本篇文章3301字，讀完約8分鐘

【科技在線】

科學技術進步的直接體現是，更多的東西開始簡單化、扁平化，能夠一步到位的事件，決不能二步分解來做。 就我們日常生活中經常采用的手機而言，撥號通話、網絡連接等操作，只要動手就可以了； 但是，隱藏在手指下的是通信技術進步的直接體現。 今天，我將簡單談談在lte時代手機和基站是如何交流的。 (本文以tdd-lte互聯(lián)網為例進行證明。

lte的互聯(lián)網體系結構

在這之前，讓我們先了解一下lte的互聯(lián)網體系結構。 lte的互聯(lián)網架構優(yōu)勢是全ip、扁平化，整個td-lte系統(tǒng)是核心網( epc，演進數據包核心)、接入網) enodeb )、客戶端設備) ue。

這張圖我見過大家好幾次，lte互聯(lián)網體系結構保持原樣，普通客戶一看就知道一點。 與umts相比，由于nodeb和rnc融合到了網絡元素enodeb中，td-lte的iub接口變少了。 x2接口類似于iur接口，而s1接口類似于iu接口。 這些接口可以理解為兩個模塊之間的新聞交流渠道。

我們通常把epc以外的部分稱為e-utran (進化的umts陸地無線接入網)。 也就是說，lte中的移動通信無線網絡也可以將這一部分稱為無線端。 手機和基站的業(yè)務交流在這里進行，通過epc的合作解決，共同進行一次又一次的手機業(yè)務。

這里需要知道一些專業(yè)術語的名稱。

由EPC:Mme、s-gw、p-gw構成的核心網絡

enodeb :網元，我們可以把它理解為基站；

mme :負責信令解決部分

s-gw :負責本地互聯(lián)網客戶數據解決部分

p-gw :負責解決客戶的數據包和其他互聯(lián)網

s1接口: enodeb和epc之間的接口，可以理解為連接通道(下同) )

x2接口: enodeb之間的接口

uu接口: enodeb和ue之間的接口

enodeb和epc之間的業(yè)務負責人不同。 具體情況如下圖所示，在此不做詳細介紹。

在了解了lte互聯(lián)網架構和各個系統(tǒng)構成之后，我們來談談手機是如何與基站進行交流的吧。

在此，我們將介紹接通手機電源的加入流程，以及空空閑狀態(tài)、業(yè)務狀態(tài)和nodeb與epc之間的溝通流程，即重新選擇和切換這兩個業(yè)務流程。 這兩個業(yè)務流程比較簡單容易理解。 其他業(yè)務連接在本文中不做介紹，但如果有“l(fā)te基本原理”、“l(fā)te信令詳細信息”等有趣的東西可以瀏覽相關資料。

訪問網絡

重新打開我們的手機后，sim卡的標志顯示需要一段時間。 也就是說，整個lte終端開機加入的過程只有幾秒鐘，對客戶來說，簡單的手機信號標志會從x變?yōu)檎ｏ@示，但這簡單的背面卻有一個不簡單的過程。

接通lte終端電源后，主要任務是找到互聯(lián)網，與互聯(lián)網取得聯(lián)系，獲得互聯(lián)網服務。 由于基站成千上萬，要從現有設備中找到合適的信號，需要一點妙招。

首先終端進行plmn的選擇，這個過程實際上首先是小區(qū)(雖然在以前的復制中敘述了小區(qū)的概念，但基站的一個扇區(qū)被稱為一個小區(qū)，lte的一個小區(qū)包含小區(qū)id、pci、中心頻帶、主頻、tac等很多新聞)

接下來需要進行小區(qū)搜索。 小區(qū)搜索的主要目的如下。

使小區(qū)、頻率和碼元同步(下行同步) )。

取得系統(tǒng)幀定時、即下行幀的開始位置

明確單元格的物理層標識( PCI )

這一步意味著終端獲得周邊基站信號的大致位置后，需要通過一系列操作明確信號好的小區(qū)為常駐小區(qū)，一旦常駐成功，你的手機就可以正常上網。

除了小區(qū)搜索之外，終端為了支持移動性，總是搜索相鄰小區(qū)，取得同步，估計該小區(qū)信號的接收質量( rsrp )，決定是否進行小區(qū)的重新選擇(如果終端處于rrc_idle狀態(tài))。

這里需要注意的是，接通終端電源時，不知道小區(qū)系統(tǒng)的帶寬大小，只知道自己支持的帶寬和帶寬。 該終端以可能存在lte小區(qū)的幾個中心頻率接收信號( pss、主同步信號)，以接收信號強度評價小區(qū)是否可能存在于該頻率附近，如果終端上殘留有上次切斷電源時的頻率和載波新聞，則終端的 如果沒有發(fā)現一致的新聞，終端需要在分配給lte系統(tǒng)的頻帶范圍內進行全頻帶掃描，發(fā)現信號強的頻率進行嘗試。

