LTEUE开机时发生的流程.docx

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LTEUE开机时发生的流程

UE开机时发生的流程

1.1PLMN选择流程

UE在E-UTRAN频段中扫描所有的载频信道，如果搜索到了一个或多个PLMN,UE

将把所找到的满足质量门限PLMN报给NAS。

获取PLMNID，不满足质量门限的PLMN将和测量值一起上报给NAS层。

NAS层选定PLMN，再进行小区选择。

PLMN由很多个小区组成。

小区由其使用的主扰码（PrimaryScramblingCode）标识，主扰码在网络规划时分配。

小区所属的PLMN的信息包含在系统消息中。

终端在开机或脱

网时，首先选择一个PLMN，然后搜索该PLMN的小区，如果在该PLMN下无法捕捉到合适的小区，则上报PLMN列表启动新一轮小区获取过程。

终端要维护几种不同类型的PLMN列表，每个列表中会有多个PLMN。

RPLMN----已登记PLMN（RPLMN）是终端在上次关机或脱网前登记上的PLMN。

EPLMN----等效PLMN（EPLMN）为与终端当前所选择的PLMN处于同等地位的

PLMN，其优先级相同。

HPLMN----归属PLMN（HPLMN）为终端用户归属的PLMN。

UPLMN----用户控制PLMN（UPLMN）是储存在USIM卡上的一个与PLMN选择

有关的参数。

OPLMN----运营商控制PLMN（OPLMN）是储存在USIM卡上的一个与PLMN选

择有关的参数。

FPLMN----禁用PLMN（FPLMN）为被禁止访问的PLMN,

APLMN----可获取PLMN（APLMN）为终端能在其上找到至少一个小区，并能读出其

PLMN标识信息的PLMN。

PLMN的选择有自动和手动两种：

（1）自动选择，终端开机或脱网时，其非接入层功能模块会利用终端中存储的PLMN信息

首先选择一个PLMN，然后命令接入层功能模块去搜索该PLMN。

相应地，接入层利用终

端中存储的小区列表信息来选择、捕获小区，或启动小区搜索程序来搜索属于该PLMN的

小区。

如果捕获成功，则将搜索结果报告非接入层；否则，将由非接入层再次选择一个PLMN,重新搜索。

不同类型的PLMN其优先级别不同，终端在进行PLMN选择时将按照以下顺序依次进

行：

1RPLMN和EPLMN

2HPLMN

3UPLMN

4OPLMN

5其他的PLMN

（2）手动选择，终端开机或脱网时，其非接入层功能模块会命令接入层去搜索所有的PLMN,

然后接入层将搜索到的所有PLMN信息报告给非接入层，由用户手动操作来选定一个

PLMN。

其后的搜索过程与自动选择过程相同小区的选择与重选。

1.2小区搜索

小区搜索（CellSearch）,用于UE获得一个Cell的时间，频率同步，并获取Cell的物理层小区Id。

当UE获得物理层小区id和帧同步后，UE就可以在BCH上读取系统消息

小区搜索过程：

1.主同步信号，UE可以获得5ms的基准时间

2.辅同步信号，UE可以获得帧同步和物理层的小区组

3.下行参考信号（RefereneeSignal）,UE可以获得物理层的小区id

4.UE获得物理层小区id和帧同步后，UE就可以在BCH上读取系统消息，用于获取其它小区信息。

终端在事先不知道小区信息的情况下搜索小区，需要经过时隙同步、帧同步、捕获主扰

码三个步骤。

这三个步骤涉及到四个下行物理信道：

主同步信道（P-SCH）、从同步信道

（S-SCH）、主公共导频信道（P-CPICH）、主公共控制物理信道（P-CCPCH）。

这里是在每个时隙10ms帧内发送两次PSCH和SSCH,先通过检测PSCH获得5ms时钟，然后检测SSCH,获得无线帧时钟，小区ID组和BCH天线配置信息。

具体小区ID是通过检测下行参考信号得到的。

这一步是在获得了帧同步之后进行。

如果终端上已经存有某个小区的信息，如频率、主扰码等，那么终端可以利用这些信息

来简化小区搜索过程，其搜索过程仍大致需要遵循这三个步骤。

1）时隙同步：

主同步信道（P-SCH）、从同步信道（S-SCH）、主公共导频信道（P-CPICH）、主公共控制物理信道（P-CCPCH）之间是同步的。

先要获取各时隙的边界，从而与各物理

信道实现时隙同步。

这一步是通过捕获主同步信道来实现的。

主同步信道不属于码信道，没

有经过扩频和加扰处理。

主同步信道在每个时隙的起始处重复发送主同步码，所有小区的主

同步码相同，且终端预先知道其码片序列。

捕获到该主同步码（PSC）确定各物理信道的时

隙边界。

主同步码的传送周期是5ms,

2）帧同步：

通过捕获从同步信道来实现的。

下行扰码又分为主扰码和从扰码，其中主

扰码有512个，分为64组，每组8个。

因此，在第二步实现物理信道的帧同步的同时，终端可以获悉该小区的无线帧中使用的从同步码字组合，从而可以确定该小区使用的主扰码所

属的组别。

3）捕获主扰码：

通过前两步，终端能够同步到主公共导频信道的无线帧。

第二步已

经确定该主扰码所属的组号，因此，只需要定位到该主扰码组，然后从个主扰码中找到与本小区匹配的主扰码，捕获主扰码的工作即告结束。

然后，就可以用主扰码解码主公共控制物理信道，从而解调出系统下发的广播消息，通过读取BCH获得小区的其他系统信息。

在小区搜索的时候，搜索的次序是同频小区、异频小区、然后找不同系统之间的小区。

在经过前面的小区搜索过程后，终端仍需判定该小区的信号质量是否达到一定的要求，才能

进一步确定是否可以驻留在该小区。

1.3小区选择

小区选择分为两种，初始小区选择（InitialCellSelection）和存储信息小区选择（Stored

InformationCellSelection）:

初始小区选择（InitialCellSelection）,UE会扫描在E-UTRAN的频带内所有信道，在

每个载频上UE需要搜索一个最好小区。

存储信息小区选择（StoredInformationCellSelection）需要根据UE通过以前的测量控

制信元或者检测到小区储存起来的载频信息进行选择，首选检测UE存储起来的载频信

息。

如果找到合适小区，就直接选择该小区。

如果没有找到合适的小区，还是要发起初

始小区选择的步骤。

小区选择的流程：

1.当UE开机以后，由UE的上层MCP模块配置DLPHY的测量。

2.MCP模块通知DLPHY进行搜索，DLPHY在频带内扫描所有的射频信道，在每个

载频上搜索最强信号小区。

3.DLPHY根据MCP模块的测量指示，把测量结果返回到MCP模块，由MCP模块

选择一个最强的小区，通知DLPHY驻留。

4.MCP模块通知BCP模块接收新的系统消息，BCP模块通知RRU调整频率，由

DLPHY接收系统消息。

BCP模块通知MCP模块新的系统消息。

MCP利用SIB1里面的消息来判断小区是否属于suitable小区或者是可接受小区。

判断小区的顺序

是：

判断是否属于预先设定的PLMN，然后判断是否是禁止小区，然后利用S准则

进行判断，然后再进行是否是禁止漫游的TA列表。

如果中间的判断过程通不过，

贝U在测量小区的列表中查看是否有其他小区，然后同样执行相同的步骤来判断。

女口果没有合适的小区，则进行Acceptable的判断，在这个过程中，同样需要进行小区选择标准的判断。

如果找到Acceptable小区，则通知EMM即可。

如果没有找到以

上两种小区，则通知EMM，同时重新进行小区的初选。

MCP模块保存先验信息，同时启动对服务小区的周期性测量。

测量列表是包含了一组测量结果，测量结果中包含的有RSRP值和RSRQ值以及小区的物理ID。

5.MCP模块通知EMM和RRC小区选择的结果。

此时小区选择基本完成

6.EMM收到小区的选择结果以后，判断选择的小区是限制服务，还是正常服务，还

是没有小区可用。

7.如果不是，则进入任意小区选择状态。

8.进入小区任意选择状态后，进行测量的顺序：

同频，异频，RAT系统上选择合适小

区。

1.4随机接入

随机接入可分为：

基于竞争的初始接入和基于非竞争的初始接入两种。

随机接入的触发条件：

1.RRC_IDLE初始接入；

2.无线链路断开时初始接入；

3.切换时需要随机接入；

4.RRC_CONNECTED状态下收到上行数据，需要随机接入，如上行同步状态为非同步”即UE主叫时失步；

5.

UE被叫时失步。

RRC_CONNECTED状态下收到下行数据，需要随机接入，即

6.一般UE从RRC_IDLE初始接入需要竞争的随机接入。

基于竞争的初始接入（Contentionbasedrandomaccess）的四个步骤，如下图1.4-1所

JE

eNB

图1.4-1基于竞争的初始接入

1.UE在RACH上发送随机接入前缀（RAPreamble）

2.E-NB的MAC层产生随机接入响应（RAResponse）,并在DL-SCH上发送

3.UE的RRC层产生RRCConnectionRequest（ScheduledTransmision）并在映射到

UL-SCH上的CCC逻辑信道上发送

4.E-NB的RRC层产生RRCConnectionSetup（ContentionResolution）并在映射到DL-SCH上的CCCHorDCCH（FFS）逻辑信道上发送

使用所有UE都可在任何时间可以使用的随机接入序列接入，适用于每种触发条件。

前

导范围以广播形式告诉UE，当不同UE选择了同一个前导时，则发生竞争。

随机接入的流程大致为以下几步：

1）UE先发起RandomAccessPreamble消息带有PreambleID，在MAC层e-NBRandom

AccessReponse消息。

UE发起ScheduledTransmission消息后，e-NB回Contention

Resolution.

2）RRC根据广播中的TTI窗口参数和RA参数，把RA指令发送到PDCP和RLC层,

最终发送随机接入（RA）指令到MAC层的共享信道模块，RA指令里包含前导序号，前导传输功率，RA-RNTI等。

然后又MAC的共享信道模块后，指示ULPHY

使用PRACH和RA-RNTI，前导序列等发送随机接入前导到e-NB。

这次的随机接

入前导信息即msgl。

3）e-NB收到msgl以后，通过e-NB的mac层调度，分配Temp-C-RNTI、ULGrant

等，组成随机接入响应的数据包，并分配相关的RB资源。

同时发送随机接入响应

的数据包，即msg2到UE端。

4）UE收到msg2以后，由MAC层检验随机前导是否一致，如果一致则把随机接入成

功的消息发到RRC层。

UE把e-NB分配的相关资源告知下层，RLC此时发送连接

请求RRCCONNECTIONREQUEST（即msg3）,经过上行mac和上行phy,发送到e-NB侧。

基于非竞争的初始接入（Non-contentionbasedrandomaccess）的三个步骤，如下图1.4-2

所示:

UE

eNB

图1.4-2基于非竞争的初始接入

1.

E-NB的MAC层通过下行专用信令（DL-SCH）给UE指派非竞争的随机接入前缀

由E-NB通过