LTE设备实训手册.docx

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LTE设备实训手册

TD-LTE课程实验手册

1.基站开通相关无线参数学习

1.1无线公关参数

【PLMN】：

国家码、网络码，必须与运营商规划一致。

【同步保持超时开关】：

如果设置为“使能”，基站GPS时钟丢失后，在“同步保持超时门限”时间内基站正常工作，超过门限则闭塞基站下所有小区，防止对其他周围基站造成交叉时隙干扰。

实验室网络无GPS时钟时设置为不使能。

【用户无数据检测定时器】：

在定时器时间内如果用户无数据传输则UE转入RRC-ONLY状态，释放PUCCH资源。

1.2基带资源配置参数

【天线端口与天线通道映射关系】：

对于8通道的RRU，配置为00001111；表示前四通道映射端口0，后四通道映射端口1。

对于双通道RRU，如果是双通道单天线则配置为0,15,15,15,15,15,15,15；如果使用了双天线，则配置为0,1,15,15,15,15,15,15。

15表示该通道不使用或不存在。

【基带资源参考信号功率】：

配置小区的RS发射功率，可以调整该参数控制覆盖范围。

1.3小区配置参数

【

PLMN】：

国家码、网络码，必须与运营商规划一致。

【物理小区识别码（PCI）】：

物理小区识别码，按照网络规划填写，确定后不能修改。

【跟踪区码】：

跟踪区码TAC，根据规划配置。

【小区支持的天线端口数量】：

小区支持的天线端口数，根据RRU类型和天线类型配置；单通道RRU只支持天线端口数1，只能使用单流。

双通道RRU配置为2，支持2X2MIMO。

指示小区当前支持最大天线端口数，发射分集和空间复用只有在多天线端口配置下才有意义。

【频段指示】：

根据该小区实际使用频谱资源配置小区上下行载频所在的频段指示和中心频点。

频段指示与频谱范围对应关系：

32:

2545-2575,33:

1900-1920,34:

2010-2025,35:

1850-1910,36:

1930-1990,37:

1910-1930,38:

2570-2620,39:

1880-1920,40:

2300-2400。

【上下行子帧分配配置】：

目前常用的配置1，2，对应UL:

DL2:

2；1:

3时隙配比；

【特殊子帧配置】：

目前常使用5，7，分别对应3:

9:

2；10:

2:

2的配比。

【天线端口信号功率比】：

包含小区RS的PDSCH的EPRE与不包含小区RS的PDSCH的EPRE的比值。

下行功率控制参数PA。

【小区系统频域带宽】：

包含TD-LTE支持的带宽可能，根据实际选择，如20M，10M等等。

【上行MCS最小值】：

小区上行链路配置的最小MCS值。

【上行MCS最大值】：

小区上行链路配置的最大MCS值。

【下行MCS最小值】：

小区上行链路配置的最小MCS值。

【下行MCS最大值】：

小区上行链路配置的最大MCS值。

【下/上行UE最大分配RB数】：

此项与上面的系统频域带宽有关，如果是20M带宽，则保持默认100即可，若是15M带宽则两项均改为75，10M带宽改为50，5M带宽改为25，3M带宽改为15，1.4M带宽改为6。

