机制与流程-第1章待机状态的处理机制
1.LTE终端有几种工作模式？各种工作模式有什么差别？
2.LTE终端的工作模式借鉴了哪些移动通信系统终端的工作模式？
3.待机状态下终端需要完成哪些任务？
4.设计待机状态有哪些关注的因素？
5.待机状态下终端如何运作？
6.什么事驻留？怎么才算驻留？
7.PLMN分哪些种类？终端如何选择PLMN？
8.小区选择分几种？是如何进行的？
9.小区重选是如何进行的？
10.什么事测量？测量哪些内容？终端何时测量？
11.小区选择时终端采用什么样的判据?
12.小区重选时终端采用什么样的判据？
13.小区同步的含义是什么？
14.小区同步过程需要借助哪些信号与信道？
15.终端如何与小区实现同步？
16.常用的系统信息有哪些种类？
17.MIB的主要内容是什么？SIB1的主要内容是什么？
18.哪些系统信息与待机状态相关？
19.什么是位置登记？LTE的位置区有什么特色？
20.什么是寻呼？LTE系统如何发送和接收寻呼信息？
1.LTE终端有几种工作模式？各种工作模式有什么差别？
关机、待机、联机
关机后终端没有完全断电，还有一部分模块以极低的功耗工作着（冬眠）。
待机状态最大的特点就是终端的任务比较少，还没有建立与网络的业务连接，基本不占用网络资源，也就是待机状态开销小、省资源。
联机状态，终端才能与移动通信网络建立业务连接，才能实现移动通信系统的终极任务：让人们在任何时间、任何地点实现沟通。联机状态消耗大量的资源，终端和网络侧开销很大
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工作模式 |
关机 |
待机 |
联机 |
|
网络感知 |
无 |
到区域 |
到小区 |
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同步 |
无 |
终端到基站 |
双向 |
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业务连接 |
无 |
无 |
有 |
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功耗 |
极低 |
较低 |
高 |
2.LTE终端的工作模式借鉴了哪些移动通信系统终端的工作模式？
LTE终端的工作模式完全复制了GSM终端的工作模式，因为LTE终端只支持分组交换，就像GSM只支持电路交换一样。
3.待机状态下终端需要完成哪些任务？
- 必须跟对小区，团结在合适的基站周围；（闻-测量周边环境；听-小区广播和寻呼）
- 时刻准备建立业务连接。
4.设计待机状态有哪些关注的因素？
- 省电：也就是尽量延长终端的待机时间；（DRX不连续接收）
- 响应快：也就是网络寻呼后终端能尽快连接。
5.待机状态下终端如何运作？
- PLMN选择
- 小区选择与重选
- 位置登记
6.什么是驻留？怎么才算驻留？
驻留，Camp，也就是安营扎寨。换句话，终端找到一个落脚点，当然这个落脚点不是永久的，终端可以通过小区重选，不断的改变驻留的小区。
小区所说的PLMN可用；小区的无线信号足够强。是否驻留需要看终端是否与小区实现信息同步，所谓同步是指终端接收到了小区广播的系统信息，包括接入参数、邻区信息等一系列的系统信息。
7.PLMN分哪些种类？终端如何选择PLMN？
种类：归属PLMN、等价PLMN、漫游PLMN
PLMN的选择基于PLMN在无线侧的三大特性：工作频段、频点和PLMN标识来展开。工作频段与终端制式有关（现在一般都是多模终端），根据硬件可以进行PLMN选择的具体频段；选择过程分为两步：PLMN搜索（与频点和PLMN标识有关）；PLMN注册。
PLMN搜索是终端扫描所在区域的PLMN信息，产生一个可用的PLMN列表，列表中包括工作频点和PLMN标识，PLMN标识也就是MCC和MNC。
PLMN注册是终端根据PLMN列表的信息注册到PLMN中，PLMN注册又称为附着，终端需要与网络交互。
8.小区选择分几种？是如何进行的？
- 初始小区选择：
终端在进行初始小区选择时需要了解所有频段的环境，因此会在每个频段上扫描频点；
在每个频点上终端只关注最强的小区信号，并与之同步；
终端同步后只需要获得PLMN标识，而且不需要驻留到目标小区中。简言之，初始小区选择是个循环过程，直到扫描完整个频段。
- 常规小区选择
“见贤思齐”
所谓“见”，就是终端对环境的感知，针对确定的频点；
而“贤”，就是终端在频点上感知到了可驻留的强小区；
至于“思”，就是判决，也就是终端根据小区选择需要遵循的判据来做判断和决策；
最后“齐”，代表小区同步的过程。
9.小区重选是如何进行的？
“见异思迁”
“见”，还是终端对环境的感知；
“异”，就是终端感知到了邻区，当然这个邻区要足够强；
“思”，还是判决，也就是终端根据小区重选需要遵循的判据来进行判断和决策；
“迁”，同样代表小区同步的过程。
10.什么是测量？测量哪些内容？终端何时测量？
测量是移动通信技术中经常遇到的一个术语，测量是终端感知周围环境的方法，而且由于无法定位，测量更像人的鼻子，而不是人的耳目。
小区选择中的测量：测量对象RSRP；测量范围，初始小区选择会对全频段进行测量，耗时长，常规小区选择根据特定的额频点信息进行测量，速度快。
小区重选中的测量：测量对象RSRP；测量范围包括服务小区和周围邻区。
待机状态的终端有DRX周期，当DRX周期的处于唤醒阶段时才进行上述测量。
11.小区选择时终端采用什么样的判据?
