重庆LTE考试及面试题整理.docx
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重庆LTE考试及面试题整理
随机接入流程
随机接入过程分为竞争模式随机接入和非竞争模式随机接入两种。
竞争模式随机接入是使用所有UE都可在任何时间可以使用的随机接入序列接入，它每种触发条件都可以触发接入；非竞争模式随机接入是使用在一段时间内仅有一个UE使用的序列接入，它只发生在切换和收到下行数据的触发条件下。
随机接入过程之后，开始正常的上下行传输。
基于竞争的随机接入流程：
基于竞争的随机接入是指eNodeB没有为UE分配专用Preamble码（64个），而是由UE随机选择Preamble码并发起的随机接入。
竞争随机接入过程分4步完成，每一步称为一条消息，在标准中将这4步称为Msg1-Msg4。
1、Msg1：
（RandomAccessPreamble）发送Preamble码:
该消息为上行消息，由UE发送，eNodeB接收。
2、Msg2：
（RandomAccessResponse）随机接入响应:
Msg2为下行消息，由eNodeB发送，UE接收。
3、Msg3:
（RRCConnectionRequest）第一次调度传输:
Msg3为上行消息，由UE发送，eNodeB接收。
4、Msg4：
（RRCConnectionSetup）竞争解决，包括：
冲突检测、资源映射。
基于非竞争的随机接入，UE根据eNB的指示，在指定的PRACH上使用指定的Preamble码发起随机接入。
1、随机接入前导分配
2、随机接入前导发送
3、随机接入响应
非竞争模式随机接入过程不会产生接入冲突，它是使用专用的Preamble进行随机接入的，目的是为了加快恢复业务的平均速度，缩短业务恢复时间。
延伸，LTE中小区搜索的过程：
第一步就是小区搜索和选择，也就是用户开机后首先要找到一个合适的小区驻留下来；第二步通过读取系统消息获取到系统带宽、随机接入参数等相关信息；第三步就是根据用户需要，进行随机接入之后可以享受服务。
小区搜索主要包括以下三步：
1.通过搜索主同步信号（PSS）获得时隙（slot）同步；
2.通过搜索从同步信号（SSS）获得帧同步；
3.通过前两步可以确定物理小区ID（PCI）
详细过程：
1）频点扫描：
UE开机后，在可能存在LTE小区的几个中心频点上接收信号主同步信号PSS，以接收信号强度来判断这个频点周围是否可能存在小区，如果UE保存了上次关机时的频点和运营商信息，则开机后会先在上次驻留的小区上尝试；若没有，就要在划分给LTE系统的频带范围作全频段扫描，发现信号较强的频点去尝试接收PSS
2）时隙同步：
PSS占用中心频点的6RB，因此可直接检测并接收到。
据此可得到小区组里小区ID，同时确定5ms的时隙边界，并可通过检查这个信号就可以知道循环前缀的长度以及采用的是FDD还是TDD（因为TDD的PSS防止位置有所不同；
3）帧同步：
在PSS基础上搜索辅助同步信号SSS，SSS有两个随机序列组成，前后半帧的映射正好相反，故只要接收到两个SSS，就可确定10ms的帧边界，同时获取小区组ID，跟PSS结合就可以获取CELLID；
4）PBCH获取：
获取帧同步后，就可以读取PBCH了，通过解调PBCH，可以获取系统帧号、带宽信息以及PHICH的配置、天线配置等重要信息；
5）SIB获取：
然后UE要接收在PDSCH上承载的BCCH信息。
此时该信道上的时频资源就是已知的了，在控制区域内，除去PCFICH和PHICH信道资源，搜索PDCCH并做译码。
用SI-RNTI检测出PDCCH信道中的内容，得出PDSCH中SIB的时频位置，译码后将SIB告知高层协议，高层会判断接收的系统消息是否足够，如果足够则停止接收SIB。
问题描述：
LTE的小区搜索
问题答复：
小区搜索是UE实现与E-UTRAN下行时频同步并获得服务小区的过程。
小区搜索分两个步骤：
第一步：
UE解调主同步信号实现符号同步，并获得小区组内ID；
第二步：
UE解调次同步信号实现符号同步，并获得小区组ID；
初始化小区搜索过程如下：
●UE上电后开始进行初始化小区搜索，搜寻网络。
一般而言，UE第一次开机时并不知道网络的带宽和频点。
●UE会重复基本的小区搜索过程，遍历整个频带的各个频点尝试解调同步信号。
（这个过程比较耗时，但一般对此的时间要求并不严格，可以通过一些方法缩短以后的UE初始化时间，如UE储存以前的可用网络信息，开机后优先搜索这些网络）。
●一旦UE搜寻到可用网络并与网络实现时频同步，获得服务小区ID，即完成小区搜索。
UE将解调下行广播信道PBCH，获得系统带宽，发射天线数等信息。
