LTE教程

“LTE丛书之学好LTE系列”是专为LTE学习而打造的，内容脱胎于作者深受好评的LTE公开课程，并加以完善和增补，循序渐进，娓娓道来，非常适合LTE学习。
本书是“LTE丛书之学好LTE系列”中的一册，介绍了LTE系统的待机和联机状态的处理机制，详细讲解了LTE系统的信令流程。本书适合LTE的实施人员，如LTE的网络规划设计人员和LTE的网络优化人员阅读，目标读者为运营商、设计院的工程技术人员、网络优化从业人员，以及相关大专院校师生。

孙宇彤，高级工程师，“空中接口学园”、“读懂通信”、“GPRS家园”、“学好LET”的建立者，LTE学习大使。

第1章待机状态的处理机制 1
本章导读 2
1.1终端的工作模式 2
1.1.1LTE终端的工作模式 2
1.1.2LTE终端工作模式的差别 3
1.1.3LTE终端工作模式从何而来 3
1.2终端的待机状态 5
1.2.1待机状态的使命 5
1.2.2待机状态的考量 6
1.2.3待机状态的任务 7
1.2.4待机状态的运作过程 9
1.2.5待机状态：驻留 11
1.2.6待机状态：PLMN选择 12
1.2.7待机状态：小区选择 13
1.2.8待机状态：小区重选 15
1.3见与思：终端的测量机制与判决 16
1.3.1什么是测量 16
1.3.2什么是判决 17
1.3.3小区选择判据 17
1.3.4小区重选过程与判据 19
1.4小区同步机制 22
1.4.1LTE的时间结构 22
1.4.2小区同步的过程 24
1.4.3小区同步的相关信号与信道 25
1.4.4主同步信号 27
1.4.5辅助同步信号 29
1.4.6小结：小区同步的过程 32
1.5小区广播机制 32
1.5.1LTE系统信息的种类 32
1.5.2MIB的内容与发送 33
1.5.3SIB1的内容与发送 34
1.5.4其他SIB的内容 36
1.6位置登记与寻呼机制 37
1.6.1什么是位置登记 37
1.6.2什么是位置区 37
1.6.3LTE系统的位置区 38
1.6.4什么是寻呼 40
1.6.5寻呼信息的发送方法 40
1.6.6寻呼信息的接收 42
1.7总结 44
第2章联机状态的处理机制 45
本章导读 46
2.1终端的联机状态 46
2.1.1什么是联机状态 46
2.1.2联机状态的使命 46
2.1.3联机状态的主要处理过程 47
2.2随机接入 48
2.2.1随机接入简介 48
2.2.2挑战1：如何区分终端 50
2.2.3挑战2：如何避免终端之间的冲突 55
2.2.4挑战3：如何避免终端之间的干扰 57
2.2.5小结：随机接入机制 58
2.3安全机制 60
2.3.1鉴权 60
2.3.2加密 61
2.3.3完整性保护 63
2.3.4LTE的鉴权方法与流程 63
2.4资源调度机制 64
2.4.1资源调度简介 64
2.4.2下行资源调度 65
2.4.3上行资源调度 70
2.5功率控制机制 71
2.5.1功率控制简介 71
2.5.2下行功率分配机制 72
2.5.3上行功率控制机制 75
2.6测量与切换机制 79
2.6.1测量与切换 79
2.6.2测量的过程 80
2.6.3测量相关的事件 83
2.6.4A3事件以及相关算法 84
2.7总结 85
第3章S1和X2接口与协议 88
本章导读 89
3.1核心网概述 89
3.1.1核心网架构 89
3.1.2MME 90
3.1.3SGW 91
3.2OSI分层模型 92
3.2.1分层服务 92
3.2.2OSI的七层模型 93
3.2.3OSI分层服务 94
3.2.4对等层通信 95
3.2.5移动通信系统的主要分层 95
3.2.6AS与NAS 97
3.3S1接口与协议 98
3.3.1S1-U接口与协议 98
3.3.2S1-MME接口与协议 100
3.3.3S1接口的部署 103
3.4X2接口与协议 103
3.4.1X2-U接口与协议 104
3.4.2X2-CP接口与协议 104
3.4.3X2接口的部署 106
3.5总结 106
第4章LTE空中接口与协议 107
本章导读 108
4.1LTE空中接口概述 108
4.1.1什么是空中接口 108
4.1.2LTE空中接口上传送的内容 109
4.1.3LTE空中接口的分层结构 110
4.1.4WCDMA空中接口的结构 111
4.1.5LTE空中接口的结构 112
4.2LTE空中接口的分层功能 114
4.2.1RRC子层 114
4.2.2PDCP子层 116
4.2.3RLC子层 118
4.2.4MAC子层 120
4.2.5PHY层 121
4.3LTE空中接口的信息传输 121
4.3.1上行方向的分层结构 121
4.3.2下行方向的分层结构 123
4.3.3LTE空中接口的对等层通信 124
4.4总结 124
第5章LTE的基本信令流程 126
本章导读 127
5.1信令流程基础 127
5.1.1什么是信令流程 127
5.1.2为什么信令流程那么重要 128
5.1.3LTE系统的基本信令流程 128
5.1.4LTE系统如何传送信令 129
5.2位置更新流程 131
5.2.1位置更新流程基础 131
5.2.2位置更新的过程 133
5.2.3TAU的信令流程 136
5.2.4TAU的流程实例 141
5.3附着流程 142
5.3.1附着流程基础 142
5.3.2附着的过程 143
5.3.3初始附着的流程 145
5.3.4初始附着的完整流程 150
5.3.5初始附着的流程实例 151
5.3.6小结：初始附着 152
5.4收发数据流程 153
5.4.1终端发起收发数据的过程（待机） 153
5.4.2终端发起收发数据的过程（联机） 156
5.4.3网络发起收发数据的过程（待机） 158
5.4.4网络发起收发数据的过程（联机） 160
5.5切换流程 160
5.5.1切换基础 160
5.5.2测量 161
5.5.3基于X2接口的切换 162
5.5.4基于S1接口的切换 166
5.6释放流程 166
5.6.1RRC连接释放 167
5.6.2去附着 167
5.7总结 169
第6章IRA 机制与流程 171
本章导读 172
6.1IRAT基础 172
6.1.1什么是IRA 172
6.1.2IRAT的种类 173
6.1.3IRAT的策略（联机） 174
6.2小区重选 175
6.2.1小区重选的原因 175
6.2.2LTE小区重选的基本流程 176
6.2.3跨制式小区重选的详细流程 176
6.2.4LTE重选到异系统的整体流程 179
6.3异系统切换 180
6.3.1异系统切换的特点 180
6.3.2异系统切换的过程 180
6.3.3异系统互操作的测量过程 182
6.4重定向 183
6.4.1什么是重定向 183
6.4.2重定向的种类 184
6.4.3重定向（R8）的流程 184
6.4.4增强重定向（R9）的流程 185
6.4.5CCO的流程 186
6.5总结 187
附录ALTE空中接口信令源码 189
A.1系统信息 189
A.1.1MIB 189
A.1.2SIB1 189
A.1.3SIB2 191
A.1.4SIB3 193
A.1.5SIB4 194
A.1.6SIB5 194
A.2RRC连接 195
A.2.1RRC Connection Request 195
A.2.2RRC Connection Setup 195
A.2.3RRC Connection Setup Complete 197
A.3承载建立 198
A.3.1SRB2与默认承载 198
A.4测量 200
A.4.1测量配置 200
A.4.2测量报告 203
A.5切换 204
A.5.1同频切换指令 204
缩略语 207
参考文献 213