最新完美版LTE基本信令解析R10.docx

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最新完美版LTE基本信令解析R10

TD-LTE基本信令解析

版本：

V1.0

XX通讯工程服务部TDD产品支持部发布

版本说明：

本文档目的是对LTE的基本信令进行解释说明，方便大家熟悉理解LTE的信令流程。

。

版本

日期

作者

审核

修改记录

V1.0

2011-10-20

liyi

适用对象：

TD-LTE网优人员

使用建议：

在阅读本文档之前，建议先了解下面的知识和技能：

序号

知识技能

参考资料

TD-LTE基本原理

TD-LTE基本原理V1.0

TD-LTE信令流程

TD-LTE信令流程V1.0

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资料说明

关于这篇文档

摘要

章节

描述

1概述

介绍本文概要

2信令解析

对TD-LTE基本流程树型消息解析说明

1概述2

2信令解析3

2.1广播消息解析3

2.1.1Masterinformationblok解析3

2.1.2SystemInformation解析4

2.1.3SystemInformationBlocktype1解析8

2.2切换信令解析9

2.2.1MeasurmentReport信令解析9

2.2.2RRCConnectionReconfiguration解析10

2.2.3RRCConnectionReconfigurationcomplete解析18

2.3接入过程信令解析18

2.3.1RRCConnectionRequest解析18

2.3.2RRCConnectionSetup解析19

2.3.3RRCConnectionSetupComplete解析31

2.3.4InitialUEMessage解析32

2.3.5InitialContextSetupRequest解析33

2.3.6RRCConnectionReconfiguration36

2.3.7InitialContextSetupResponse解析50

2.3.8InitialContextSetupFailure解析51

2.4安全模式过程信令解析51

2.4.1SecurityModeCommand信令解析52

2.4.2SecurityModeComplete信令解析53

2.4.3SecurityModeFailure53

2.5释放过程信息解析53

2.5.1S1AP_UeContextReleaseRequest信息解析（异常流程）54

2.5.2S1AP_UeContextRreleaseCommand信令解析（异常流程）55

2.5.3S1AP_UeContextReleaseComplete信令解析（异常流程）56

2.5.4S1AP_UeContextRreleaseCommand信令解析（正常流程）56

2.5.5S1AP_UeContextReleaseComplete信令解析（正常流程）57

1概述

对信令的理解和熟悉有助于在网络规划和优化过程中定位问题，因此是网络优化的必备能力。

通常遇到问题，我们需要结合网络侧（后台信令跟踪）和终端侧两边的信令，共同分析。

本文主要介绍L3的信令解析，由于TD-LTE信令部分还在不断变化，且经验不足，因此，后期版本将会重新完善并增加必要的L2/L1部分的信令解析内容。

2信令解析

2.1广播消息解析

如上图所示为挂机后UE接收广播消息的信令过程。

首先，UE读取masterinformationblok主信息块，告诉UE小区最基本的信息，包含系统带宽、phich-Config、systemFrameNumber信息。

UE通过这些信息，进一步获取别系统信息。

其次，UE读取系统消息SystemInformation，获取无线资源公共配置信息，如各个信道的配置信息，以及UE侧相关的定时器和计数器。

最后，读取SIB消息，获取PLMN网络标识、小区驻留、重选等信息。

2.1.1Masterinformationblok解析

Masterinformationblok告诉UE小区基本信息。

DL_Bandwidth系统带宽，范围enumerate（1.4M（6RB），3M（15RB），5M（25RB），10M（50RB），15M（75RB），20M（100RB）），对应配置值0-5，上图为3，对应的系统带宽为10M（50RB）。

Phich_Duration告诉UE系统PHICH符号长度，可选常规和扩展，enumerate（normal,extented），对应的配置选项0和1。

SystemFrameNumber系统祯号。

2.1.2SystemInformation解析

SystemInformation消息里，包含了小区选择和接入相关的barring参数、无线资源相关的公共参数、各个物理信道、上行功率控制、UE侧定时器和计数器的相关配置信息。

◆小区选择和接入相关的barring参数

区分signaling和data，signaling的具体参数如下：

字段名称

显示取值范围

内存取值范围

字段中文含义

Ac_BarringFactor

enumerate（0，0.05，0.1，0.15，0.2，0.25，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.75，0.8，0.85，0.9，0.95）

