我們知道,,在LTE系統(tǒng)中,UE使用小區(qū)搜索過程來識(shí)別小區(qū),,并獲得下行同步,,進(jìn)而UE可以讀取小區(qū)廣播信息并駐留、使用網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務(wù),。 此過程在初始接入和切換中都會(huì)用到,。 今天春天工作室試圖對(duì)其中的某些關(guān)鍵部分進(jìn)行梳理和解析,因文字描述起來篇幅浩大且不容易理解,,故本文中更多采用貼圖+注釋的方式,。 小區(qū)搜索的目的總結(jié)如下: 1) 檢測(cè)小區(qū)的物理層小區(qū)ID(Physical Cell-ID) 通過PSS和SSS檢測(cè)獲取小區(qū)ID 2)完成時(shí)間/頻率同步 時(shí)間同步:獲取10ms無線幀同步,、40msPBCH TTI同步 頻率同步:與eNodeB載波頻率同步 3) 下行CP模式檢測(cè):normal模式 或者extended模式 4)檢測(cè)eNodeB所用的發(fā)射天線端口數(shù) 5)讀取PBCH(即MIB) 獲取SFN,、下行系統(tǒng)帶寬,、PHICH配置信息 6) 根據(jù)不同場(chǎng)景,支持最強(qiáng)小區(qū),、多個(gè)小區(qū)和存儲(chǔ)小區(qū)列表(Stored-InformationCell Search)等多種模式的小區(qū)搜索,。 同步信號(hào)總是占用可用頻譜的中間62個(gè)子載波(不考慮DC子載波)。不論小區(qū)分配了多大帶寬,,UE只需處理這62個(gè)子載波,。同步信號(hào)具體來說,是由一個(gè)PSS信號(hào)和一個(gè)SSS信號(hào)組成,。同步信號(hào)每個(gè)無線幀發(fā)送兩次,。見下圖(TDD)。
更詳細(xì)的過程描述如下: 1. UE上電之后,在可能存在LTE小區(qū)的中心頻點(diǎn)上檢測(cè)主同步信號(hào)PSS,。UE以接收信號(hào)強(qiáng)度(具體取決與終端芯片的實(shí)現(xiàn))來判斷這個(gè)頻點(diǎn)周圍是否可能存在小區(qū),。如果UE保存了上次關(guān)機(jī)時(shí)的頻點(diǎn)和運(yùn)營商信息,則開機(jī)后會(huì)先在上次駐留的小區(qū)上嘗試搜索PSS,; 如果沒有,,UE就要結(jié)合自己的頻段支持能力,在劃分給LTE系統(tǒng)的band上做全頻段掃描,,若發(fā)現(xiàn)信號(hào)較強(qiáng)的頻點(diǎn),、就認(rèn)為可能存在LTE小區(qū)、并去嘗試匹配PSS,; 2. 在這個(gè)中心頻點(diǎn)周圍收PSS(主同步信號(hào))并進(jìn)行碼域的匹配,,因?yàn)镻SS占用了中心頻帶的6RB,因此這種設(shè)計(jì)可以兼容所有的系統(tǒng)帶寬。 PSS信號(hào)以5ms為周期重復(fù),,在子幀#0發(fā)送,,并且是ZC序列,具有良好的相關(guān)性,。 因此,,UE將第1步中接收到的6RB上的總能量,用ZC序列進(jìn)行碼域的匹配,,據(jù)此可以得到小區(qū)組里的小區(qū)ID,,同時(shí)確定5ms的時(shí)隙邊界。 另外,,在后面檢測(cè)出來SSS之后,,還通過檢測(cè)這個(gè)信號(hào)就可以知道循環(huán)前綴的長度以及采用的是FDD還是TDD。 因?yàn)門DD的PSS是放在特殊子幀里面的,,位置有所不同,,由此可推斷出是FDD還是TDD。 但是,,由于PSS是5ms重復(fù)的,5MS里的PSS完全相同,,因此,,在第2步中,還無法獲得無線幀同步(10ms),,只能獲得5MS定時(shí),;
