LTE信令所含关键参数在流程中的作用及其优化应用
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1、 成果背景与目标 ...................................................................................................................... 4
1.1背景与现有问题 ................................................................................................................ 4 1.2成果简介 ............................................................................................................................ 4 1.3研究总体框架 .................................................................................................................... 4 2、系统参数及物理信道配置 ........................................................................................................ 6
2.1系统参数配置 .................................................................................................................... 6
2.1.1系统带宽与系统帧号 ............................................................................................. 6 2.1.2时隙配比与工作频段 ............................................................................................. 7 2.1.3小区基本信息 ......................................................................................................... 9 2.2下行物理信道配置 .......................................................................................................... 10
2.2.1 PCFICH信道 ......................................................................................................... 11 2.2.2 PHICH信道 .......................................................................................................... 12 2.3上行物理信道配置 .......................................................................................................... 13
2.3.1 PRACH信道 ......................................................................................................... 13 2.3.2 PUCCH信道 ......................................................................................................... 14
3、小区选择及小区重选流程 ...................................................................................................... 16
3.1小区选择流程 .................................................................................................................. 16 3.2小区重选流程 .................................................................................................................. 17
3.2.1同频小区重选 ....................................................................................................... 17 3.2.2异频小区重选 ....................................................................................................... 18 3.2.3异系统小区重选 ................................................................................................... 20
4、寻呼流程 .................................................................................................................................. 22 5、随机接入流程 .......................................................................................................................... 23
5.1随机接入主要参数 .......................................................................................................... 23 5.2随机接入流程解析 .......................................................................................................... 24
5.2.1 Random Access Preamble的选择与发送 ............................................................ 24 5.2.2随机接入反馈 ....................................................................................................... 27 5.2.3 L2/L3消息发送 .................................................................................................... 28 5.2.4竞争消息解决与L2/L3消息反馈 ....................................................................... 28
6、下行功率分配流程 .................................................................................................................. 29
6.1 RS的功率分配 ................................................................................................................ 29
6.1.1 RS的作用 ............................................................................................................. 29 6.1.2 关键功率参数 ...................................................................................................... 29 6.1.3 单天线端口CRS功率最大值计算 ..................................................................... 30 6.1.4 多天线端口CRS功率最大值计算 ..................................................................... 31 6.2 PDSCH的功率分配 ........................................................................................................ 32 6.3下行功率最优化配置建议 .............................................................................................. 32 7、上行功控流程 .......................................................................................................................... 33
7.1 PUSCH上行功控 ............................................................................................................ 34 7.2 PUCCH上行功控 ............................................................................................................ 36 7.3 SRS上行功控 .................................................................................................................. 38 8、切换流程 .................................................................................................................................. 39
8.1切换流程及事件分类 ...................................................................................................... 39 8.2 A3事件下切换关键参数解析 ........................................................................................ 41
8.2.1测量控制信息 ....................................................................................................... 41
2
8.2.2测量报告信息 ....................................................................................................... 44 8.2.3判决切换信息 ....................................................................................................... 45
9、RLC层关键参数与流程解析 ................................................................................................. 45
9.1数据传输流程 .................................................................................................................. 46
9.1.1发送端工作机制 ................................................................................................... 46 9.1.2接收端工作机制 ................................................................................................... 47 9.2 ARQ流程 ......................................................................................................................... 50
9.2.1重传机制 ............................................................................................................... 50 9.2.2 POLL流程 ............................................................................................................ 51 9.2.3 POLL流程关键参数作用 .................................................................................... 52
10、MAC层关键参数与流程解析 .............................................................................................. 55
10.1 Scheduling Reqeust关键参数与流程解析 ................................................................... 55
10.1.1 SR流程解析 ....................................................................................................... 55 10.1.2 SR流程关键参数 ............................................................................................... 56 10.2 Buffer Status Reporting关键参数与流程解析 ............................................................. 57 10.3 Power Headroom Reporting关键参数与流程解析 ...................................................... 59
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1、 成果背景与目标
1.1背景与现有问题
2013年，是佛山移动的LTE元年。在4G一阶段站点仍未建设之际，无线优化中心需要利用这个时间空档期，做好LTE技术的提前储备，以应对未来几年LTE的高速发展。从过去几年3G的优化经验来看，信令、流程、关键参数的分析起着举足轻重的作用，是沟通理论与实践的桥梁。
目前，所有主流设备厂家，都没有关于LTE信令所含参数在关键流程中的作用及其优化应用成果。要么只有简单参数的说明、要么只有关于流程的说明，没有将信令中的参数与关键流程有机结合起来、缺乏相应的优化应用建议，无法对实践进行有效指导。
对于同样从3GPP协议衍生而来的LTE技术，我们可以举一反三地提出以下思考： ? LTE有哪些常用信令？它们包含的多个关键参数是哪些？（总结理论）
? 这些关键参数在LTE主要流程中所起的作用是什么？（如何从理论过渡到实践）
? 如何将这些关键参数与LTE的主要流程有机结合起来，并给出最优化设置建议？（如何上
升到实践层面）
本成果致力解决的，就是以上一系列问题。
1.2成果简介
本成果在详细解读10余份3GPP协议的基础上，提取LTE主要信令中的各项关键参数，将其与LTE应用层、MAC层、物理层中的9大关键流程有机结合，详细阐述了各项参数在以上流程中所起作用，以及流程工作机制，最终给出不同场景下的参数最优化应用建议。
本成果创造性地打破了信令、参数与流程之间的界限，成为集团首份LTE信令所含参数在关键流程中的作用及其优化应用指导手册，几乎涵盖了LTE网络所有的流程与参数优化工作，具有极高的创新价值与实用价值。
1.3研究总体框架
本课题的研究总体框架如下图所示：
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Master Information Block系统参数及物理信道基本配置System Information Block Type 1小区选择及小区重选流程System Information Block Type 2随机接入流程System Information Block Type 3上行功控流程System Information Block Type 4、5下行功率分配机制System Information Block Type 6、7寻呼流程RRC Connection RequestAM下的RLC传输流程RRC Connection SetupMAC层传输流程RRC Connection Reconfiguration切换流程给出主要层三信令中的关键参数在某特定流程中的优化应用建议Measurement Report 整个方案的实施思路分成三大步骤：
1、收集现网主要层三信令，剖析层三信令中所含的关键参数。主要层三信令如下所示： Master Information Block System Information Block Type 1 System Information Block Type 2 System Information Block Type 3 System Information Block Type 4 System Information Block Type 5 System Information Block Type 6 System Information Block Type 7 RRC Connection Request RRC Connection Setup
RRC Connection Reconfiguration Measurement Report
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2、对每条层三信令中所含的关键参数进行流程属性归纳，在3GPP相关协议的基础上，详细剖析这些参数在某特定流程中所起作用，该流程的运作机制。
3、 给出以上关键参数在某特定流程中的优化应用建议。
2、系统参数及物理信道配置
2.1系统参数配置
系统参数配置主要涉及系统带宽、系统帧号、上下行时隙配置、特殊时隙配置、工作频段等。此类信息主要分布在空闲态下的系统消息MIB与SIB1中。
2.1.1系统带宽与系统帧号
系统带宽和系统帧号在MIB消息中获取。以下是某条MIB的解码： {
message {
dl-Bandwidth n100, phich-Config {
phich-Duration normal, phich-Resource oneSixth },
systemFrameNumber '10100010'B, spare '0000000000'B } }
1、系统带宽：dl-Bandwidth n100。100指的是20MHz带宽下的RB数目。一共有5种取值：n6, n15, n25, n50, n75, n100。对应的带宽分别为1.4、3、5、10、20MHz。以每种带宽下所带的RB个数的值来暗示该系统采用的带宽。注意，该RB个数仅仅针对该带宽的Transmission Bandwidth，即用于传输数据、或者理解成是工作的的RB。