【CFI选择】：

PCFICH信道取值，决定控制区域所占OFDM符号数目。

固定CFI（1、2、3），取值与用户容量相关。

CFI值配置越大，用户容量越高。

【定时指派定时器】：

在TimeAlignmentTimer定时器有效期内，UE认为当前处于同步状态。

当定时器失效时，UE在发送任何上行数据前，都会发起随机接入过程请求定时指派命令。

【切换模式选择】：

MIMO工作模式选择。

【小区上行64QAM解调能力】：

该参数指示小区是否具备64QAM的解调能力。

【广播寻呼CCE聚合度】：

广播SIB信息及寻呼信息所对应的PDCCH信道所占用的CCE的数目。

【CCE聚合度】：

除广播寻呼外其他PDCCH信道占用的CCE数目，“自适应调整”是指根据用户的信道环境动态调整PDCCH信道所占用的CCE数目。

【上行MU-MIMO使能开关】：

是否使用上行MU-MIMO开关。

1.4邻接小区配置

配置TD-LTE邻接小区：

【邻接小区所在的移动国家码】：

邻区配置的移动国家码MCC。

【邻接小区所在的移动网络码】：

邻区配置的移动国家码MNC。

【频段指示】：

邻区所使用的频段。

【中心频率】：

邻区配置的中心频点。

【物理小区识别码】：

邻区配置的PCI。

【跟踪区域码】：

邻区所属的跟踪区域码TAC。

【PLMN列表】：

邻区所属的PLMN。

【小区下行系统频域带宽】：

邻区的系统带宽。

【小区是否使用天线端口1】：

指示小区是否使用天线端口1，是否能够支持双流。

1.5E-UTRAN邻接关系配置

【支持X2接口切换】：

指示是否可以通过X2接口切换。

【服务小区与E-UTRAN系统内邻区关系】：

定义服务小区与邻区的位置关系。

【小区个体偏移】：

切换参数小区个体偏移量CIO。

【邻接小区的状态指示】：

指示空闲态和连接态的UE均可进入该邻区。

【底层提供基本覆盖小区能够容忍的RRC连接数】：

邻区所支持的RRC连接数。

1.6实验任务

（1）修改【基带资源参考信号功率】，用测试手机测试同一位置下行RSRP信号场强变化。

（2）修改【上下行子帧分配配置】测试不同时隙配比时FTP上传、下载速率或Iperf灌包测试速率变化。

（3）修改【特殊子帧配置】，测试不同配比时下行速率变化情况。

（4）修改【小区系统频域带宽】，测试不同系统带宽时上下行速率变化。

（5）修改【上行MCS最大值】，测试上行速率变化。

（6）修改【下行MCS最大值】，测试下行速率变化。

（7）修改【下行UE最大分配RB数】、【上行UE最大分配RB数】，测试上下行速率变化情况。

（8）修改【切换模式选择】，测试TM1单天线端口、TM2传输分集、TM3开环空间复用、TM4闭环空间复用不同MIMO模式时，小区FTP下载或灌包测试速率。

2.信令跟踪分析系统

信令跟踪分析系统主要功能是实现在基站侧进行信令跟踪，实时显示信令跟踪结果。

2.1LTE典型信令流程

2.1.1Attach流程

UE刚开机时，先进行物理下行同步，搜索测量进行小区选择，选择到一个suitable或者acceptable小区后，驻留并进行附着过程。

附着完成后，默认承载建立成功，UE可获得PDNaddress信息。

附着流程图如下：

信令流程说明：

（1）步骤1～5会建立RRC连接，步骤6、9会建立S1连接，完成这些过程即标志着NASsignallingconnection建立完成，见24.301。

（2）消息7的说明：

UE刚开机第一次attach，使用的IMSI，无Identity过程；后续，如果有有效的GUTI，使用GUTIattach，核心网才会发起Identity过程（为上下行直传消息）。

（3）消息10~12的说明：

如果消息9带了UERadioCapabilityIE，则eNB不会发送UECapabilityEnquiry消息给UE，即没有10~12过程；否则会发送，UE上报无线能力信息后，eNB再发UECapabilityInfoIndication，给核心网上报UE的无线能力信息。

（4）为了减少空口开销，在IDLE下MME会保存UERadioCapability信息，在INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息会带给eNB，除非UE在执行attach或者"firstTAUfollowingGERAN/UTRANAttach"or"UEradiocapabilityupdate"TAU过程（也就是这些过程MME不会带UERadioCapability信息给eNB，并会把本地保存的UERadioCapability信息删除，eNB会问UE要能力信息，并报给MME。

