4G信令

1云核信息体验团队

作者： 崔雅馨

审核： 张泽良07 连接态下的互操作—切换连接态下的4G/5G互操作——切换

下班了，小冬坐上了回家的公交车，在车上用

手机看起了视频。行驶的途中，小冬的手机信

号有时变成4G，有时又回到5G，但小冬的视频一直流畅地播放着。

切换流程（后简称切换），指的是连接态下4G/5G互操作的其中一种流程。可以使UE

在移动过程中，保持会话不断开的情况下，在5G网络和4G网络间进行切换。小冬看的视频能够流畅播放，是因为4G/5G网络通过在切换流程保持了手机的稳定接入~

终端在移动过程中，会在4G信号和5G信号之间切换。

这是因为在网络部署前期，5G信号覆盖范围通常小于

4G信号。

为了用户稳定的网络体验，当用户所处的位置

上4G信号强度大于5G信号时，基站会发起连

接态下的切换流程，将用户的接入网络从5G

切换到4G。是时候发起切换了截至目前，同学们已经学习了很多5G核心网的相关知识，但对于5G核

心网的前身，4G核心网却了解不多。其实，4G核心网（evolved packet

core，后简称EPC）在全球范围内有着更为广泛的应用。

和5G核心网一样，4G核心网由众多网元组成，但4G

网元大多身兼数职。在世界范围内，4G仍然是移动通信的主流，大部分人仍然在使用EPC进行上网和通信。

除了上述网元，4G核心网还存在众多网元，共同运转着4G的通信体系。我叫MME，我在4G核心网中负责管理UE的移动性~用户入网需要先找我，用户想要建立会话也要从我开始~我叫SGW，我会将用户的PDU会话送到对应的PGW网元我叫HSS，我这里存储了用户的个人信息~我叫PGW，我负责连通用户和Internet以及IMS~我叫PCRF，我可以给UE动态下发QCC策略，我也负责UE的计费~

我们合作~让用户不掉网~快快乐乐上网~

随着5G基站的覆盖增加，越来越多的用户能够享受更加快

速和安全的网络。但是，在5G完成成长起来之前，4G

和5G通常会紧密合作，让用户在5G信号范围内享受5G，

LTE课程

1. ofdm/mimo

2. EPC:核心网

3. CS：电路域

4. eNB：无线资源管理（基站）

5. x2口：eNB与eNB之间的接口

6. PDCCCH：下行控制信道

7. 传统FDM:为避免载波间干扰，需要在相邻的载波间保留一定保护间隔，大大降低了频谱效率。

8. 吞吐量：下载速率

9. GP：控制信令

10. TD-LTE

子帧= 1ms = 30720Ts

10:2:2 = 21952Ts : 4384Ts : 4384Ts

3:9:2 = 6592Ts : 19744Ts : 4384Ts

11. TD-SCDMA

时隙= 675us

DwPTS = 75us GP = 75us UpPTS = 125us

扰码：

WCDMA是一种码分多址的扩频通信系统，在上行方向用扰码来区分不同的UE，用正交可变扩频因子（OVSF）的信道化码进行扩频。在下行方向用扰码来识别不同的小区，用正交可变扩频因子的信道化码进行扩频，并用于分离同一小区内不同的下行信道。WCDMA系统的扩频和加扰过程如下图所示。

WCDMA下行方向共有8192个扰码，分成512组，每组包含1个主扰码和15个辅扰码，每个小区分配1个唯一的主扰码和对应的辅扰码组。下行公共信道用主扰码加扰，以识别不同的小区。

WCDMA下行方向用正交可变扩频因子（OVSF）的信道化码对信道进行扩频，并利用不同信道化码的正交性来分离不同的下行信道。OVSF码可以用码树来表示，码树上的码可以表示为Cch,SF,k，其中SF为扩频因子，k为码号，0  k  SF-1。OVSF码树上同一SF的码相互正交，不同SF且不同码树分支上的码也相互正交，但同一码树上不同SF的码不正交。由于下行信道要求相互正交，因此，当一个码被分配以后，其所在码树上的下层低速的码节点和上层高速的码节点将不能再被分配，即被阻塞。由于下行信道化码的这些特性，使得下行信道化码成为一种受限的资源，如果分配不合理，将会降低系统容量，因此下行信道化码的分配和管理是WCDMA系统中码资源管理的核心内容。

