項目二了解無線網絡優化的對象任務5移動性管理過程目錄知識點1同步與小區搜索知識點2隨機接入過程知識點3小區選擇與重選知識點4跟蹤區注冊知識點5越區切換知識點6尋呼實訓任務TAU信令分析小區搜索目的UE要接入LTE網絡，必須經過小區搜索、獲取小區系統信息、隨機接入等過程。小區搜索的主要目的有三個：與小區取得頻率和符號同步；獲取系統幀定時，即下行幀的起始位置；確定小區的PCI（Physical-layerCellIdentity）。同步信號的時域位置PSS及SSS的時域位置小區搜索過程小區搜索過程主同步信號PSS的結構PSS使用長度為63的Zadoff-Chu序列（中間有DC子載波，所以實際上傳輸的長度為62），加上邊界額外預留的用作保護頻段的5個子載波，形成了占據中心72個子載波（不包含DC）的PSS。輔同步信號SSS的結構SSS使用長度為63的Zadoff-Chu序列（中間有DC子載波，所以實際上傳輸的長度為62），加上邊界額外預留的用作保護頻段的5個子載波，形成了占據中心72個子載波（不包含DC）的SSS。目錄知識點1同步與小區搜索知識點2隨機接入過程知識點3小區選擇與重選知識點4跟蹤區注冊知識點5越區切換知識點6尋呼實訓任務TAU信令分析隨機接入場景UE可以通過隨機接入實現兩個基本功能：申請上行資源；實現與基站間的上行時間同步。在以下場景會用到隨機接入：從RRC-IDLE狀態到RRC-CONNECT的狀態轉換，即RRC連接過程，如初始接入和TAU更新；無線鏈路失敗后的初始接入，即RRC連接重建過程；在RRC-CONNECTED狀態，未獲得上行同步但需發送上行數據和控制信息或雖未上行失步但需要通過隨機接入申請上行資源；在RRC-CONNECTED狀態，從服務小區切換到目標小區；在RRC-CONNECTED狀態，未獲得上行同步但需要接受下行數據。基于競爭的隨機接入基于競爭的隨機接入（1）Msg1：發送Preamble碼。（2）Msg2：隨機接入響應。（3）Msg3：第一次調度傳輸。（4）Msg4：競爭解決基于非競爭的隨機接入基于非競爭的隨機接入（1）Msg0：隨機接入指示。（2）Msg1：發送Preamble碼。（3）Msg2：隨機接入響應。目錄知識點1同步與小區搜索知識點2隨機接入過程知識點3小區選擇與重選知識點4跟蹤區注冊知識點5越區切換知識點6尋呼實訓任務TAU信令分析小區選擇當UE從連接態轉移到空閑態時，UE將會選擇在連接態中的最后一個小區駐留，或者根據在RRCConnectionRelease信息中分配的頻率選擇SuitableCell駐留。若沒有滿足以上條件的小區，則采用StoredInformationCellSelection選擇小區，尋找SuitableCell駐留。搜索不到SuitableCell時，則啟用InitialCellSelection進行小區選擇。當UE采用StoredInformationCellSelection方式進行小區選擇時，會根據USIM卡上保存的關于PLMN載波頻點的信息，以及測量控制信息或者以前偵測到的小區參數。這些信息可以加快小區選擇。小區選擇StoredInformationCellSelection的小區選擇過程如下：根據已知的載波頻點，搜索該頻點上信號最強的小區。如果搜索到SuitableCell，UE將會選擇駐留在該小區。如果沒有搜索到SuitableCell，UE將會啟動InitialCellSelection。InitialCellSelection的小區選擇過程如下：掃描UE支持的E-UTRAN帶寬內的所有載波頻點，搜索SuitableCell。在每個載波頻點上，UE僅會搜索信號最強的小區。如果搜索到SuitableCell，UE將會選擇駐留在該小區。如果沒有搜索到SuitableCell，UE將選擇一個AcceptableCell駐留。小區選擇的準則（S準則）小區選擇規則的判決公式為：Srxlev>0且Squal>0。Srxlev=Qrxlevmeas-(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)-PcompensationSqual=Qqualmeas–(Qqualmin+Qqualminoffset)其中，Qrxlevmeas：測量得到的小區接收信號電平值，即RSRP。