2、系统帧号信息同样在MIB消息中获取。系统帧号：systemFrameNumber '10100010'B。 System Frame Number一共是有10 bits。MIB中只广播前8位，因此在MIB中看到的SFN的比特数只有8位。末2位由UE对P-BCH进行“暗含”解码得来，如在1个40ms的P-BCH TTI中，第一个radio frame就是00，第二个radio frame是01，第三个radio frame是10，第四个radio frame是11。
根据协议规范，The first transmission of the MIB is scheduled in subframe #0 of radio frames for
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which the SFN mod 4 = 0, and repetitions are scheduled in subframe #0 of all other radio frames. 也就是说，我们在看到的第1条MIB的SFN mod4 = 0，也就是说，所有的MIB的SFN都是在MIB消息中看到的8位systemFrameNumber后面加上2个0，刚好mod4为0。我理解是，MIB中的systemFrameNumber实际上是一个MIB 40ms周期的组号，一共有256组（2个8次方），从0-255，每组4个分别是00、01、10、11。SFN是从0-1023反复循环，大周期是1024*10ms=10.24s。
2.1.2时隙配比与工作频段
上下行时隙配置、特殊时隙配置、工作频段等分布于SIB1消息中。以下是某条SIB1消息的解码： 以下是一条systemInformationBlockType1中关于的详细解析： {
message c1 : systemInformationBlockType1 : { cellAccessRelatedInfo { plmn-IdentityList { {
plmn-Identity { mcc { 4, 6, 0 }, mnc { 0, 8 } },
cellReservedForOperatorUse notReserved } },
trackingAreaCode '0000001100000000'B,
cellIdentity '0000000000000000000000100010'B, cellBarred notBarred,
intraFreqReselection allowed, csg-Indication FALSE },
cellSelectionInfo { q-RxLevMin -60 },
freqBandIndicator 40, schedulingInfoList { {
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si-Periodicity rf8, sib-MappingInfo { sibType3 } }, {
si-Periodicity rf64, sib-MappingInfo { sibType4, sibType5, sibType6, sibType7 } } },
tdd-Config {
subframeAssignment sa1, specialSubframePatterns ssp7 },
si-WindowLength ms10, systemInfoValueTag 3 } }
1、subframeAssignment：标示了上下行时隙比例配置，sa0就是 Configuration 0, sa1就是Configuration 1。在协议TS 36.211 [21, table 4.2.2]中可以查找到。如下所示：
Uplink-downlink configuration 0 1 2 3 4 5 6 Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity 5 ms 5 ms 5 ms 10 ms 10 ms 10 ms 5 ms 0 1 Subframe number 2 3 4 5 6 7 8 9 D S U U U D S U U U D S U U D D S U U D D S U D D D S U D D D S U U U D D D D D D S U U D D D D D D D S U D D D D D D D D S U U U D S U U D 因此该信令中，上行下时隙比例配置为Configuration 1，即一个radio frame配置的“DSUUD DSUUD”上下行时隙比例。
2、specialSubframePatterns：特殊子帧的上下行配比。在协议TS 36.211 [21, table 4.2.1] 中可以查到，如下所示。ssp0代表Configuration 0, ssp1代表Configuration 1，等等。
Normal cyclic prefix in both downlink and uplink Special subframe configuration 0 1
DwPTS 3 9 8 GP 10 4 UpPTS 1 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 3 9 10 11 3 2 1 9 3 2 1 1 1 1 2 2 2 2 本信令中，Configuration 7即是现网配置的DwPTS:GP:UpPTS = 10:2:2的比例。
3、freqBandIndicator：标示了工作频段。在协议36.101 [42, table 5.5-1]中可以获知。查阅36.101可知本信令中的freqBandIndicator 40对应的是2300-2400MHz，室内频段。如果是室外站的话，freqBandIndicator 应该对应的是38：2570-2620MHz。以下是所有TDD的频段标示。
33 34 35 36 37 38 39 40 1900 MHz – 1920 MHz 2010 MHz – 2025 MHz 1850 MHz – 1910 MHz 1930 MHz – 1990 MHz 1910 MHz – 1930 MHz 2570 MHz – 2620 MHz 1880 MHz – 1920 MHz 2300 MHz – 2400 MHz 1900 MHz – 1920 MHz 2010 MHz – 2025 MHz 1850 MHz – 1910 MHz 1930 MHz – 1990 MHz 1910 MHz – 1930 MHz 2570 MHz – 2620 MHz 1880 MHz – 1920 MHz 2300 MHz – 2400 MHz TDD TDD TDD TDD TDD TDD TDD TDD 2.1.3小区基本信息
小区基本信息可以在SIB1中查找到，如下所示： message c1 : systemInformationBlockType1 : { cellAccessRelatedInfo { plmn-IdentityList { {
plmn-Identity { mcc { 4, 6, 0 }, mnc { 0, 8 } },
cellReservedForOperatorUse notReserved } },
trackingAreaCode '0000001100000000'B,
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cellIdentity '0000000000000000000000100010'B, cellBarred notBarred,
1、plmn-Identity（mcc+mnc）
如以上信令所示，mobile country code = 460，mobile network code = 08 2、cellReservedForOperatorUse
参考3GPP TS36.304的[4]。如果该值设为reserved，而且cellBarred设成notBarred，Access Class为11或者15的UE可以在此小区进行正常的小区选择和重选；对于Access Class为0-9、12-14的UE，该小区对于它们来说，如同设置为barred一样的效果，即该cell不允许小区选择、重选、甚至是紧急呼叫。
3、trackingAreaCode 0000001100000000。LTE的跟踪区作用类似于2、3G的路由区。Tracking Area Code一共16位，换算成10进制，就是一共有65536个。
4、cellIdentity 0000000000000000000000100010。一共28位。这个跟PCI（Physical Cell Identity）是完全不同的，这个cell Identity实际上是CellGlobalIdEUTRA的一部分。The IE CellGlobalIdEUTRA specifies the Evolved Cell Global Identifier (ECGI), the globally unique identity of a cell in E-UTRA，由PLMN-Identity和cell Identity 组成。因此CellGlobalIdEUTRA在全球的E-UTRA是唯一的，而cell Identity在PLMN中则是唯一的。
cell Identity左20位是Macro eNB id，右8位是是本小区在所属eNB中的序号，是eNB根据本eNB的小区数配置依次分配。
5、cellBarred notBarred。参考3GPP TS36.304，如果cell改成barred，则该cell不允许小区选择、重选、甚至是紧急呼叫。
2.2下行物理信道配置
LTE主要下行物理信道有PBCH、PSS、SSS、PDCCH、PHICH、PCFICH、PDSCH等。 其中，协议规定PBCH、PSS、SSS是固定位置的，方便UE在小区搜索时进行盲检。因此在信令解析是没有这几个信道的位置提示的。
PDCCH占据一个子帧的最多前3个Symbol（对于LTE TDD来说，subframe1和6最多前2个symbol）。而PCIFCH和PHICH则穿插在PDCCH中。如何从信令中的关键参数解析PCIFCH和PHICH的位置，请见下文。
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2.2.1 PCFICH信道
PCFICH的具体位置取决于PCI与Bandwidth两个参数。UE在进行小区搜索时可以获得PCI信息，在MIB中可以获取Bandwidth信息。
The physical control format indicator channel carries information about the number of OFDM symbols used for transmission of PDCCHs in a subframe. 或者说，间接告诉UE data region从哪里开始。
PCFICH携带的信息为CFI（Control Format Indicator），取值范围是1~3（即CFI = 1, 2 or 3；用2
DLbit表示，CFI=4为预留，不使用）。根据协议36.212中5.3.4，当NRB?10时，PDCCH Symbol个数DL?10时（即带宽为1.4MHz）=CFI取值；当NRB，PDCCH Symbol个数=CFI取值+1，此时PDCCH可
能占2、3或4条OFDM Symbol。
该信道在每个小区有且仅有一条。The PCFICH shall be transmitted when the number of OFDM symbols for PDCCH is greater than zero。
时域上：在每个下行Sub Frame的第1个Symbol上（one or two antenna ports）
频域上：PCFICH由4个REG组成，共16个RE，在频域上均匀分布，由PCI和Bandwidth两个参数决定，具体位置由以下公式可以计算得知：
z(p)(0)is mapped to the resource-element group represented byk?kz(p)(1)DLRBis mapped to the resource-element group represented byk?k?NRB2?Nsc2z(p)(2)is mapped to the resource-element group represented byk?k?z(p)(3)is mapped to the resource-element group represented byk?k???DLRB2??Nsc?2NRBDLRB2??Nsc?3NRB22
DLRBNsc , where the additions are modulo NRBRBcellDLk?Nsc2?NIDmod2NRB
????celland NID is the physical-layer cell identity as given by Section 6.11.
举例1：Physical Cell ID=1，则第1个k=(12/2)*(1mod200)=6，则第1个REG则从k=6开始，一连4个RE，组成1个REG（中间可能有CRS），第2个REG开始的位置则是：k=6+50*12/2=306。以此类推，第3个则从606开始，第4个则从906开始。
举例2：Physical Cell ID=199，则第1个k=(12/2)*(199mod200)=1194，但实际上，这已经是最后一组的REG了。那么第1组REG，则是从1194+300-1200=294开始，第2组REG则是从294+300=594开始，第3组REG则是从894开始。
举例3：Physical Cell ID=50，则第1个k=300，第2个k=600，第3个k=900，第4个k=0。
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如果相邻小区的PCFICH在同一位置，容易造成相互之间的干扰，使得UE无法正确解码PCFICH。为了规避PCFICH在同一位置，我们需要注意相邻小区的PCI取值。由于第一个REG的起始位置由
RBcellDL2?NIDmod2NRB以下公式决定：k?Nsc，
????
为了让PCFICH更准确地让UE解码，可以采用PCFICH power boosting技术，即eNode B可以让PCFICH向PDCCH“借”功率。
2.2.2 PHICH信道
PHICH信道的具体位置由phich-Duration与phich-Resource（Ng）所共同决定，在MIB中可以获取。
The PHICH carries the hybrid-ARQ ACK/NACK in response to UL-SCH transimission.
Table 6.9.3-1: PHICH duration in MBSFN and non-MBSFN subframes.
Non-MBSFN subframes PHICH duration Subframes 1 and 6 in case of frame structure type 2 Normal Extended 1 2 1 3 All other cases MBSFN subframes On a carrier supporting both PDSCH and PMCH 1 2 通过上表我们可以知道PHICH在时域上的占用的symbol数量，一般情况下都是占用1个symbol。那么PHICH在频域上的占用情况则可以从下面的公式中计算出来。
groupThe number of PHICH groups NPHICH is constant in all subframes and given by
DL?NgNRB8???DL??2?NgNRB8groupNPHICH??????for normal cyclic prefix??for extended cyclic prefix
group16,12,1,2? is provided by higher layers. The index nPHICHwhere Ng?? ranges from 0 to groupNPHICH?1.
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For frame structure type 2, the number of PHICH groups may vary between downlink subframes and is
groupgroupgiven by mi?NPHICH where mi is given by Table 6.9-1 and NPHICH by the expression above. The index groupgroup in a downlink subframe with non-zero PHICH resources ranges from 0 to mi?NPHICHnPHICH?1.
Table 6.9-1: The factor mi for frame structure type 2.
Uplink-downlink configuration Subframe number i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 - - - - - - - - - - 2 1 - - - - - - 1 0 1 2 3 4 5 6 1 0 1 1 0 0 0 - - - 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 - - 1 1 - - 1 通过以上公式，我们可以计算出PHICH在哪几个下行symbol上，以及The number of PHICH
groupgroups。一个PHICH group占用3个REG，共12个RE。那么PHICH占用的所有RE数就等于12*NPHICH 。
举例：如果采用Uplink-downlink configuration=1的配置，则PHICH只在subframe1、4、6、9上，
group占用1个symbol。如果Ng=1，且带宽是100MHz，则NPHICH=13。mi?NPHICH=13，则1个PHICH
group
大组共有13个REG，合计52个RE。那么这个symbol上共有52*3=156个RE用于PHICH。
至于PHICH每个大组的起始位置，比较复杂，暂不研究。但是从仿真来看，似乎两个大组之间都是相隔396个RE。
如果是FDD-LTE，UE可以从MIB中获得PHICH的所占用的资源，但是TD-LTE，UE只能知道部分的PHICH信息，从而在读取PHICH信息后基于推测信息，盲检PDCCH。
2.3上行物理信道配置
LTE主要上行物理信道有PRACH、PUCCH、PUSCH。
2.3.1 PRACH信道
在TD-LTE系统中，PRACH的位置由prach-ConfigIndex和prach-FreqOffset以及
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subframeAssignment所共同决定的。
prach-ConfigIndex：在SIB 2中，现网设置为3。 prach-FreqOffset：在SIB 2中，现网设置为2。 subframeAssignment：在SIB1中，现网设置为sa1。
参考36.211的Table 5.7.1-4，可知道，当prach-ConfigIndex设置为3，subframeAssignment设置为sa1（即UL/DL Configuration为1）的时候，PRACH的时域位置为（0、0、0、1）。
第1个0表示a frequency resource index within the considered time instance，起作用具体请参见36.211的5.7.1的公式（P34，910版本）。
第2个0表示，PRACH在每个Radio Frame都出现；
第3个0表示PRACH在第1个Half Frame；（半帧的概念是TDD才有的）
第4个1表示，the uplink subframe number where the preamble starts, counting from 0 at the first uplink subframe between 2 consecutive downlink-to-uplink switch points。也就是说，这个数字代表的是上行的subframe number，从0开始算，在两个上下行转换点之间。在现网“DSUUD DSUUD”的配置下，PRACH位于每个Radio Frame的红色的U上。
prach-FreqOffset设置为2，决定了PRACH的频域位置：在从低频率的Resource Block开始往上数第2个（前面是0和1）Resource Block是PRACH开始的位置，并且占用连续的6个RB。
2.3.2 PUCCH信道
在SIB 2中可以查询到PUCCH信息，如下所示： pucch-Config {
deltaPUCCH-Shift ds1, nRB-CQI 1, nCS-AN 0,
n1PUCCH-AN 0 },
PUCCH Format主要有1/1a /1b与2/2a/2b两种，两种格式的PUCCH所在的PRB是不一样的，由以下公式决定：
??m??????2????NUL?1??m??2??RB???if ?m?nsmod2?mod2?0nPRB
if ?m?nsmod2?mod2?1 对于PUCCH Format 1/1a /1b，
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(2)?NRB??(1)(1)?c?Ncs?PUCCHm???nPUCCHshift??RBPUCCHc?N???scshift?? prefix?3normal cyclicc?? cyclic prefix?2extended(1)(1)if nPUCCH?c?Ncs?PUCCHshift(1)???Ncs(2)??NRB???otherwise8????
