信令流程
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基于负载的切换：基于负载状况触发的切换，保证整个系统的性 能最优
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切换概述
LTE系统内切换三种分类
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切换概述——LTE系统
切换包括切换测量、切换决策、切换执行三个阶段
测量阶段，UE根据eNB下发的测量配置消息进行相关测量，并 将测量结果上报给eNB。 决策阶段，eNB根据UE上报的测量结果进行评估，决定是否触 发切换。 执行阶段，eNB根据决策结果，控制UE切换到目标小区，由UE 完成切换。
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eNB内小区间切换流程
UE
Source Cell
Target Cell
eNB
MME/MMEs
Serving Gateway
1. Measurement Control packet data UL allocation
2. Measurement Reports
DL allocation 4. Handover Command
Detach from old cell and synchronize to new cell
Area Restriction Provided
Handover Pre paration
packet data
packet data
UE在源小区上报测量报告Le。gend
L3 signalling
Measurement Reports
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内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析
第1节 小区搜索 第2节 PLMN和小区选择 第3节 附着流程
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附着流程——ATTACH
UE
eNB
RRC connection Setup
Request
RRC connection Setup
RRC connection Setup Complete
内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析 第2章 上下行同步及保持 第3章 切换流程介绍分析 第4章 寻呼流程介绍分析
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切换概述
什么是切换
切换是指UE在连接状态下，在不同的小区间移动，完成UE上下 文的更新。
切换的目的
基于覆盖的切换：移动通信中为了解决用户在移动的过程中业务 的连续性
小区搜索过程又称为下行同步过程，主要通过解下行的主 同步信号PSS和辅同步信号SSS完成
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小区搜索
对于FDD，PSS在slot0和slot10的倒数第一个OFDM符号上；SSS在 slot0和slot10的倒数第二个OFDM符号上。
对于TDD，PSS在slot2和slot12的第三个OFDM符号上；SSS在slot1 和slot11的倒数第一个OFDM符号上。
内容介绍
第2章 切换流程介绍分析
第1节 切换概述 第2节 eNB内的小区间切换 第3节 eNB之间的小区间切换
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eNB内小区间切换
eNB内的小区间切换分同频切换和异频切换2种，作用如下
切换只是更新Uu口资源，源小区和目标小区的资源申请和资源释 放都通过eNB内部消息实现； 没有eNB间的数据转发，同时也没有UE的随机接入过程，也不需要 与核心网有信令交互。
UE Capability Information Indication
RRC connection Reconfiguration RRC connection Reconfiguration
Complete
UL Infomation Transfer
Initial Context Setup Response
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PLMN和小区选择
在SIB1信息中会携带网络侧的PLMN列表，UE的接入层AS会把解析 的PLMN列表上报自己的非接入层NAS，由NAS层执行PLMN的选择， 选择合适的PLMN。 UE选定PLMN后会在该PLMN下选择合适的小区，小区的选择按照S 准则，UE选择该PLMN下信号最强的小区进行驻留。
L1/L2 signalling
3. HO decision
User Data
Handover Command
Buffer packets from MME
eNodeB在目标小区完成准入和无 线资源分配后，发切换命令。
packet data
Handover Execution
5. Synchronization 6. UL allocation + TA for UE
Security Mode Command Security Mode Complete
DL NAS Transfer
UL NAS Transfer Initial Context Setup
Request
空口加密
UE Capability Enquiry UE Capability Infomation
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物理层过程-随机接入信令流程
