH_ROOT_SEQUENCE下一个连续索引号来产生,直到产生64个前缀序列号为止。
【Group A中前导署名数】:该参数定义了小区中Group A中随机接入前导署名个数。GroupA中UE提议竞争随机接入越多,sizeOfRA-PreamblesGroupA越大。
【PRACH功率攀升步长】:当UE发送随机接入前缀后,未收到响应,则会把发射功率加上PrStep进行再次尝试,直到前缀发送次数达成Max retrans number for prach。PRACH功率攀升步长越大,重传发送功率越大,增加接入概率但有可能造成功率浪费和无须要干扰。
【PRACH前缀最大发送次数】:当UE发送随机接入前缀后,未收到响应,则会把发射功率加上Power step for prach 进行再次尝试,直到前缀发送次数达成Max retrans number for prach。PRACH前缀最大发送次数越多,功率攀升越轻易达成最大值,但也增加了接入延时。
【PRACH初始前缀接收功率】:该参数指示了PRACH前缀初始发射功率,PRACH初始前缀发射功率越大,本小区UE接入概率越高,但可能会造成功率浪费和干扰。
【随机接入前缀组消息长度】:UE选择随机接入前导为group A或group B时Message3大小门限。
【eNodeB配置Group B preamble传输功率偏移】:UE选择group B时Message3发射功率偏置值,在原功率基础上增加量。
【UE对随机接入前缀响应接收搜索窗口】:当UE发送随机接入前缀以后,则UE将在[RA_WINDOW_BEGIN—RA_WINDOW_END]窗口监测随机接入响应;该参数是给出了UE监测窗口大小。ra-ResponseWindowSize 越大,UE检测随机接入响应时间就越长。
【Message 3 最大发送次数】:在随机接入过程中,message 3 HARQ最大发送次数,maxHARQ-Msg3Tx越大,Msg3检测概率越高,延时越大。
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