在本信令中， 1、
(1)NPUCCH对应的是n1PUCCH-AN，为0；取值范围：INTEGER (0..2047)，通过该值，再经过
一个很复杂的公式计算，可以得到PUCCH Format 1/1a/1b所在RB的Cyclic Shift（频域上的）与Orthogonal Sequence（时域上的）。注：只有PUCCH Format 1/1a/1b才同时具有Cyclic Shift与Orthogonal
PUCCH?Sequence，PUCCH Format 2/2a/2b只有Orthogonal Sequence，因此shift只对PUCCH 1/1a/1b起作用。
(1)N2、cs对应的是nCS-AN，为0；取值范围：INTEGER (0..7)，表示PUCCH Format 1/1a/1b与
PUCCH Format 2/2a/2b混合一起的时候，PUCCH Format 1/1a/1b所占用的Cyclic Shift的数量。该值取0的时候，表示不存在PUCCH Format 1/1a/1b与PUCCH Format 2/2a/2b的混合组合。而且在一个Slot中，最多也只能有1个RB用于PUCCH Format 1/1a/1b与PUCCH Format 2/2a/2b的混合组合。
3、?shift对应的是deltaPUCCH-Shift，为1；取值范围ENUMERATED {ds1, ds2, ds3}
(2)N对应的是nRB-CQI，为1。取值范围：INTEGER (0..98)，表示PUCCH Format 2/2a/2b在RB4、
PUCCH一个Slot中占用的RB数。
通过上述公式可以计算得m = 1。
对于奇数号码的Slot，nPRB = 0，表示对于奇数号码的Slot，PUCCH 1/1a/1b位于n=0的PRB上； 对于偶数号码的Slot，nPRB = 100 – 1 – 0 = 99，表示对于偶数号码的Slot，PUCCH 1/1a/1b位于n=99的PRB上；
对于PUCCH Format 2/2a /2b，
(2)RBm?nPUCCHNsc
??PUCCH Format 2/2a/2b是用于传送周期性CSI，现网一般都是使用非周期性CSI，因此不需要预留PUCCH Format 2/2a/2b的信道位置。
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3、小区选择及小区重选流程
3.1小区选择流程
小区选择流程的算法可以任取以下两种之一：
1、初始小区选择。初始小区选择不需要提前知道哪些频点是LTE频段的。UE会扫描它支持的LTE频段中所有的频点。对于一个频点上的所有小区，UE只需要扫描信号强度最强的那个小区。一旦确定合适的小区，UE就会选择到该小区上。
2、基于储存信息的小区选择。该流程要求存储的频点信息、和来自之前驻留过或探测到的小区信息。如果UE选择不到合适的小区，则开始初始小区选择流程。
小区选择使用S准则，如下所示：
Srxlev > 0
Srxlev = Qrxlevmeas – (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset) - Pcompensation
下面对上述公式的每个参数进行详细解析。
1、QrxlevminOffset，当UE驻留在普通的VPLMN时，周期性搜寻更高优先级的PLMN时，才会使用QrxlevminOffset。因此该值一般情况下默认为0。
2、Qrxlevmin是该小区的最小接入电平。该值在SIB1中携带。如下所示： cellSelectionInfo {
q-RxLevMin -60 },
根据TS36.304的描述，Qrxlevmin：This specifies the minimum required Rx level in the cell in dBm。但是LTE现网的最小接入电平不可能是-60dBm。有可能是其参照了3G的算法，如下所示：Parameter Qrxlevmin, see TS 25.304 [40]. Actual value = IE value * 2+1. Specifies the minimum required Rx level in the cell expressedin dBm。也就是说这个q-RxLevMin的实际值是-60*2+1 = -119 dBm。
3、Pcompensation 的定义：max(PEMAX_H –PPowerClass, 0) (dB)。PEMAX_H是UE在上行信道发射时用到的最大功率；PPowerClass定义为UE最大的发射功率，协议中规范是23dBm。因此，一般来说，PEMAX_H –PPowerClass都不会大于0。即Pcompensation一般情况下都是0。
那么通常情况下，只要Srxlev大于Qrxlevmin，即可通过小区选择流程驻留至该小区。我们可以通过调整Qrxlevmin去控制小区的覆盖范围。
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3.2小区重选流程
小区重选流程按照重选对象的不同，可以分为同频小区重选、异频小区重选、异系统小区重选。其中，异系统小区重选可以分为重选GSM小区、重选3G（WCDMA或TD-SCDMA）小区、重选CDMA小区。对于中国移动，只需要考虑重选GSM和重选TD小区两种情况。
3.2.1同频小区重选
小区重选流程与本小区相关的参数在SIB3中，与同频小区重选相关的同频邻小区参数在SIB3和SIB4中，如下所示：
sib3 : {
cellReselectionInfoCommon { q-Hyst dB1 },
cellReselectionServingFreqInfo { s-NonIntraSearch 0, threshServingLow 0, cellReselectionPriority 0 },
intraFreqCellReselectionInfo { q-RxLevMin -60,
presenceAntennaPort1 TRUE, neighCellConfig '00'B, t-ReselectionEUTRA 1 } sib4 : {
intraFreqNeighCellList { {
physCellId 36, q-OffsetCell dB3 }, {
physCellId 44, q-OffsetCell dB3 } } }
启动重选之前，需要有测量的过程。同频的重选测量，按照Sintrasearch分成两种情况：
1、当Sintrasearch在SIB3中发送，且当前小区信号强度大于Sintrasearch，UE不会进行同频邻小区的测量。
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2、如果当前小区信号强度小于等于Sintrasearch、或Sintrasearch不在SIB3中发送时，UE会进行同频邻小区的测量。
启动测量后，同频邻小区的重选执行流程按照R准则进行，如下所示：
Rs = Qmeas,s + QHyst Rn = Qmeas,n - Qoffset
除满足Rn大于Rs外，对于所有的重选流程，还需要满足以下两个条件方能执行重选： 1、持续TreselectionRAT时间；
2、UE在当前小区驻留超过1秒钟时间。
以上的流程解析可以看到，同频小区重选涉及4个参数：Sintrasearch、q-Hyst、q-Offset、TreselectionRAT。 Sintrasearch在以上信令中并未出现，按照协议规范，则UE始终进行同频邻小区的测量。
q-Hyst：取值范围ENUMERATED {dB0, dB1, dB2, dB3, dB4, dB5, dB6, dB8, dB10,dB12, dB14, dB16, dB18, dB20, dB22, dB24}，共16种取值，占用4个比特。该信令中取值为dB1。该值在R准则中与本小区的电平相加。
q-Offset：取值范围ENUMERATED {dB-24, dB-22, dB-20, dB-18, dB-16, dB-14, dB-12, dB-10, dB-8, dB-6, dB-5, dB-4, dB-3, dB-2, dB-1, dB0, dB1, dB2, dB3, dB4, dB5, dB6, dB8, dB10, dB12, dB14, dB16, dB18, dB20, dB22, dB24}，共31种取值，占用5个比特。该信令中取值为dB3。
TreselectionRAT取值范围INTEGER (0..7)，共8种取值，占3个比特。该信令中取值为1s。
3.2.2异频小区重选
小区重选流程与本小区相关的参数在SIB3中，如下所示： sib3 : {
cellReselectionInfoCommon { q-Hyst dB1 },
cellReselectionServingFreqInfo { s-NonIntraSearch 0, threshServingLow 0, cellReselectionPriority 0 },
intraFreqCellReselectionInfo { q-RxLevMin -60,
presenceAntennaPort1 TRUE, neighCellConfig '00'B, t-ReselectionEUTRA 1
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}
与异频小区重选相关的同频邻小区参数在SIB5中，如下所示： sib5 : {
interFreqCarrierFreqList { {
dl-CarrierFreq 39350, q-RxLevMin -60,
t-ReselectionEUTRA 1, threshX-High 0, threshX-Low 0,
allowedMeasBandwidth mbw100, presenceAntennaPort1 TRUE, cellReselectionPriority 0, neighCellConfig '01'B, q-OffsetFreq dB3,
interFreqNeighCellList { {
physCellId 101, q-OffsetCell dB3 } } } } },
启动重选之前，需要有测量的过程。启动异频邻小区重选测量，按照小区的优先级别，分成两种情况：
1、高优先级的异频邻小区。当异频邻小区具有较高的优先级时，UE需要执行对异频邻小区的测量。这个可以看SIB5中的cellReselectionPriority。在该信令中，SIB5的cellReselectionPriority与SIB3的cellReselectionPriority取值一样，都是0，因此异频邻小区与本小区的优先级是同等的。
2、异频邻小区具有同等或较低的优先级。分成两种情况：
1）当s-NonIntraSearch出现在SIB3中，且当前小区的RSRP大于s-NonIntraSearch，UE不会对具有同样等级或更低等级的异频小区进行测量，以减少终端测量任务。
2）当前小区信号强度小于等于s-NonIntraSearch，或当s-NonIntraSearch没有出现在SIB3中时，UE会对具有同样等级或更低等级的异频、异系统频点进行测量。
注意，并不是当前小区的RSRP绝对值与s-NonIntraSearch进行比较，而是当前小区RSRP的绝对值减去当前小区的最小接入电平（q-RxLevMin相关）后，与s-NonIntraSearch进行比较。在该信令中，当前小区最小接入电平为-60*2+1 = -119 dBm。也就是说，只要当前小区的电平大于-119dBm，UE不会对具有同样等级或更低等级的异频小区进行测量；当前小区的电平小于等于-119dBm的时候，
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UE才会对具有同样等级或更低等级的异频、异系统频点进行测量。。
重选执行流程，按照小区的优先级别，分成三种情况：
1、高优先级的异频邻小区。当拥有更高优先级的异频邻小区的信号强度高于Threshx, high持续TreselectionRAT时间，且UE在当前小区驻留超过1s时间，则重选至更高优先级别的异频邻小区。在此信令中，Threshx, high的值就是threshX-High 0。
2、同等优先级的异频邻小区。对于同等优先级的异频邻小区，需要遵循以下法则执行小区重选，与Intra-Frequency的重选法则一致。
Rs = Qmeas,s + QHyst Rn = Qmeas,n - Qoffset
当Rn大于Rs并且持续TreselectionRAT时间，以及UE在当前小区驻留超过1秒钟时间。3、较低优先级的异频邻小区。重选至较低优先级的异频邻小区，需满足以下6个条件： 1）如果没有高优先级的异频或异系统邻小区可供重选 2）没有同频邻小区可供重选
3）没有同等优先级的异频邻小区可供重选 4）当前小区的信号强度< Threshserving, low
5）较低优先级别的异频邻小区信号强度在TreselectionRAT时间内大于Threshx, low 6）UE在当前小区驻留超过1秒钟时间
3.2.3异系统小区重选
异系统小区重选流程与异频小区重选流程类似。与异系统小区重选相关的同频邻小区参数在SIB6、SIB7中。其中SIB6是3G邻小区信息、SIB7是2G邻小区信息。 sib6 : {
carrierFreqListUTRA-TDD { {
carrierFreq 10054,