（5）消息13~15的说明：

eNB发送完消息13，并不需要等收到消息14，就直接发送消息15。

（6）如果发起IMSIattach时，UE的IMSI与另外一个UE的IMSI重复，并且其他UE已经attach，则核心网会释放先前的UE。

如果IMSI中的MNC与核心网配置的不一致，则核心网会回复attachreject。

（7）消息9的说明：

该消息为MME向eNB发起的初始上下文建立请求，请求eNB建立承载资源，同时带安全上下文，可能带用户无线能力、切换限制列表等参数。

UE的安全能力参数是通过attachrequest消息带给核心网的，核心网再通过该消息送给eNB。

UE的网络能力（安全能力）信息改变的话，需要发起TAU。

2.1.2Detach流程

（1）关机去附着：

UE关机时，需要发起去附着流程，通知网络释放其保存的该UE的所有资源，流程图如下：

如果是非关机去附着，则会收到MME的DetachAccept响应消息和eNB的RRCConnectionRelease消息。

（2）非关机去附着

IDLE下发起的非关机去附着

CONNECTED下发起的非关机去附着：

2.1.3ServiceRequest流程

UE在IDLE模式下，需要发送业务数据时，发起servicerequest过程，流程图如下：

（1）处在RRC_IDLE态的UE进行ServiceRequest过程，发起随机接入过程，即MSG1消息；

（2）eNB检测到MSG1消息后，向UE发送随机接入响应消息，即MSG2消息；

（3）UE收到随机接入响应后，根据MSG2的TA调整上行发送时机，向eNB发送RRCConnectionRequest消息，即MSG3消息；

（4）eNB向UE发送RRCConnectionSetup消息，包含建立SRB1承载信息和无线资源配置信息；

（5）UE完成SRB1承载和无线资源配置,向eNB发送RRCConnectionSetupComplete消息，包含NAS层ServiceRequest信息；

（6）eNB选择MME，向MME发送INITIALUEMESSAGE消息，包含NAS层ServiceRequest消息；

（7）UE与EPC间执行鉴权流程，与GSM不同的是：

4G鉴权是双向鉴权流程，提高网络安全能力。

（8）MME向eNB发送INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息，请求建立UE上下文信息；

（9）eNB接收到INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息，如果不包含UE能力信息，则eNB向UE发送UECapabilityEnquiry消息，查询UE能力；

（10）UE向eNB发送UECapabilityInformation消息，报告UE能力信息；

（11）eNB向MME发送UECAPABILITYINFOINDICATION消息，更新MME的UE能力信息；

（12）eNB根据INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息中UE支持的安全信息，向UE发送SecurityModeCommand消息，进行安全激活；

（13）UE向eNB发送SecurityModeComplete消息，表示安全激活完成；

（14）eNB根据INITIALCONTEXTSETUPREQUEST消息中的ERAB建立信息，向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息进行UE资源重配，包括重配SRB1和无线资源配置，建立SRB2信令承载、DRB业务承载等；

（15）UE向eNB发送RRCConnectionReconfigurationComplete消息，表示资源配置完成；

（16）eNB向MME发送INITIALCONTEXTSETUPRESPONSE响应消息，表明UE上下文建立完成。

流程到此时完成了servicerequest，随后进行数据的上传与下载。

（17）信令17~20是数据传输完毕后，对UE去激活过程，涉及UEcontextrelease流程。

2.1.4切换流程

2.1.4.1切换的含义及目的

当正在使用网络服务的用户从一个小区移动到另一个小区，或由于无线传输业务负荷

量调整、激活操作维护、设备故障等原因，为了保证通信的连续性和服务的质量，系统要将该用户与原小区的通信链路转移到新的小区上，这个过程就是切换。

本文中所描述的均为LTE系统内切换，系统间切换需要UE支持，并不做详细描述。

在LTE系统中，切换可以分为站内切换、站间切换（或基于X2口切换、基于S1口切换），当X2接口数据配置完善且工作良好的情况下就会发生X2切换，否则基站间就会发生S1切换。

一般来说X2切换的优先级高于S1切换。

2.1.4.2切换发生的过程

基站根据不同的需要利用移动性管理算法给UE下发不同种类的测量任务，在RRC重配消息中携带MeasConfig信元给UE下发测量配置；UE收到配置信息后，对测量对象实施测量，并用测量上报标准进行结果评估，当评估测量结果满足上报标准后向基站发送相应的测量报告，比如A2\A3等事件。

基站通过终端上报的测量报告判决是否执行切换。

当判决条件达到时，执行以下步骤：

切换准备：

目标网络完成资源预留。

切换执行：

源基站通知UE执行切换；UE在目标基站上连接完成。

切换完成：

源基站释放资源、链路，删除用户信息。

值得注意的是LTE系统中，切换命令封装在消息RRC_CONN_RECFG信令消息中。

2.1.4.3站内切换

当UE所在的源小区和要切换的目标小区同属一个eNB时，发生eNB内切换。

eNB内切换是各种情形中最为简单的一种，因为切换过程中不涉及eNB与eNB之间的信息交互，也就是X2、S1接口上没有信令操作，只是在一个eNB内的两个小区之间进行资源配置，所以基站在内部进行判决，并且不需要向核心网申请更换数据传输路径。

站内切换流程说明：

其中步骤1、2、3、4为切换准备阶段，步骤5、6为切换执行阶段，步骤7为切换完成阶段。

（1）eNodeB向UE下发测量控制，通过RRCConnectionReconfigration消息对UE的测量类型进行配置；

（2）UE按照eNodeB下发的测量控制在UE的RRC协议端进行测量配置，并向eNodeB发送RRCConnectionReconfigrationComplete消息表示测量配置完成；

