【2017-4-18更新】LTE/5G 关键过程和概念积累

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编码君要开始学习LTE和5G系统常识了，在这里和大家分享一下我的学习笔记，和大家一起讨论学习。

这个笔记连载，主要从LTE关键过程和5G的技术概念出发。
据说，常识的积累主要就是对一个又一个概念的理解。
希翼可以借这个机会，将概念梳理清楚。

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目录：
【开关机基本过程】
【Paging计算】
【上行同步 Time Alignment】

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【开关机基本过程】

1.        UE开机后，开始小区搜索，接收系统消息，随机接入，这个过程NAS消息会跟MME完成attach过程，UE进入RRC_CONNECT。随后如果UE并没有业务传，eNB认为UE inactivity,  就会发起RRC release，先通知MME去更新EPS bearer（这里，MME仍旧保存着UE的上下文，比如TAI跟踪区ID以及capacity），再通知UE release， UE进入RRC_IDLE。因此UE inactivity只会release eNB侧所有的UE上下文，MME侧的还会保留。

2.        当这时候RRC_IDLE的UE又有数据或者信令来了，UE再次随机接入，带着NAS Service Request给MME，之后UE inactivity了，eNB再发起UE release, 让UE进入RRC_IDLE。

3.        之后，当网络侧需要给RRC_IDLE的UE发数据或者信令，MME对这个UE所在的TA的所有eNB发起paging, 如果MME侧还保留着S_TMSI，就使用S_TMSI paging，此时UE和MME还处于attach状态，可以通过2中的带service request NAS方式随机接入；若网络侧发生错误没有S_TMSI, 就用IMSI发paging，这时候UE要使用1中的的方式先NAS detach, 再NAS attach。

4.        处于RRC_IDLE的UE，为了接收paging，需要在每个DRX周期醒来时监听使用P-RNTI（0xFFFE）加扰的PDCCH，UE将自己的ue identity同paging消息里PagingRecordList中所有ue Indentity比较，如果有自己的，就处理这个paging，这个ue indentity 就是s-TMSI或者imsi，这个DRX周期其实也是paging的周期。那么UE在什么时频资源上检测Paging呢？频域上是按照36.213表格制定的，时域上是根据IMSI number，DRX cycle 计算出来的，每个DRX周期内会有一个系统帧的某些子帧用来发paging，并且UE只需要检测通过IMSI号计算出来的位置的paging。


5.        当UE移动到其他cell,并且这个cell的TAI不在UE的TAI list里，UE就要向核心网发NAS去做TAU（TA update），如果UE在RRC_IDLE，就用随机接入的方式将TAU的NAS消息带给MME，如果UE在RRC_CONNECT, 直接发TAU NAS (UL information transfer)通过eNB透传给MME。

6.        UE关机，如果在RRC_IDLE，就发起随机接入，建立RRC连接过程中进行NAS detach，然后在MME侧release UE。

7.        当UE的EPC capacity发生变化，也要发起NAS detach, 重新attach来更新capacity。

【总结】
首先RRC_IDLE和RRC_CONNECT指示的是RRC连接的状态，每次RRC_IDLE进入RRC_CONNECT都需要随机接入和RRC setup，RRC_CONNECT进入RRC_IDLE也都需要RRC release。
然而RRC release的只是eNb侧的UE上下文，MME侧的UE上下文还在。
UE和MME侧通过NAS消息建立上下文、传递消息，NAS消息需要eNB透传，因此每当UE要往MME发消息(attach/detach/service request)，若UE在RRC_IDLE,都需要随机接入进入RRC_CONNECT, 若UE已经在RRC_CONNECT，只需要发ul information transfer传NAS。
MME侧上下文的建立释放，通过NAS的attach，detach。