LTE
1、演进分组核心网——EPC； 2、演进分组系统——EPS
3、EPC中包括：MME（移动管理实体）；
S-GW（服务网关）； P-GW（数据网关）；
HSS（公用数据网(PDN) ）；
? MME功能
NAS信令以及安全性功能
3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令 ? 空闲模式下UE跟踪和可达性 ? 漫游 ? 鉴权
承载管理功能（包括专用承载的建立）
? Serving GW
支持UE的移动性切换用户面数据的功能
E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持
LTE：1个帧10MS；分为2个5MS半帧；1个半帧有4个常规子帧和1个特殊子帧。 1个子帧有2个时隙；1个时隙有7个OFDM=14个（正交频分复用符号） 1个半帧中的OFDM符号数：
1个帧中的符号数：1*7*2*5=140个；
1个半帧中有：56个常规符号和14个特殊符号共70个； 1个子帧中有：14个OFDM符号。
RE (Resource Element)：最小的资源单位，时域上为1个符号(OFDM)，频域上为1个子载波用 (k, l) 标记=15K;
REG ( Resource Element Group):为控制信道资源分配的资源单位，由4个RE组成=4*15=60K; CCE ( Channel Control Element):为PDCCH资源分配的资源单位，由9个REG组成9*(4*15)=360K;
RB ( Resource Block): 业务信道的资源单位，时域上为1个时隙，频域上为12个子载波; RBG ( Resource Block Group):为业务信道资源分配的资源单位，由一组RB组成
上下子帧行配比方式:
Uplink-downlink Downlink-to-Uplink Subframe number configuration Switch-point
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 periodicity 0 1 2 3 4 5 6
5 ms 5 ms 5 ms 10 ms 10 ms 10 ms 5 ms
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 特殊子帧中配比方式:
Normal cyclic prefix
Configuration
DwPTS
0 1 2 3 4 5 6 7 8
3 9 10 11 12 3 9 10 11
GP 10 4 3 2 1 9 3 2 1
2 OFDM symbols 1 OFDM symbols UpPTS
DwPTS 3 8 9 10 3 8 9 - -
GP 8 3 2 1 7 2 1 - -
- - 2 OFDM symbols 1 OFDM symbols UpPTS
Extended cyclic prefix
LTE信道
SC-FDMA:单载波频分多址; OFDM:正交频分复用
下行物理信道: 下行信道共有6个
1、 PBCH：物理广播信道 调制方式：QPSK
? PBCH传MIB
? MIB里有帧号、频宽、PHICH配置、
? 占用第一时隙的前4个ofdm符号，占用72个子载波。
? PBCH每40MS传不同的值，每40ms里每10ms传的内容是一样的。也就意味着，40ms
里正确接收到一个10ms就可以了。
? 扰码和cell－id有关。
? PBCH上面发送的主要是广播信息（Master Information Block），PBCH采用QPSK调制，
采用单天线或者发射分集方式发送，PBCH采用盲解。
? PBCH映射到每1帧的第1个子帧的第2个时隙的前4个符号，根据CP长度的不同，
PBCH对应的编码之后的信息比特程度为1920或者1728比特，PBCH映射的时候都假设基站有4天线。其中，PBCH的发送周期为40ms。
? MIB信息为24 bits，经过crc(包括crc mask)之后为40bits，再经过1/3 CC后为120 bits，
经过速率匹配后为1920bits（normal cp，extended cp为1728 bits），这些比特加扰后通过4个无线帧发射出去.关于一个无线帧的RE数目，在normal cp时为240 RE，extended cp时为216 RE,两种情况下导频的开销不同。
PBCH不会和PDCCH冲突，因为两者是时分的，永远不会冲突。
? SFN的高8bit 通过PBCH传输 低2bit通过盲检测PBCH 40ms 定时获得。 ? dl-bandwidth, 3位, 表示 6, 15, 25, 50, 75, 100 六种带宽. ? phich-duration, 1位, 表示Normal or Extend
? phich-resource, 2位, 对应PHICH的参数Ng, ={1/6, 1/2, 1, 2} ? SFN帧号高8位 ? spare预留比特10位. ? PBCH编码
? CRC16位, 并根据天线的个数进行Mask. ? 1/3码率的CC
? 对NormalCP而言, 速率匹配输出1920比特, 相当于重复16倍. ? PBCH调制和映射
? 加扰, 扰码与Cell_ID有关. ? QPSK调制.
? 分层和预编码, 多天线只有发送分集(TD)方式, 无空间复用(SM)方式.
? 物理资源映射, subframe0的slot1中前四个OFDM符号的72个子载波. 注意天线端口
为1,2,3,4的cell-special RS要保留.
