LTE教程：機(jī)制與流程（第2版）

第1章　待機(jī)狀態(tài)的處理機(jī)制 1

本章導(dǎo)讀 2

1.1  終端的工作模式 2

1.1.1  LTE終端的工作模式 2

1.1.2  LTE終端工作模式的差別 3

1.1.3  LTE終端工作模式從何而來(lái) 3

1.2  終端的待機(jī)狀態(tài) 5

1.2.1  待機(jī)狀態(tài)的使命 5

1.2.2  待機(jī)狀態(tài)的考量 6

1.2.3  待機(jī)狀態(tài)的任務(wù) 7

1.2.4  待機(jī)狀態(tài)的運(yùn)作過(guò)程 9

1.2.5  待機(jī)狀態(tài)：駐留 11

1.2.6  待機(jī)狀態(tài)：PLMN選擇 12

1.2.7  待機(jī)狀態(tài)：小區(qū)選擇 13

1.2.8  待機(jī)狀態(tài)：小區(qū)重選 15

1.3  見(jiàn)與思：終端的測(cè)量機(jī)制與判決 16

1.3.1  什么是測(cè)量 16

1.3.2  什么是判決 17

1.3.3  小區(qū)選擇判據(jù) 17

1.3.4  小區(qū)重選過(guò)程與判據(jù) 19

1.4  小區(qū)同步機(jī)制 22

1.4.1  LTE的時(shí)間結(jié)構(gòu) 22

1.4.2  小區(qū)同步的過(guò)程 24

1.4.3  小區(qū)同步的相關(guān)信號(hào)與信道 25

1.4.4  主同步信號(hào) 27

1.4.5  輔助同步信號(hào) 29

1.4.6  小結(jié)：小區(qū)同步的過(guò)程 32

1.5  小區(qū)廣播機(jī)制 32

1.5.1  LTE系統(tǒng)信息的種類(lèi) 32

1.5.2  MIB的內(nèi)容及其發(fā)送方式 33

1.5.3  SIB1的內(nèi)容及其發(fā)送方式 34

1.5.4  其他SIB的內(nèi)容 36

1.6  位置登記與尋呼機(jī)制 37

1.6.1  什么是位置登記 37

1.6.2  什么是位置區(qū) 37

1.6.3  LTE系統(tǒng)的位置區(qū) 38

1.6.4  什么是尋呼 40

1.6.5  尋呼消息的發(fā)送方式 40

1.6.6  尋呼消息的接收方式 43

1.7  總結(jié) 44

第2章  聯(lián)機(jī)狀態(tài)的處理機(jī)制 45

本章導(dǎo)讀 46

2.1  終端的聯(lián)機(jī)狀態(tài) 46

2.1.1  什么是聯(lián)機(jī)狀態(tài) 46

2.1.2  聯(lián)機(jī)狀態(tài)的使命 46

2.1.3  聯(lián)機(jī)狀態(tài)的主要處理過(guò)程 47

2.2  隨機(jī)接入 48

2.2.1  隨機(jī)接入簡(jiǎn)介 48

2.2.2  挑戰(zhàn)1：如何區(qū)分終端 50

2.2.3  挑戰(zhàn)2：如何避免終端之間的沖突 55

2.2.4  挑戰(zhàn)3：如何避免終端之間的干擾 57

2.2.5  小結(jié)：隨機(jī)接入機(jī)制 58

2.3  安全機(jī)制 60

2.3.1  鑒權(quán) 60

2.3.2  加密 61

2.3.3  完整性保護(hù) 63

2.3.4  LTE的鑒權(quán)方法與流程 63

2.4  資源調(diào)度機(jī)制 64

2.4.1  資源調(diào)度簡(jiǎn)介 64

2.4.2  下行資源調(diào)度 65

2.4.3  上行資源調(diào)度 70

2.5  功率控制機(jī)制 71

2.5.1  功率控制簡(jiǎn)介 71

2.5.2  下行功率分配機(jī)制 72

2.5.3  上行功率控制機(jī)制 75

2.6  測(cè)量與切換機(jī)制 79

2.6.1  測(cè)量與切換 79

2.6.2  測(cè)量過(guò)程 80

2.6.3  測(cè)量相關(guān)的事件 83

2.6.4  A3事件及相關(guān)算法 84

2.6.5  基站如何確定測(cè)量事件 85

2.7  總結(jié) 86

第3章　S1和X2接口 88

本章導(dǎo)讀 89

3.1  核心網(wǎng)概述 89

3.1.1  核心網(wǎng)架構(gòu) 89

3.1.2  MME 90

3.1.3  SGW 91

3.2  OSI參考模型 92

3.2.1  分層服務(wù) 92

3.2.2  OSI參考模型簡(jiǎn)介 93

3.2.3  OSI分層服務(wù) 94

3.2.4  對(duì)等層通信 95

3.2.5  移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要分層 95

3.2.6  AS與NAS 97

3.3  S1接口與協(xié)議 98

3.3.1  S1-U接口與協(xié)議 98

3.3.2  S1-MME接口與協(xié)議 100

3.3.3  S1接口的部署 103

3.4  X2接口與協(xié)議 103

3.4.1  X2-U接口與協(xié)議 104

3.4.2  X2-CP接口與協(xié)議 104

3.4.3  X2接口的部署 106

3.5  總結(jié) 106

