一:RSRP、RSRQ、RSSI、SINR
RSRP:RSRP (Reference Signal Receiving Power,参考信号接收功率) 是LTE网络中可以代表无线信号强度的关键参数以及物理层测量需求之一,是在某个符号内承载参考信号的所有RE(资源粒子)上接收到的信号功率的平均值。
RSRQ:RSRQ(ReferenceSignalReceivingQuality)表示LTE参考信号接收质量,这种度量主要是根据信号质量来对不同LTE候选小区进行排序。这种测量用作切换和小区重选决定的输入。
RSSI:Received Signal Strength Indication接收的信号强度指示,无线发送层的可选部分,用来判定链接质量,以及是否增大广播发送强度。
通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离,进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术
SINR:信号与干扰加噪声比 (Signal to Interference plus Noise Ratio)是指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”
二:LTE的系统信息
LTE的系统信息被分为两大类:MasterInformationBlock(MIB)消息和多个SystemInformationBlocks(SIB)消息。MIB消息在PBCH中传输,不使用RNTI(RNTI,Radio Network Tempory Identity,无线网络临时标识符)加扰;而SIB消息是在PDSCH中传输,使用SI-RNTI加扰。
当网侧设备开机后,会先发送MIB消息,然后再发送一系列的SIB消息。MIB消息中承载的是最基本的信息,这些信息涉及到PDSCH信道的解码,UE只有先解码到MIB,才能利用MIB中的参数去继续解码PDSCH中的数据,包括解码SIB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: HOME ENB ID
SIB10~SIB11: ETMS (Earthquake and Tsunami Warning System)通知
RB(Resource Block):频率上连续12个子载波,时域上一个slot,称为1个RB。
RE(Resource Element):频率上一个子载波及时域上一个symbol,称为一个RE。
REG是Resource Element Group的缩写,一个REG包括4个连续未被占用的RE。
CCE是Control Channel Element的缩写,每个CCE由9个REG组成,之所以定义相对于REG较大的CCE,是为了用于数据量相对较大的PDCCH的资源分配。每个用户的PDCCH只能占用1,2,4,8个CCE,称为聚合级别。(PDCCH资源映射单位)
三:LTE的帧结构
帧结构:1个无线帧=2个半帧=10个子帧=10ms=20个时隙=140个符号 (一个时隙有七个OFDM符号)
1个RB=7Symbol12RE子载波
1个RE=15Khz1Symbol
1个REG=4RE
1个CCE=9REG
子帧0和5传输的总是下行子帧,子帧1总是特殊子帧,特殊子帧是下行子帧过渡到上行子帧的切换。
特殊子帧包含三个部分:DwPTS(downlink pilot time slot),GP(guard period),UpPTS(uplink pilot time slot)。DwPTS传输的是下行的参考信号,也可以传输一些控制信息。UpPTS上可以传输一些短的RACH和SRS的信息。GP是上下行之间的保护时间
常规CP的情况下,一个RB是时域上为7个OFDM符号,频域上为12个子载波,共有712=84RE。
在扩展CP的情况下,一个RB的时域上为6个OFDM符号,但频域上仍然为12个子载波,此时一个RB的RE数为612=72.
