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接入前导序列由UE随机选择,这样就会导致有可能多于一个UE同时传输同一个前导序列,所以需要一个解决竞争的过程。eNodeB可以通过给UE分配一个专用的前导序列来避免竞争的发生,这就是非竞争模式。由于省去了选择前导这个过程,非竞争模式快于竞争模式。,有5种情况将会触发随机接入过程:(1)从RRC_IDLE状态开始初始接入;(2)RRC连接重建立过程;(3)切换;(4)UE处于RRC_CONNECTED状态,UE要接收新的下行数据,但是上行非同步,需要随机接入过程建立同步;(5)UE处于RRC_CONNECTED状态,UE要接收新的上行数据,但是上行非同H资源可以传输SR信息,此时需要随机接入过程。LTE系统的随机接入作用包括:1)对于以上5个场景,随机接入的主要作用是获取上行同步。2)在建立初始网络接入的时候,例如从RRC_IDLE状态过渡到RRC_CONNECTED状态,随机接入还起到给UE分配一个小区唯一的标示符C-RNTI的作用。LTE系统的随机接入过程有两种方式:6:..TD-LTE网络优化指导书-接入优化1)基于竞争对于前面提到的随机接入应用的前5种场景,都可以触发基于竞争的随机接入过程。在这个过程中,UE随机的选择一个前导序列,可能导致多个UE同时选择相同的前导序列发送,结果发生碰撞,接下来需要一个竞争解决过程来处理。图2-2竞争随机接入流程UEeNBessPreambleessResponse23ScheduledTransmissionContentionResolution42)基于非竞争对于前面提到的随机接入应用的场景(4)(新的下行数据)和(3)(切换),eNodeB可以通过分配一个特定的前导序列给UE,来避免竞争。图2-3非竞争随机接入流程UEeNB0RAPreambleassignmentessPreamble1essResponse正常的下行链路或者上行链路的数据传输出现在随机接入过程之后。7:..TD-LTE网络优化指导书-接入优化LTE的RACH的设计必须能够满足LTE需求中的低延时(在LTE需求中规定从空闲状态向连接状态转换必须在100ms内完成),同时要保证在低信噪比环境(在小区边缘UE的切换)下有良好的检出率。其中基于竞争的模式适用于以上5种情况,具有普遍适用性,而基于非竞争的模式只适用于切换和下行链路数据到达的情况,鉴于这种情况,本文主要介绍竞争模式下的随机接入过程。-2所示。基于竞争的随机接入过程分为4个步骤:1)通过上行链路PRACH,承载随机接入前导;2)在下行链路PDSCH中,承载随机接入响应,H中的RA-RNTI,找出承载该响应的PDSCH,响应中的信息至少要有随机前导标识符、时间校准信息、初始的UL授权和临时C-RNTI信息;3)UE传输消息3,该消息在PUSCH上承载,传输块的大小取决于步骤2中的UL授权,至少需要80bit/s,这个过程中要使用HARQ进程;4)根据C-RNTI或者临时C-RNTI,把竞争解决消息发送到UE,其中也包含消息3中的UE标示,并且支持HARQ。UE检测到随机接入成功,但是此时没有C-RNTI,那么将TC-RNTI作为C-RNTI,然而对于该竞争过程的其他UE,该竞争过程不成功。一个UE检测到随机接入成功而且已经具有C-RNTI,则继续使用这个C-RNTI。。NAS信息触发S1连接的建立。如图2-4所示,说明了RRC连接建立过程,包括随后的初始安全激活和无线承载的建立。8:..TD-LTE网络优化指导书-接入优化图2-4RRC连接建立UEEUTRANPagingessprocedure(contentionbased)CCCH:onnectionRequestCCCH:onnectionSetupStep1:ConnectionestablishmentDCCH:pleteDCCH:mandDCCH:pleteStep2:InitialsecurityactivationandradiobearerestablishmentonnectionReconfigurationprocedure这个进程的目的是建立一个RRC连接。RRC连接建立涉及到SRB1建立。这个进程也是用于从UE传送初始NAS专用信息/消息到E-UTRAN。在UE是处于RRC_IDLE状态时,当高层请求一个RRC连接建立的时候,例如响应寻呼消息或是UE发起呼叫,UE初始化这个进程。在RRC连接建立过程中,首先判断是否允许接入,如果允许接入,UE的RRC子层onnectionRequest消息。RRC判断接入允许的过程,通过高层传给RRC的连接建立原因和相关定时器的工作情况以及保存在USIM卡中的接入类(AC)中和系统广播消息中的对应的AC映射情况来判定。RRC子层发送RRC连接建立请求的消息内容,包括UE的初始标识(S-TMSI)、连接建立原因等子消息单元。其中连接建立的原因由上层决定,并且选取UE初始标识的优先级如下:(1)如果高层提供一个S-TMSI,选择S-TMSI作为UE的初始标识。(2)否则,产生一个在0..240-1之间的随机数,并将此值作为UE的初始标识。eNodeB在经过接入控制算法后允许UE的接入,H上采用TMRLC模onnectionSetup消息。UE端接收到RRC连接建立消息后,根据消息中的无线资源配置专用信息,配置MAC层,同时物理层进行收发同步。在收到物理层的同步指示后,配置RLC建立层2信令连接,H上采用AMRLC模式发送9:..TD-LTE-接入优化消息,消息的内容是由高层配置的。该过程主要是建立SRB1。网络端接收到UE端发来的连接建立完成消息,就要初始化安全性激活进程,eNodeBH,mand消息,UE接收到该消息,利用该消息中的加密算法和完整性保护算法以及从EMM来的KeNB密钥来推导出RRC层的加密密钥、KRRCenc完整性保护密钥KRRCint、用户平面的加密密钥KUPenc。当请求底层进行加密和完整性保护的时候,将这些密钥和相关参数传送给底层。