這個試錯的過程就是我們所說的小區(qū)搜索。 這個過程是為了讓手機很快找到可以駐留的小區(qū)，很快就可以連接到互聯(lián)網。

到這里，lte終端終于可以正常開機上網了。 那么，在采用手機的過程中，與基站的互動情況如何呢？

重新選擇和切換

開車或坐車時，手機安靜地躺著，但并不意味著手機沒有工作。 其實，只要你的手機接通電源，不打開流量開關也沒時間，反而在努力工作。

重新選擇和切換，正如筆者在之前的文案中簡單提到的，你的手機空處于空閑狀態(tài)( rrc_idle )時發(fā)生的小區(qū)新聞變化稱為重新選擇。 你的手機處于連接狀態(tài)( rrc_connected )時，發(fā)生的小區(qū)新聞變化稱為切換。

首先重視選擇吧。

lte小區(qū)重選是指終端在/(/k0/)空閑模式下監(jiān)視附近地區(qū)和當前小區(qū)的信號質量，選擇好的小區(qū)提供服務信號的過程。 其中包括但不提及s標準的補選判決標準。

所謂重新選擇，就是只要周圍有符合要求的小區(qū)，你的手機就會自動重新選擇為信號好的小區(qū)。 這個過程不需要核心網的參與。 如果我們的手機連接了互聯(lián)網，和基站的交互會是什么樣的呢？

在此之前，需要簡要介紹切換的基本概念切換的過程。 分為切換測量、切換判決、切換執(zhí)行三個階段。 如果同一基站內的切換，即信號的提取、訪問是同一基站下屬的不同小區(qū)，則切換的過程很簡單，整個過程不需要核心網的參與，源小區(qū)和目標小區(qū)的資源新聞都在enodeb進行

ue :在嗎，兄弟，cell-1信號有點弱，我想切換到cell-1 (毫秒，測量報告流程)

enodeb :讓我看一下。 ()仔細檢查符合條件)、cell-2、請準備。 ue切換到那邊。

enodeb:ue，我發(fā)送了重新配置rrc連接的消息。 準備好了。 切換

ue :收到了。 切換完畢。 rrc連接重新配置完成。 請查收。

enodeb :是的，收到了。 請先釋放源單元格資源，然后再在cell-2上

ue :好的。

cell-2 :收到了UE

駐地切換在lte切換中很簡單，不僅常見于駐地切換，也常見于駐地切換。 遇到不同方式的互聯(lián)網終端時，還會進行系統(tǒng)間切換等。

當ue從一個enodeb小區(qū)切換到另一個enodeb小區(qū)時，兩個enodeb通過x2接口進行一系列信令交互切換。 具體如下所述

ue :你有兄弟姐妹嗎？ 我想切換到其他enodeb單元格，請讓目標enodeb做好準備。 (請切換請求，在目標端建立與mme的信令承載。 ）

mme :很好。 讓我看看。 可以切換。 請準備目標電子節(jié)點

目標電子節(jié)點:是

來源enodeb :是的，我也準備一下。 我決定時間。 (設置計時器，等待目標方的響應。 ）

來源enodeb :兄弟，這邊準備切換了((開始切換請求) ) )。

目標enodeb :收到了兄弟。 請切換

來源enodeb :好的，我先關閉我前面的定時，再決定時間(結束切換準備過程) )。

目標enodeb :這里一切正常(反饋給handover preparation failure ) )。

ME :太好了。 ue已切換

來源enodeb :收到

目標enodeb :收到它后，馬上釋放那邊的資源

來源enodeb :是的，已經發(fā)行了

ue :有合作愉快的兄弟嗎？ (下一個輪回)

實際切換過程涉及的信令、節(jié)點其實相當多，為了便于理解，可以將終端、基站端以及核心網看成三個部門，有業(yè)務連接時，需要相互報告。 類似于我們申請清算時需要向你的領導報告。 你的領導將進行初步批準和你的信息表達確認，再由你的領導和他的領導確認，然后財務部統(tǒng)一批準，撥款。

總結:

運營商互聯(lián)網本身是比較多和復雜的東西，但互聯(lián)網也是有趣的事件。 如果大家對lte和5g感興趣的話，我們在下一篇文案中談談其他知識點吧。 例如，你知道的投訴的真正流程是什么嗎？ 投訴的解決速度和你顧客的星級有直接關系嗎？ 或者說，為什么運營商和設備公司喜歡把互聯(lián)網的速度表示為mbps而不是mb/s呢？