4g天线标准

4G天线标准是指在4G通信系统中使用的天线的规范和标准。天线在无线通信系统中起着非常重要的作用，它负责将电磁波能量转化为无线信号并进行辐射。4G天线标准的制定旨在保证通信系统的性能以及天线的互操作性。

首先，4G天线标准必须符合国家标准或国际标准。国家或国际标准是为了对通信系统进行统一管理和规范，以确保在不同地区或不同运营商中使用的天线具备相同的性能和互操作性。例如，在中国，批准发布的国家标准包括《GB/T 20240.10-2011 LTE设备无线接口天线规范》和《GB/T 20240.22-2011

LTE设备无线接口无线控制和用户平面上行传输的信令测量规范》。

其次，4G天线标准需要考虑天线的频率范围和增益。4G通信系统使用的频率范围较广，包括LTE（Long Term Evolution）和WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等多种制式。天线的频率范围需要满足不同制式的通信要求。同时，天线的增益需要足够高，以提高信号的覆盖范围和传输距离。

第三，4G天线标准需要定义天线的形状和尺寸。不同的应用场景和安装条件要求天线具备不同的形状和尺寸。例如，室内天线一般比较小巧，可以放置在办公室或家庭中的角落，而户外天线需要具备较大的尺寸和良好的耐久性，以适应不同的气候条件。

另外，4G天线标准还需要定义天线的极化方式和辐射特性。天线的极化方式可以是垂直极化、水平极化或圆极化等，不同的极化方式适用于不同的通信场景。天线的辐射特性包括辐射方向图和辐射功率等参数，可以帮助确定天线的辐射范围和信号覆盖情况。

此外，4G天线标准还需要考虑天线的安装方式和连接方式。天线可以通过螺纹接口、N型接口等不同的连接方式与通信设备相连，根据具体的应用场景和设备需求，选择合适的连接方式。天线的安装方式可以是固定安装、可调节安装或移动安装等，根据具体的场景和需求选择合适的安装方式。

随路信令（CAS:Channel Associated Signaling）：信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。目前我国采用的随路信令称为中国1号信令系统。

公共信道信令（CCS:Common Channel Signaling）：以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路的信令的信令方式。通常用于局间。目前我国采用的公共信道信令就是中国7号信令。

中国1号信令：为随路信令。为30/32时隙2048K局间中继传输方式，Timeslot 16被用来传递其话音通道的信令，记发器信令为MFC（多频互控，即用六个频率中的两个组合，成一组编码，共15种前向信令，用四个频率中的两个组合，成一组编码，共6种后向信令，前向是指主叫向被叫传送，后向是指被叫向主叫传送。），线路信令a,b,c,d为xx11。R2信令与中国1号信令的区别在于R2信令的记发器信令为DTMF（双音多频），线路信令a,b,c,d为xx01。

7号信令：SS7是一种公共信道信令。是将呼叫控制信息和其他业务信息通过一张独立的信令网络传输，由于将信令和话音通道分开，可采用高速数据链路传送信号，因而具有传输速度快、呼叫建立时间短、信号容量大等特点。SS7信令的标准化程度比R2信令好，但依然存在标准化兼容的问题。如国内的SS7称为中国7号信令。在应用上由于需要目的地编码等信息，作为局间传输时使用广泛，但作为用户端局接入使用时由于目的地编码资源问题存在，应用上没有PRI信令使用灵活、广泛。第0时隙用作帧同步信息通道，第16时隙用作公共信令通道，其余30时隙用作语音或数据通道。

7号信令的特点是：信令速度快，具有提供大量信令的潜力，具有改变和增加信令的灵活性，便于开放新业务，在通话时可以随意处理信令，成本低。目前得到广泛应用。CCITT自1980年提出7号信令黄皮书，先后多次修正，至1993年提出白皮书。

中国7号信令规范于1990年8月实施，该规范是以CCITT于1988年颁布的蓝皮书为参考制订的，只在电话网中使用，即只采用了消息传递部分（MTP）和电话用户部分（TUP）。