RRC连接重配置完成了初始安全性激活,UE端要进行RRC连接重配置过程,这个过程主要是建立SRB2和一个或若干个DRBs、进行MAC-mainConfig、物理信道的配置以及任何相关的专用NAS信息和安全性配置。图2-5RRC连接重配置UEEUTRANonnectionReconfiguration这个进程的目的是修改一个RRC连接,比方说,建立/修改/释放RBs,来执行切换,来建立/修改/释放测量。作为该进程的一部分,NAS专用信息将从E-UTRAN传送到UE。UE端进行连接建立(建立SRB1),完成初始安全性激活以及执行连接重配置后,就可以进入正常通信。如何评价接入性能接入性能包含两方面内容:可接入性和系统可用性。具体的接入性能衡量指标可以通过路测和话统获得,指标定义方式参见《ZXSDRB8200L200()性能KPI指标说明书》。10:..TD-LTE-接入优化可接入性可接入性相关指标以及参考值如表所示:表3-1可接入性相关指标及参考值初始E-RAB建立成功率PSDT/CQT97%%E-%此处给出的取值仅供参考,具体指标取值应该根据项目具体要求或者商用网合同要求确定。-2所示:表3-%E-%%此处给出的取值仅供参考,具体指标取值应该根据项目具体要求或者商用网合同要求确定。DT/:-路测数据后处理软件TEMSDiscovery/A-FDDLTE-STS信令跟踪工具-OMC/LMT工具11:..TD-LTE-接入优化接入失败的定义业务没有能够正常建立,就称为接入失败。在路测中,常见的接入失败问题包括连接建立失败和E-RAB建立失败等。通常,路测数据分析工具能够根据预先设定的判断条件,自动判断测试中的接入失败问题。LTEFDD初始业务激活流程如图4-1所示:图4-1TheProcedureofInitialServiceforLTEUEeNodeBMMEonnectionRequestonnectionSetupplet(NAS:PDNconnectivityrequest)InitialUEMessageAuthentication/SecurityInitialContextSetupRequestonnectionReconfiguration(NAS:ActivatedefaultEPSbearercontextrequest)pleteulInformationTransfer(NAS:ept),onnectionRequest消息后,ept消息。具体来说,接入失败包含以下场景:1)随机接入失败:onnectionRequest消息没有发送;12:..TD-LTE-接入优化onnectionSetup消息没有收到:onnectionRequestonnectionSetup消息;3)plete消息没有发出:onnectionSetup消息后,plete消息;4)onnectionReject:onnectionReject消息onnectionRequest进行尝试;5)UE收到attachreject消息:UE在NAS层的鉴权加密阶段,收到attachreject消息;6)onnectionReconfiguration消息;7)plete消息:UE在接收到onnectionReconfiguration消息后,onnectionReconfigurationComplete消息;8)plete消息:onnectionReconfigurationComplete消息后,plete消息。-2所示:13:..TD-LTE-接入优化图呼叫失败问题分析流程开始数据分析工具路测数据发现接入问题是否有接入失败是否连接建RRC建立问题立失败鉴权加密是否失鉴权加密问题败E-RAB建立是否E-RAB建立问题失败异常问题结束通过路测数据分析软件,A-FDDLTE,确定发生接入失败的时间,并获得接入失败前后的相关导频信息以及信令流程。通过消息对齐UE采集的信令和STS信令跟踪的时间,同时找到STS信令跟踪中相应出问题的时间点。另外,通过OMC工具查看出问题接入小区对应时段有否硬件告警或异常信息上报。结合STS信令跟踪和UE的信令流程,按照上图的排查流程确定在哪一处出现失败。然后按照后续的各个子流程分析和解决问题,主要包括RRC建立问题、鉴权加密问题、E-RAB建立问题和设备异常问题等。。对RRC连接建立的问题,按照如图4-3进行排查。14:..TD-LTE-接入优化图连接建立问题排查流程RRCsetupproblemUEsendNoUEabnormal?Preamble?problemYeseNodeBreceivedNoAdjustPRACHPreamble?parametersYesHUEreceivedRArespons?parametersYesoUEabnormalrequest?problemYesNoAdjustULopeneNODEBreceivedlooppowercontrolRRCrequest?parametersYeseNODEBsentsetupNoCongestionorothermessage?problemHparametersUEreceivedsetupNoCellreselectionmessage?OptimizecellYesYesreselectionesscompletemessage?contentionYeseNODEBreceivedNoAdjustULopenpletelooppowercontrolmessage?parametersYesEndRRC连接建立失败一般有下面几类典型原因:-在信号覆盖弱区起呼导致呼叫信令流程未能完成;-上行RACH的问题;-在TAU过程导致的寻呼失败;15:..TD-LTE网络优化指导书-接入优化-小区重选参数问题:小区重选不够及时以致未能在最好小区上起呼;-RS功率及功率分配参数问题;-拥塞问题;-设备异常问题在这些问题中尤其下行弱覆盖问题、上行RACH的问题、小区重选参数问题、设备异常问题出现的概率比较高。相应的解决措施如下:-进行RF优化消除覆盖空洞、过覆盖等-优化TA边界以减少不必要的频繁位置更新,如果可能尽量将边界规划在低密度区