第4章　LTE空中接口 107

本章導(dǎo)讀 108

4.1  LTE空中接口概述 108

4.1.1  什么是空中接口 108

4.1.2  LTE空中接口上傳送的內(nèi)容 109

4.1.3  LTE空中接口的分層結(jié)構(gòu) 110

4.1.4  WCDMA空中接口的結(jié)構(gòu) 111

4.1.5  LTE空中接口的結(jié)構(gòu) 112

4.2  LTE空中接口的分層功能 114

4.2.1  RRC子層 114

4.2.2  PDCP子層 116

4.2.3  RLC子層 118

4.2.4  MAC子層 120

4.2.5  PHY層 121

4.3  LTE空中接口的信息傳輸方式 121

4.3.1  上行方向的分層結(jié)構(gòu) 121

4.3.2  下行方向的分層結(jié)構(gòu) 123

4.3.3  LTE空中接口的對(duì)等層通信 124

4.4  總結(jié) 124

第5章　LTE的基本信令流程 126

本章導(dǎo)讀 127

5.1  信令流程基礎(chǔ) 127

5.1.1  什么是信令流程 127

5.1.2  為什么信令流程那么重要 128

5.1.3  LTE系統(tǒng)的基本信令流程 128

5.1.4  LTE系統(tǒng)如何傳送信令 129

5.2  位置更新流程 131

5.2.1  位置更新流程基礎(chǔ) 131

5.2.2  位置更新的過(guò)程 133

5.2.3  TAU信令流程 136

5.2.4  TAU流程實(shí)例 140

5.3  附著流程 141

5.3.1  附著流程基礎(chǔ) 141

5.3.2  附著的過(guò)程 142

5.3.3  初始附著的流程 144

5.3.4  初始附著的完整流程 149

5.3.5  初始附著的流程實(shí)例 150

5.3.6  小結(jié)：初始附著 152

5.4  收發(fā)數(shù)據(jù)流程 152

5.4.1  終端發(fā)起收發(fā)數(shù)據(jù)的過(guò)程（待機(jī)） 152

5.4.2  網(wǎng)絡(luò)發(fā)起收發(fā)數(shù)據(jù)的過(guò)程（待機(jī)） 155

5.4.3  網(wǎng)絡(luò)發(fā)起收發(fā)數(shù)據(jù)的過(guò)程（聯(lián)機(jī)） 156

5.5  切換流程 158

5.5.1  切換基礎(chǔ) 158

5.5.2  測(cè)量 159

5.5.3  基于X2接口的切換 160

5.5.4  基于S1接口的切換 164

5.6  釋放流程 164

5.6.1  RRC連接釋放 165

5.6.2  去附著 165

5.7  總結(jié) 167

第6章　IRAT機(jī)制與流程 169

本章導(dǎo)讀 170

6.1  IRAT基礎(chǔ) 170

6.1.1  什么是IRAT 170

6.1.2  IRAT的種類(lèi) 171

6.1.3  IRAT的策略 172

6.2  小區(qū)重選 173

6.2.1  小區(qū)重選的原因 173

6.2.2  LTE小區(qū)重選的基本流程 174

6.2.3  跨制式小區(qū)重選的詳細(xì)流程 174

6.2.4  LTE重選到異系統(tǒng)的整體流程 177

6.3  異系統(tǒng)切換 178

6.3.1  異系統(tǒng)切換的特點(diǎn) 178

6.3.2  異系統(tǒng)切換的過(guò)程 178

6.3.3  異系統(tǒng)互操作的測(cè)量過(guò)程 180

6.4  重定向 181

6.4.1  什么是重定向 181

6.4.2  重定向的種類(lèi) 182

6.4.3  重定向（R8）的流程 182

6.4.4  增強(qiáng)重定向（R9）的流程 183

6.4.5  CCO的流程 184

6.5  總結(jié) 185

附錄A　LTE空中接口信令源碼 187

A.1  系統(tǒng)信息 187

A.1.1  MIB 187

A.1.2  SIB1（詳解見(jiàn)附錄B） 187

A.1.3  SIB2（詳解見(jiàn)附錄B） 189

A.1.4  SIB3 191

A.1.5  SIB4 192

A.1.6  SIB5 192

A.1.7  SIB6（WCDMA） 193

A.1.8  SIB7（GPRS） 194

A.1.9  SIB8（CDMA） 194

A.2  建立RRC連接 195

A.2.1  RRC Connection Request 195

A.2.2  RRC Connection Setup 195

A.2.3  RRC Connection Setup Complete 197

A.3  承載建立 198

A.3.1  SRB2與默認(rèn)承載 198

A.4  測(cè)量 200

A.4.1  測(cè)量配置 200

A.4.2  測(cè)量報(bào)告 203

A.5  切換 204

A.5.1  同頻切換指令 204

附錄B  LTE信令分析課程介紹 207

B.1  LTE信令分析課程簡(jiǎn)介 207

B.2  RRC信令解析課程簡(jiǎn)介 207

B.3  RRC信令解析課程的內(nèi)容示例 208

縮略語(yǔ) 209

參考文獻(xiàn) 215