單位為dBm。Qrxlevmin：在eNodeB中配置的小區最低接收電平值。單位為dBm。Qrxlevminoffset：小區最小接收信號電平偏置值。這個參數只有在UE嘗試更高優先級PLMN的小區時才用到，就是當UE駐留在VPLMN的小區時，將根據更高優先級PLMN的小區留給它的這個參數值，來進行小區選擇判決。Pcompensation：max(PMax–UEMaximumOutputPower，0)，單位為dB。PMax：小區允許UE的最大發射功率，用在小區上行發射信號過程中。單位為dBm。UEMaximumOutputPower：UE本身的最大射頻輸出功率。單位為dBm。Qqualmeas：測量得到的小區接收信號質量，即RSRQ。單位為dB。Qqualmin：在eNodeB中配置的小區最低接收信號質量值。單位為dB。QQualminoffset：小區最小接收信號質量偏置值。小區重選的準則（R準則）小區重選（cellreselection）指UE在空閑模式下通過監測鄰區和當前小區的信號質量以選擇一個最好的小區提供服務信號的過程。當鄰區的信號質量及電平滿足S準則且滿足一定重選判決準則時，終端將接入該小區駐留。UE駐留到合適的LTE小區停留1s后，就可以進行小區重選的過程。小區重選過程包括測量和重選兩部分過程，終端根據網絡配置的相關參數，在滿足條件時發起相應的流程。同頻小區測量如果當前服務小區信號質量很好，Srxlev值大于同頻測量啟動門限SIntraSearch，并且Squal值大于同頻RSRQ測量啟動門限SIntraSearchQ時，UE不進行同頻小區測量。如果當前服務小區的Srxlev值小于或等于同頻測量啟動門限SIntraSearch，或者當前服務小區的Squal值小于或等于同頻RSRQ測量啟動門限SIntraSearchQ時，UE將進行同頻小區測量。如果參數同頻測量門限配置指示SIntraSearchCfgInd為不配置NOT_CFG時，則不管當前服務小區信號質量如何，UE都將進行同頻小區測量。異頻小區測量如果異頻或異系統小區擁有比當前服務小區更高的優先級，不管服務小區質量如何，UE都將對它們進行測量。如果異頻小區的優先級低于或等于當前服務小區，異系統小區的優先級低于當前E-UTRAN小區時，有以下兩種情況：? 如果當前服務小區信號質量很好，Srxlev值大于異頻/異系統測量啟動門限SNonIntraSearch，并且Squal值大于異頻/異系統RSRQ測量啟動門限SNonIntraSearchQ時，則UE不對異頻或異系統小區進行測量。? 如果當前服務小區的Srxlev值小于或等于異頻/異系統測量啟動門限SNonIntraSearch，或者當前服務小區的Squal值小于或等于異頻/異系統RSRQ測量啟動門限SNonIntraSearchQ時，則UE將對異頻或異系統小區進行測量。如果參數異頻/異系統測量門限值配置指示SNonIntraSearchCfgInd為不配置NOT_CFG，則不管異頻或異系統小區信號質量如何，UE都會對優先級低于或等于當前服務小區的異頻小區或異系統小區進行測量。小區重選小區重選分為同頻小區重選和異頻小區重選。在LTE中，SIB3～SIB8全部為重選相關信息。消息塊所在域對應載頻SIB3cellReselectionServingFreqinfo當前載頻，即服務小區載頻SIB5interFreqCarrierFreqLIst某個E-UTRA異頻載頻SIB6carrierFreqListUTRA-TDD某個UTRA-TDD載頻carrierFreqListUTRA-TDD某個UTRA-FDD載頻SIB7carrierFreqsinfoLmoninfo某個GERAN載頻SIB8parametersHRPD..physCellIdList某個CDMA2000載頻同頻/同優先級的小區重選對服務小區的信號質量等級R_s和鄰區的信號質量等級R_n計算公式如下：R_s=Qmeas,s+QhystR_n=Qmeas,n-CellQoffset其中，Qmeas,s：UE測量的服務小區的RSRP值，單位為dBm。