LTE 网规网优FAQ_信令及其它篇
内容来源：本站原创作者：管理员 发布时间：2020-04-08 01:59:02浏览：4635
9.1 LTE系统消息介绍
LTE系统消息主要包括MIB和SIB，如下所示：
MIB：下行链路带宽，SFN和PHICH信道配置信息
SIB1：小区接入信息和SIB（除了SIB1）的调度信息
SIB2：小区接入bar信息以及无线信道配置参数
SIB3：服务小区重选信息
SIB4：同频邻区重选信息
SIB5：异频重选信息
SIB6：UTRAN重选信息
SIB7：GERAN重选信息
SIB8：CDMA2000重选信息
SIB9：HOMA ENB ID
SIB10~SIB11：ETMS（Earthquake and Tsunami Warning System）通知系统消息MIB在BCH上传送，SIB
在DL-SCH信道传送，如下图所示：
UE会在以下几种情况启动系统消息的获取：
小区选择、重选
切换
异系统切换
掉线后回复
收到系统消息改变指示（Paging）
超过系统信息的最大有效时限
实际中在UE侧跟踪信令观察系统消息时，只能直接观察到MIB和SIB1，其它的SIB系统消息类型只能打开后才能看出到底是SIB几。
9.2 LTE缺省承载和专用承载介绍
（1）缺省承载的建立主要有下面两种场景：
a、UE在ATTACH过程中，网侧为UE建立一条固定数据速率的缺省承载，以保证其基本的业务需求；如下图所示，Initial Context建立过程对应的就是缺省承载建立的过程。缺省承载对应的QCI通常为9.
b、在UE ATTACH成功，第一条缺省承载建立的前提下，UE请求访问其它PDN时，网络侧将会触发与UE请求PDA的缺省承载的建立。
（2）当UE需要访问特定业务时，而该业务缺省承载无法满足其QoS要求时，UE和核心网之间就需要建立专有承载。专有承载的建立智能由网络侧来发起，但是UE可以触发网络侧建立转悠承载。如下图所示的eRAB建立过程：
9.3 LTE RRC Connection ReconfigURation介绍
LTE L3信令中，经常看到很多情况下都是RRC Connection ReconfigURation和RRC Connection
ReconfigURation Complete，虽然表面上看起来相同，但实际所起的作用是不同的。比如下面所示的切换流程，第一个RRC Connection ReconfigURation是发切换命令；第二个RRC Connection Reconfiguration是测量配置。
（1）如果RRC Connection ReconfigURation中包含mibilityControllnfo，那主要作用就是eNodeB发切换命令给UE执行切换；
（2）如果RRC Connection ReconfigURation紧跟在RRC Connection Re-establishment之后，其作用通常都是重建SRB2和DRB；
（3）如果RRC Connection ReconfigURation中包含measConfig，那其主要作用就是进行测量配置；主要包括测量对象增加/修改/或删除、测量ID增加/修改或删除、测量报告配置增加/修改或删除、测量Gap等参数；
（4）如果RRC Connection ReconfigURation中包含radioResourceConfigDedicated，其作用主要是执行无线资源配置，主要包括：SRB增加和重配置、DRB增加/重配置和释放、Mac和SPS（半静态调度）配置以及物理信道配置等；
9.4 LTE UE能力等级介绍
根据协议36.306，LTE UE能力等级主要分为5种。下表是下行UE不同能力的一些具体参数，可以看出2X2MIMO情况下，单个UE的峰值速率在150M左右，对应CAT4，实测速率可以达到140M左右。对于采用4X4MIMO的Cat5来说，峰值速率接近300M。
下表是上行不同UE能力等级的一些参数，从中可以看出，只有Cat5可以支持64QAM，峰值速率可以达到75M左右。上下行峰值速率之所以差别这么大，主要由于上行是天线发射，无法实现MIMO技术来提高上行小区吞吐率。
实际中，UE的能力等级信息可从S1口的Initial UE Context Setup Request信令或空口的UE_Cap_Info消息中看到。
9.5 为什么实际LTE测试中打开邻小区情况下下行吞吐率有严重下降？
LTE上行采用SC-FDMA技术，每个用户使用不同的频带，因此上行本小区内用户之间没有干扰，上行的干扰主要来自邻小区的用户。实际中，在建网初期，由于网络用户比较少，所以上行受到的邻区干扰会小一些。
单小区情况下，下行各用户由于使用不同的RB，在频域和时域上时错开的，因此也不存在干扰。多小区情况下的干扰主要来自邻区，邻区的RS、公共信道还有数据信道都会对邻区的RS、公共信道或数据信道造成干扰。下图是一个站两个小区干扰示意图，从中可以看出SectorO子帧O的RS受到了邻区Sector1信道PCFICH和BCH的干扰，子帧1~9RS受到邻区PCFICH干扰。因此实际中单小区情况和多小区情况相同位置情况下，有实力表明SINR会从28dB恶化到18dB，吞吐率从80M左右恶化到30M左右。这只是一个例子，实际中不同场景不同位置具体表现会有所不同，但趋势是相同的，也就是有邻区影响的情况下比单小区情况下，下行吞吐率会有较大的恶化，这是正常现象。通过良好的RF优化可以减轻这种现象，但无法避免。
9.6 LTE 上下行峰值速率计算
（1）下行峰值速率：
以20M带宽为例，可用RB为100.