主要区别是CP是常规CP还是扩展CP,不同的CP,时域上OFDM的个数是不一样的。
四:上下行物理信道
1)上行物理信道,即输入信道。包括:
物理随机接入信道(PRACH)、
2)下行物理信道,即输出信道。包括:PDCCH、PDSCH、PBCH、PCFICH、PHICH、PMCH。
1.物理下行控制信道(PDCCH)
用于指示PDSCH相关的传输格式,资源分配,HARQ信息等
2.物理下行共享信道(PDSCH)
传输数据块
3.物理广播信道(PBCH)
传递UE接入系统所必需的系统信息,如带宽,天线数目等
4.物理控制格式指示信道(PCFICH)
一个子帧中用于PDCCH的OFDM符号数目
5.物理HARQ指示信道(PHICH) HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request),混合式自动重传请求
用于NodB向UE 反馈和PUSCH相关的ACK/NACK信息
6.物理多播信道(PMCH)
传递MBMS相关的数据
SRS侦听参考信号位于子帧最后一个OFDM符号中(除特殊子帧),且每隔一个子载波映射一个RE
五:天线传输模式:(PDSCH传输方案)
1 TM1, 单天线端口传输:主要应用于单天线传输的场合。
2 TM2,发送分集模式:适合于小区边缘信道情况比较复杂,干扰较大的情况,有时候也用于高速的情况,分集能够提供分集增益。(其他模式的回退模式)
3 TM3,开环空间分集:合适于终端(UE)高速移动的情况。
4. TM4,闭环空间分集:适合于信道条件较好的场合,用于提供高的数据率传输。 (低速)
5. TM5,MU-MIMO传输模式:主要用来提高小区的容量。(密集城区)
6. TM6,Rank1的传输:主要适合于小区边缘的情况。(预编码)
7. TM7,Port5的单流Beamforming(单流波束赋形)模式:主要也是小区边缘,能够有效对抗干扰。
8. TM8,双流Beamforming模式:可以用于小区边缘也可以应用于其他场景。
9. TM9, 传输模式9是LTE-A中新增加的一种模式,可以支持最大到8层的传输,主要为了提升数据传输速率
六:其他
调制方式:
BPSK
QPSK
16QAM
64QAM
调制方式越高阶,对信道要求越高,解调能力也越高
常规CP时长4.7微秒
扩展CP时长16.7微秒
如果采用室外D频段组网,一般使用的时隙配比为___2:2__,特殊时隙比为___10:2:2__.
如果采用室外F频段组网,一般使用的时隙配比为__3:1___,特殊时隙比为__3:9:2___.
F频段:1880–1900MHz,D频段:2570–2620MHz
TD-LTE频段:
band 38:2570-2620MHZ D
band 39:1880-1920MHZ F
band 40:2300-2400MHZ E
七:上下行参考信号
下行参考信号:
CRS:Cell Reference Signal(小区参考信号) ;
(1)下行信道质量测量,如RSRP,
(2)下行信道估计,用于UE端的相干检测和解调。
上行参考信号:
DMRS:demodulation reference signal解调参考信号(上行信道估计,用于enodeB的相关检测解调);类似下行的DRS
SRS:sounding reference signal探测参考信号(上行信道质量测量);类似下行CRS
L2层包括媒质接入控制(MAC)、无线链路控制(RLC)、分组数据聚合协议(PDCP)和广播/多播控制(BMC)。
L3层包括无线资源控制(RRC)、移动性管理(MM)和连接管理(CM)
十:LTE中的各个事件:
A1
A2
A3
A4
A5
B1
B2
事件触发上报是3GPP 36.331协议中为切换测量与判决定义的一个概念。报告配置包含相应事件的相关参数。目前eNodeB应用以下事件触发相应动作:
事件A1表示服务小区质量高于一定门限,当满足事件触发条件时UE便上报测量报告,eNodeB停止异频/异系统测量。但在基于频率优先级的切换中,事件A1用于启动异频测量。
事件A2表示服务小区质量低于一定门限,当满足事件触发条件时UE便上报测量报告,eNodeB启动异频/异系统测量。但在基于频率优先级的切换中,事件A2用于停止异频测量。
事件A3表示同频/异频邻区质量相比服务小区质量高出一定门限,当满足事件触发条件的小区信息被上报时,源eNodeB启动同频/异频切换请求。 5