Qhyst：在eNodeB側配置的服務小區的重選遲滯值，單位為dB。Qmeas,n：UE測量的鄰區的RSRP值，單位為dBm。CellQoffset：在eNodeB側配置的鄰區偏置值，單位為dB。根據小區重選規則，當下列條件都滿足時，將會觸發UE重選到新的小區：在小區重選時間TreselEutran內，鄰區的信號質量等級一直高于當前服務小區信號質量等級。UE在當前服務小區駐留超過1s。當有多個鄰區的信號質量等級大于服務小區的信號質量等級時，UE將會對信號質量等級最高的小區做重選。異頻/不同優先級的小區重選鄰區滿足如下條件：（1）鄰區測量值大于高優先級重選RSRQ門限

? 若鄰區是EUTRAN或UTRAN：在設定的小區重選時間（TreselEutran、TreselUtran）內，被評估的EUTRAN或UTRAN鄰區Squal值大于高優先級重選RSRQ門限ThreshXHighQ。? 若鄰區是GRAN或CDMA2000：在設定的小區重選時間（TReselGeran、Cdma1XrttTreselection）內，被評估的GRAN或CDMA2000鄰區Srxlev值大于高優先級重選門限ThreshXHigh。

（2）UE在當前服務小區駐留超過1s。異頻/不同優先級的小區重選—高優先級重選鄰區滿足如下條件：（1）鄰區測量值大于高優先級重選RSRQ門限

? 若鄰區是EUTRAN或UTRAN：在設定的小區重選時間（TreselEutran、TreselUtran）內，被評估的EUTRAN或UTRAN鄰區Squal值大于高優先級重選RSRQ門限ThreshXHighQ。? 若鄰區是GRAN或CDMA2000：在設定的小區重選時間（TReselGeran、Cdma1XrttTreselection）內，被評估的GRAN或CDMA2000鄰區Srxlev值大于高優先級重選門限ThreshXHigh。

（2）UE在當前服務小區駐留超過1s。對低優先級小區重選，如果系統信息SIB3中提供了ThrshServLowQ，在以下條件都滿足時，小區重選將選擇低優先級異頻小區或低優先級異系統小區：（1）高優先級異頻小區或高優先級異系統小區不滿足高優先級小區重選的條件。（2）在設定的小區重選時間內，服務小區的Squal值小于服務頻點低優先級重選門限ThrshServLowQ。

（3）鄰區滿足如下條件：? 在設定的小區重選時間TreselectionRAT內，被評估的EUTRAN或UTRAN鄰區Squal值大于低優先級重選門限ThreshXLowQ。? 在設定的小區重選時間內，被評估的GRAN或CDMA2000鄰區Srxlev值大于低優先級重選門限ThreshXLow。

（4）UE在當前服務小區駐留超過1s。異頻/不同優先級的小區重選—低優先級重選目錄知識點1同步與小區搜索知識點2隨機接入過程知識點3小區選擇與重選知識點4跟蹤區注冊知識點5越區切換知識點6尋呼實訓任務TAU信令分析追蹤區的概念LTE網絡覆蓋區將被分為許多個跟蹤區（TrackingArea,TA），TA是LTE系統中位置更新和尋呼的基本單位。通過TAI來標識一個TA，TAI由MCC(MobileCountryCode)、MNC(MobileNetworkCode)andTAC(TrackingAreaCode)構成。TAIList長度為8~98字節，最多可包含16個TAI，UE附著成功時獲取一組TAIList(具體與UE關機前的狀態有關)，移動過程中只要進入的TAIList中沒有的TA就發生位置更新，把新的TA更新到TAIList中，如果表中已經存在16個TA，則替換掉最舊的那個。TA更新的條件當以下任一條件滿足，UE發出跟蹤區更新請求，開始跟蹤區更新：當UE檢查到系統消息中的TAI不同于USIM里存儲的TAI，發現自己進入了一個新的TA。周期進行跟蹤區更新的定時器超時。UE從其它系統小區重選到E-UTRAN小區。由于負載平衡的原因釋放RRC連接時，需要進行跟蹤區更新。EPC存儲的關于UE能力信息的變化。由于DRX參數信息引起的變化。空閑態不設置“ACTIVE”的TAU流程這種狀態就是UE不做業務，只是位置更新，比如周期性位置更新、移動性位置更新等。