c、SCH信号时域占用第0个和第5个子帧的第一个时隙的第5个和第6个符号，分别对应SSS（从同步信号）和PSS（主同步信号），如上图所示。频域占用中间6个RB。从事于上一帧及整个频率上来考虑，SCH的开销为（2*12*2*6）/（12*14*100）=span>。
d、BCH时域上占用第一个子帧的第7、8、9、10符号，每4帧出现一次，频率占用中间6RB。因此BCH的开销为（4*12-4）*6/（4*12*14*100）=span>。
这样下行在采用64QAM、2*2 MIMO以及编码率为1情况下，峰值速率为：
100*12*14*（1-2/21-4/21-0.1714%-0.3929%）*2*6*1000=142.86Mbps.
100——100个RB；
12——每个RB12个子载波；
14——Normal CP情况下，每个子帧14个符号；
2——采用2*2MIMO复用模式情况下，速率加倍；
6——64QAM每个符号对应6个bit；
上面只是一个简单的估算，实际中用户少的时候，PDCCH占用的符号数可以减小，此时单用户峰值速率可以提高。此外，上面假设编码效率是1，实际中不可能完全做到1。目前实际中测到的最大速率基本在140左右。。协议规定的理论峰值速率在150.75Mbps。
（2）上行峰值速率
上行的计算和下行类似，20M带宽情况下，假设PUCCH占用2个RB，根据调度的RB数应该是2/3/5乘积原则，可用RB数为96.上行导频开销为1/7。PRACH占用6RB，假设周期为20ms。
此时最大吞吐率可以达到：
96*12*14*（1-1/7）*4*1000*0.95*0.855+90*12*14*（1-1/7）*4*1000*0.05*0.855=47.13Mbps
此处假设上行不支持64QAM，最大编码率为0.855.
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LTE系统消息主要包括MIB和SIB，如下所示：
MIB：下行链路带宽，SFN和PHICH信道配置信息
SIB1：小区接入信息和SIB（除了SIB1）的调度信息
SIB2：小区接入bar信息以及无线信道配置参数
SIB3：服务小区重选信息
SIB4：同频邻区重选信息
SIB5：异频重选信息
SIB6：UTRAN重选信息
SIB7：GERAN重选信息
SIB8：CDMA2000重选信息
SIB9：HOMA ENB ID
SIB10~SIB11：ETMS（Earthquake and Tsunami Warning System）通知系统消息MIB在BCH上传送，SIB
在DL-SCH信道传送，如下图所示：
UE会在以下几种情况启动系统消息的获取：
小区选择、重选
切换
异系统切换
掉线后回复
收到系统消息改变指示（Paging）
超过系统信息的最大有效时限
实际中在UE侧跟踪信令观察系统消息时，只能直接观察到MIB和SIB1，其它的SIB系统消息类型只能打开后才能看出到底是SIB几。
9.2 LTE缺省承载和专用承载介绍
（1）缺省承载的建立主要有下面两种场景：
a、UE在ATTACH过程中，网侧为UE建立一条固定数据速率的缺省承载，以保证其基本的业务需求；如下图所示，Initial Context建立过程对应的就是缺省承载建立的过程。缺省承载对应的QCI通常为9.