cellReselectionPriority 0, threshX-High 0, threshX-Low 0, q-RxLevMin -57, p-MaxUTRA 33 } },
t-ReselectionUTRA 1 },
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sib7 : {
t-ReselectionGERAN 1, carrierFreqsInfoList { {
carrierFreqs {
startingARFCN 1,
bandIndicator dcs1800,
followingARFCNs variableBitMapOfARFCNs : 'FF'H },
commonInfo {
cellReselectionPriority 0, ncc-Permitted '11111111'B, q-RxLevMin 10, threshX-High 0, threshX-Low 0 }
启动重选之前，需要有测量的过程。启动重选测量流程，按照小区的优先级别，分成两种情况： 1、高优先级的异系统邻小区。当异系统邻小区具有较高的优先级时，UE需要执行对异系统邻小区的测量。
2、异系统邻小区具有同等或较低的优先级。分成两种情况：
1）当s-NonIntraSearch出现在SIB3中，且当前小区的RSRP大于s-NonIntraSearch，UE不会对具有同样等级或更低等级的异系统小区进行测量，以减少终端测量任务。
2）当前小区信号强度小于等于s-NonIntraSearch，或当s-NonIntraSearch没有出现在SIB3中时，UE会对具有同样等级或更低等级的异系统频点进行测量。
重选执行流程，按照小区的优先级别，分成两种情况：
1、高优先级的异系统邻小区。当拥有更高优先级的异系统邻小区的信号强度高于Threshx, high持续TreselectionRAT时间，且UE在当前小区驻留超过1s时间，则重选至更高优先级别的异系统邻小区。在此信令中，SIB6、7中的Threshx, high的值都是threshX-High 0。
2、较低优先级的异系统邻小区。重选至较低优先级的异系统邻小区，需满足以下6个条件： 1）如果没有高优先级的异频或异系统邻小区可供重选 2）没有同频邻小区可供重选
3）没有同等优先级的异频邻小区可供重选 4）当前小区的信号强度< Threshserving, low
5）较低优先级别的异系统邻小区信号强度在TreselectionRAT时间内大于Threshx, low 6）UE在当前小区驻留超过1秒钟时间
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4、寻呼流程
LTE绝大部分的寻呼都是在RRC_IDLE下发生的。寻呼涉及到网络侧与终端侧的trade-off：如果终端一直监听寻呼消息，这样寻呼成功率当然高，但是终端会非常耗电；如果终端只选择在某一“约定”时刻监听可能属于自己的寻呼消息，这样可以节省UE的耗电量，但是寻呼效率会降低。那么网络侧与终端侧需要以一个大家约定的“规则”进行寻呼与监听。网络侧要通过空闲状态下的系统消息将规则告诉UE，UE根据系统消息的参数计算出监听的时刻，在那个时刻进行寻呼消息监听即可。
LTE寻呼流程主要参考空闲状态SIB2中的pcch-Config，如下所示： pcch-Config {
defaultPagingCycle rf256, nB oneT
}
LTE寻呼流程主要涉及两个参数，在SIB2中的pcch-Config。在TS36.331中定义了这两个参数的范围和含义，如下所示：
1、Default paging cycle, used to derive ‘T’ in TS 36.304 [4]. Value rf32 corresponds to 32 radio frames, rf64 corresponds to 64 radio frames and so on.
2、nB: nB is used as one of parameters to derive the Paging Frame and Paging Occasion according to TS 36.304 [4]. Value in multiples of defaultPagingCycle ('T'). A value of fourT corresponds to 4 * defaultPagingCycle, a value of twoT corresponds to 2 * defaultPagingCycle and so on.
在哪个时刻监听有可能属于自己的寻呼消息，关键在于确定在哪个radio frame、哪个sub frame上监听。TS36.304中定义的radio frame叫Paging Frame(PF)，定义的sub frame叫做Paging Occasion(PO)。
PF的计算：SFN mod T= (T div N)*(UE_ID mod N)
1、T ：DRX cycle of the UE。如果层三信令没有通知一个specific DRX给UE，那么UE就会使用系统消息中的default DRX value，也就是defaultPagingCycle
2、N: min(T,nB).
3、UE_ID: IMSI mod 1024.
PO的计算：i_s = floor(UE_ID/N) mod Ns 1、UE_ID: IMSI mod 1024. 2、N: min(T,nB)
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3、Ns: max(1,nB/T)
先计算i_s，UE再根据i_s和Ns的取值，在下表（针对TDD）中检索哪个sub frame是PO。
Ns 1 2 4 PO when i_s=0 0 0 0 PO when i_s=1 N/A 5 1 PO when i_s=2 N/A N/A 5 PO when i_s=3 N/A N/A 6 5、随机接入流程
5.1随机接入主要参数
随机接入主要参考3GPP TS 36.321（MAC Protocol specification）、3GPP TS 36.213（Physical Layer Procedures）、3GPP TS 36.211（Physical Channels and Modulation）。
LTE的随机接入过程主要分为竞争性（如初始接入）的和非竞争性的（如切换）。我们以下主要针对初始接入随机过程进行分析。
在发起初始随机过程之前，我们先要确定以下用于随机接入过程的参数，它们在空闲状态下的系统消息SIB2中全部可以找到。
1、prach-ConfigIndex
the available set of PRACH resources for the transmission of the Random Access Preamble, 现网中设置为3。
2、numberOfRA-Preambles and sizeOfRA-PreamblesGroupA
我们在现网的SIB2中并未找到sizeOfRA-PreamblesGroupA。因此默认为numberOfRA-Preambles 和 sizeOfRA-PreamblesGroupA是相等的。根据协议规范：If sizeOfRA-PreamblesGroupA is equal to numberOfRA-Preambles then there is no Random Access Preambles group B.
3、ra-ResponseWindowSize
the maximum number of preamble transmission，现网设置为rf10，即为长度为10个Sub Frames，即10ms。
4、powerRampingStep 现网设置是dB2，即为2dB。 5、preambleTransMax
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现网设置是n10，即10次。
6、preambleInitialReceivedTargetPower 现网设置是dBm-102，即-102dBm。
7、DELTA_PREAMBLE
DELTA_PREAMBLE与Preamble Format的对应关系在36.321的Table 7.6-1: DELTA_PREAMBLE values可以查到。而Preamble Format与prach-ConfigIndex的对应关系，可以通过36.211的Table 5.7.1-3: Frame structure type 2 random access configurations for preamble formats 0-4 查到。SIB2中可以查到prach-ConfigIndex = 3，对应的Preamble Format为0。因此，DELTA_PREAMBLE的值为0dB。在下面“一”中会详细讲到。
8、maxHARQ-Msg3Tx 现网设置是4，即4次。 9、mac-ContentionResolutionTimer
现网取值是sf40，即40个Sub Frames，即40ms
5.2随机接入流程解析
LTE初始随机接入的流程如下图所示，一共分为5步：
5.2.1 Random Access Preamble的选择与发送
分成以下4个步骤：
1、Group A和Group B的选择
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LTE小区一共有64个用于随机接入的Preamble，分为Group A和Group B，这两个Group有什么区别？根据36.321的描述，If Msg3 has not yet been transmitted, if Random Access Preambles group B exists and if the potential message size (data available for transmission plus MAC header and, where required, MAC control elements) is greater than messageSizeGroupA and if the pathloss is less than PCMAX – preambleInitialReceivedTargetPower – deltaPreambleMsg3 – messagePowerOffsetGroupB, then: select the Random Access Preambles group B。
也就是说，在即将要传送的Msg3（如RRC Connection Request）的大小比messageSizeGroupA要大，而且路损系小于PCMAX – preambleInitialReceivedTargetPower – deltaPreambleMsg3 – messagePowerOffsetGroupB, 才选择Group B里面的Preamble。否则，就选择Group A中的Preamble。
PCMAX：the configured UE transmitted power，即UE的最大发射功率； preambleInitialReceivedTargetPower：在SIB2中显示设置为-102dBm
deltaPreambleMsg3：在SIB2中显示设置为2。该参数为power control的参数，因此查36.211可知，Actual value = IE value * 2 [dB]，即实际值为4dB。
Preambles在Group A和Group B的个数是分别由numberOfRA-Preambles and sizeOfRA-PreamblesGroupA决定的，如果两者相等，则没有Group B。如果两者不等，Group A的Preamble则是从0到sizeOfRA-PreamblesGroupA – 1，Group B的则是从sizeOfRA-PreamblesGroupA to numberOfRA-Preambles – 1。从以上36.321规范，我们也可以看到，numberOfRA-Preambles是大于等于sizeOfRA-PreamblesGroupA的。
现网numberOfRA-Preambles设置是4。根据36.331规范，If the field is not signalled, the size of the random access preambles group A [6] is equal to numberOfRA-Preambles. 由于SIB2中没有sizeOfRA-PreamblesGroupA，因此sizeOfRA-PreamblesGroupA = numberOfRA-Preambles = 4。于是，现网设置下，是没有Group B的。
2、选择Preamble
在确定了选择Group A还是Group B后，then UE Randomly select a Random Access Preamble within the selected group. The random function shall be such that each of the allowed selections can be chosen with equal probability.