关键技术 帧结构 物理信道 物理层过程
UE
TD-LTE
Preamble
PRACH信道
eNB
发送preamble， 请求接入
Random Access Response
PDSCH(公共业务信道)
确认收到请求，并指 示UE调整上行同步
RRC连接请求
PUSCH(公共业务信道)
上行：随机接入是UE与网络之间建立无线链路的必经过程，通过随机接入，UE与基站取 得上行同步。只有在随机接入过程完成后，eNodeB和UE才可能进行常规的数据传输和接收。
同步保持
下行：当UE完成与基站的下行同步后，需要不断检测服务小区的下行链路质量，确保UE 能够正确接收下行广播和控制信息。
上行：为了保证UE能够与基站保持同步，需要对UE的定时时刻进行调整。基站通过检测 UE上发的参考信号，确定UE是否与基站保持同步，如果存在同步偏差，则基站将下发一个定 时调整指令指示UE需要进行定时同步点的调整。UE一旦接收到eNodeB的定时提前命令，将 会调整自身用于PUCCH/PUSCH/SRS传输的上行定时（16TS的整数倍）。
Initial UE message
DL Infomation Transfer UL Infomation Transfer
DL NAS Transfer UL NAS Transfer
MME
NAS消息:Attach Request,PDN Connectivity Request
鉴权
DL Infomation Transfer UL Infomation Transfer
TDD LTE信令流程与分析指导
2019/5/30
内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析 第2章 上下行同步及保持 第2章 切换流程介绍分析 第3章 寻呼流程介绍分析
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内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析
第1节 小区搜索 第2节 PLMN和小区选择 第3节 附着流程
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小区搜索
RRC连接建立
PDSCH(公共业务信道)
UE发送IMSI或TMSI， 正式请求RRC连接
确认收到请求并返回该 UE的IMSI(TMSI)以解决 竞争问题(如果两个UE都 以为自己能获得接入， 那么通过此消息的IMSI 就能挑出真正获准接入 的UE
(3) Msg3：UE向BS发送MSG3消息 UE接收到基站的随机接入响应后，在PUSCH 上进行L2/L3消息的传输。MSG3消息 的发送，支持HARQ重传。
7. Handover Confirm
UE在目标小区接入。
Handover Confirm
完成切换，释放源小区资源。
packet data packet data
Flush DL buffer, continue delivering in transit packets
packet data
packet data
PSS在每个无线帧的2次发送内容一样，SSS每个无线帧2次发送内容 不一样，通过解PSS先获得5ms定时，通过解SSS可以获得无线帧的 10ms定时；由于FDD和TDD时SSS的时域位置不同，通过解SSS又可 以获得系统的制式。
通过解PSS可以获得物理层小区ID，再通过解SSS可以获得小区的组 ID（504个小区分成168个组），二者组合就可以获得当前小区的小区 ID（每个组内又有3个小区ID）；当前小区的PCI = 组ID * 3 + 小区ID
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PLMN和小区选择——SIBn
SIBn传输周期为 80ms的整数倍，SIB2 主要是无线资源相关
配置，SIB3~SIB5主要 是LTE系统内的小区重 选配置；SIB6~SIB8分 别为UTRA、GERAN、 CDMA2000系统的重选 配置，SIB9为HNB配置， SIB10为ETWS的主通知， SIB11为ETWS的辅通知。
Handover Completion
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eNB站内切换信令
UE侧Uu口跟踪信令 eNB侧Uu口跟踪信令
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内容介绍
第2章 切换流程介绍分析
第1节 切换概述 第2节 eNB内的小区间切换 第3节 eNB之间的小区间切换
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eNB间通过X2口切换概述
A3或A4触发事件上报，当目标小区和源小区分别属于2个 X2链路的eNB时，引发eNB间的X2切换,前提是2个eNB之间配 置了X2关系
(1) Msg1：UE向基站发送随机 接入前导码该消息为上行信息， 由UE发送，eNodeB接收。UE选 择要发送的前导序列，在高层 指示的PRACH资源上，使用传 输功率 向基站发送随机接入前 导码。
(2) Msg2：基站向UE发送随机 接入响应消息基站接收到UE发 送的随机接入前导码后，在物 理下行共享信道（PDSCH）上 向UE发送随机接入响应授权 （RAR），RAR必须在随机接 入响应窗内发送。
UL NAS Transfer
NAS加密
NAS消息:Attach Accept,Active
Default EPS Bearer Context Request
UE能力上报
NAS消息:Attach Complete,Active Default EPS Bearer
Context
