LTE 网规网优FAQ_切入随机接入篇

内容来源:本站原创作者:管理员 发布时间:2017-01-12 05:52:15浏览:1919

5.1 LTE的切换种类

(1)根据切换触发的原因,LTE的切换可分为:基于覆盖的切换、基于负载的切换的基于业务的切换。
     a.基于覆盖的切换:用来保证移动期间业务的连续性,这是切换的最基本作用,每种通信制式都类
似;
     b.基于负载的切换:考虑到实际环境中由于用户及业务分布不均匀,导致有的小区负载很重,但周
边小区负载较轻,这时就可以通过基于负载的切换,把业务分担到周边负载较轻的小区,实现负荷的分
担。这一点和UMTS有些不同,在UMTS中,基本不用同频负载平衡功能,更多的是通过异系统和异频负载
均衡来进行负荷分担。当然,在存在异频和异系统情况下,LTE也可以支持异频异系统的负荷分担功能。
     c.基于业务的切换:假设UMTS和LTE共存,为了保证LTE系统为高速率数据业务服务,可以采用基于
业务切换的功能,把语音用户切换到UMTS网络。这个功能在UMTS中也支持,可以把语音用户切换到GSM,
而UMTS主要提供数据业务功能。
(2)根据切换间小区频点不同与小区系统属性不同,可以分为:同频切换、异频切换、异系统切换(协
议支持向UMTS、GSM/GPRS/EDGE以及CDMA2000/EvDo的切换)。

5.2 LTE中有哪些类型测量报告

(1)Even A1(Serving becomes better than threshold):表示服务小区信号质量高于一定门限,满
足此条件的事件被上报时,eNodeB停止异频/异系统测量;类似于UMTS里面的2F事件;
(2)Even A2(Serving becomes worse than threshold):表示服务小区信号质量低于一定门限,满
足此条件的事件被上报时,eNodeB启动异频/异系统测量;类似于UMTS里面的2D事件;
(3)Even A3(Neighbor becomes offset better than serving)此条件的事件:表示同频邻区质量高
于服务小区质量,满足此条件的事件被上报时,源eNodeB启动同频切换请求;
(4)Even A4(Neighbor becomes better than threshold):表示同频邻区质量高于一定门限量,满
足此条件的事件被上报时,源eNodeB启动同频切换请求;
(5)Even A5(Serving becomes worse than threshold1 and Neighbor becomes better than 
threshold2):表示服务小区质量低于一定门限并且邻区质量高于一定门限;类似于UMTS里的2B事件;
(6)Even B1(Inter RAT neighbour becomes better than threshold):表示异系统邻区质量高于一
定门限,满足此条件的事件被上报时,源eNodeB启动同频切换请求;类似于UMTS里的3C事件;
(7)Even B2(Serving becomes worse than threshold1 and inter RAT Neighbor becomes better 
than threshold2):表示服务小区质量低于一定门限并且异系统邻区质量高于一定门限,类似于UMTS里
进行异系统切换的3A事件。

5.3 LTE 同频切换触发判决条件是什么?
    LTE同频切换通过A3事件进行触发,即邻区质量高于服务小区一定偏置。
    参照3GPP 36.331规定A3事件的判决公式为:
    触发条件:Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off;
    取消条件:Mn+Ofn+Ocn+Hys<Ms+Ofs+Ocs+Off;
    其中:
    a.Mn是邻区测量结果;
    b.Ofn是邻区的特定频率偏置;
    c.Ocn是邻区的特定小区偏置,也即CIO。该值不为0,此参数在测量控制消息中下发。eNodeB将根据
小区负载情况临时修改邻区与服务小区的CIO,触发基于负载的同频切换;
    d.Ms是服务小区的测量结果;
    e.Ofs是服务小区的特定频率偏置;
    f.Ocs是服务小区的特定小区偏置;
    g.Hys是迟滞参数;
    h.Off是A3事件的偏置参数,用于调节切换的难易程度,取正值时增加事件触发的难度,延迟切换;
取复值时,降低事件触发的难度,提前进行切换;
    i.触发A3事件的测量量可以是RSRP或RSRQ;
      下图给出了A3事件触发过程中的一个示意图。
4G网络优化     