（3）UE按照测量配置向eNodeB上报测量报告；

（4）eNodeB根据测量报告进行判决，判决该UE将发生eNodeB内切换，在新小区内进行资源准入，资源准入成功后为该UE申请新的空口资源；

（5）资源申请成功后eNodeB向UE发送RRCConnectionReconfigration消息，指示UE发起切换动作；

（6）UE接入新小区后eNodeB发送RRCConnectionReconfigrationComplete消息指示UE已经接入新小区；

（7）eNodeB收到重配置完成消息后，释放该UE在源小区占用的资源。

2.1.4.4X2切换流程

当UE所在的源小区和要切换的目标小区不属于同一eNodeB时，发生eNodeB间切换，eNodeB间切换流程复杂，需要加入X2和S1接口的信令操作。

X2切换的前提条件是目标基站和源基站配置了X2链路，且链路可用。

在接到测量报告后需要先通过X2接口向目标小区发送切换申请（目标小区是否存在接入资源）；

得到目标小区反馈后（此时目标小区资源准备已完成）才会向终端发送切换命令，并向目标侧发送带有数据包缓存、数据包缓存号等信息的SNStatusTransfer消息；

待UE在目标小区接入后，目标小区会向核心网发送路径更换请求，目的是通知核心网将终端的业务转移到目标小区，更新用户面和控制面的节点关系；

在切换成功后，目标eNB通知源eNB释放无线资源。

X2切换优先级大于S1切换，保证了切换时延更短，用户感知更好。

X2切换流程说明:

其中步骤1、2、3、4、5、6、7为切换准备阶段，步骤8、9为切换执行阶段，步骤10、11、12、13为切换完成阶段：

（1）源eNodeB向UE下发测量控制，通过RRCConnectionReconfigration消息对UE的测量类型进行配置；

（2）UE按照eNodeB下发的测量控制在UE的RRC协议端进行测量配置，并向eNodeB发送RRCConnectionReconfigrationComplete消息表示测量配置完成；

（3）UE按照测量配置向eNodeB上报测量报告；

（4）源eNodeB根据测量报告进行判决，判决该UE发生eNodeB间切换，也有可能负荷分担的原因触发切换；

（5）源eNodeB向目标eNodeB发生HANDOVERREQUEST消息，指示目标eNodeB进行切换准备，切换请求消息包含源eNB分配的OldeNBUEX2APID，MME分配的MMEUES1APID，需要建立的EPS承载列表以及每个EPS承载对应的核心网侧的数据传送的地址。

目标ENB收到HANDOVERREQUEST后开始对要切换入的ERABs进行接纳处理。

；

（6）目标小区进行资源准入，为UE的接入分配空口资源和业务的SAE承载资源；

（7）目标小区资源准入成功后，向源eNodeB发送“切换请求确认”消息，指示切换准备工作完成，“切换请求确认”消息包含NeweNBUEX2APID、OldeNBUEX2APID、新建EPS承载对应在D侧上下行数据传送的地址、目标侧分配的专用接入签名等参数；

（8）源eNodeB将分配的专用接入签名配置给UE，向UE发送RRCConnectionReconfigration消息命令UE执行切换动作；

（9）UE向目标eNodeB发送RRCConnectionReconfigrationComplete消息指示UE已经接入新小区，表示UE已经切换到了目标侧。

同时，切换期间的业务数据转发开始进行；

（10）目标eNodeB向MME发送PATHSWITCHREQUEST消息请求，请求MME更新业务数据通道的节点地址，通知MME切换业务数据的接续路径，从源eNB到目标eNB，消息中包含原侧侧的MMEUES1APID、目标侧侧分配的eNBUES1AP、EPS承载在目标侧将使用的下行地址；

（11）MME成功更新数据通道节点地址，向目标eNodeB发送PATHSWITCHREQUESTACKNOWLEDGE消息，表示可以在新的SAEbearers上进行业务通信；

（12）UE已经接入新的小区，并且在新的小区能够进行业务通信，需要释放在源小区所占用的资源，目标eNodeB向源eNodeB发送UECONTEXTRELEASE消息；