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PLMN和小区选择——SIB1
SIB1传输周期为 80ms，传输TTI内的首 次传输是在帧号为8的 整数倍的无线帧上， 重复传输是在TTI内的 其它偶数无线帧上； 每次传输都是在对应 无线帧的#5子帧上， UE在这些子帧内检测 PDCCH，如果存在SIRNTI，则在该子帧内 的PDSCH上接收SIB1。
内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析 第2章 上下行同步及保持 第3章 切换流程介绍分析 第4章 寻呼流程介绍分析
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同步概述
同步过程
下行：小区搜索过程是指UE获得与所在eNodeB的下行同步（包括时间同步和频率同步）， 检测到该小区物理层小区ID。UE基于上述信息，接收并读取该小区的广播信息，从而获取小 区的系统信息以决定后续的UE操作，如小区重选、驻留、发起随机接入等操作。
整个切换流程采用UE辅助网络控制的思路，基站下发 测量控制，UE进行测量上报，基站执行切换判决、资源 准备、切换执行和原有资源释放
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切换概述—测量控制
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切换概述—测量报告
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切换概述—切换命令
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内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析
第1节 小区搜索 第2节 PLMN和小区选择 第3节 附着流程
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PLMN和小区选择
小区搜索完成后，UE会获得当前小区的PCI，UE使用获得的PCI去解 当前小区的MIB和SIB消息，通过解MIB消息获得小区的下行同步以及系 统带宽等关键信息，完了在SIB信息的时域位置上检测PDCCH，根据 PDCCH指示获取小区的SIB1信息，完了再解析其它SIB信息。
UE
E-UTRAN
MasterInformationBlock SystemInformationBlockType1
SystemInformation
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PLMN和小区选择——MIB
MIB传输周期为40ms，在一个周期内，PBCH信道分布在每个无线帧的 #0子帧内，在每一个#0子帧内，占据第二个slot的前4个符号位置；频域 与PSS和SSS信号一样，占据中心的1.08MHz，即频域中心的6RB。
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切换概述
LTE系统内切换三种分类
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切换概述——LTE系统
切换包括切换测量、切换决策、切换执行三个阶段
测量阶段，UE根据eNB下发的测量配置消息进行相关测量，并 将测量结果上报给eNB。 决策阶段，eNB根据UE上报的测量结果进行评估，决定是否触 发切换。 执行阶段，eNB根据决策结果，控制UE切换到目标小区，由UE 完成切换。
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eNB内小区间切换流程
UE
Source Cell
Target Cell
eNB
MME/MMEs
Serving Gateway
1. Measurement Control packet data UL allocation
2. Measurement Reports
DL allocation 4. Handover Command
Detach from old cell and synchronize to new cell
Area Restriction Provided
Handover Pre paration
packet data
packet data
UE在源小区上报测量报告Le。gend
L3 signalling
Measurement Reports
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内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析
第1节 小区搜索 第2节 PLMN和小区选择 第3节 附着流程
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附着流程——ATTACH
UE
eNB
RRC connection Setup
Request
RRC connection Setup
RRC connection Setup Complete
内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析 第2章 上下行同步及保持 第3章 切换流程介绍分析 第4章 寻呼流程介绍分析
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切换概述
什么是切换
切换是指UE在连接状态下，在不同的小区间移动，完成UE上下 文的更新。
切换的目的
基于覆盖的切换：移动通信中为了解决用户在移动的过程中业务 的连续性