完成以上过程后，UE解调下行控制信道PDCCH，获得网络指配给这个UE的寻呼周期。
然后在固定的寻呼周期中从IDLE态醒来解调PDCCH，监听寻呼。
如果有属于该UE的寻呼，则解调指定的下行共享信道PDSCH资源，接收寻呼。
2、A1\A2\A3\A4\A5、B1\B2事件
A1停止异频、异系统测量
A2启动异频、异系统测量
3、OFDM和SC-FDMA
OFDMA：
下行多址接入技术
将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。
因为子载波相互正交，所以小区内用户之间没有干扰。
下行多址方式特点：
同相位的子载波的波形在时域上直接叠加。
因子载波数量多，造成峰均比（PAPR）较高，调制信号的动态范围大，提高了对功放的要求。
SC-FDMA（SingleCarrier-FDMA单载波频分多址技术）：
上行多址接入技术
和OFDMA相同，将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。
注意不同的是：
任一终端使用的子载波必须连续。
上行多址方式特点：
考虑到多载波带来的高PAPR会影响终端的射频成本和电池寿命，LTE上行采用SingleCarrier-FDMA（即SC-FDMA）以改善峰均比。
SC-FDMA的特点是，在采用IFFT将子载波转换为时域信号之前，先对信号进行了FFT转换，从而引入部分单载波特性，降低了峰均比。
延伸：
问题描述：
LTE上行为什么要采用SC-FDMA技术
问题答复：
考虑到多载波带来的高PAPR会影响终端的射频成本和电池寿命。
最终3GPP决定在上行采用单载波频分复用技术SC-FDMA中的频域实现方式DFT-S-OFDM。
可以看出与OFDM不同的是在调制之前先进行了DFT的转换，这样最终发射的时域信号会大大减小PAPR。
这种处理的缺点就是增加了射频调制的复杂度。
实际上DFT-S-OFDM可以认为是一种特殊的多载波复用方式，其输出的信息同样具有多载波特性，但是由于其有别于OFDM的特殊处理，使其具有单载波复用相对较低的PAPR特性。
4、LTE的关键技术
1）OFDM：
正交频分复用，将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。
2）MIMO：
多天线技术，不相关的各个天线上分别发送多个数据流，利用多径衰落，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，提高信道及频谱利用率，下行数据的传输质量。
3）高阶调制：
16QAM、64QAM
4）HARQ：
混合自动重传，下行：
异步自适应HARQ
5）AMC：
自适应调制和编码，TD-LTE支持根据上下行信道互易性进行AMC调整。
6）ICIC：
小区间干扰协调
5、系统消息
LTE系统消息主要包括MIB和SIB，如下所示：
✓MIB:
下行链路带宽，SFN和PHICH信道配置信息
✓SIB1:
小区接入信息和SIB（除了SIB1）的调度信息
✓SIB2:
小区接入bar信息以及无线信道配置参数
✓SIB3:
服务小区重选信息
✓SIB4:
同频邻区重选信息
✓SIB5:
异频重选信息
✓SIB6:
UTRAN重选信息
✓SIB7:
GERAN重选信息
✓SIB8:
CDMA2000重选信息
✓SIB9:
HOMEENBID
✓SIB10~SIB11:
ETMS（EarthquakeandTsunamiWarningSystem）通知
6、上下行信道
7、天线数量对覆盖的影响
多天线技术通过对发射和接收信号的空域和时域上的处理，能提高系统的覆盖和容量。
其中，多天线的接收分集、发射分集、下行波束赋形和空分复用（MIMO）在LTE网络中得到了广泛应用。
一般郊区场景，存在直射径，反射和折射较少。
这种外场环境下，上行8天线接收相比于2天线的信号增益在5dB左右；在密集城区，会存在比较多的反射径和折射径，这种外场环境下，上行8天线接收技术会有效抵抗多径带来的衰落，相比于2天线的信号增益在8dB左右。
多天线技术能够提高覆盖能力、降低干扰、降低近点UE的发射功率并能大幅提高上行容量。
8、UE等级及对应的速率
问题描述：
LTEUE能力等级介绍
问题答复：
根据协议36.306，LTEUE能力等级主要分为5种。
下表是下行UE不同能力的一些具体参数，可以看出2×2MIMO情况下，单个UE的峰值速率在150M左右，对应CAT4，实测速率可以达到140M左右。
对于采用4×4MIMO的Cat5来说，峰值速率接近300M。
UECategory