? 40ms, 每10ms发送一个可以自解码的PBCH. (其实10ms的数据相当于将circle buffer
重复了4次)
? 对Normal CP而言, 40ms的物理资源共4*(4*72-4*12)=960个子载波, 每个子载波上传
输一个QPSK符号, 因此传输1920比特.
? PBCH的接收: 主要要解决三个问题.
? 天线配置未知。发送天线配置不同则接收端MIMO检测的操作不同, 并且CRC的Mask
也不同. 简单的方法是轮流试发送天线为1，2，4的情况；复杂的方法是根据cell-special RS进行发送天线估计，估计后再进行MIMO检测。
? 接收下来的10msPBCH是40ms中哪一段未知, 因此解扰用的扰码是哪一段也未知. 简
单的方法是轮流用4段中的一段，直到CRC正确为止。
? PBCH没40MS传不同的值，每40ms里每10ms传的内容是一样的。也就意味着，40ms
里正确接收到一个10ms就可以了。
?
? PBCH传送的系统广播信息包括下行系统带宽（4bit）、SFN子帧号（8bit） 、PHICH （3bit）
指示信息等；
? PBCH上面发送的主要是广播信息（Master Information Block），PBCH采用QPSK调制，
采用单天线或者发射分集方式发送，PBCH采用盲解。
? PBCH映射到每1帧的第1个子帧的第2个时隙的前4个符号，根据CP长度的不同，
PBCH对应的编码之后的信息比特程度为1920或者1728比特，PBCH映射的时候都假设基站有4天线。其中，PBCH的发送周期为40ms。
? MIB信息为24 bits，经过crc(包括crc mask)之后为40bits，再经过1/3 CC后为120 bits，
经过速率匹配后为1920bits（normal cp，extended cp为1728 bits），这些比特加扰后通过4个无线帧发射出去.
? 关于一个无线帧的RE数目，在normal cp时为240 RE，extended cp时为216 RE,两种
情况下导频的开销不同。PBCH不会和PDCCH冲突，因为两者是时分的，永远不会冲突。
? SFN的高8bit 通过PBCH传输 低2bit通过盲检测PBCH 40ms 定时获得。 ? dl-bandwidth, 3位, 表示 6, 15, 25, 50, 75, 100 六种带宽. ? phich-duration, 1位, 表示Normal or Extend
? phich-resource, 2位, 对应PHICH的参数Ng, ={1/6, 1/2, 1, 2} ? SFN帧号高8位 ? spare预留比特10位. ? PBCH编码
? CRC16位, 并根据天线的个数进行Mask. ? 1/3码率的CC
? 对NormalCP而言, 速率匹配输出1920比特, 相当于重复16倍. ? PBCH调制和映射
? 加扰, 扰码与Cell_ID有关. ? QPSK调制.
? 分层和预编码, 多天线只有发送分集(TD)方式, 无空间复用(SM)方式.
? 物理资源映射, subframe0的slot1中前四个OFDM符号的72个子载波. 注意天线端口
为1,2,3,4的cell-special RS要保留.
? 40ms, 每10ms发送一个可以自解码的PBCH. (其实10ms的数据相当于将circle buffer
重复了4次)
? 对Normal CP而言, 40ms的物理资源共4*(4*72-4*12)=960个子载波, 每个子载波上传
输一个QPSK符号, 因此传输1920比特.
? PBCH的接收: 主要要解决三个问题.
? 天线配置未知。发送天线配置不同则接收端MIMO检测的操作不同, 并且CRC的Mask
也不同. 简单的方法是轮流试发送天线为1，2，4的情况；复杂的方法是根据cell-special RS进行发送天线估计，估计后再进行MIMO检测。
? 接收下来的10msPBCH是40ms中哪一段未知, 因此解扰用的扰码是哪一段也未知. 简
单的方法是轮流用4段中的一段，直到CRC正确为止。
2、 PHICH：物理HARQ指示信道 调制方式：BPSK
HARQ: （Hybrid Automatic Repeat Request ） 混合自动重传请求。
3、 PCFICH：物理控制格式指示信道 调制方式：QPSK
4、 PDCCH：物理下行控制信道 调制方式：QPSK
5、 PMCH：物理多播信道
调制方式：QPSK、16QAM、 64QAM 6、 PDSCH：物理下行共享信道 调制方式：QPSK, 16QAM, 64QAM
1.1 控制面和用户面协议栈
UE
LTE-Uu
eNodeB
MME
控制面协议栈
a
UE eNodeB Serving GW PDN GW
用户面协议栈
1.2 承载概念
EPS bearer: An EPS bearer uniquely identifies traffic flows that receive a common QoS treatment between a UE and a PDN GW
E-RAB: An E-RAB uniquely identifies the concatenation of an S1 Bearer and the corresponding Data Radio Bearer. When an E-RAB exists, there is a one-to-one mapping between this E-RAB and an EPS bearer of the Non Access Stratum.