S算法：Srxlev≥0(R8)
Srxlev=Qrxlevmeas-(Qrxlevmin+Qrxlevminoffset)-max(Pemax-PPowerClass,0)
S算法参数的描述及其来源（R8）
|
参数 |
描述 |
来源 |
单位 |
|
Qrxlevmeas |
目标小区的RSRP |
测量 |
dBm |
|
Qrxlevmin |
最低RSRP |
SIB1广播 |
dBm |
|
Qrxlevminoffset |
最低RSRP偏置值 |
SIB1广播 |
dB |
|
PEMAX |
终端上行最大可用发射功率 |
SIB1广播 |
dBm |
|
PPowerClass |
终端最大发射功率 |
终端功率等级 |
dBm |
S算法：Srxlev≥0并且Squal≥0（R9）
Squal=Qqualmeas-(Qqualmin+Qqualminoffset)
S算法参数的描述及其来源（R9）
|
参数 |
描述 |
来源 |
单位 |
|
Qqualmeas |
目标小区的RSRQ |
测量 |
dB |
|
Qqualmin |
最低RSRQ |
SIB1广播 |
dB |
|
Qqualminoffset |
最低RSRQ偏置值 |
SIB1广播 |
dB |
12.小区重选时终端采用什么样的判据？
终端定时测量服务小区的RSRP，当RSRP低于门限后，终端开始测量领区的RSRP。测量的多个邻区的RSRP通过S准则（同S算法）过滤掉不符合条件的邻区，终端再根据R（Rank）准则对候选邻区排序，如果排序得到的最好的小区不是服务小区，终端将重选最好小区。
上文中提到的门限如下：
启动同频测量的条件：S服务小区≤Sintrasearch（一般在-80dBm）
启动异频测量的条件：S服务小区≤Snonintrasearch（一般在-110dBm）
S服务小区代表测量得到的服务小区RSRP经过S算法处理后的结果，Sintrasearch和Snonintrasearch两个门限值是系统参数，都会由SIB3来广播。
R准则有两个表达式：
Rs=Qmeas,s+Qhyst 服务小区
Rn=Qmeas,n-Qoffset 邻区
R准则参数描述及来源：
|
参数 |
描述 |
来源 |
单位 |
|
Qmeas |
测量的小区RSRP |
测量 |
dBm |
|
Qhyst |
迟滞值 |
SIB3广播 |
dB |
|
Qoffset |
偏置值 |
SIB4广播 |
dB |
13.小区同步的含义是什么？
小区同步，是指终端同步到服务小区。小区同步分为两个步骤。终端首先与服务小区进行物理层的同步，之后终端经过测量和判决过程后，驻留到服务小区，接收服务小区广播的系统信息，实现信息同步。物理层同步分为时域和频域上的同步。
14.小区同步过程需要借助哪些信号与信道？
LTE中单借助主同步信号（PSS）、辅助同步信号（SSS）、广播物理信道（PBCH）和小区参考信号（CRS），最终复制了LTE空中接口的时间结构。
15.终端如何与小区实现同步？
利用主同步信号，可以得到部分PCI；再利用辅助同步信号，得到无线帧的位置、时隙位置和PCI。
借助时间结构和PCI，我们可以解调出广播物理信道，从而获得下行带宽等关键参数，而利用下行带宽和PCI，终端监测小区参考信号，才能得到RSRP和RSRQ，为后续的判决提供数据。
16.常用的系统信息有哪些种类？
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类型 |
内容 |
特点 |
|
MIB |
系统基本信息 |
必备 |
|
SIB1 |
小区选择参数、SIB调度信息 |
必备 |
|
SIB2 |
随机接入参数、信道配置 |
必备 |
|
SIB3 |
小区重选参数 |
必备 |
|
SIB4 |
同频邻区信息 |
必备 |
|
SIB5 |
异频邻区信息 |
可选 |
|
SIB6 |
WCDMA/TD-SCDMA邻区信息 |
可选 |
|
SIB7 |
GSM/GPRS邻区信息 |
可选 |
|
SIB8 |
cdma2000邻区信息 |
可选 |
17.MIB的主要内容是什么？SIB1的主要内容是什么？
MIB（Master Information Block）主信息模块：
- 下行带宽3bit，对应6、15、25、50、75、100个RB六种带宽取值，也就是1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz的带宽。
- PHICH位置1bit，对应正常或扩展的PHICH
- PHICH参数2bit，代表PHICH参数Ng，对应1/6、1/2、1或2四种取值。
- SFN（系统帧编号）8bit，代表SFN的高8位，剩下的低2位需要终端自行判断。