0-15

信令接入概率因子

Ac_BarringTime

enumerate（4，8，16，32，64，128，256，512）s

0-7

信令禁止接入时间

◆RadioResourceConfigCommon配置参数

如下表：

字段名称

显示取值范围

内存取值范围

字段中文含义

NumberOfRA_preambles

enumerate（4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60,64）

0-15

基于竞争冲突的随机接入前导的签名个数

SizeOfRA_preamblesGroupA

enumerate（4,8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60）

0-14

GroupA中前导签名个数

powerRampingstep

enumerate（0,2,4,6）dB

0-3

PRACH的功率攀升步长

preambleTransMax

enumerate（3,4,5,6,7,8,10,20,50,100,200）

0-10

PRACH前缀重传的最大次数

preambleInitialreceivedTargetPower

enumerate（-120,-118,-116,-114，-112，-110，-108，-106，-104，-102，-100，-98，-96，-94，-92，-90）dBm

0-15

PRACH初始前缀目标接收功率

MessagePowerOffsetGroupB

enumerate（minusinfinity,0,5,8,10,12,15,18）dB

0-7

Message3传输时eNodeB配置的功率控制余量

RA_RsponseWinSize

enumerate（2,3,4,5,6,7,8,10）ms

0-7

UE对随机接入前缀响应接收的搜索窗口

MAC_ConnectionResolutionTimer

enumerate（8,16,24,32,40,48,56,64）sf

0-7

MAC冲突解决定时器

MaxHARQ_Msg3Tx

1-8

Message3最大发送次数

◆BCCH信道配置

在SystemInformation里的BCCH信道配置信息里，给出BCCHmodificationperiodCoeff参数，用于确定BCCH更新周期的倍数，其取值范围enumerate（2，4，8,16），对应配置值0-3。

◆PCCH信道配置信息

PCCH寻呼信道配置里的defaulpagingCycle参数告知UE监听pagingoccasion的不连续接收循环周期。

取值范围enumerate（32，64，128，256）radioframes，对应配置值0-3。

◆NB配置信息

nB为调整寻呼时机的因子，取值范围enumerate（4T,2T,T,1/2T,1/4T,1/8T,1/16T,1/32T），对应配置为0-7。

◆PRACH配置信息

Prach信道配置信息，主要提供给UEPrach信道产生64个前缀序列的逻辑根序列的起始索引号，随机接入前缀的发送配置索引，确定随机接入前缀的起始RB号等信息。

◆PDSCH信道配置信息

referencesignalpower为单个RE的参考信号的功率（绝对值），D=（P+60）*10，取值范围（-60…50）Step:

0.1,单位dBm，如上图值为6，实际功率值为6/10-60=-59.4dBm。

P_B包含小区RS的PDSCH的EPRE与不包含小区RS的PDSCH的EPRE的比值，取值范围enumerate（0,1,2,3）。

◆PUSCH配置信息

N_SB为PUSCH跳频时系统带宽需要划分的子带数目，配置范围为0-4。

hoppingMode为PUSCH的跳频模式指示，可设置模式为enumerate（Onlyinter-subframe,bothintraandinter-subframe），对应设置值0-1。

hoppingOffset为PUSCH跳频偏移，设置范围是0-98。

◆PUCCH信道配置

DeltaPUCCH_Shift参数确定小区中PUCCHformat1/1a/1b的循环偏移的循环偏移量，取值范围enumerate（1,2,3），对应配置值0-2。

nRB_CQI指示PUCCHformat2/2a/2b使用的RB数目，配置范围0-98。

nCS_AN指示一个资源块中PUCCHformat1/1a/1b和2/2a/2b混合使用时的循环偏移位数。

n1PUCCH_AN指示半静态分配的PUCCHFormat1的信道个数，配置范围是0-2047。

◆上行功率控制配置信息

P0_nominalPUSCH为PUSCH的名义的期望接受功率，一般按照实际环境设置绝对值，如上图中期望为-81dBm。

PoNominalPucch为PUSCH的名义的期望接受功率，一般按照实际环境设置绝对值，如上图中期望为--105dBm。

◆UE侧相关计时器和计数器

T300指示UE等待RRC连接响应的定时器长度（T300），取值范围enumerate（100,200,300,400,600,1000,1500,2000）ms，对应的配置值0-7。