事件A4表示异频邻区质量高于一定门限,满足事件触发条件的小区信息被上报时,源eNodeB启动异频切换请求。
事件A5表示服务小区质量低于一定门限,同时异频邻区质量高于一定门限,满足事件触发条件的小区信息被上报时,源eNodeB启动异频切换请求。(同A4)
事件B1表示异系统邻区质量高于一定门限,满足事件触发条件的小区信息被上报时,源eNodeB启动异系统切换请求。
事件B2表示服务小区质量低于一定门限,同时异系统邻区质量高于一定门限,满足事件触发条件的小区信息被上报时,源eNodeB启动异系统切换请求。(同B1)
十一:端到端的服务可以分为EPS承载和外部承载,EPS承载又包括E-RAB和S5、S8承载,E-RAB分为无线承载和S1口承载。
承载概念
由于EPS的接入网结构更加扁平化,即由UMTS的RNC和NodeB两个节点简化到只有eNode B一个节点,从而在QoS的结构上也有所变化。演进系统的QoS结构相比UMTS进行了简化。同时由于希望更好地实现“永远在线”,在QoS中 也引入了默认承载等新概念。
EPS的QoS在核心网主要为将IPQoS映射到承载的QoS等级指示(QoSClass ldentifier,QCl)上;在接入网主要是将S1接口上传输的QCI对应到eNodeB应执行的QCI特征(QCICharacteristics)上。
EPS承载指为在UE和PDN之间提供某种特性的QoS传输保证,分为默认承载和专用承载。
默认承载:一种满足默认QoS的数据和信令的用户承载。默认承载可简单地理解为一种提供尽力而为IP连接的承载,随着PDN链接的建立而建立,随着PDN的链接的拆除而销毁。为用户提供永久在线的IP传输服务。
专用承载:专用承载是在PDN链接建立的基础上建立的,是为了提供某种特定的QoS传输需求而建立的(默认承载无法满足的)。一般情况下专用承载的QoS比默认承载的QoS要求高。专用承载在UE关联了一个UL业务流模板(TrafficFlowTemplate,TFT),在PDN GW关联了一个DLTFT,TFT中包含业务数据流的过滤器,而这些过滤器只能匹配符合某些准则的分组。
GBR/Non-GBR承载:与保证比特速率(Guaranteed Bit Rate,GBR)承载相关的专用网络资源,在承载建立或修改过程中通过例如eNode B的接纳控制等功能永久分配给某个承载。这个承载在比特速率上要求能够保证不变。否则,不能保证一个承载的速率不变,则是一个 Non-GBR承载。
对同一用户同一链接而言,专用承载可以是GBR承载,也可以是Non-GBR承载。而默认承载只能是Non-GBR承载。专用承载和默认承载共享一条PDN链接(UE地址和PDN地址),也就是说,专用承载承载一定是在默认承载建立的基础上建立的,二者必须绑定。
一个EPS承载是UE和PDN GW间的一或多个业务数据流(Service Data Flow,SDF)的逻辑聚合。在EPC/E-UTRAN中,承载级别的QoS控制是以EPS承载为单位进行的。即映射到同一个EPS承载的业务数据流,将受到同样的分组转发处理(如调度策略、排队管理策略、速率调整策略、RLC配置等)。如果想对两个SDF提供不同的承载级QoS,则这两个SDF需要分别建立不同的EPS承载。
在一个PDN链接中,只有一个默认承载,但可以有多个专用承载。一般来说,一个用户最多建立11个承载。每当UE请求一个新的业务时, S-GW/PDN GW将从PCRF收到PCC规则,其中包括业务所要求的QoS。如果默认承载不能提供所要求的QoS时,则需要另外的承载服务,即建立专用承载以提供服务。
MME/S-GW从PCEF收到需要传输的端到端业务的详细内容,并可将具有同样业务级别 (TrafficClass)的端到端业务组合到一起,对这些业务级别产生一个聚合的QoS描述(至少包括比特速率)。每个SAE,承载业务都会给eNodeB传送一个相应的QoS描述。当一个端到端业务正在启动、终止或修改时,MME/UPE接收到相关的信息,则更新聚合的QoS描述并将它转发给eNodeB。
LTE和MME/S-GW一样,都执行端到端业务IP流到SAE承载服务的映射。
为了能够区分属于不同SAE承载服务的分组,eNodeB和MME/S-GW需知道对一个SAE承载的聚合QoS描述。eNodeB使用这个聚合QoS描述对下行进行调度、对上行进行管辖; MME/S-GW用这个聚合QoS描述对上行和下行进行管辖。
