1.LTE終端有幾種工作模式?各種工作模式有什麼差別?
2.LTE終端的工作模式借鑑了哪些移動通信系統終端的工作模式?
3.待機狀態下終端需要完成哪些任務?
4.設計待機狀態有哪些關注的因素?
5.待機狀態下終端如何運作?
6.什麼事駐留?怎麼纔算駐留?
7.PLMN分哪些種類?終端如何選擇PLMN?
8.小區選擇分幾種?是如何進行的?
9.小區重選是如何進行的?
10.什麼事測量?測量哪些內容?終端何時測量?
11.小區選擇時終端採用什麼樣的判據?
12.小區重選時終端採用什麼樣的判據?
13.小區同步的含義是什麼?
14.小區同步過程需要藉助哪些信號與信道?
15.終端如何與小區實現同步?
16.常用的系統信息有哪些種類?
17.MIB的主要內容是什麼?SIB1的主要內容是什麼?
18.哪些系統信息與待機狀態相關?
19.什麼是位置登記?LTE的位置區有什麼特色?
20.什麼是尋呼?LTE系統如何發送和接收尋呼信息?
1.LTE終端有幾種工作模式?各種工作模式有什麼差別?
關機、待機、聯機
關機後終端沒有完全斷電,還有一部分模塊以極低的功耗工作着(冬眠)。
待機狀態最大的特點就是終端的任務比較少,還沒有建立與網絡的業務連接,基本不佔用網絡資源,也就是待機狀態開銷小、省資源。
聯機狀態,終端才能與移動通信網絡建立業務連接,才能實現移動通信系統的終極任務:讓人們在任何時間、任何地點實現溝通。聯機狀態消耗大量的資源,終端和網絡側開銷很大
工作模式 |
關機 |
待機 |
聯機 |
網絡感知 |
無 |
到區域 |
到小區 |
同步 |
無 |
終端到基站 |
雙向 |
業務連接 |
無 |
無 |
有 |
功耗 |
極低 |
較低 |
高 |
2.LTE終端的工作模式借鑑了哪些移動通信系統終端的工作模式?
LTE終端的工作模式完全複製了GSM終端的工作模式,因爲LTE終端只支持分組交換,就像GSM只支持電路交換一樣。
3.待機狀態下終端需要完成哪些任務?
- 必須跟對小區,團結在合適的基站周圍;(聞-測量周邊環境;聽-小區廣播和尋呼)
- 時刻準備建立業務連接。
4.設計待機狀態有哪些關注的因素?
- 省電:也就是儘量延長終端的待機時間;(DRX不連續接收)
- 響應快:也就是網絡尋呼後終端能儘快連接。
5.待機狀態下終端如何運作?
- PLMN選擇
- 小區選擇與重選
- 位置登記
6.什麼是駐留?怎麼纔算駐留?
駐留,Camp,也就是安營紮寨。換句話,終端找到一個落腳點,當然這個落腳點不是永久的,終端可以通過小區重選,不斷的改變駐留的小區。
小區所說的PLMN可用;小區的無線信號足夠強。是否駐留需要看終端是否與小區實現信息同步,所謂同步是指終端接收到了小區廣播的系統信息,包括接入參數、鄰區信息等一系列的系統信息。
7.PLMN分哪些種類?終端如何選擇PLMN?
種類:歸屬PLMN、等價PLMN、漫遊PLMN
PLMN的選擇基於PLMN在無線側的三大特性:工作頻段、頻點和PLMN標識來展開。工作頻段與終端制式有關(現在一般都是多模終端),根據硬件可以進行PLMN選擇的具體頻段;選擇過程分爲兩步:PLMN搜索(與頻點和PLMN標識有關);PLMN註冊。
PLMN搜索是終端掃描所在區域的PLMN信息,產生一個可用的PLMN列表,列表中包括工作頻點和PLMN標識,PLMN標識也就是MCC和MNC。
PLMN註冊是終端根據PLMN列表的信息註冊到PLMN中,PLMN註冊又稱爲附着,終端需要與網絡交互。
8.小區選擇分幾種?是如何進行的?
- 初始小區選擇:
終端在進行初始小區選擇時需要了解所有頻段的環境,因此會在每個頻段上掃描頻點;
在每個頻點上終端只關注最強的小區信號,並與之同步;
終端同步後只需要獲得PLMN標識,而且不需要駐留到目標小區中。簡言之,初始小區選擇是個循環過程,直到掃描完整個頻段。
- 常規小區選擇
“見賢思齊”
所謂“見”,就是終端對環境的感知,針對確定的頻點;
而“賢”,就是終端在頻點上感知到了可駐留的強小區;
至於“思”,就是判決,也就是終端根據小區選擇需要遵循的判據來做判斷和決策;
最後“齊”,代表小區同步的過程。
9.小區重選是如何進行的?
“見異思遷”
“見”,還是終端對環境的感知;
“異”,就是終端感知到了鄰區,當然這個鄰區要足夠強;
“思”,還是判決,也就是終端根據小區重選需要遵循的判據來進行判斷和決策;
“遷”,同樣代表小區同步的過程。
10.什麼是測量?測量哪些內容?終端何時測量?