在确定的Group（A or B）中随机选择一个Preamble，随机方程要求能做到每一个Preamble能够被选中的概率相同。
3、选择PRACH
选择好Preamble后，UE在给定PRACH信道上发送Preamble。在TDD-LTE系统中，PRACH的
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位置由prach-ConfigIndex和prach-FreqOffset以及subframeAssignment所共同决定的。
prach-ConfigIndex：在SIB 2中，现网设置为3。 prach-FreqOffset：在SIB 2中，现网设置为2。 subframeAssignment：在SIB1中，现网设置为sa1。
参考36.211的Table 5.7.1-4，可知道，当prach-ConfigIndex设置为3，subframeAssignment设置为sa1（即UL/DL Configuration为1）的时候，PRACH的时域位置为（0、0、0、1）。
第1个0表示a frequency resource index within the considered time instance，起作用具体请参见36.211的5.7.1的公式（P34，910版本）。
第2个0表示，PRACH在每个Radio Frame都出现；
第3个0表示PRACH在第1个Half Frame；（半帧的概念是TDD才有的）
第4个1表示，the uplink subframe number where the preamble starts, counting from 0 at the first uplink subframe between 2 consecutive downlink-to-uplink switch points。也就是说，这个数字代表的是上行的subframe number，从0开始算，在两个上下行转换点之间。在现网“DSUUD DSUUD”的配置下，PRACH位于每个Radio Frame的红色的U上。
prach-FreqOffset设置为2，决定了PRACH的频域位置：在从低频率的Resource Block开始往上数第2个（前面是0和1）Resource Block是PRACH开始的位置，并且占用连续的6个RB。
4、发送Preamble
eNode B通过系统消息SIB2中的preambleInitialReceivedTargetPower、prach-ConfigIndex这两个
参数告诉UE，让UE算出eNode B期望接收Preamble的功率。
PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER=preambleInitialReceivedTargetPower+DELTA_PREAMBLE + (PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER – 1) * powerRampingStep;
preambleInitialReceivedTargetPower：在SIB2中显示设置为-102dBm
DELTA_PREAMBLE：该值与Preamble Format密切相关，如下所示。DELTA_PREAMBLE与Preamble Format的关系在36.321的Table 7.6-1: DELTA_PREAMBLE values可以查到。在SIB2中可以知道，prach-ConfigIndex = 3，再在36.211的Table 5.7.1-3: Frame structure type 2 random access configurations for preamble formats 0-4 中可以查到，prach-ConfigIndex = 3对应的Preamble Format为0。因此，DELTA_PREAMBLE的值为0dB。
Preamble Format 0 1 2
26 DELTA_PREAMBLE value 0 dB 0 dB -3 dB 3 4 -3 dB 8 dB PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER：在36.321的随机接入过程描述的第一步里面，就说了set the PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER to 1。因此当第一次发送Preamble的时候，该值为1。
总结起来，eNode B侧希望接收到的功率PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER = -102dBm（现网设置下）
UE算出这个值之后，再根据下行的路损，根据开环功控来设置初始的Preamble的发射功率。下行路损，是UE根据基站发射功率减去接收到的RSRP估算出来的。（UE根据SIB2里面的referenceSignalPower得知基站发射功率）
5.2.2随机接入反馈
UE发送了Preamble之后，将会在PDCCH上监听Random Access Response(s)，开始监听的时间是从发送Preamble的最后那个Subframe开始往后推3个Subframe，并且持续ra-ResponseWindowSize个Subframes（在这里就是10个Subframes，即10ms）。如果在这段时间内没有收到属于自己的RAR，则此次随机接入失败。
UE会根据RA-RNTI来辨认这个RAR是否发给自己的。The RA-RNTI associated with the PRACH in which the Random Access Preamble is transmitted, is computed as:
RA-RNTI= 1 + t_id+10*f_id
RA-RNTI与UE发送Preamble的时域频域位置一一对应。t_id是PRACH的第1个subframe(0≤ t_id <10)，指明了该PRACH的时域位置；f_id is the index of the specified PRACH within that subframe, in ascending order of frequency domain (0≤ f_id< 6)，指明了该PRACH的频域位置。TDD制式下，一个subframe最多有6个PRACH块（可参见Table 5.7.1-4），因此f_id取值范围是从0到5；FDD制式下，36.211指示：For frame structure type 1 with preamble format 0-3, there is at most one random access resource per subframe——因此f_id永远都是0。
当UE监听到的RAR中，带有自己当初发送Preamble时候带的RA-RNTI后，就标志着UE成功接收到了RAR，获得了上行的同步时间和同步资源，以及一个临时的C-RNTI，该C-RNTI将在第四步的Contention Resolution中决定是否转为永久的C-RNTI。
如果在以上的指定时间窗内，UE没有收到任何RAR，或者收到了RAR但是其RA-RNTI却不是自己发送Preamble时候所带的那个，则认为是RAR接收失败。此时，UE需要推迟一段时间backoff time，再进行重传。backoff time由UE的backoff parameter指示，UE随机地从0到backoff parameter
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中选取。UE将设置PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER =
PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER + 1。根据上面所述的eNode B期望接收Preamble的功率的
公式，PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER 增加1则意味着eNode B期望接收到的功率增加
powerRampingStep dB（现网是2dB）。但是该值超过preambleTransMax（现网设置是10次）后，UE就会向Upper Layer报告Random Access Problem（个人理解是在层三信令中上报）。
5.2.3 L2/L3消息发送
当UE成功接收到Radom Access Response后，获得了上行的同步时间和同步资源，但是UE并不能确定eNode B发的RAR是发给自己而不是发给其它UE的，因为存在不同的UE在相同时间和相同的频率资源（RA-RNTI就是根据这两个维度算出来的，可以参见上面的公式）上，选择相同的Preamble的可能性。
那么，有可能出现：不同的UE在相同的上行资源上同时发送Msg3。
初始随机接入过程的 Msg3就是RRC Connection Request，在此条信令里面，会携带一个随机生成的长度为40位的ue-Identity randomValue、或S-TMSI（a temporary UE identity provided by the EPC which uniquely identifies the UE within the tracking area, see TS 23.003 [27]），用于区分不同的UE。现网使用的是ue-Identity randomValue，如下所示：
18:13:25:465: PCO_RRC_UL_CCCH_Message: UE Index: 0, HWI: 0, 0xc0000006, 0x5e984669, 0xac860000 000000 {
message c1 : rrcConnectionRequest : {
criticalExtensions rrcConnectionRequest-r8 : {
ue-Identity randomValue : '1110100110000100011001101001101011001000'B, establishmentCause mo-Signalling, spare '0'B } } }
5.2.4竞争消息解决与L2/L3消息反馈
1、竞争消息解决（Contention Resolution）
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当UE发送完Msg3（如上所述的RRC Connection Request）后，启动mac-ContentionResolutionTimer （sf40，40 subframes = 40ms），如果在这个定时器时间范围内，收到的Contention Resolution消息中携带了的UE ID与在RRC Connection Request中所携带的UE ID相同，则此次随机接入成功，并将Temporary C-RNTI设为自己的C-RNTI。否则，则认为此次随机接入失败，丢弃掉Temporary C-RNTI，并且重新开始随机接入（可以参考“二、随机接入反馈”中RAR接收不成功的情形）。
2、L2/L3消息反馈。 如RRC Connection Setup。
6、下行功率分配流程
功率的分配是影响TD-LTE系统性能的一个非常重要的因素。LTE系统的功率分配主要包括了两大部分：参考信号（Reference Signal）与物理专用共享信道（PDSCH）。其分配原则涉及多个参数：RRU最大发射功率、系统带宽、天线端口数、referenceSignalPower、Pa、Pb等等。
针对以上纷繁杂乱的参数，我们在协议规范的功率分配原则基础上，给出各种主要功率的计算方式、最大取值、以及最优化配置建议。
6.1 RS的功率分配
6.1.1 RS的作用
LTE系统中，RS(Reference Signal)的作用是为UE提供信道估计的参考信号，类似3G中的PCCPCH。R9版本的协议中一共定义了4种下行参考信号，分别如下：
Cell-specific reference signals MBSFN reference signals UE-specific reference signals Positioning reference signals
现网一般用到的都是Cell-specific reference signals。因此本文所说的RS都默认指CRS（Cell-specific reference signals）。
6.1.2 关键功率参数
UE如何获取RRU最大发射功率、系统带宽、天线端口数、referenceSignalPower、Pa、Pb等功
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率关键参数？
RRU最大发射功率：这个是设备参数，UE无法获取。后台配置RS和PDSCH等功率的时候，必须遵循时域上（即1个Symbol上）功率总和不超过RRU最大发射功率原则。
系统带宽：MIB消息中的dl-Bandwidth指示了系统带宽。
天线端口数：在RRC Connection Reconfiguration中的antennaInfoCommon指示了天线端口数。 referenceSignalPower ：IDLE态下的UE从小区广播的SIB2消息中获得RS的功率referenceSignalPower。该值可以在SIB2的pdsch-Config中获知，协议规定的取值范围是(-60..50)，单位是dBm。
Pa：RRC Connection Setup或RRC Connection Reconfiguration中的physicalConfigDedicated指示了Pa的值。
Pb：IDLE态下的UE从小区广播的SIB2消息中获得Pb取值。
6.1.3 单天线端口CRS功率最大值计算
如上所述，RS功率的取值范围是(-60..50)dBm。但是，RS的功率并非可以随心所欲地设置，需要同时考虑多项因素的约束，如设备（即RRU）最大的发射功率能力、系统带宽、天线端口数、Pa取值、Pb取值等等。
在已知RRU最大发射功率、系统带宽、天线端口数、Pa、Pb等参数的情况下，CRS的取值最大能到多少呢？
我们通过一个实例进行说明。假设某LTE网络， RRU最大发射功率为43W（20dBm）、系统带宽为20MHz、天线端口数为1、Pa=-3、Pb=1。
根据3GPP TS36.213协议的规范，Pb的取值与天线端口数、?B/?A的对应关系如下所示：
?B/?A PB 0 1 2 3 One Antenna Port 1 4/5 3/5 2/5 Two and Four Antenna Ports 5/4 1 3/4 1/2 根据协议规范，?A的取值分以下两种情况：
?A =?power-offset?PA?10log10(2) [dB] ，当UE是由4天线端口的带有预编码方式发射分集方
式传输时成立；
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?A =?power-offset?PA [dB]，除以上情况。对于所有的PDSCH下行传输模式来说，?power-offset一
般取0dB，适用于除了multi-user MIMO情况下的所有PDSCH传输模式。
通过以上规则，结合本例中的参数设置，不难得出?B/?A=4/5、?A=-3dB。CRS的最大功率计算分成以下两种情况：Type A和Type B。
Type A：指不携带CRS的Symbol。?A=-3dB，表示的是不包含RS的PDSCH-to-RS EPRE比例，即不包含RS的PDSCH单RE功率=RS功率(dBm)-3dB。设RS最大功率为x dBm，那么1200个（带宽20MHz，因此RE数为1200个）PDSCH RE功率总和最大值=RRU最大发射功率，即满足以下公式：
1200*10(x-3)/10=20,000(mw) (1)