b、在UE ATTACH成功，第一条缺省承载建立的前提下，UE请求访问其它PDN时，网络侧将会触发与UE请求PDA的缺省承载的建立。
（2）当UE需要访问特定业务时，而该业务缺省承载无法满足其QoS要求时，UE和核心网之间就需要建立专有承载。专有承载的建立智能由网络侧来发起，但是UE可以触发网络侧建立转悠承载。如下图所示的eRAB建立过程：
9.3 LTE RRC Connection ReconfigURation介绍
LTE L3信令中，经常看到很多情况下都是RRC Connection ReconfigURation和RRC Connection
ReconfigURation Complete，虽然表面上看起来相同，但实际所起的作用是不同的。比如下面所示的切换流程，第一个RRC Connection ReconfigURation是发切换命令；第二个RRC Connection Reconfiguration是测量配置。
成功的RRC Connection ReconfigURation如下图所示：
RRC Connection ReconfigURation失败情况如下图所示，此时RRC连接重建将会被触发：
（1）如果RRC Connection ReconfigURation中包含mibilityControllnfo，那主要作用就是eNodeB发切换命令给UE执行切换；
（2）如果RRC Connection ReconfigURation紧跟在RRC Connection Re-establishment之后，其作用通常都是重建SRB2和DRB；
（3）如果RRC Connection ReconfigURation中包含measConfig，那其主要作用就是进行测量配置；主要包括测量对象增加/修改/或删除、测量ID增加/修改或删除、测量报告配置增加/修改或删除、测量Gap等参数；
（4）如果RRC Connection ReconfigURation中包含radioResourceConfigDedicated，其作用主要是执行无线资源配置，主要包括：SRB增加和重配置、DRB增加/重配置和释放、Mac和SPS（半静态调度）配置以及物理信道配置等；
9.4 LTE UE能力等级介绍
根据协议36.306，LTE UE能力等级主要分为5种。下表是下行UE不同能力的一些具体参数，可以看出2X2MIMO情况下，单个UE的峰值速率在150M左右，对应CAT4，实测速率可以达到140M左右。对于采用4X4MIMO的Cat5来说，峰值速率接近300M。
下表是上行不同UE能力等级的一些参数，从中可以看出，只有Cat5可以支持64QAM，峰值速率可以达到75M左右。上下行峰值速率之所以差别这么大，主要由于上行是天线发射，无法实现MIMO技术来提高上行小区吞吐率。
实际中，UE的能力等级信息可从S1口的Initial UE Context Setup Request信令或空口的UE_Cap_Info消息中看到。
9.5 为什么实际LTE测试中打开邻小区情况下下行吞吐率有严重下降？
LTE上行采用SC-FDMA技术，每个用户使用不同的频带，因此上行本小区内用户之间没有干扰，上行的干扰主要来自邻小区的用户。实际中，在建网初期，由于网络用户比较少，所以上行受到的邻区干扰会小一些。
单小区情况下，下行各用户由于使用不同的RB，在频域和时域上时错开的，因此也不存在干扰。多小区情况下的干扰主要来自邻区，邻区的RS、公共信道还有数据信道都会对邻区的RS、公共信道或数据信道造成干扰。下图是一个站两个小区干扰示意图，从中可以看出SectorO子帧O的RS受到了邻区Sector1信道PCFICH和BCH的干扰，子帧1~9RS受到邻区PCFICH干扰。因此实际中单小区情况和多小区情况相同位置情况下，有实力表明SINR会从28dB恶化到18dB，吞吐率从80M左右恶化到30M左右。这只是一个例子，实际中不同场景不同位置具体表现会有所不同，但趋势是相同的，也就是有邻区影响的情况下比单小区情况下，下行吞吐率会有较大的恶化，这是正常现象。通过良好的RF优化可以减轻这种现象，但无法避免。
9.6 LTE 上下行峰值速率计算
（1）下行峰值速率：
以20M带宽为例，可用RB为100.
a、以常用的双天线为例，RS的图案如下图所示。可以看出每个子帧RS的开销为16/168=span>。
c、SCH信号时域占用第0个和第5个子帧的第一个时隙的第5个和第6个符号，分别对应SSS（从同步信号）和PSS（主同步信号），如上图所示。频域占用中间6个RB。从事于上一帧及整个频率上来考虑，SCH的开销为（2*12*2*6）/（12*14*100）=span>。
d、BCH时域上占用第一个子帧的第7、8、9、10符号，每4帧出现一次，频率占用中间6RB。因此BCH的开销为（4*12-4）*6/（4*12*14*100）=span>。
这样下行在采用64QAM、2*2 MIMO以及编码率为1情况下，峰值速率为：
100*12*14*（1-2/21-4/21-0.1714%-0.3929%）*2*6*1000=142.86Mbps.
100——100个RB；
12——每个RB12个子载波；
14——Normal CP情况下，每个子帧14个符号；
2——采用2*2MIMO复用模式情况下，速率加倍；
6——64QAM每个符号对应6个bit；
上面只是一个简单的估算，实际中用户少的时候，PDCCH占用的符号数可以减小，此时单用户峰值速率可以提高。此外，上面假设编码效率是1，实际中不可能完全做到1。目前实际中测到的最大速率基本在140左右。。协议规定的理论峰值速率在150.75Mbps。
（2）上行峰值速率
上行的计算和下行类似，20M带宽情况下，假设PUCCH占用2个RB，根据调度的RB数应该是2/3/5乘积原则，可用RB数为96.上行导频开销为1/7。PRACH占用6RB，假设周期为20ms。
此时最大吞吐率可以达到：
96*12*14*（1-1/7）*4*1000*0.95*0.855+90*12*14*（1-1/7）*4*1000*0.05*0.855=47.13Mbps
此处假设上行不支持64QAM，最大编码率为0.855.
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