Data Radio Bearer: the Data Radio bearer transports the packets of an E-RAB between a UE and an eNB. There is an one-to-one mapping between the E-RAB and the Data Radio Bearer。（eNB）
RadioS1S5/S8Gi
Figure 13.1-1: EPS Bearer Service Architecture
Default Bearer: The EPS bearer which is first established for a new PDN connection and remains established throughout the lifetime of the PDN connection.
Non-GBR bearer: An EPS bearer that uses network resources that are not related to a guaranteed bit rate (GBR) value.
GBR bearer: related to a guaranteed bit rate (GBR) value.
1.3 连接概念
Uu（X1）: interface between an UE and E-UTRAN.
S1: interface between an eNB and an EPC, providing an interconnection point between the E-UTRAN and the EPC.
UE-associated logical S1-connection: The UE-associated logical S1-connection uses the identities MME UE S1AP ID and eNB UE S1AP ID according to definition in [23.401]. For a received UE associated S1-AP message the MME identifies the associated UE based on the MME UE S1AP ID IE and the eNB identifies the associated UE based on the eNB UE S1AP ID IE. The UE-associated logical S1-connection may exist before the S1 UE context is setup in eNB.
NAS signalling connection: is a peer to peer S1 mode connection between UE and MME. A NAS signalling connection consists of the concatenation of an RRC connection via the "LTE-Uu" interface and an S1AP connection via the S1 interface.
2开机附着流程
2.1正常流程
UE刚开机时，先进行物理下行同步，搜索测量进行小区选择，选择到一个suitable或者acceptable小区后，驻留并进行附着过程。附着完成后，默认承载建立成功，UE可获得PDN address信息。
附着流程图如下：
说明：
1）步骤1～5会建立RRC连接，步骤6、9会建立S1连接，完成这些过程即标志着NAS signalling connection建立完成，见24.301。
2）消息7的说明：UE刚开机第一次attach，使用的IMSI，无Identity过程；后续，如果有有效的GUTI，使用GUTI attach，核心网才会发起Identity过程（为上下行直传消息）。 3）消息10~12的说明：如果消息9带了UE Radio Capability IE，则eNB不会发送UECapabilityEnquiry消息给UE，即没有10~12过程；否则会发送，UE上报无线能力信息后，eNB再发UE Capability Info Indication，给核心网上报UE的无线能力信息。
? 为了减少空口开销，在IDLE下MME会保存UE Radio Capability信息，在INITIAL
CONTEXT SETUP REQUEST消息会带给eNB，除非UE在执行attach或者"first TAU following GERAN/UTRAN Attach" or "UE radio capability update" TAU过程（也就是这些过程MME不会带UE Radio Capability信息给eNB，并会把本地保存的UE Radio Capability信息删除，eNB会问UE要能力信息，并报给MME。注："UE radio capability update" TAU is only supported for changes of GERAN and UTRAN radio capabilities in ECM-IDLE.）。
? 在CONNECTED下，eNB会一直保存UE Radio Capability信息。
? UE的E_UTRAN无线能力信息如果发生改变，需要先detach，再attach。 4）发起UE上下文释放（即21～25）的条件：
- eNodeB-initiated with cause e.g. O&M Intervention, Unspecified Failure, User Inactivity, Repeated RRC signalling Integrity Check Failure, Release due to UE generated signalling connection release, etc.; or
- MME-initiated with cause e.g. authentication failure, detach, etc.