可以解得x=15.22dBm。
Type B：指携带CRS的Symbol。?B表示的是包含RS的PDSCH-to-RS EPRE比例，由于?B/?A=4/5、?A=-3dB，那么包含RS的PDSCH单RE功率=10(x-3)/10 *4/5(mw)。设RS最大功率为x dBm，
在单天线端口的情况下，1200个RE中有200个用于RS、其余1000个用于PDSCH。RS的200个RE总功率+PDSCH的1000个RE总功率最大值=RRU最大发射功率，即满足以下公式：
200*10x/10 + 1000* 10(x-3)/10 *4/5 =20,000(mw) (2)
可以解得x=15.22dBm。
运用以上方法思想，我们可以算出各种RRU最大发射功率、各种系统带宽、各种Pa\\Pb设置下CRS的最大设置功率，可作为覆盖性能优化提升的参考。
6.1.4 多天线端口CRS功率最大值计算
在计算出单天线端口CRS最大功率后，我们延续上述案例，除天线端口数外，其余配置参数均不变，计算多天线端口CRS的最大功率。
根据表1可知，在2或者4天线端口配置下，?A=-3dB ，因此Type A下的CRS最大功率值与单天线端口下一样。
?B/?A=1，?A=-3dB，设RS最大功率为x dBm，因此包含RS的PDSCH单RE功率为10(x-3)/10 *1,。
在2\\4天线端口配置下，1200个RE中有800个用于PDSCH。RS的200个RE总功率+PDSCH的800个RE总功率最大值=RRU最大发射功率，即满足以下公式：
200*10x/10+800*10(x-3)/10*1=20,000(mw) (3)
可以看出该公式(3)与公式(2)实际是一样的。
综上所述，单天线端口与多天线端口配置下的?B/?A虽然不一样，但是多天线端口的?B/?A刚
31
好是单天线端口的5/4倍，因此我们可以得出一个重要结论：CRS功率最大取值与天线端口数无关。
6.2 PDSCH的功率分配
RS功率越高，该小区的覆盖性能自然越好，但是在设备总功率一定的情况下，RS功率的提升势必分薄业务信道PDSCH的功率，影响系统吞吐量。PDSCH的功率分配也分为单天线端口PDSCH功率计算和多天线端口PDSCH功率计算。
继续沿用上述案例的参数设置，Pa=-3dB，Pb=1。可以算得?A=-3dB。 ? 在单天线端口情况下
Type A，即不包含RS的PDSCH总功率为1200*10(x-3)/10，x为RS的单RE功率。 Type B，即包含RS的PDSCH总功率为1000* 10(x-3)/10 *4/5，x为RS的单RE功率。 ? 在多天线端口情况下
Type A，即不包含RS的PDSCH总功率为1200*10(x-3)/10，x为RS的单RE功率。 Type B，即包含RS的PDSCH总功率为800* 10(x-3)/10 *1，x为RS的单RE功率。
从以上的计算可以看出，2/4多天线端口配置下，PDSCH总功率跟单天线端口下的PDSCH总功率是一样的。运用以上法则，可以准确算出各种RRU最大发射功率、各种系统带宽、各种Pa/Pb设置下的PDSCH总功率。
6.3下行功率最优化配置建议
由于存在TYPE A和TYPE B两种功率取值，当且仅当TYPE A的RE总功率与TYPE B的RE总功率相等时，RRU的功放利用率达到最大值。此时，下行功率分配达到最优化配置。
在20MHz带宽下， PtypeA =TYPE A的RE总功率，PtypeB=TYPE B的RE总功率，P= referenceSignalPower。
PtypeA=1200×10P/10×10Pa/10
PtypeB=1000×?B/?A×10P/10×10Pa/10+200×10P/10 设：Utilization=min(PtypeA,PtypeB)/max(PtypeA, PtypeB)
那么当Utilization越大，则证明PtypeA与PtypeB越接近。当且仅当PtypeA= PtypeB的时候，Utilization达到最大值。可以得出在不同的Pa、Pb的取值下，Utilization的大小，如下表所示：
Utilization Pa (dB)
Pb(dB) 0 67% 75% 32
1 75% 86% 2 86% 100% 3 100% 83% -6 -4.77 -3 -1.77 0 1 2 3 86% 92% 100% 97% 94% 92% 100% 92% 83% 80% 77% 75% 83% 75% 67% 63% 61% 58% 67% 58% 50% 47% 44% 42% 由以上列表可知，当(Pa,Pb)=(-6,3)、(-4.77,2)、(-3,1)、(0,0)这四种组合的时候，其RRU功放利用率最高，为下行功率最优化配置。
7、上行功控流程
LTE的上行功控按照LTE上行物理信道的不同，可以划分为三种：PUSCH上行功控、PUCCH上行功控、SRS上行功控。跟上行功控有关的参数分布在SIB2、RRC Connection Setup、RRC Connection Reconfiguration三条信令中。如下所示：
SIB2中的uplinkPowerControl参数： uplinkPowerControl {
p0-NominalPUSCH -89, alpha al1,
p0-NominalPUCCH -99, deltaFList-PUCCH {
deltaF-PUCCH-Format1 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format1b deltaF1, deltaF-PUCCH-Format2 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2a deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2b deltaF0 },
deltaPreambleMsg3 0
},
RRC Connection Setup里面的uplinkPowerControl参数： uplinkPowerControlDedicated { p0-UE-PUSCH 0,
deltaMCS-Enabled en0,
accumulationEnabled TRUE, p0-UE-PUCCH 0, pSRS-Offset 7, filterCoefficient fc4 },
33
RRC Connection Reconfiguration里面的uplinkPowerControlCommon参数： uplinkPowerControlCommon {
p0-NominalPUSCH -89, alpha al1,
p0-NominalPUCCH -99, deltaFList-PUCCH {
deltaF-PUCCH-Format1 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format1b deltaF1, deltaF-PUCCH-Format2 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2a deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2b deltaF0 },
deltaPreambleMsg3 0 },
7.1 PUSCH上行功控
PUSCH上行功控的主要参数主要从空闲状态的SIB 2 的uplinkPowerControl和连接态RRC Connection Setup中的uplinkPowerControlDedicated或RRC Connection Reconfigauration中的uplinkPowerControlCommon获取。
SIB2中涉及p0-NominalPUSCH -89、alpha al 1这两个参数。
RRC Connection Setup或RRC Connection Reconfiguration中涉及：p0-UE-PUSCH 0，deltaMCS-Enabled en0、accumulationEnabled TRUE、filterCoefficient fc4一共4个参数。
PUSCH的上行功控流程可以参考TS 36.213的5.1.1.1。UE在PUSCH上的发射功率由以下公式定义：
PPUSCH(i)?min{PCMAX,10log10(MPUSCH(i))?PO_PUSCH(j)??(j)?PL??TF(i)?f(i)}以下将针对上述公式的每一项因子进行详细解析。
第一项：PCMAX是LTE的终端最大发射功率，根据TS 36.101的6.2.2可知，LTE的UE最大发射功率是23dBm。
第二项：MPUSCH(i)是PUSCH在1个sub frame上所占用的RB个数。该参数的意义在于，PUSCH占用的RB个数越多，需要UE在PUSCH上的发射功率越大。
第三项：PO_PUSCH(j)=PO_NOMINAL_ PUSCH(j)+PO_UE_PUSCH(j)
PO_NOMINAL_ PUSCH(j)分成两种情况，当j=0/1和j=2时：
34
1）当j=0（表示PUSCH对于半静态调度的传送、重传）或j=1（表示PUSCH对于静态调度的传送、重传）时，PO_NOMINAL_ PUSCH(j)可以在SIB 2中查找到，取值范围INTEGER (-126..24)。本信令中是-89dBm。
2）当j=2（表示PUSCH发送随机接入响应（Random Access Response））时：
PO_NOMINAL_PUSCH(2)?PO_PRE??PREAMBLE_Msg3
PO_PRE就是PREAMBLE_INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER，在SIB2中的
rach-Config中可以查找到，本信令中的取值为-96dBm。?PREAMBLE_Msg3在SIB2的uplinkPowerControl里可以找到，该信令中取值为0。PO_UE_PUSCH(2)?0。
PO_UE_PUSCH在RRC Connection Setup中可以查到，取值范围INTEGER (-8..7)，单位是dB。本信
令中是0。
第四项：?(j)?PL。
当j=0或1时，?(j)的取值范围：???0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1?共8种取值，占用3个比特；当j=2时，?(j)=1。本信令中，取值为1。
PL是Path Loss，是UE根据SIB2的reference signal power减去接收到的RSRP，估算出大约路损。路损跟filterCoefficient也有关。
PUSCH第五项：?TF(i)?10log10((2MPR?K?1)?offset)。MPR的计算过于复杂，因此我们只考虑另外两个变
S量所涉及的参数。
Ks由deltaMCS-Enabled指示。deltaMCS-Enabled有两种取值，en0和en1。当deltaMCS-Enabled取值为en0时，Ks=0，代表disabled；当deltaMCS-Enabled=1时，Ks=1.25，代表enabled。由上述公式可知，如果是Ks=0代表disabled，则整个值均为0。本信令中，Ks=0。基于MCS的功率调整可以使得UE根据选定的MCS来动态地调整相应的发射功率。UE的MCS是由eNodeB来调度的，通过设置UE的发射MCS，可以较快地调整UE的发射功率，达到类似快速功控的效果。
PUSCHCQI?offset??offset适用于，只有控制信息而无其它数据在PUSCH上发送。其它情况，则等于1。
因此这一项，我们在优化中只需要考虑deltaMCS-Enabled的取值即可。如果选择enabled，则UE在PUSCH的发射功率要加一个值上去；如果选择disabled，则不需要加这个值上去。
第六项：f(i)的计算过于复杂，对于无线网络优化一般是用不到的。涉及的层三参数是
35
accumulationEnabled，有两个取值，True or False。如果accumulationEnabled开启（设置为True），代表使用累计调整，f(i)?f(i?1)??PUSCH(i?KPUSCH)；如果accumulationEnabled关闭（设置为False），代表使用绝对值调整，f(i)??PUSCH(i?KPUSCH)。
我们简述一下累计调整和绝对值调整的特点。
累积调整方式适用于PUSCH，PUCCH和SRS，绝对值调整方式只适用于PUSCH。
累积方式是指当前功率调整值是在上次功率调整的数值上增加/减少一个TPC中指示的调整步长，累积方式是UE缺省使用的调整方式。LTE中累积方式的TPC可以有两套不同的调整步长，第一套步长为（-1，0，1，3）dB，对于PUSCH，由DCI format 0/3指示；对于PUCCH，由DCI format 1/1A/1B/1D/2/2A/3指示。第二套步长为（-1，1），由DCI format 3a指示（适用于PUCCH和PUSCH）。
绝对值方式是指直接使用TPC中指示的功率调整数值，只适用于PUSCH。此时，eNodeB需要通过RRC信令显式地关闭累积方式地功率调整方式。当采用绝对值方式时，TPC数值为（-4，-1，1，4）dB，由DCI format 0/3指示，其功率调整地范围可达8db,适用于UE不连续的上行传输，可以使得eNodeB一步调整UE的发射功率至期望值。
这两种不同的调整方式之间的转换是半静态的，eNB通过专用RRC信令（UplinkPowerControlDedicated: accumulationEnabled）指示UE采用累积方式还是绝对值方式。
7.2 PUCCH上行功控
PUCCH上行功控的主要参数主要从空闲状态的SIB2的uplinkPowerControl和连接态RRC Connection Setup中的uplinkPowerControlDedicated或RRC Connection Reconfigauration中的uplinkPowerControlCommon获取。
SIB2中涉及p0-NominalPUCCH -99、alpha al 1这两个参数。
RRC Connection Setup或RRC Connection Reconfiguration中涉及p0-UE-PUCCH 0、deltaMCS-Enabled en0、accumulationEnabled TRUE、filterCoefficient fc4这4个参数。
PUCCH的上行功控流程可以参考TS 36.213的5.1.2.1。UE在PUCCH上的发射功率由以下公式定义：
PPUCCH?i??min?PCMAX,P0_PUCCH?PL?h?nCQI,nHARQ???F_PUCCH?F??g?i??以下将针对上述公式的每一项因子进行详细解析。
第一项：PCMAX是LTE的终端最大发射功率，根据TS 36.101的6.2.2可知，LTE的UE最大发射功率是23dBm。
36
第二项：PO_PUCCH=PO_NOMINAL_ PUCCH+PO_UE_PUCCH。本信令中，p0-NominalPUCCH -99，p0-UE-PUCCH 0。可以理解为eNode B解调PUCCH的信息，需要UE在PUCCH上发射的最基本的功率值。
第三项：PL是Path Loss，是UE根据SIB2的reference signal power减去接收到的RSRP，估算出大约路损。路损跟filterCoefficient也有关。
第四项：hnCQI,nHARQ与PUCCH Format相关。nCQI是CQI的比特数，nHARQ是HARQ的比特数。当PUCCH Format格式不同的时候，hnCQI,nHARQ的取值也会发生变化。一共分三种情况，如下所示：
1、For PUCCH format 1,1a and 1b hnCQI,nHARQ?0； 2、For PUCCH format 2, 2a, 2b and normal cyclic prefix
??????hnCQI,nHARQ??