測量是移動通信技術中經常遇到的一個術語,測量是終端感知周圍環境的方法,而且由於無法定位,測量更像人的鼻子,而不是人的耳目。
小區選擇中的測量:測量對象RSRP;測量範圍,初始小區選擇會對全頻段進行測量,耗時長,常規小區選擇根據特定的額頻點信息進行測量,速度快。
小區重選中的測量:測量對象RSRP;測量範圍包括服務小區和周圍鄰區。
待機狀態的終端有DRX週期,當DRX週期的處於喚醒階段時才進行上述測量。
11.小區選擇時終端採用什麼樣的判據?
S算法:Srxlev≥0(R8)
Srxlev=Qrxlevmeas-(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)-max(Pemax-PPowerClass,0)
S算法參數的描述及其來源(R8)
參數 |
描述 |
來源 |
單位 |
Qrxlevmeas |
目標小區的RSRP |
測量 |
dBm |
Qrxlevmin |
最低RSRP |
SIB1廣播 |
dBm |
Qrxlevminoffset |
最低RSRP偏置值 |
SIB1廣播 |
dB |
PEMAX |
終端上行最大可用發射功率 |
SIB1廣播 |
dBm |
PPowerClass |
終端最大發射功率 |
終端功率等級 |
dBm |
S算法:Srxlev≥0並且Squal≥0(R9)
Squal=Qqualmeas-(Qqualmin+Qqualminoffset)
S算法參數的描述及其來源(R9)
參數 |
描述 |
來源 |
單位 |
Qqualmeas |
目標小區的RSRQ |
測量 |
dB |
Qqualmin |
最低RSRQ |
SIB1廣播 |
dB |
Qqualminoffset |
最低RSRQ偏置值 |
SIB1廣播 |
dB |
12.小區重選時終端採用什麼樣的判據?
終端定時測量服務小區的RSRP,當RSRP低於門限後,終端開始測量領區的RSRP。測量的多個鄰區的RSRP通過S準則(同S算法)過濾掉不符合條件的鄰區,終端再根據R(Rank)準則對候選鄰區排序,如果排序得到的最好的小區不是服務小區,終端將重選最好小區。
上文中提到的門限如下:
啓動同頻測量的條件:S服務小區≤Sintrasearch(一般在-80dBm)
啓動異頻測量的條件:S服務小區≤Snonintrasearch(一般在-110dBm)
S服務小區代表測量得到的服務小區RSRP經過S算法處理後的結果,Sintrasearch和Snonintrasearch兩個門限值是系統參數,都會由SIB3來廣播。
R準則有兩個表達式:
Rs=Qmeas,s+Qhyst 服務小區
Rn=Qmeas,n-Qoffset 鄰區
R準則參數描述及來源:
參數 |
描述 |
來源 |
單位 |
Qmeas |
測量的小區RSRP |
測量 |
dBm |
Qhyst |
遲滯值 |
SIB3廣播 |
dB |
Qoffset |
偏置值 |
SIB4廣播 |
dB |
13.小區同步的含義是什麼?
小區同步,是指終端同步到服務小區。小區同步分爲兩個步驟。終端首先與服務小區進行物理層的同步,之後終端經過測量和判決過程後,駐留到服務小區,接收服務小區廣播的系統信息,實現信息同步。物理層同步分爲時域和頻域上的同步。
14.小區同步過程需要藉助哪些信號與信道?
LTE中單藉助主同步信號(PSS)、輔助同步信號(SSS)、廣播物理信道(PBCH)和小區參考信號(CRS),最終複製了LTE空中接口的時間結構。
15.終端如何與小區實現同步?
利用主同步信號,可以得到部分PCI;再利用輔助同步信號,得到無線幀的位置、時隙位置和PCI。
藉助時間結構和PCI,我們可以解調出廣播物理信道,從而獲得下行帶寬等關鍵參數,而利用下行帶寬和PCI,終端監測小區參考信號,才能得到RSRP和RSRQ,爲後續的判決提供數據。
16.常用的系統信息有哪些種類?
類型 |
內容 |
特點 |
MIB |
系統基本信息 |
必備 |
SIB1 |
小區選擇參數、SIB調度信息 |
必備 |
SIB2 |
隨機接入參數、信道配置 |
必備 |
SIB3 |
小區重選參數 |
必備 |
SIB4 |
同頻鄰區信息 |
必備 |
SIB5 |
異頻鄰區信息 |
可選 |
SIB6 |
WCDMA/TD-SCDMA鄰區信息 |
可選 |
SIB7 |
GSM/GPRS鄰區信息 |
可選 |
SIB8 |
cdma2000鄰區信息 |
可選 |
17.MIB的主要內容是什麼?SIB1的主要內容是什麼?