5）eNB收到msg3以后，DCM给USM配置SRB1，配置完后发送msg4给UE；eNB在发送RRCConnectionReconfiguration前，DCM先给USM配置DRB/SRB2等信息，配置完后发送RRCConnectionReconfiguration给UE，收到RRCConnectionReconfigurationComplete后，控制面再通知用户面资源可用。
6）消息13~15的说明：eNB发送完消息13，并不需要等收到消息14，就直接发送消息15。 7）如果发起IMSI attach时，UE的IMSI与另外一个UE的IMSI重复，并且其他UE已经attach，则核心网会释放先前的UE。如果IMSI中的MNC与核心网配置的不一致，则核心网会回复attach reject。 8）消息9的说明：该消息为MME向eNB发起的初始上下文建立请求，请求eNB建立承载资源，同时带安全上下文，可能带用户无线能力、切换限制列表等参数。UE的安全能力参数是通过attach request消息带给核心网的，核心网再通过该消息送给eNB。UE的网络能力（安全能力）信息改变的话，需要发起TAU。
LTE
1、演进分组核心网——EPC； 2、演进分组系统——EPS
3、EPC中包括：MME（移动管理实体）；
S-GW（服务网关）； P-GW（数据网关）；
HSS（公用数据网(PDN) ）；
? MME功能
NAS信令以及安全性功能
3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令 ? 空闲模式下UE跟踪和可达性 ? 漫游 ? 鉴权
承载管理功能（包括专用承载的建立）
? Serving GW
支持UE的移动性切换用户面数据的功能
E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持
LTE：1个帧10MS；分为2个5MS半帧；1个半帧有4个常规子帧和1个特殊子帧。 1个子帧有2个时隙；1个时隙有7个OFDM=14个（正交频分复用符号） 1个半帧中的OFDM符号数：
1个帧中的符号数：1*7*2*5=140个；
1个半帧中有：56个常规符号和14个特殊符号共70个； 1个子帧中有：14个OFDM符号。
RE (Resource Element)：最小的资源单位，时域上为1个符号(OFDM)，频域上为1个子载波用 (k, l) 标记=15K;
REG ( Resource Element Group):为控制信道资源分配的资源单位，由4个RE组成=4*15=60K; CCE ( Channel Control Element):为PDCCH资源分配的资源单位，由9个REG组成9*(4*15)=360K;
RB ( Resource Block): 业务信道的资源单位，时域上为1个时隙，频域上为12个子载波; RBG ( Resource Block Group):为业务信道资源分配的资源单位，由一组RB组成
上下子帧行配比方式:
Uplink-downlink Downlink-to-Uplink Subframe number configuration Switch-point
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 periodicity 0 1 2 3 4 5 6
5 ms 5 ms 5 ms 10 ms 10 ms 10 ms 5 ms
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 特殊子帧中配比方式:
Normal cyclic prefix
Configuration
DwPTS
0 1 2 3 4 5 6 7 8
3 9 10 11 12 3 9 10 11
GP 10 4 3 2 1 9 3 2 1
2 OFDM symbols 1 OFDM symbols UpPTS
DwPTS 3 8 9 10 3 8 9 - -
GP 8 3 2 1 7 2 1 - -
- - 2 OFDM symbols 1 OFDM symbols UpPTS
Extended cyclic prefix
LTE信道
SC-FDMA:单载波频分多址; OFDM:正交频分复用
下行物理信道: 下行信道共有6个
1、 PBCH：物理广播信道 调制方式：QPSK
? PBCH传MIB
? MIB里有帧号、频宽、PHICH配置、
? 占用第一时隙的前4个ofdm符号，占用72个子载波。
? PBCH每40MS传不同的值，每40ms里每10ms传的内容是一样的。也就意味着，40ms
里正确接收到一个10ms就可以了。
? 扰码和cell－id有关。
? PBCH上面发送的主要是广播信息（Master Information Block），PBCH采用QPSK调制，
采用单天线或者发射分集方式发送，PBCH采用盲解。
? PBCH映射到每1帧的第1个子帧的第2个时隙的前4个符号，根据CP长度的不同，
PBCH对应的编码之后的信息比特程度为1920或者1728比特，PBCH映射的时候都假设基站有4天线。其中，PBCH的发送周期为40ms。
? MIB信息为24 bits，经过crc(包括crc mask)之后为40bits，再经过1/3 CC后为120 bits，
经过速率匹配后为1920bits（normal cp，extended cp为1728 bits），这些比特加扰后通过4个无线帧发射出去.关于一个无线帧的RE数目，在normal cp时为240 RE，extended cp时为216 RE,两种情况下导频的开销不同。
PBCH不会和PDCCH冲突，因为两者是时分的，永远不会冲突。
? SFN的高8bit 通过PBCH传输 低2bit通过盲检测PBCH 40ms 定时获得。 ? dl-bandwidth, 3位, 表示 6, 15, 25, 50, 75, 100 六种带宽. ? phich-duration, 1位, 表示Normal or Extend
? phich-resource, 2位, 对应PHICH的参数Ng, ={1/6, 1/2, 1, 2} ? SFN帧号高8位 ? spare预留比特10位. ? PBCH编码
? CRC16位, 并根据天线的个数进行Mask. ? 1/3码率的CC
? 对NormalCP而言, 速率匹配输出1920比特, 相当于重复16倍. ? PBCH调制和映射
? 加扰, 扰码与Cell_ID有关. ? QPSK调制.