在下行方向,eNodeB根据SAE承载业务的聚合QoS描述处理IP分组。在上行方向, eNodeB依据承载业务的聚合QoS描述管辖每个IP分组。
**Radio Bearer (RB)**是eNodeB为UE分配的一系列协议实体及配置的总称,包括PDCP协议实体、RLC协议实体、MAC协议实体和PHY分配的一系列资源等。RB是Uu接口连接eNodeB和UE的通道(包括PHY、MAC、RLC和PDCP),任何在Uu接口上传输的数据都要经过RB。RB包括SRB和DRB,SRB是系统的信令消息实际传输的通道,DRB是用户数据实际传输的通道。SRB0是缺省承载,UE在RRC_IDLE时该承载已经存在。
RRC是管理RB的协议实体,通过RRC信令的交互完成RB的建立、修改以及释放等功能。通俗的讲RRC连接指的是UE和eNodeB之间建立的SRB1,因为标准规定SRB0是不需要建立的,UE在RRC_IDLE状态就可以获得SRB0的配置和资源,如果需要可以直接使用。系统中业务发起的过程是通过SRB0上传输信令建立SRB1,SRB1建立之后UE就进入RRC_Connected状态;进而通过SRB1传输信令建立SRB2用来传输NAS信令;利用SRB1传输信令建立DRB来传输用户数据,在业务过程中通过SRB1进行管理;当业务结束后,SRB1上传输的信令可以将所有的DRB、SRB释放,使得UE进入到RRC_IDLE状态,在需要时UE唯一可以使用的资源就是SRB0,而且需要在完成随机接入之后进行。
RRCConnectionSetup消息用于建立SRB1,无线承载式SRB0,逻辑信道是CCCH,RLC-SAP是TM。
RRCConnectionReconfiguration消息用于修改RRC连接,无线承载式SRB1,逻辑信道是DCCH,RLC-SAP是AM。
RRC 连接建立包括SRB1的建立。E-UTRAN在完成S1连接建立过程前,即在接收EPC发出的UE上下文信息之前,完成RRC连接的建立(建立SRB1)。因此,在RRC连接的初始阶段,AS安全将不会被激活。
当接收到EPC发出的UE上下文后,E-UTRAN使用初始安全激活过程来激活安全(包括加密和完整性保护)。
初始安全激活过程启动后,E-UTRAN发起SRB2和DRB的建立。对于SRB2和DRB,E-UTRAN不会在激活安全之前建立这些承载。
“信令无线承载”(SRB)定义为仅仅用于RRC和NAS消息传输的无线承载(RB)。更具体地讲,定义如下三种SRB:
SRB0用于RRC 消息,使用CCCH逻辑信道;
SRB1 用于RRC 消息(可能包括含有NAS消息),同时对于NAS消息,SRB1先于SRB2的建立,所有使用DCCH逻辑信道;
SRB2 用于 NAS消息,使用DCCH逻辑信道。SRB2要后于 SRB1建立,并且总是由E-UTRAN在安全激活后进行配置。
一旦安全被激活,在SRB1和SRB2上所有的RRC消息,包括那些包含NAS或非3GPP消息,都由PDCP进行完整型保护和加密。NAS各自独立采用完整性保护和加密生成NAS消息。
前导码一共64个,分为竞争前导码和非竞争前导码
数据链路层是OSI参考模型中的第二层,介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。为达到这一目的,数据链路必须具备一系列相应的功能,主要有:如何将数据组合成数据块,在数据链路层中称这种数据块为帧(frame),帧是数据链路层的传送单位;如何控制帧在物理信道上的传输,包括如何处理传输差错,如何调节发送速率以使与接收方相匹配;以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。
物理层的主要功能包括:传输信道的错误检测,并向高层提供指示、传输信道的纠错编码/译码、HARQ软合并、编码的传输信道向物理信道映射、物理信道功率加权、物理信道调制与解调、频率与时间同步、无线特征测量,并向高层提供指示、MIMO天线处理、射频处理
X2接口控制平面主要功能为移动性管理、负荷管理、X2接口管理、节能管理
S1的控制平面主要功能为E-RAB承载管理、上下文管理、LTE-ACTIVE状态下移动性管理、寻呼功能、S1接口管理、NAS层信令传输
NAS
提供移动性管理和承载管理,比如说eNB的信息的更新,或者MME的配置信息的更新会触发Configuration Update信令的下发或者上载,然后E-RAB的建立,修改,销毁都是属于NAS管理的范围之内。