小区搜索过程又称为下行同步过程，主要通过解下行的主 同步信号PSS和辅同步信号SSS完成
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小区搜索
对于FDD，PSS在slot0和slot10的倒数第一个OFDM符号上；SSS在 slot0和slot10的倒数第二个OFDM符号上。
对于TDD，PSS在slot2和slot12的第三个OFDM符号上；SSS在slot1 和slot11的倒数第一个OFDM符号上。
内容介绍
第2章 切换流程介绍分析
第1节 切换概述 第2节 eNB内的小区间切换 第3节 eNB之间的小区间切换
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eNB内小区间切换
eNB内的小区间切换分同频切换和异频切换2种，作用如下
切换只是更新Uu口资源，源小区和目标小区的资源申请和资源释 放都通过eNB内部消息实现； 没有eNB间的数据转发，同时也没有UE的随机接入过程，也不需要 与核心网有信令交互。
UE Capability Information Indication
RRC connection Reconfiguration RRC connection Reconfiguration
Complete
UL Infomation Transfer
Initial Context Setup Response
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PLMN和小区选择
在SIB1信息中会携带网络侧的PLMN列表，UE的接入层AS会把解析 的PLMN列表上报自己的非接入层NAS，由NAS层执行PLMN的选择， 选择合适的PLMN。 UE选定PLMN后会在该PLMN下选择合适的小区，小区的选择按照S 准则，UE选择该PLMN下信号最强的小区进行驻留。
L1/L2 signalling
3. HO decision
User Data
Handover Command
Buffer packets from MME
eNodeB在目标小区完成准入和无 线资源分配后，发切换命令。
packet data
Handover Execution
5. Synchronization 6. UL allocation + TA for UE
Security Mode Command Security Mode Complete
DL NAS Transfer
UL NAS Transfer Initial Context Setup
Request
空口加密
UE Capability Enquiry UE Capability Infomation
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物理层过程-随机接入信令流程
关键技术 帧结构 物理信道 物理层过程
UE
TD-LTE
Preamble
PRACH信道
eNB
发送preamble， 请求接入
Random Access Response
PDSCH(公共业务信道)
确认收到请求，并指 示UE调整上行同步
RRC连接请求
PUSCH(公共业务信道)
上行：随机接入是UE与网络之间建立无线链路的必经过程，通过随机接入，UE与基站取 得上行同步。只有在随机接入过程完成后，eNodeB和UE才可能进行常规的数据传输和接收。
同步保持
下行：当UE完成与基站的下行同步后，需要不断检测服务小区的下行链路质量，确保UE 能够正确接收下行广播和控制信息。
上行：为了保证UE能够与基站保持同步，需要对UE的定时时刻进行调整。基站通过检测 UE上发的参考信号，确定UE是否与基站保持同步，如果存在同步偏差，则基站将下发一个定 时调整指令指示UE需要进行定时同步点的调整。UE一旦接收到eNodeB的定时提前命令，将 会调整自身用于PUCCH/PUSCH/SRS传输的上行定时（16TS的整数倍）。
Initial UE message
DL Infomation Transfer UL Infomation Transfer
DL NAS Transfer UL NAS Transfer
MME
NAS消息:Attach Request,PDN Connectivity Request
鉴权
DL Infomation Transfer UL Infomation Transfer
TDD LTE信令流程与分析指导
2019/5/30
内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析 第2章 上下行同步及保持 第2章 切换流程介绍分析 第3章 寻呼流程介绍分析
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内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析
第1节 小区搜索 第2节 PLMN和小区选择 第3节 附着流程
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小区搜索
RRC连接建立
PDSCH(公共业务信道)
UE发送IMSI或TMSI， 正式请求RRC连接
确认收到请求并返回该 UE的IMSI(TMSI)以解决 竞争问题(如果两个UE都 以为自己能获得接入， 那么通过此消息的IMSI 就能挑出真正获准接入 的UE
(3) Msg3：UE向BS发送MSG3消息 UE接收到基站的随机接入响应后，在PUSCH 上进行L2/L3消息的传输。MSG3消息 的发送，支持HARQ重传。
7. Handover Confirm
UE在目标小区接入。
Handover Confirm
完成切换，释放源小区资源。