MIB(Master Information Block)主信息模塊:
- 下行帶寬3bit,對應6、15、25、50、75、100個RB六種帶寬取值,也就是1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz的帶寬。
- PHICH位置1bit,對應正常或擴展的PHICH
- PHICH參數2bit,代表PHICH參數Ng,對應1/6、1/2、1或2四種取值。
- SFN(系統幀編號)8bit,代表SFN的高8位,剩下的低2位需要終端自行判斷。
- 預留比特10bit,目前沒有使用。
SIB1(System Information Block)系統信息塊:
- PLMN標識,MCC和MNC,LTE小區可廣播高達6組PLMN標識;
- TAC,跟蹤區代碼
- CID,小區標識,CID用於核心網,與用於無線網的PCI不同
- 小區選擇參數,Qrxlevmin,乘以2後等於最小信號電平;
- 工作頻段標識,如果是1.8GHz FDD LTE網絡,對應的頻段標識就是3,如果是TD LTE網絡,對應的額頻段標識是38、39或者40;
- SIB調度信息,主要是各種SIB的調度週期
- TDD配置參數,包含上下行比例和特殊子幀格式等信息。
18.哪些系統信息與待機狀態相關?
參數 |
描述 |
來源 |
機制 |
PLMN-Identity |
MCC和MNC |
SIB1廣播 |
小區選擇 |
Qrxlevmin |
最低RSRP |
SIB1廣播 |
小區選擇 |
Qrxlevminoffset |
最低RSRP偏置值 |
SIB1廣播 |
小區選擇 |
PEMAX |
終端上行最大可用發射功率 |
SIB1廣播 |
小區選擇 |
Qqualmin |
最低RSRQ |
SIB1廣播 |
小區選擇 |
Qqualminoffset |
最低RSRQ偏置值 |
SIB1廣播 |
小區選擇 |
Qhyst |
遲滯值 |
SIB3廣播 |
小區重選 |
Qoffset |
偏置值 |
SIB4廣播 |
小區重選 |
Sintrasearch |
同頻測量啓動門限 |
SIB3廣播 |
小區重選 |
Snonintrasearch |
異頻測量啓動門限 |
SIB3廣播 |
小區重選 |
TreselectionEUTRA |
重選持續時間 |
SIB3廣播 |
小區重選 |
TackingAreaCode |
TAC |
SIB1廣播 |
位置更新 |
DefaultPagingCycle |
DRX週期 |
SIB2播 |
尋呼 |
nB |
尋呼幀與尋呼時機的密度 |
SIB2播 |
尋呼 |
19.什麼是位置登記?LTE的位置區有什麼特色?
所謂位置登記,就是終端向核心網彙報自己所在的位置,從而可以實現被叫的機制。
所謂位置區,就是由地理上相鄰的小區組成的一個區域,這些小區實現連續覆蓋。知道了小區,就可以知道小區所處的位置區;而知道了位置區,就知道了位置區下屬的小區。
LTE位置區稱爲跟蹤區(Tracking Area),縮寫TA,繼承自RA(GPRS系統採用);TA列表理解爲TA組,也就是1-16個相鄰TA的組合。一個TA可以屬於多個TA列表。
TA列表的巧妙之處在於TA列表跟用戶相關,不同的用戶可以設置不同的TA列表,這樣不同的用戶的位置更新方式就有了明顯的區別。
終端向核心網彙報自己的TA後,核心網會下發終端的TA列表信息,終端就知道自己的TA列表了。
20.什麼是尋呼?LTE系統如何發送和接收尋呼信息?
從核心網網元MME看,不管終端處於待機還是聯機狀態,都可以呼叫終端;
從無線網絡的角度看,只有呼叫待機狀態的終端時才稱爲尋呼,呼叫聯機狀態的終端時稱爲通知。
尋呼待機狀態的終端時,MME採用S-TMSI作爲終端的ID來尋呼終端,S-TMSI是LTE終端在MME中的臨時標識,如果終端沒有分配到S-TMSI,MME就只能用終端的IMSI來尋呼終端了。
發送:
- 從MME處得到終端的UE ID;
- 得到一個DRX週期中尋呼幀的數量N;
- 根據UE_ID和N,採用散列方法,確定終端尋呼消息所在無線幀的SFN;
- 得到每個尋呼幀中尋呼消息佔用的子幀Ns;
- 根據雙工方式、UE_ID、Ns和N,採用散列的方法,再確定終端尋呼消息所在的尋呼時機
接收:
終端從SIB2廣播中獲取尋呼相關的配置參數nB,根據nB得到小區的尋呼幀密度和尋呼時機密度Ns。獲得參數DefaultPagingCycle,得到默認DRX週期。最後根據自己的IMSI得到UE_ID。
終端根據DRX週期、尋呼幀密度和UE_ID,利用散列的方法,可以確定喚醒時刻,也就是喚醒時的無線幀SFN。
終端再根據雙工方式、UE_ID和Ns就可以確定尋呼時機PO,做好了在這個子幀上接收尋呼消息的準備。
終端在尋呼時機PO對應的子幀上,首先接收PDCCH上的消息,檢測其中的RNTI。如果終端發現RNTI的數值等於P-RNTI(十六進制數0xFFFE),代表PDCCH關聯的PDSCH上承載了尋呼消息。
終端接下來就得到PDSCH上接收尋呼消息,並檢測尋呼消息的終端ID是否與自己的ID相同,如果相同,終端就會發起隨機接入過程,如果不同,終端在完成其他工作後,將繼續休眠。