空閑態設置“ACTIVE”的TAU流程這種狀態恰好為做業務前或承載發生改變時正好有位置更新命令。連接態TAU流程1）處在RRC_CONNECTED態的UE進行Detach過程，向eNB發送ULInformationTransfer消息，包含NAS層Taurequest信息；2）eNB向MME發送上行直傳UPLINKNASTRANSPORT消息，包含NAS層Taurequest信息；3）MME向基站發送下行直傳DOWNLINKNASTRANSPORT消息，包含NAS層Tauaccept消息；4）eNB向UE發送DLInformationTransfer消息，包含NAS層Tauaccept消息；5）UE向eNB發送ULInformationTransfer消息，包含NAS層Taucomplete信息；6）eNB向MME發送上行直傳UPLINKNASTRANSPORT消息，包含NAS層Taucomplete信息。正常開機附著流程當UE需要接受網絡服務但未注冊時，需要通過網絡附著進行跟蹤區注冊。在附著成功后，UE將被分配一個IP地址，而該UE的MEI（MobileEquipmentIdentity）也被提交給MME(MobilityManagementEntity)，做鑒定，確認UE。當UE不能接入EPC，或者EPC不允許UE再接入時，則啟動分離過程。在分離之后，EPC就不會再尋呼UE。關機去附著流程UE關機時，需要發起去附著流程，來通知網絡釋放其保存的該UE的所有資源，其流程較為簡單，關機去附著流程：1）用戶關機，發起去附著流程，若在IDLE狀態下有RRC連接建立的過程，UE向EPC發送消息中攜帶NAS消息（類型為關機）。2）UE側清空所有的EPS承載和RB承載，EPC側清空所有的EPS承載和TEID資源,EPC通知ENB釋放UE文本信息。3）ENB釋放UE文本信息并通知EPC。目錄知識點1同步與小區搜索知識點2隨機接入過程知識點3小區選擇與重選知識點4跟蹤區注冊知識點5越區切換知識點6尋呼實訓任務TAU信令分析越區切換的概念當正在使用網絡服務的用戶從一個小區移動到另一個小區，或由于無線傳輸業務負荷量調整、激活操作維護、設備故障等原因，為了保證通信的連續性和服務的質量，系統要將該用戶與原小區的通信鏈路轉移到新的小區上，這個過程就是切換。越區切換的分類站內切換站間切換X2切換S1切換越區切換的步驟切換準備：目標網絡完成資源預留切換執行：源基站通知UE執行切換；UE在目標基站上連接完成切換完成：源基站釋放資源、鏈路，刪除用戶信息站內切換1)eNodeB向UE下發測量控制，通過RRCConnectionReconfigration消息對UE的測量類型進行配置；2)UE按照eNodeB下發的測量控制在UE的RRC協議端進行測量配置，并向eNodeB發送RRCConnectionReconfigrationComplete消息表示測量配置完成；3)UE按照測量配置向eNodeB上報測量報告；4)eNodeB根據測量報告進行判決，判決該UE將發生eNodeB內切換，在新小區內進行資源準入，資源準入成功后為該UE申請新的空口資源；5)資源申請成功后eNodeB向UE發送RRCConnectionReconfigration消息，指示UE發起切換動作；6)UE接入新小區后eNodeB發送RRCConnectionReconfigrationComplete消息指示UE已經接入新小區；7）eNodeB收到重配置完成消息后，釋放該UE在源小區占用的資源。X2切換1）源eNodeB向UE下發測量控制，通過RRCConnectionReconfigration消息對UE的測量類型進行配置；2）UE按照eNodeB下發的測量控制在UE的RRC協議端進行測量配置，并向eNodeB發送RRCConnectionReconfigrationComplete消息表示測量配置完成；3）UE按照測量配置向eNodeB上報測量報告；4）源eNodeB根據測量報告進行判決，判決該UE發生eNodeB間切換，也有可能負荷分擔的原因觸發切換；5）源eNodeB向目標eNodeB發生HANDOVERREQUEST消息，指示目標eNodeB進行切換準備，切換請求消息包含源eNB分配的OldeNBUEX2APID，MME分配的MMEUES1APID，需要建立的EPS承載列表以及每個EPS承載對應的核心網側的數據傳送的地址。