5.4 LTE同频切换的信令流程
    LTE同频切换可分为:
   (1)eNodeB内切换;
   (2)同MME内异eNodeB通过X2切换;
   (3)同MME内异eNodeB通过S1口切换;
   (4)跨MME异eNodeB通过X2口切换;
   (5)跨MME异eNodeB通过S1口切换。
    同MME异eNodeB间的同频切换信令流程如下:
   (1)在无线承载建立时,源eNodeB下发RRC Connection Reconfiguration至UE,其中包含
Measurement Configuration消息,用于控制UE连接态的测量过程;
   (2)UE根据测量结果上报Measurement Report;
   (3)源eNodeB根据测量报告进行切换决策;
   (4)当源eNodeB决定切换后,源eNodeB发布Handover Request消息给目标eNodeB,通知目标eNodeB
准备切换;
   (5)目标eNodeB进行准入判决,若判断为资源准入,再由目标eNodeB根据EPS(Evolved Packet 
Sysytem)的QoS信息执行准入控制;
   (6)目标eNodeB准备切换并对源eNodeB发送Handover Request Acknowledge消息;
   (7)源eNodeB下发RRC Connection Reconfigurationmobilitycontrollnformation至UE,指示切换
开始;
   (8)UE进行目标eNodeB的随机接入过程,完成UE与目标eNodeB之间的上行同步;
   (9)当UE成功接入目标小区时,UE发送RRC Connection Reconfiguration Complete给目标eNodeB,
指示切换流程已经结束,目标eNodeB可以发送数据给UE了;
   (10)执行下行路径数据转换过程;
   (11)目标eNodeB通过发送UE Context Release消息通知源eNodeB切换成功,并触发源eNodeB的资源
释放;
   (12)收到UE Context Release消息,源eNodeB将释放UE上下文相关的无线资源与控制面资源,至此
切换结束。

    下图是同MME异eNodeB间的同频切换信令流程图。

4G网络优化


    对于无X2接口的同MME的异eNodeB切换,上图中两eNodeB间的交互信令以及缓存的转发数据通过间接
通道S1接口进行传输;
    对于有X2接口的跨MME的异eNodeB切换,上图中两eNodeB间的交互信令将由S1接口和核心网间接传输
,数据转发由X2接口进行;
    心网间接传输,数据转发由X2接口与进行;
    对于无X2接口的跨MME的异eNodeB切换,上图中两eNodeB间的交互信令以及转发数据将通过S1接口以

及核心网间接进行传输。


5.5 LTE的测量GAP介绍
    测量GAP就是让UE离开当前的频点到其它频点测量的时间段,主要用于异频系统测量。
    由于UE通常都只有一个接收机,同一时刻只能在一个频点上接收信号。在进行异频异系统切换之前
,首先要进行异频异系统测量。在3G里这种情况称作起压模。其实着二者道理是一样的,都是留出一段
时间让UE去其他频点进行测量,不同的是对于3G,在压模情况下,采用扩频因子减半和高层调度的方式
来避免对业务的影响,在LTE中则是通过良好的调度设计来避免。
    当异频或异系统测量被出发后,eNodeB将下发测量GAP相关配置,UE按照eNodeB的配置指示启动测量
GAP,如下图所示。当基于覆盖或基于业务的测量GAP同时存在时,eNodeB会根据不同的触发原因,记录
这些不同的测量,这些不同的测量成为测量GAP成员。测量GAP的成员可共用测量GAP配置。只有当测量
GAP的成员全部停止时,UE才会停止测量GAP。

 
5.6 LTE中有哪些场景触发随机接入
    
    随机接入是UE开始与网络通信之间过程,由UE向系统请求接入,收到系统的响应并分配随机接入信
道的过程。随机接入的目的是建立和网络上行同步关系以及请求网络分配给UE专用资源,进行正常的业
务传输。
    在LTE中,以下场景会触发随机接入:
    场景1:初始RRC连接建立,当UE从空闲态转到连接态时,UE会发起随时接入。
    场景2:RRC连接重建,当无线链接失败后,UE需要重新建立RRC连接时,UE会发起随机接入。
    场景3:当UE进行切换时,UE会在目标小区发起随机接入。
    场景4:下行数据到达,当UE处于连接态,eNodeB有下行数据需要传输给UE,却发现UE上行失步状态
(eNodeB侧维护一个上行定时器,如果上行定时器超时,eNodeB没有收到UE的Sounding信号,则eNodeB
认为UE上行失步),eNodeB将控制UE发起随机接入。
    场景5:上行数据到达,当UE处于连接态,UE有上行数据需要传输给eNodeB,确发现自己处于上行失
步状态(UE侧维护一个上行定时器,如果上行定时器超时,UE没有收到eNodeB调整TA的命令,则UE认为
自己上行失步),UE将发起随时接入。