T301指示UE等待RRC重建响应的定时器长度（T301），enumerate（100,200,300,400,600,1000,1500,2000）ms，对应配置值0-7。

T310指示UE监测无线链路失败的定时器长度（T310_UE），enumerate（1,2,3,4,6,8,10,20），对应配置值0-7。

N310指示UE接收下行失步指示的最大个数（N310_UE），enumerate（0,50,100,200,500,1000,2000）ms，对应配置值0-6。

T311指示UE监测到无线链路失败后转入idle状态的定时器长度（T311_UE），enumerate（1000,3000,5000,10000,15000,20000,30000）ms，对应配置值0-6。

N311指示UE接收下行同步指示的最大个数（N311），enumerate（1,2,3,4,5,6,8,10），对应配置值0-7。

TimeAlignmentTimer定时指派定时器，指示同步消息的定时器，范围enumerate（500,750，1280,1920，2560,5120，10240，infinity）sf，对应取值0-7。

2.1.3SystemInformationBlocktype1解析

SIB1的消息主要携带PLMN网络标识、小区驻留、cellbarrde、小区重选等信息。

MCC邻接小区所在的XX国家码。

MNC邻接小区所在的XX网络码。

CellIdentity为小区标识。

Cellbarred为小区禁止接入指示，enumerate（Barred，NotBarred），对应0-1。

IntraFreqReseletion为否可以同频小区重选的指示，enumerate（allowed,notAllowed），对应值0-1。

q_RxlevMin为eUTRAN小区选择所需要的最小接收电平，（-140..-44）dBmstep2dBm，对应0-48，计算方式D=（P+140）/2。

q_RxlevMinOffset小区选择所需要的最小接收电平偏移，2-16dBstep2dB，对应1-8，前后对应计算D=P/2。

P_Max指示UE最大允许的发射功率，一般为23dBm。

freqbandIndicator载频所在的频段指示，参见下表：

频段指示

上行

下行

双工模式

2545MHz–2575MHz

TDD

1900MHz–1920MHz

TDD

2010MHz–2025MHz

TDD

1850MHz–1910MHz

TDD

1930MHz–1990MHz

TDD

1910MHz–1930MHz

TDD

2570MHz–2620MHz

TDD

1880MHz–1920MHz

TDD

2300MHz–2400MHz

TDD

2.2切换信令解析

终端侧切换信令流程如下图所示：

从上图可以看出，在满足切换判决条件后，由UE向eNodeB上报测量报告，由eNodeB判决是否执行切换，通过RRCConnectionReconfiguration向UE发送切换命令，UE完成配置后向eNodeB反馈RRCConnectionReconfigurationComplete消息完成切换。

TD-LTE的切换流程与TD-S流程类似，相比TD-S少了测量控制消息。

信令解析如下。

2.2.1MeasurmentReport信令解析

MeasurmentReport信令消息解析如下图：

如上图所示，UE通过测量报告上报本小区的RSRP、RSRQ值，以及目标小区的PCI、RSRP、RSRQ信息，以供eNodeB判决是否执行切换。

上图中换算成真实的RSRP计算方式为：

RSRP_Range-140，以目标小区RSRP计算为例，其RSRP值为64-140=-76dBm。

上报的RSRQ与真实值对比表如下：

Reportedvalue

Measuredquantityvalue

Unit

RSRQ_00

RSRQ<-19.5

RSRQ_01

-19.5<=RSRQ<-19

RSRQ_02

-19<=RSRQ<-18.5

…

RSRQ_32

-4<=RSRQ<-3.5

RSRQ_33

-3.5<=RSRQ<-3

RSRQ_34

-3<=RSRQ

2.2.2RRCConnectionReconfiguration解析

RRCConnectionReconfiguration信令消息解析如下：

RRCConnectionReconfiguration信令首先提供给终端目标小区的频点、带宽、邻区配置数量和小区质量偏移。

首先介绍一下频点38050的换算成真实频率的方法。

在TD-LTE协议中给出了TDD–LTE频段使用的建议，如下表所示：

频段指示

上行

下行

双工模式

2545MHz–2575MHz

TDD

1900MHz–1920MHz

TDD

2010MHz–2025MHz

TDD

1850MHz–1910MHz

TDD

1930MHz–1990MHz

TDD

1910MHz–1930MHz

TDD

2570MHz–2620MHz

TDD

1880MHz–1920MHz

TDD

2300MHz–2400MHz

TDD

其中终端侧测量的D值计算方式为：

D=（P-Low）*10+Offset，Low的取值按照频段指示分别为32:

2545,33:

1900,34:

2010,35:

1850,36:

1930,37:

1910,38:

2570,39:

1880,40:

2300，Offset的取值按照频段指示分别为32:

35700,33:

36000,34:

36200,35:

36350,36:

36950,37:

37550,38:

37750,39:

38250,40:

38650。

可知上图中38050=（P-Low）*10+Offset，经过推算38050为频段指示为38，对应频段为2570MHz~2620MHz，所以Low取值为2570，Offset为37750，计算P=2600MHz，38050对应的中心频点为2600MHz。

AllowedMeasBandWidth表示可测量带宽，配置值范围为0~5，分别对应1.4M（6RB），3M（15RB），5M（25RB），10M（50RB），15M（75RB），20M（100RB）。

NeighCellConfig值表示配置的邻区数目，为16进制数值，上图表示配置邻区数为4。

Q_OffsetRange是频间偏移值，影响小区间重选的偏移值，配置值范围为0~30，分别对应的实际取值：

enumerate（-24,-22,-20,-18,-16,-14,-12,-10,-8,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24）dB。

图中配置值为0，对应偏移值为0dB。

在RRCConnectionReconfiguration中还包括把邻区信息、A3事件相关参数提供给终端，因而在TD-LTE系统里没有测量控制信令。

如下图所示：

上图所示，RRCConnectionReconfiguration还包含邻区列表信息，包括所有邻区的小区编号CellID、PCI、Q_Offset等信息。

另外，携带了A3事件相关的测量信息，包括如下信息：

A3_Offset表示触发A3事件的偏移量。

Hysterisis表示进行判决时迟滞范围，取值范围0~30，分别对应（0，0.5，…，15）dB，step0.5dB。

TimetoTrigger监测到事件发生的时刻到事件上报的时刻之间的时间差，其含义是只有当特定测量事件（如2a）条件在一段时间即触发时间（TimeToTrigger）内始终满足事件条件才上报该事件，取值范围0~15，对应的实际取值enum（0,40,64,80,100,128,160,256,320,480,512,640,1024,1280,2560,5120）ms。

上图配置为7对应256ms。

TriggerQuantity表示事件触发的测量指标，可选RSRP、RSRQ，配置值为0~1，分别对应测量的指标enumerate（rsrp,rsrq）。

MaxReportCells表示最大上报小区数目，对应可配置的数目为1~8个。

ReportInterval事件触发周期报告间隔，配置范围0~12，对应的配置值enum（120ms,240ms,480ms,640ms,1024ms,2048ms,5120ms,10240ms,1min,6min,12min,30min,60min）。

ReportAmount事件触发周期报告次数，配置范围0~7，分别对应的值为（1,2,4,8,16,32,64,Infinity）次，上图中配置为0,对应上报报告次数为1次。

FilterCoefficient测量时的RSRP层3滤波系数，配置范围0~14，对应的取值enum（0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,11,13,15,17,19）。

包括频点、小区系统频域上下行带宽配置BandWidth，配置范围0~5，分别对应取值enumerate（1.4M（6RB），3M（15RB），5M（25RB），10M（50RB），15M（75RB），20M（100RB））。

PRACH信道相关的配置信息参考如下表：

序号

字段名称

显示取值范围

内存取值范围

字段中文含义

wCId

0-255

小区标识

byPrachConfig

0~57

0-57

随机接入前缀的发送配置索引

byPrachMaskIndex

0~15

0-15

PRACH掩码索引

byPrachFreqOffset

0-94

确定随机接入前缀的起始RB号

byCellHighSpdAtt

enumerate（NotHighSpeedCell,HighSpeedCell）

0-1

小区高速XX属性（指示给UE采用哪种方式进行偏移得到前缀序列）

wLogRtSeqStNum

0-837

产生64个前缀序列的逻辑根序列的起始索引号

byNcs

0-15

在逻辑根序列基础

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