3、For PUCCH format 2 and extended cyclic prefix
??nCQI?10log10??4????0???ifnCQI?4??otherwisehnCQI,nHARQ????nCQI?nHARQ10log?10????4???0???ifnCQI?nHARQ?4 ?otherwise由于现在没有使用extended cyclic prefix，因此我们只需要考虑第1和第2种情况即可。这一项的意义在于：PUCCH Format格式越长，需要UE在PUCCH上发射更大的功率；CQI 和HARQ的比特数越多，需要UE在PUCCH上发射更大的功率。
第五项：?F_PUCCH?F? 是由层三信令提供的。在SIB2或RRC Connection Reconfiguration中，可以查到?F_PUCCH(F)的取值。这是根据不同的PUCCH Format设置不同的功率偏置。
deltaFList-PUCCH {
deltaF-PUCCH-Format1 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format1b deltaF1, deltaF-PUCCH-Format2 deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2a deltaF0, deltaF-PUCCH-Format2b deltaF0
查询36.331可以知道，?F_PUCCH(F) 是针对PUCCH formats 1, 1b, 2, 2a and 2b这5种格式的。取值范围如下所示：
DeltaFList-PUCCH ::=
SEQUENCE {
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deltaF-PUCCH-Format1 deltaF-PUCCH-Format1b deltaF-PUCCH-Format2 deltaF-PUCCH-Format2a deltaF-PUCCH-Format2b
M?1
ENUMERATED {deltaF-2, deltaF0, deltaF2}, ENUMERATED {deltaF1, deltaF3, deltaF5},
ENUMERATED {deltaF-2, deltaF0, deltaF1, deltaF2}, ENUMERATED {deltaF-2, deltaF0, deltaF2}, ENUMERATED {deltaF-2, deltaF0, deltaF2}
第六项：Gg(i)?g(i?1)?m?0??PUCCH(i?km)，g(i)使用累计调整的方式。注意：只有PUSCH才有
绝对值调整方式。g(i)的计算过于复杂，对于无线网络优化一般是用不到的，在这里不再解析。
7.3 SRS上行功控
SRS（Sounding Reference Signal）上行功控的主要参数主要从连接态RRC Connection Setup中的uplinkPowerControlDedicated或RRC Connection Reconfigauration中的uplinkPowerControlCommon获取。
SIB2中涉及alpha al 1这个参数。
RRC Connection Setup或RRC Connection Reconfiguration中涉及：deltaMCS-Enabled en0，pSRS-Offset 7，alpha al 1，filterCoefficient fc4一共4个参数。
PUCCH的上行功控的整个过程可以参考TS 36.213的5.1.3.1，UE在SRS上的发射功率由以下公式定义：
PSRS(i)?min{PCMAX,PSRS_OFFSET?10log10(MSRS)?PO_PUSCH(j)??(j)?PL?f(i)}
以下将针对上述公式的每一项因子进行详细解析。
第一项：PCMAX是LTE的终端最大发射功率，根据TS 36.101的6.2.2可知，LTE的UE最大发射功率是23dBm。
第二项：PSRS_OFFSET的取值按照Ks的不同分成两种情况。Ks由deltaMCS-Enabled指示。deltaMCS-Enabled有两种取值，en0和en1。当deltaMCS-Enabled取值为en0时，Ks=0，代表disabled；当deltaMCS-Enabled=1时，Ks=1.25，代表enabled。
PSRS_OFFSET代表一个4比特的UE相关因子，1、当Ks=0时，由层三信令半静态地指示， pSRS-Offset
的实际值是-10.5+1.5*pSRS-Offset，pSRS-Offset 的取值范围INTEGER (0..15)。从pSRS-Offset的实际值计算公式和取值范围，不难看出，调整步长为1.5dB，调整范围在[-10.5,12]dB之间。
比如说在本信令中，RRC Connection Setup中的pSRS-Offset值为7，则其实际值为-10.5+1.5*7=0。
38
2、当Ks=1.25时，PSRS_OFFSET代表一个4比特的UE相关因子，由层三信令半静态地指示， pSRS-Offset的实际值是pSRS-Offset减去3。再结合pSRS-Offset的取值范围，不难看出，调整步长为1dB，调整范围在[-3,12]dB之间。
第三项：MSRS是SRS在一个子帧上占用的RB个数。其占用的RB个数越多，UE在SRS上的预期发射功率就越大。
第四项：?(j)?PL。SRS上行功控流程中，j=1（表示PUSCH对于静态调度的传送、重传）。当j=0或1时，?(j)的取值范围：???0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1?共8种取值，占用3个比特。此信令中取值为1，alpha al 1。
PL是Path Loss，是UE根据SIB2的reference signal power减去接收到的RSRP，估算出大约路损。路损跟filterCoefficient也有关。
第五项：f(i) 是PUSCH功控的调整值，可以参考7.1 PUSCH上行功控的“第六项”。
8、切换流程
8.1切换流程及事件分类
通过观察LTE的切换信令流程，我们发现LTE的切换思想与3G类似，遵循以下原则： 1、测量控制：网络侧发送Measurement Control给UE。
2、测量报告：当满足条件的时候，UE触发Measurement Report给网络侧。 3、网络判决：网络侧判决后下发切换命令。
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LTE也分为周期性事件上报和事件触发上报。根据3GPP（TS 36.331）规范，LTE一共有如下7类事件可以触发UE上报Measurement Report。
对于系统内切换，测量上报事件定义如下： ? 事件 A1. 服务小区好于绝对门限，停止测量。 ? 事件 A2. 服务小区差于绝对门限，启动测量。 ? 事件 A3. 邻小区加上偏移量后好于服务小区。 ? 事件 A4. 邻小区好于绝对门限，可用于负荷分担。
? 事件 A5. 服务小区差于一个绝对门限并且邻小区好于另一个绝对门限。
对于系统间切换，测量上报事件定义如下： ? 事件 B1. 邻小区好于绝对门限。
? 事件 B2. 服务小区差于一个绝对门限并且邻小区好于另一个绝对门限.
爱立信的TD-LTE试验网中，使用到的是事件A3，在RRC Connection Reconfiguration解析中可以看到，如下图所示：
40
因此，我们以A3事件为出发点，对LTE切换流程及关键参数进行剖析。
8.2 A3事件下切换关键参数解析
以下结合RRC Connection Reconfiguration与Measurement Report的关键参数，解析A3事件的切换流程。
8.2.1测量控制信息
LTE的测量控制信息嵌套在RRC Connection Reconfiguration，如下所示： measConfig {
measObjectToAddModList { {
measObjectId 1,
measObject measObjectEUTRA : { carrierFreq 38950,
allowedMeasBandwidth mbw100, presenceAntennaPort1 TRUE, neighCellConfig '00'B, offsetFreq dB0 } } },
reportConfigToAddModList { {
reportConfigId 5,
reportConfig reportConfigEUTRA : { triggerType event : { eventId eventA3 : { a3-Offset 4,
reportOnLeave FALSE },
hysteresis 0,
timeToTrigger ms640 },
triggerQuantity rsrp,
reportQuantity sameAsTriggerQuantity, maxReportCells 3, reportInterval ms2048, reportAmount r1 } }
41
},
measIdToAddModList { {
measId 5,
measObjectId 1, reportConfigId 5 } },
quantityConfig {
quantityConfigEUTRA { filterCoefficientRSRP fc9, filterCoefficientRSRQ fc4 } },
s-Measure 0,
speedStatePars release : NULL },
测量控制信息分成三大部分：
1、第一部分是measObjectToAddModList，是关于测量对象，即邻小区、邻频的定义。 measObjectId是一个自行定义的测量号，比如说可以设置成measObjectId 1就是EUTRA，measObjectId 2就是UTRA。
measObject可以自行定义，数量不限，TS36.331中列举了至少4种，如下所示：
measObjectEUTRA
measObjectUTRA measObjectGERAN
MeasObjectEUTRA, MeasObjectUTRA, MeasObjectGERAN, MeasObjectCDMA2000,
measObjectCDMA2000
carrierFreq是定义需要测量的频点，与绝对频点的对应的计算方式，可以参考TS36.101的Table 5.7.3-1。38950对应的绝对频点为2300+0.1*(38950-39650)=2330。
allowedMeasBandwidth在TS 36.104定义了最大允许测量的带宽，共6种：mbw6, mbw15, mbw25, mbw50, mbw75, mbw100。
presenceAntennaPort1提示邻小区是否使用Port 1。如果是TRUE，UE认为至少2种cell-specific天线端口在邻小区使用。
neighCellConfig为2比特，共4种取值，如下所示：
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00: Not all neighbour cells have the same MBSFN subframe allocation as serving cell
10: The MBSFN subframe allocations of all neighbour cells are identical to or subsets of that in the serving cell
01: No MBSFN subframes are present in all neighbour cells
11: Different UL/DL allocation in neighbouring cells for TDD compared to the serving cell
For TDD, 00, 10 and 01 are only used for same UL/DL allocation in neighbouring cells compared to the serving cell. 注：在佛山现网爱立信试验网设备下，该值取01。
offsetFreq 在measObjectEUTRA中是邻小区频点的偏移。在公式中与邻小区测量值相加。 2、第二部分是reportConfigToAddModList，是关于测量报告的定义。 reportConfigId类似measObjectId，也是一个后台自行定义的测量报告ID。
eventId 在reportConfigEUTRA中共5种，从A1至A5；如果在ReportConfigInterRAT中，则是2种，B1和B2。
a3-Offset在reportConfigEUTRA中是本小区频点的偏移，在公式中与本小区测量值相加。取值范围是INTEGER (-30..30)，实际取值需要乘以0.5。
hysteresis用于本小区，如果是Entering condition，则本小区测量值加上hysteresis；如果是Leaving condition，则邻小区测量值加上hysteresis。取值范围INTEGER (0..30)，实际取值需要乘以0.5。
timeToTrigger是触发测量报告的时间，共16种取值，占4比特。取值范围如下所示：
ENUMERATED {ms0, ms40, ms64, ms80, ms100, ms128, ms160, ms256, ms320, ms480, ms512, ms640, ms1024, ms1280, ms2560, ms5120}
triggerQuantity只有两种，RSRP和RSRQ。
reportQuantity 只有两种，sameAsTriggerQuantity或者both（即同时上报RSRP和RSRQ） maxReportCells定义在测量报告中上报的最大小区数（本小区不计入内），该值由运营商自行定义。