- 预留比特10bit，目前没有使用。
SIB1（System Information Block）系统信息块：
- PLMN标识，MCC和MNC，LTE小区可广播高达6组PLMN标识；
- TAC，跟踪区代码
- CID，小区标识，CID用于核心网，与用于无线网的PCI不同
- 小区选择参数，Qrxlevmin,乘以2后等于最小信号电平；
- 工作频段标识，如果是1.8GHz FDD LTE网络，对应的频段标识就是3，如果是TD LTE网络，对应的额频段标识是38、39或者40；
- SIB调度信息，主要是各种SIB的调度周期
- TDD配置参数，包含上下行比例和特殊子帧格式等信息。
18.哪些系统信息与待机状态相关？
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参数 |
描述 |
来源 |
机制 |
|
PLMN-Identity |
MCC和MNC |
SIB1广播 |
小区选择 |
|
Qrxlevmin |
最低RSRP |
SIB1广播 |
小区选择 |
|
Qrxlevminoffset |
最低RSRP偏置值 |
SIB1广播 |
小区选择 |
|
PEMAX |
终端上行最大可用发射功率 |
SIB1广播 |
小区选择 |
|
Qqualmin |
最低RSRQ |
SIB1广播 |
小区选择 |
|
Qqualminoffset |
最低RSRQ偏置值 |
SIB1广播 |
小区选择 |
|
Qhyst |
迟滞值 |
SIB3广播 |
小区重选 |
|
Qoffset |
偏置值 |
SIB4广播 |
小区重选 |
|
Sintrasearch |
同频测量启动门限 |
SIB3广播 |
小区重选 |
|
Snonintrasearch |
异频测量启动门限 |
SIB3广播 |
小区重选 |
|
TreselectionEUTRA |
重选持续时间 |
SIB3广播 |
小区重选 |
|
TackingAreaCode |
TAC |
SIB1广播 |
位置更新 |
|
DefaultPagingCycle |
DRX周期 |
SIB2播 |
寻呼 |
|
nB |
寻呼帧与寻呼时机的密度 |
SIB2播 |
寻呼 |
19.什么是位置登记？LTE的位置区有什么特色？
所谓位置登记，就是终端向核心网汇报自己所在的位置，从而可以实现被叫的机制。
所谓位置区，就是由地理上相邻的小区组成的一个区域，这些小区实现连续覆盖。知道了小区，就可以知道小区所处的位置区；而知道了位置区，就知道了位置区下属的小区。
LTE位置区称为跟踪区（Tracking Area），缩写TA，继承自RA（GPRS系统采用）；TA列表理解为TA组，也就是1-16个相邻TA的组合。一个TA可以属于多个TA列表。
TA列表的巧妙之处在于TA列表跟用户相关，不同的用户可以设置不同的TA列表，这样不同的用户的位置更新方式就有了明显的区别。
终端向核心网汇报自己的TA后，核心网会下发终端的TA列表信息，终端就知道自己的TA列表了。
20.什么是寻呼？LTE系统如何发送和接收寻呼信息？
从核心网网元MME看，不管终端处于待机还是联机状态，都可以呼叫终端；
从无线网络的角度看，只有呼叫待机状态的终端时才称为寻呼，呼叫联机状态的终端时称为通知。
寻呼待机状态的终端时，MME采用S-TMSI作为终端的ID来寻呼终端，S-TMSI是LTE终端在MME中的临时标识，如果终端没有分配到S-TMSI，MME就只能用终端的IMSI来寻呼终端了。
发送：
- 从MME处得到终端的UE ID；
- 得到一个DRX周期中寻呼帧的数量N；
- 根据UE_ID和N，采用散列方法，确定终端寻呼消息所在无线帧的SFN；
- 得到每个寻呼帧中寻呼消息占用的子帧Ns；
- 根据双工方式、UE_ID、Ns和N，采用散列的方法，再确定终端寻呼消息所在的寻呼时机
接收：
终端从SIB2广播中获取寻呼相关的配置参数nB，根据nB得到小区的寻呼帧密度和寻呼时机密度Ns。获得参数DefaultPagingCycle，得到默认DRX周期。最后根据自己的IMSI得到UE_ID。
终端根据DRX周期、寻呼帧密度和UE_ID,利用散列的方法，可以确定唤醒时刻，也就是唤醒时的无线帧SFN。
终端再根据双工方式、UE_ID和Ns就可以确定寻呼时机PO，做好了在这个子帧上接收寻呼消息的准备。
终端在寻呼时机PO对应的子帧上，首先接收PDCCH上的消息，检测其中的RNTI。如果终端发现RNTI的数值等于P-RNTI（十六进制数0xFFFE），代表PDCCH关联的PDSCH上承载了寻呼消息。
终端接下来就得到PDSCH上接收寻呼消息，并检测寻呼消息的终端ID是否与自己的ID相同，如果相同，终端就会发起随机接入过程，如果不同，终端在完成其他工作后，将继续休眠。