packet data packet data
Flush DL buffer, continue delivering in transit packets
packet data
packet data
PSS在每个无线帧的2次发送内容一样，SSS每个无线帧2次发送内容 不一样，通过解PSS先获得5ms定时，通过解SSS可以获得无线帧的 10ms定时；由于FDD和TDD时SSS的时域位置不同，通过解SSS又可 以获得系统的制式。
通过解PSS可以获得物理层小区ID，再通过解SSS可以获得小区的组 ID（504个小区分成168个组），二者组合就可以获得当前小区的小区 ID（每个组内又有3个小区ID）；当前小区的PCI = 组ID * 3 + 小区ID
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PLMN和小区选择——SIBn
SIBn传输周期为 80ms的整数倍，SIB2 主要是无线资源相关
配置，SIB3~SIB5主要 是LTE系统内的小区重 选配置；SIB6~SIB8分 别为UTRA、GERAN、 CDMA2000系统的重选 配置，SIB9为HNB配置， SIB10为ETWS的主通知， SIB11为ETWS的辅通知。
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eNB站内切换信令
UE侧Uu口跟踪信令 eNB侧Uu口跟踪信令
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内容介绍
第2章 切换流程介绍分析
第1节 切换概述 第2节 eNB内的小区间切换 第3节 eNB之间的小区间切换
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eNB间通过X2口切换概述
A3或A4触发事件上报，当目标小区和源小区分别属于2个 X2链路的eNB时，引发eNB间的X2切换,前提是2个eNB之间配 置了X2关系
(1) Msg1：UE向基站发送随机 接入前导码该消息为上行信息， 由UE发送，eNodeB接收。UE选 择要发送的前导序列，在高层 指示的PRACH资源上，使用传 输功率 向基站发送随机接入前 导码。
(2) Msg2：基站向UE发送随机 接入响应消息基站接收到UE发 送的随机接入前导码后，在物 理下行共享信道（PDSCH）上 向UE发送随机接入响应授权 （RAR），RAR必须在随机接 入响应窗内发送。
UL NAS Transfer
NAS加密
NAS消息:Attach Accept,Active
Default EPS Bearer Context Request
UE能力上报
NAS消息:Attach Complete,Active Default EPS Bearer
Context
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PLMN和小区选择——SIB1
SIB1传输周期为 80ms，传输TTI内的首 次传输是在帧号为8的 整数倍的无线帧上， 重复传输是在TTI内的 其它偶数无线帧上； 每次传输都是在对应 无线帧的#5子帧上， UE在这些子帧内检测 PDCCH，如果存在SIRNTI，则在该子帧内 的PDSCH上接收SIB1。
内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析 第2章 上下行同步及保持 第3章 切换流程介绍分析 第4章 寻呼流程介绍分析
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同步概述
同步过程
下行：小区搜索过程是指UE获得与所在eNodeB的下行同步（包括时间同步和频率同步）， 检测到该小区物理层小区ID。UE基于上述信息，接收并读取该小区的广播信息，从而获取小 区的系统信息以决定后续的UE操作，如小区重选、驻留、发起随机接入等操作。
整个切换流程采用UE辅助网络控制的思路，基站下发 测量控制，UE进行测量上报，基站执行切换判决、资源 准备、切换执行和原有资源释放
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切换概述—测量控制
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切换概述—测量报告
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切换概述—切换命令
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内容介绍
第1章 开机入网流程介绍分析
第1节 小区搜索 第2节 PLMN和小区选择 第3节 附着流程
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PLMN和小区选择
小区搜索完成后，UE会获得当前小区的PCI，UE使用获得的PCI去解 当前小区的MIB和SIB消息，通过解MIB消息获得小区的下行同步以及系 统带宽等关键信息，完了在SIB信息的时域位置上检测PDCCH，根据 PDCCH指示获取小区的SIB1信息，完了再解析其它SIB信息。
UE
E-UTRAN
MasterInformationBlock SystemInformationBlockType1
SystemInformation
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PLMN和小区选择——MIB
MIB传输周期为40ms，在一个周期内，PBCH信道分布在每个无线帧的 #0子帧内，在每一个#0子帧内，占据第二个slot的前4个符号位置；频域 与PSS和SSS信号一样，占据中心的1.08MHz，即频域中心的6RB。