（13）源eNodeB释放该UE的上下文，包括空口资源和SAEbearers资源。

2.1.4.5S1切换流程

S1切换流程与X2切换类似，只不过所有的站间交互信令及数据转发都需要通过S1口到核心网进行转发，时延比X2口略大。

协议36.300中规定eNodeB间切换一般都要通过X2接口进行，但当如下条件中的任何一个成立时则会触发S1接口的eNodeB间切换：

（1）源eNodeB和目标eNodeB之间不存在X2接口；

（2）源eNodeB尝试通过X2接口切换，但被目标eNodeB拒绝。

从LTE网络结构来看，可以把两个eNodeB与MME之间的S1接口连同MME实体看做是一个逻辑X2接口。

相比较于通过X2接口的流程，通过S1接口切换的流程在切换准备过程和切换完成过程有所不同。

S1切换的前提条件：

目标基站和源基站没有配置X2链路，或是配置的X2链路不可用。

如果同时配置了X2和S1链路，优先走X2切换。

下图中的流程没有跨MME和SGW，相对简单。

即使涉及跨MME，主流程差异不大，主要在核心网的信令会更多一点而已。

S1切换流程说明：

其中步骤1到9为切换准备过程，步骤10、11为切换执行过程，步骤12到16为切换完成过程。

（1）图中1~4步骤与X2切换相同，不做累述；

（2）源eNB通过S1接口的HANDOVERREQUIRED消息发起切换请求，消息中包含MMEUES1APID、源侧分配的eNBUES1APID等信息。

（3）MME向目标eNB发送HANDOVERREQUEST消息，消息中包括MME分配的MMEUES1APID、需要建立的EPS列表以及每个EPS承载对应的核心网侧数据传送的地址等参数。

（4）目标eNB分配后目标侧的资源后，进行切换入的承载接纳处理，如果资源满足，小区接入允许就给MME发送HANDOVERREQUESTACKNOWLEDGE消息，包含目标侧侧分配的eNBUES1APID，接纳成功的EPS承载对应的eNodeB侧数据传送的地址等参数。

（5）源eNB收到HANDOVERCOMMAND，获知接纳成功的承载信息以及切换期间业务数据转发的目标侧地址。

（6）源eNB向UE发送RRCConnectionReconfiguration消息，指示UE切换指定小区。

（7）源eNB通过eNBStatusTransfer消息，MME通过MMEStatusTransfer消息，将PDCP序号通过MME从源eNB传递到目标eNB。

目标eNB收到UE发送的RRCConnectionReconfigurationComplete消息，表明切换成功。

（8）目标eNodeB向MME发送PATHSWITCHREQUEST消息请求，请求MME更新业务数据通道的节点地址，通知MME切换业务数据的接续路径，从源eNB到目标eNB，消息中包含原侧侧的MMEUES1APID、目标侧侧分配的eNBUES1AP、EPS承载在目标侧将使用的下行地址；

（9）MME成功更新数据通道节点地址，向目标eNodeB发送PATHSWITCHREQUESTACKNOWLEDGE消息，表示可以在新的SAEbearers上进行业务通信；

（10）目标侧eNB发送HANDOVERNOTIFY消息，通知MME目标侧UE已经成功接入。

（11）源ENB收到“UECONTEXTRELEASECOMMAND”消息后，开始进入释放资源的流程。

2.1.5寻呼流程网络发起的paging流程

（1）S_TMSI寻呼

UE在IDLE模式下，当网络需要给该UE发送数据（业务或者信令）时，发起寻呼过程，流程图如下：

当网络发生错误需要恢复时（例如S-TMSI不可用），可发起IMSI寻呼，UE收到后执行本地detach，然后再开始attach。

2.2信令跟踪步骤

点击视图系统工具

点击信令跟踪UE级小区信令，选择跟踪基站及小区，下一步。

选择跟踪接口，下一步：

选择任务执行时间时长：

注意：

点“高级”打开celltrace，“确定”之后点击完成。

任务同步后，双击任务即可出现下面界面显示跟踪到的信令：

2.3实验任务

（1）跟踪UE开机注册流程

（2）跟踪UE业务请求流程

（3）跟踪Paging流程

（4）跟踪切换流程

（5）根据detach流程

3.动态管理功能模块

动态管理模块主要功能是对基站设备进行操作管理，如复位、重启及基站状态、单板状态及接口状态进行查询。

点击视图—>动态管理

动态管理功能操作步骤：

（1）选择基站；

（2）选择执行的命令；（3）选择对象；（4）点击执行命令按钮。

3.1实验任务：

（1）查询网元状态。

（2）查询单板