目標ENB收到HANDOVERREQUEST后開始對要切換入的ERABs進行接納處理。；X2切換6）目標小區進行資源準入，為UE的接入分配空口資源和業務的SAE承載資源；7）目標小區資源準入成功后，向源eNodeB發送“切換請求確認”消息，指示切換準備工作完成，“切換請求確認”消息包含NeweNBUEX2APID、OldeNBUEX2APID、新建EPS承載對應在D側上下行數據傳送的地址、目標側分配的專用接入簽名等參數；8）源eNodeB將分配的專用接入簽名配置給UE，向UE發送RRCConnectionReconfigration消息命令UE執行切換動作；9）UE向目標eNodeB發送RRCConnectionReconfigrationComplete消息指示UE已經接入新小區，表示UE已經切換到了目標側。同時，切換期間的業務數據轉發開始進行；X2切換10）目標eNodeB向MME發送PATHSWITCHREQUEST消息請求，請求MME更新業務數據通道的節點地址，通知MME切換業務數據的接續路徑，從源eNB到目標eNB，消息中包含原側側的MMEUES1APID、目標側側分配的eNBUES1AP、EPS承載在目標側將使用的下行地址；11）MME成功更新數據通道節點地址，向目標eNodeB發送PATHSWITCHREQUESTACKNOWLEDGE消息，表示可以在新的SAEbearers上進行業務通信；12）UE已經接入新的小區，并且在新的小區能夠進行業務通信，需要釋放在源小區所占用的資源，目標eNodeB向源eNodeB發送UECONTEXTRELEASE消息；13）源eNodeB釋放該UE的上下文，包括空口資源和SAEbearers資源。S1切換1~4）圖中1~4步驟與X2切換相同；5）源eNB通過S1接口的HANDOVERREQUIRED消息發起切換請求，消息中包含MMEUES1APID、源側分配的eNBUES1APID等信息。6）MME向目標eNB發送HANDOVERREQUEST消息，消息中包括MME分配的MMEUES1APID、需要建立的EPS列表以及每個EPS承載對應的核心網側數據傳送的地址等參數。7~8）目標eNB分配后目標側的資源后，進行切換入的承載接納處理，如果資源滿足，小區接入允許就給MME發送HANDOVERREQUESTACKNOWLEDGE消息，包含目標側側分配的eNBUES1APID，接納成功的EPS承載對應的eNodeB側數據傳送的地址等參數。S1切換9）源eNB收到HANDOVERCOMMAND，獲知接納成功的承載信息以及切換期間業務數據轉發的目標側地址。10）源eNB向UE發送RRCConnectionReconfiguration消息，指示UE切換指定的小區。11）源eNB通過eNBStatusTransfer消息，MME通過MMEStatusTransfer消息，將PDCP序號通過MME從源eNB傳遞到目標eNB。目標eNB收到UE發送的RRCConnectionReconfigurationComplete消息，表明切換成功。12）目標eNodeB向MME發送PATHSWITCHREQUEST消息請求，請求MME更新業務數據通道的節點地址，通知MME切換業務數據的接續路徑，從源eNB到目標eNB，消息中包含原側側的MMEUES1APID、目標側側分配的eNBUES1AP、EPS承載在目標側將使用的下行地址。S1切換13）MME成功更新數據通道節點地址，向目標eNodeB發送PATHSWITCHREQUESTACKNOWLEDGE消息，表示可以在新的SAEbearers上進行業務通信。14）目標側eNB發送HANDOVERNOTIFY消息，通知MME目標側UE已經成功接入。15）源ENB收到“UECONTEXTRELEASECOMMAND”消息后，開始進入釋放資源的流程。目錄知識點1同步與小區搜索知識點2隨機接入過程知識點3小區選擇與重選知識點4跟蹤區注冊知識點5越區切換知識點6尋呼實訓任務TAU信令分析尋呼觸發機制尋呼是為了發送尋呼消息給空閑狀態或連