MaximumnumberofDL-SCHtransportblockbitsreceivedwithinaTTI
MaximumnumberofbitsofaDL-SCHtransportblockreceivedwithinaTTI
Totalnumberofsoftchannelbits
MaximumnumberofsupportedlayersforspatialmultiplexinginDL
Category1
10296
10296
250368
1
Category2
51024
51024
1237248
2
Category3
102048
75376
1237248
2
Category4
150752
75376
1827072
2
Category5
299552
149776
3667200
4
下表是上行不同UE能力等级的一些参数，从中可以看出，只有Cat5可以支持64QAM，峰值速率可以达到75M左右。
上下行峰值速率之所以差别这么大，主要由于上行是单天线发射，无法实现MIMO，但可以通过虚拟MIMO技术来提高上行小区吞吐率。
UECategory
MaximumnumberofbitsofanUL-SCHtransportblocktransmittedwithinaTTI
Supportfor64QAMinUL
Category1
5160
No
Category2
25456
No
Category3
51024
No
Category4
51024
No
Category5
75376
Yes
实际中，UE的能力等级信息可从S1口的InitialUEContextSetupRequest信令或空口的UE_Cap_Info消息中看到。
问题：
UE的终端类型有几类？
上行支持64QAM的UE是第几类？
下行只支持2x2MIMO的哪几类?
答案：
5类，第5类支持64QAM，2、3、4类支持2x2MIMO。
9、吞吐量异常的影响因素
1、调度次数不足：
灌包不足、开户速率不足（更换SIM卡）
2、调度RB不足：
服务器性能、本小区内存在其他用户做业务（更换下载服务器，采用FTP＋迅雷双多线程下载的方法来提升吞吐量，如果无改善，可以通过命令检查下行给水量、灌包排查，是否服务器给水量问题）
3、MSC阶数偏低：
检查干扰、UE主分集不平衡UE能力限制（观察天线接收相关性，可以调整终端位置和方向，找到天线接收相关性最好的角度，天线相关性最好小于0.1，最大不超过0.3）
4、IBLER异常（ping包检查）
5、传输模式异常、传输受限（检查测试终端是否工作在TM3模式，RANK2条件下；如不：
检查小区配置和测试终端配置）、告警驻波。
6、RSRP、SINR覆盖不好、存在干扰（检查测试终端是否工作在TM3模式，RANK2条件下；如不：
检查小区配置和测试终端配置）
7、电脑是否已经进行TCP窗口优化（更换测试终端/便携机）
10、模3干扰
模3干扰与天线端口中公共参考信号CRS的分布相关，天线端口中的公共参考信号在频域中占用子载波的位置（协议中规定CRS位子，在一个PRB中RE的位子是固定的，例如在第一个ODFM符号上占用4个RE，一个12个子载波，可以排列3个不相同组合），是和分配给小区的PSS相关的。
LTE中PSS只采用了ZC序列的三种基序列（为了保证正交性和不相关），也就是只有三个不同的PSS序列可以分配给所有的小区，超过三个小区之后，就存在PSS序列的重复，映射到天线端口，就会产生模三的干扰。
延伸：
11、RSRP、SINR、RSRQ、RSSI什么意思？
RSRP:
ReferenceSignalReceivedPower下行参考信号的接收功率，可以用来衡量下行的覆盖。
SINR：
信号与干扰加噪声比（SignaltoInterferenceplusNoiseRatio）是指:
信号与干扰加噪声比（SINR）是接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号（噪声和干扰）的强度的比值；可以简单的理解为“信噪比”。
RSRQ（ReferenceSignalReceivedQuality）主要衡量下行特定小区参考信号的接收质量。
RSSI：
载波接收信号强度指示（总接收带宽功率）
12、TOP小区分析流程
无线掉线率=（eNodeB发起的S1RESET导致的UEContext释放次数+UEContext异常释放次数）/UEContext建立成功总次数*100%
TOP小区分析流程
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