? 分层和预编码, 多天线只有发送分集(TD)方式, 无空间复用(SM)方式.
? 物理资源映射, subframe0的slot1中前四个OFDM符号的72个子载波. 注意天线端口
为1,2,3,4的cell-special RS要保留.
? 40ms, 每10ms发送一个可以自解码的PBCH. (其实10ms的数据相当于将circle buffer
重复了4次)
? 对Normal CP而言, 40ms的物理资源共4*(4*72-4*12)=960个子载波, 每个子载波上传
输一个QPSK符号, 因此传输1920比特.
? PBCH的接收: 主要要解决三个问题.
? 天线配置未知。发送天线配置不同则接收端MIMO检测的操作不同, 并且CRC的Mask
也不同. 简单的方法是轮流试发送天线为1，2，4的情况；复杂的方法是根据cell-special RS进行发送天线估计，估计后再进行MIMO检测。
? 接收下来的10msPBCH是40ms中哪一段未知, 因此解扰用的扰码是哪一段也未知. 简
单的方法是轮流用4段中的一段，直到CRC正确为止。
? PBCH没40MS传不同的值，每40ms里每10ms传的内容是一样的。也就意味着，40ms
里正确接收到一个10ms就可以了。
?
? PBCH传送的系统广播信息包括下行系统带宽（4bit）、SFN子帧号（8bit） 、PHICH （3bit）
指示信息等；
? PBCH上面发送的主要是广播信息（Master Information Block），PBCH采用QPSK调制，
采用单天线或者发射分集方式发送，PBCH采用盲解。
? PBCH映射到每1帧的第1个子帧的第2个时隙的前4个符号，根据CP长度的不同，
PBCH对应的编码之后的信息比特程度为1920或者1728比特，PBCH映射的时候都假设基站有4天线。其中，PBCH的发送周期为40ms。
? MIB信息为24 bits，经过crc(包括crc mask)之后为40bits，再经过1/3 CC后为120 bits，
经过速率匹配后为1920bits（normal cp，extended cp为1728 bits），这些比特加扰后通过4个无线帧发射出去.
? 关于一个无线帧的RE数目，在normal cp时为240 RE，extended cp时为216 RE,两种
情况下导频的开销不同。PBCH不会和PDCCH冲突，因为两者是时分的，永远不会冲突。
? SFN的高8bit 通过PBCH传输 低2bit通过盲检测PBCH 40ms 定时获得。 ? dl-bandwidth, 3位, 表示 6, 15, 25, 50, 75, 100 六种带宽. ? phich-duration, 1位, 表示Normal or Extend
? phich-resource, 2位, 对应PHICH的参数Ng, ={1/6, 1/2, 1, 2} ? SFN帧号高8位 ? spare预留比特10位. ? PBCH编码
? CRC16位, 并根据天线的个数进行Mask. ? 1/3码率的CC
? 对NormalCP而言, 速率匹配输出1920比特, 相当于重复16倍. ? PBCH调制和映射
? 加扰, 扰码与Cell_ID有关. ? QPSK调制.
? 分层和预编码, 多天线只有发送分集(TD)方式, 无空间复用(SM)方式.
? 物理资源映射, subframe0的slot1中前四个OFDM符号的72个子载波. 注意天线端口
为1,2,3,4的cell-special RS要保留.
? 40ms, 每10ms发送一个可以自解码的PBCH. (其实10ms的数据相当于将circle buffer
重复了4次)
? 对Normal CP而言, 40ms的物理资源共4*(4*72-4*12)=960个子载波, 每个子载波上传
输一个QPSK符号, 因此传输1920比特.
? PBCH的接收: 主要要解决三个问题.
? 天线配置未知。发送天线配置不同则接收端MIMO检测的操作不同, 并且CRC的Mask
也不同. 简单的方法是轮流试发送天线为1，2，4的情况；复杂的方法是根据cell-special RS进行发送天线估计，估计后再进行MIMO检测。
? 接收下来的10msPBCH是40ms中哪一段未知, 因此解扰用的扰码是哪一段也未知. 简
单的方法是轮流用4段中的一段，直到CRC正确为止。
2、 PHICH：物理HARQ指示信道 调制方式：BPSK
HARQ: （Hybrid Automatic Repeat Request ） 混合自动重传请求。
3、 PCFICH：物理控制格式指示信道 调制方式：QPSK
4、 PDCCH：物理下行控制信道 调制方式：QPSK
5、 PMCH：物理多播信道
调制方式：QPSK、16QAM、 64QAM 6、 PDSCH：物理下行共享信道 调制方式：QPSK, 16QAM, 64QAM