5.7 LTE的随机接入基本流程
   (1)LTE的随机接入分为竞争的随机接入和非竞争的随机接入。
      a.基于竞争的随机接入
        接入前导由UE产生,不同UE产生的前导可能冲突,eNodeB需要通过竞争解决不同UE的接入(适
用于触发随机接入的所有五种场景情况)。
      b.基于非竞争的随机接入
        接入前导由eNodeB分配给UE,这些接入前导属于专用前导。此时,UE不会发生前导冲突。但
eNodeB的专用前导用完时,非竞争的随时接入就变成基于竞争的随机接入(仅适用于触发随机接入的场
景3、场景4两种情况)。
   (2)随机接入的基本流程如下:
     a.UE将自身的随机接入次数置为1.
     b.UE获得小区的PRACH配置。
       基于竞争的随机接入。UE读取系统消息SIB2中的Prach-ConfigurationIndex消息得到小区PRACH
配置。
       基于非竞争的随机接入。由eNodeB通过RRC信令告知UE小区的PRACH配置。
     c.UE向eNodeB上报随时接入前导。
     d.eNodeB给UE发过随机接入响应。
   (3)基于竞争的随机接入
       基于竞争的随机接入,接入前导由UE产生,不同UE产生前导可以冲突,eNodeB需要通过竞争解决
不同UE的接入。
      基于竞争的随机接入流程图:
 
4G网络优化

   (4)基于非竞争的随机接入
        与基于竞争的随机接入过程相比,基于非竞争的接入过程最大差别在于接入前导的分配是由网
络侧分配,而不是由UE测产生的,这样也就减少了竞争和冲突解决过程。但在eNodeB专用前导用完时,
非竞争的随时接入就变成了基于竞争的随机接入。

基于非竞争的随机接入流程图:

4G网络优化


   (5)随机接入回退
        在LTE系统中,RACH的过载控制要求相对于以前的移动通信系统要宽松,这是因为在LTE中,随
机接入占用单独的时频资源,不会对其它上行信道产干扰。一般情况下RACH的碰撞概率处在一个相对较
低的水平,但也会因为在一个PRACH上接入的UE过多,导致UE发生前导碰撞而接入失败。为了降低这种发
生的可能性,LTE中引入会退机制,控制UE进行前导重传的时间。
        eNodeB通过随机接入响应告知UE一个回退值,UE如果需要进行前导重传,则在0到这个回退值之
间随机选择一个值作为退避时间,在退避时间结束后在进行前导重传。但以下两种情况不会执行回退机
制:
        UE在首次进行前导传输时,不会执行回退机制;
        基于非竞争随机接入的UE在进行前导重传时也不会执行回退机制。
5.8 RA-RNTI和C-RNTI的区别
    RA-RNTI——Random Access Radio Network Tempporary Identifier;
    C-RNTI——Cell Radio Network Temporary Identifier;
       UE发起随机接入时,UE本身可能在RRC_Connected状态或者开始从RRC_IDLE状态到RRC_Connected
的迁移。对于前者网络侧已经为UE分配了固定的C-RNTI,而后者网络侧还未分配任何RNTI给UE。这样对于
随机接入Preamble后的网络响应,在分配给UE TA和UL Grant之外,还需要分配给UE相关的RNTI。考虑到
UE状态的不同,网络在此时为随机接入的UE分配了RA-RNTI,并不考虑UE此时的状态。
       随机接入的RA-RNTI在网络侧对UE Preamble的响应时发出,UE在之后的上行消息发送中使用RA-
RNTI,网络侧通过RA-RNTI识别区分不同UE发送的消息。


5.9 LTERRC连接建立原因
    与UMTS类似,在RRC连接建立时,RRC Connection Request消息中会携带具体建立原因,但与UMTS的
十几种原因相比,LTE中协议目前规定了下面5中原因:
    MO(Mobile Originating)-signaling;
    MO-data;
    MT(Mobile Terminating)-access;
    Emergency;
    highPriorityAccess;
       下表给出了NAS过程以及NAS呼叫类型与RRC连接建立原因的关系。

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5.10 LTE无线承载介绍
    在LTE系统中,一个UE到一个P-GW(PDN-Gateway)之间,具有相同QoS待遇的业务流称为一个EPS
(Evolved Packet System)承载,如下图所示。

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    EPS承载中UE到eNodeB空口之间的一段成为无线承载RB;eNodeB到S-GW(Serving Gateway)之间的
一段称为S1承载。无线承载与S1承载统称为E-RAB(Evolved Radio Access Bearer)。
    无线承载的内容不同分为SRB(Singnaling Radio Beaer)和DRB(Data Radio Bearer)。
    SRB承载控制面(信令)数据,根据承载的信令不同分为以下三类SRB:
(1)SRB0承载RRC连接建立之前的RRC信令,通过CCCH逻辑信道传输,在RLC层采用TM模式;
(2)SRB1承载RRC信令(可能携带一些NAS信令)和SRB2建立之前的NAS信令,通过DCCH逻辑信道传输,
在RLC层采用AM模式;
(3)SRB2承载NAS信令,通过DCCH逻辑信道传输,在RLC层采用AM模式。SRB2优先级低于SRB1,在安全模
式完成后才建立SRB2;

     DRB承载用户面数据,根据QoS不同,UE与eNodeB之间可同时最多建立8个DRB。

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