reportInterval是周期性报告的间隔。当测量报告是“事件触发”或“周期性触发”时均适用。取值范围如下所示：
ENUMERATED {ms120, ms240, ms480, ms640, ms1024, ms2048, ms5120, ms10240, min1, min6, min12, min30, min60, spare3, spare2, spare1}
reportAmount 提示了测量报告的数量，适用于“事件触发”或“周期性触发”的测量报告。取值范围：ENUMERATED {r1, r2, r4, r8, r16, r32, r64, infinity}
measId 标识了测量配置，例如，某个measurement object和某个reporting configuration.没有取值范围，由运营商自行定义。
filterCoefficientRSRP fc9，协议规定的缺省值是fc4。
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filterCoefficientRSRQ，协议规定的缺省值是fc4。 这两个Coefficient的取值范围如下：
ENUMERATED {
fc0, fc1, fc2, fc3, fc4, fc5, fc6, fc7, fc8, fc9, fc11, fc13, fc15, fc17, fc19, spare1, ...}
8.2.2测量报告信息
message c1 : measurementReport : {
criticalExtensions c1 : measurementReport-r8 : { measResults { measId 5,
measResultServCell { rsrpResult 58, rsrqResult 11 },
measResultNeighCells measResultListEUTRA : { {
physCellId 36, measResult { rsrpResult 61 } } } } } }
测量报告中主要包含目标小区的PCI和rsrpResult。measId是可以与测量控制中的measId对应起来的。
rsrpResult的取值范围：INTEGER(0..97)，其实际绝对值就是rsrpResult减去141。在协议TS 36.133中规范了rsrpResult与绝对值之间的换算关系，如下所示：
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Table 9.1.4-1: RSRP measurement report mapping
Reported value RSRP_00 RSRP_01 RSRP_02 … RSRP_95 RSRP_96 RSRP_97 Measured quantity value RSRP ? -140 -140 ? RSRP < -139 -139 ? RSRP < -138 … -46 ? RSRP < -45 -45 ? RSRP < -44 -44 ? RSRP Unit dBm dBm dBm … dBm dBm dBm 8.2.3判决切换信息
判决切换中，包含目标小区的信息，如PCI、UE-Identity、随机接入信息、MAC层、物理层等信息，在RRC Connection Reconfiguration中可以查看到。如下所示： mobilityControlInfo {
targetPhysCellId 36,
additionalSpectrumEmission 1, t304 ms1000,
newUE-Identity '0000000001000110'B,
9、RLC层关键参数与流程解析
message c1 : rrcConnectionSetup : { rrc-TransactionIdentifier 0,
criticalExtensions c1 : rrcConnectionSetup-r8 : { radioResourceConfigDedicated { srb-ToAddModList { {
srb-Identity 1,
rlc-Config explicitValue : am : { ul-AM-RLC {
t-PollRetransmit ms230, pollPDU p32, pollByte kB25,
maxRetxThreshold t6 },
dl-AM-RLC {
t-Reordering ms35, t-StatusProhibit ms75 } },
45
logicalChannelConfig explicitValue : { ul-SpecificParameters { priority 3,
prioritisedBitRate infinity, bucketSizeDuration ms50, logicalChannelGroup 0 } } } }
以上信令是网络侧告诉UE如何在AM模式下进行RLC层的发送和重传。因此ul-AM-RLC是网络侧告诉UE应该如何发送和重传；dl-AM-RLC是网络侧告诉UE，网络侧如何发送（即提示UE如何接收）。在下文中，“发送端”可以认为是UE，“接收端”可以认为是网络侧。
9.1数据传输流程
9.1.1发送端工作机制
下面剖析发送端的AM RLC Entity的发送过程。该过程有两个优先级：控制PDU高于数据PDU；重传PDU高于新传PDU。
TS36.322中定义了3个变量和1个定量去定义发送窗口，分别是VT(A)、VT(MS)、VT(S)、AM_Window_Size。
VT(A)是发送窗口的下限，SN=VT(A)的PDU是下一个等待Positive Acknowledgment的PDU。也就是说，当发送窗口最下限的PDU（SN=VT(A)）收到Positive Acknowledgment后，VT(A)将设置为发送窗口内（VT(A) <= SN <= VT(S)）最小的、没有收到Positive Acknowledgement的SN。
VT(MS)是发送窗口的上限，VT(MS)= VT(A)+AM_Window_Size。AM_Window_Size协议中定义是512，是RLC PDU序号总数（0-1023）的一半。
VT(S)记录了下一个等待发送的PDU。每发送一个新的AM PDU去底层，VT(S)都会增加1。也就是说，VT(S)总是等于最后1个发送出去的AM PDU的SN，加上1。若VT(S)一直增大且VT(MS)不变（即前面发送的很多PDU都收不到Positive Acknowledgement），则当VT(S)=VT(MS)时窗口出现堵塞，只有VT(MS)再出现变化时才会再发送新的PDU。
如下图所示，发送窗口的位置由VT(A)和VT(MS)维持。SN为0、1、2的PDU发送了出去，因此VT(S)=3。但只有0收到了ACK，因此发送窗口的下限门限VT(A)=1，发送窗口的上限门限VT(MS)=VT(A)+AM_Window_Size=1+512=513。
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注意，发送端只会发送或重传SN在发送窗口中的PDU，即VT(A)<=SN 9.1.2接收端工作机制 再来看一下Receiving Side。TS36.322中定义了5个变量和1个定量去定义接收窗口，分别是VR(R)、VR(MR)、VR(H)、VR(MS)、VR(X)。 VR(R)、VR(MR)：接收窗口靠VR(R)、VR(MR)去维系，VR(R) <= SN < VR(MR)。如上图所示，SN为0、1、3的PDU成功接收到。因此接收窗口门限的下限VR(R)=2，接收窗口上限VR(MR)=VR(R)+512=514。 VR(MS)：等于所有有可能收到ACK的SN中的第一个。 VR(H)定义：接收到的PDU中最高SN的下一个SN。比如说SN为0、1、3的PDU接收到，则VR(H)=4。 VR(X)：指示触发t-Reordering的RLC data PDU的下一个PDU的SN。 当接收端从底层接收到RLC data PDU后，有两种选择——要么丢弃、要么放在缓存区域。丢弃的准则是：SN=x的PDU落在了接收窗口之外、或PDU中所有的byte segments之前被接收过。其余情况，都放在接收缓存区域，此时要注意如果SN=x的PDU中，部分的byte segments被成功接收到， 47 则丢弃掉这重复的byte segments。 当SN=x的RLC PDU放在接收缓存区域时，分两步：1、接收端会进行不同的变量更新、重新组装SDUs并发送至上层、开始或停止t-Reordering。2、当t-Reordering超时后，将会更新不同的变量，如果需要的话将重新开始t-Reordering。 先看第一步：当SN=x的RLC PDU放在接收缓存区域时，接收端会进行不同的变量更新、重新组装SDUs并发送至上层、开始或停止t-Reordering。AM RLC entity接收端将会针对不同情况开展以下工作： 1、如果x >= VR(H)，则将VR(H) 设置为x + 1，因为VR(H)指示的是接收到的PDU中最高SN中的下一个。 2、如果SN = VR(MS)的PDU的所有byte segments都被成功接收到，则将VR(MS)设置为大于现有VR(MS)的所有SN中，第1个没有将全部byte segments都接收齐全的PDU的SN。因为VR(MS)是所有有可能收到ACK的SN中的第一个。 3、如果x=VR(R)， 1）如果SN=VR(R)的AMD PDU的所有byte segments都收到，则将VR(R)设置为大于现有VR(R)的所有SN中，第1个没有将全部byte segments都接收齐全的PDU的SN。再将VR(MR)更新为VR(R) + AM_Window_Size。 2）重新组装RLC SDUs，这些SDUs来自接收窗口外PDUs的任何byte segments和SN=VR(R)的PDU中按顺序的byte segments。去除RLC头部，并将重新组装的SDUs按顺序发送至上层，如果之前没有发送过。 4、如果t-Reordering在运行， 如果VR(X)=VR(R)，或VR(X)掉在接收窗口之外以及VR(X)不等于VR(MR)，停止t-Reordering，并重置t-Reordering。 这一步是什么意思呢？VR(X) = VR(R)，即触发t-Reordering的RLC data PDU的SN=VR(R) – 1，不在接收窗口内；VR(X)掉在接收窗口之外且VR(X)不等于VR(MR)，可以保证SN=VR(X) – 1的SN，即触发t-Reordering的SN，肯定不在接收窗口之内，因为当VR(X) = VR(MR)时，虽然VR(X)在掉在接收窗口之外，但是VR(X) – 1还是落在了接收窗口之内。 总结起来，就是只要触发t-Reordering的SN落在接收窗口之外，则停止运行t-Reordering，并且重置t-Reordering。 5、如果t-Reordering不在运行（包含上述停止t-Reordering的情形）， 如果VR (H) > VR(R)，则触发t-Reordering开始计时，并且将VR(X)设置等于VR(H)。比如说， 48 如下图所示，当接收端接收到了3之后，VR(H)变成了4。但是没有接收到SN = 2的PDU，因此VR(R) = 2，所以出现了断点，即VR(H) > VR(R)，触发了t-reordering的开启，同时将VR(X)设置为VR(H)。 如果在t-reordering时间内，收到了SN=2的PDU，则VR(R)变成了4，与VR(X)相等。此时，停止t-recording。 再看第二步：当t-Reordering超时后，接收端将VR(MS)设置为SN >= VR(X)中第1个没有将全部byte segments接收齐全的PDU SN。在这里，就设置VR(MS)=4。 如果VR(H)>VR(MS)，触发t-Reordering，并设置VR(X) = VR(H)。可能4、6成功接收，但是5没有成功接收，此时VR(H)=7，大于VR(MS)。并同时触发Status Report。虽说两者是同时发生，但是VR(MS)更新后才触发Status Report。 对于UE来说，在上行方向，它是发送端，因此ul-AM-RLC中的参数指示了UE“应该如何发送”。对于UE来说，在下行方向，它是接收端，因此在dl-AM-RLC中的参数告诉UE网络侧是如何发送的，即间接指示了UE“应该如何接收”，t-Reordering是dl-AM-RLC中的参数，如果t-Reordering设置得越长，则接收端等待重传的机会越大，传输准确定越高，但是效率越低。 当t-Reordering的数值小于MAC 产生的时延时，系统性能的各项指标随t-Reordering的变化而剧烈变化；当t-Reordering的数值大于MAC 产生的时延时，系统性能的各项指标基本趋于稳定，不受t-Reordering变化的影响。 t-Reordering取值范围：ENUMERATED {ms0, ms5, ms10, ms15, ms20, ms25, ms30, ms35, ms40, ms45, ms50, ms55, ms60, ms65, ms70, ms75, ms80, ms85, ms90, ms95, ms100, ms110, ms120, ms130, ms140, ms150, ms160, ms170, ms180, ms190, ms200, spare1}。 49 9.2 ARQ流程 9.2.1重传机制 下面进入AM模式下的RLC自动重传机制（ARQ），ARQ只在AM模式下才有。 AM实体发送端在收到状态报告后，对其中NACK对应的PDU和PDU segment进行重传。重传的具体实现过程如下图所示： 以上过程中可见maxRetxThreshold的作用。该参数的取值范围：ENUMERATED {t1, t2, t3, t4, t6, t8, t16, t32}。该参数指示了UE的RLC层收到NACK的回复后，重传的次数。如果取值越大，当接收端收到NACK的Status PDU后，重传的几率越大；重传几率越大，则传输准确性越高，但是效率会越低。 50