另外,,系統(tǒng)幀號(hào)SFN以及天線個(gè)數(shù)的設(shè)計(jì),,比較精巧: SFN位長為10bit,取值為0~1023,。在PBCH的MIB中,,只廣播了SFN的前8位,而剩下的SFN的后2位,,是根據(jù)該幀在PBCH 40ms周期窗口的位置確定:第一個(gè)10ms幀為00,,第二幀為01,第三幀為10,,第四幀為11,。 而PBCH的40ms窗口、手機(jī)可以通過盲檢確定的,。 天線個(gè)數(shù),,是隱含在PBCH的CRC里面的。因?yàn)镻BCH的位置固定,,承載MIB內(nèi)容,,因而MIB不需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)度,所以PBCH的CRC16個(gè)比特,,還可以再做點(diǎn)文章并加以利用的,。 基站是通過天線個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)16比特的特征串(36211里定義),對(duì)PBCH的CRC部分進(jìn)行加擾,; 反過來,,UE又可以通過CRC部分的校驗(yàn),推斷出基站的天線端口的配置,?!?這就是MIB的內(nèi)容里面,可以不需要攜帶天線端口數(shù)的原因,。因?yàn)椴恍枰獢y帶,。通過CRC能搞定。 (上面這張圖,,要仔細(xì)看) 5. 至此,,UE實(shí)現(xiàn)了和eNB的定時(shí)及同步; 6. 要完成小區(qū)搜索,,僅僅接收PBCH是不夠的,,因?yàn)镻BCH只是攜帶了非常有限的系統(tǒng)信息,,更多更詳細(xì)的系統(tǒng)信息是由SIBs攜帶的,因此后面UE還需要接收SIBs,,即UE需要接收承載在PDSCH上的BCCH信息,。為此UE需進(jìn)行如下的動(dòng)作: a) 接收PCFICH。此時(shí)該信道的頻域RBG資源可以根據(jù)物理小區(qū)ID推算出來(TS362116.7.4),,通過接收解碼PCFICH得到PDCCH的symbol數(shù)目(CFI),; b) 在PDCCH信道域的公共搜索空間里查找發(fā)送到SI-RNTI的候選PDCCH,如果找到一個(gè)并通過了相關(guān)的CRC校驗(yàn),,那就意味著有相應(yīng)的SIB消息,,于是接收PDSCH,解調(diào)PDSCH里對(duì)應(yīng)的SIB內(nèi)容,,譯碼后將SIB上報(bào)給高層協(xié)議棧,; c) 不斷接收SIB,上層(RRC)會(huì)判斷接收的系統(tǒng)消息是否足夠,,如果足夠則停止接收SIB,。至此,小區(qū)搜索過程才完全結(jié)束,。 d) 另外,,SIBs的調(diào)度除了SIB1外均是以SI為單位調(diào)度的。調(diào)度機(jī)制及系統(tǒng)消息的更新機(jī)制及映射到同一個(gè)SI的約束關(guān)系,,此處不作詳細(xì)探討,,請(qǐng)參考春天工作室之前的文章。 注意上圖的兩個(gè)system information(SI)中,,第一個(gè)SI給UE調(diào)度了SIB2/SIB3,第二個(gè)SI給UE調(diào)度了SIB5/SIB6/SIB7,。 即SIB2/SIB3映射到了一個(gè)SI,,而SIB5/SIB6/SIB7又映射到了另外一個(gè)SI。 最后,,給大家留兩個(gè)問題思考:UE空閑態(tài)下需要讀多少SIB取決于哪些因素,? 為什么LTE中要以SI調(diào)度(除MIB/SIB1外),而不是跟UMTS一樣直接以SIB為單位,? ------------------------------------------------- LTE系統(tǒng)廣播中的vaule tag的梳理和解析 LTE中系統(tǒng)信息廣播的調(diào)度機(jī)制解析 eSRVCC過程中切換定時(shí)器的梳理和解析(續(xù)) CSFB & IMS終端(VOLTE)四種工作模式的梳理及解析 春天工作室:LTE空閑態(tài)下DRX及尋呼機(jī)制解析 LTE下行無線鏈路監(jiān)測(cè)及同步失步機(jī)制 |
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