LTE小區(qū)搜索過程(詳解)[技術(shù)學(xué)習(xí)]

1、byxLTE小區(qū)搜索過程a) UE一開機，就會在可能存在LTE小區(qū)的幾個中心頻點上接收數(shù)據(jù)并計算帶寬RSSI，以接收信號強度來判斷這個頻點周圍是否可能存在小區(qū)(應(yīng)該說只是可能)，如果UE能保存上次關(guān)機時的頻點和運營商信息，則開機后可能會先在上次駐留的小區(qū)上嘗試駐留；如果沒有先驗信息，則很可能要全頻段搜索，發(fā)現(xiàn)信號較強的頻點，再去嘗試駐留。b) 然后在這個中心頻點周圍收PSS（primary synchronization signal）和SSS（secondary synchronization signal），這兩個信號和系統(tǒng)帶寬沒有限制，配置是固定的，而且信號本身以5ms為周期重復(fù)，并且是

2、ZC序列，具有很強的相關(guān)性，因此可以直接檢測并接收到，據(jù)此可以得到小區(qū)ID，同時得到小區(qū)定時的5ms邊界；這里5ms的意思是說：當(dāng)獲得同步的時候，我們可以根據(jù)輔同步信號往前推一個時隙左右，得到5ms的邊界，也就是得到Subframe#0或者Subframe#5，但是UE尚無法準(zhǔn)確區(qū)分。c)5ms邊界得到后，根據(jù)PBCH的時頻位置，使用滑窗方法盲檢測，一旦發(fā)現(xiàn)CRC校驗結(jié)果正確，則說明當(dāng)前滑動窗就是10ms的幀邊界，可以接收PBCH了，因為PBCH信號是存在于每個slot#1中，而且是以10ms為周期；如果UE以上面提到的5ms邊界來向后推算一個Slot，很可能接收到slot#6，所以就必須使用

3、滑動窗的方法，在多個可能存在PBCH的位置上接收并作譯碼，只有接收數(shù)據(jù)塊的crc校驗結(jié)果正確，才基本可以確認(rèn)這次試探的滑窗落到了10ms邊界上，也就是無線幀的幀頭找到了。也就是說同步信號是5ms周期的，而PBCH和無線幀是10ms周期的，因此從同步信號到幀頭映射有一個試探的過程。接著可以根據(jù)PBCH的內(nèi)容得到系統(tǒng)幀號和帶寬信息，以及PHICH的配置；一旦UE可讀取PBCH,并且接收機預(yù)先保留了整個子幀的數(shù)據(jù)，則UE同時可讀取獲得固定位置的PHICH及PCIFICH信息，否則一般來說至少要等到下一個下行子幀才可以解析PCFICH和PHICH，因為PBCH存在于slot#1上，本子幀的PHICH和

4、PCFICH的接收時間點已經(jīng)錯過了。d)至此，UE實現(xiàn)了和eNB的定時同步；要完成小區(qū)搜索，僅僅接收PBCH是不夠的，還需要接收SIB，即UE接收承載在PDSCH上的BCCH信息。為此必須進(jìn)行如下操作： a) 接收PCFICH，此時該信道的時頻資源就是固定已知的了，可以接收并解析得到PDCCH的symbol數(shù)目；b) 接收PHICH，根據(jù)PBCH中指示的配置信息接收PHICH；c) 在控制區(qū)域內(nèi)，除去PCFICH和PHICH的其他CCE上，搜索PDCCH并做譯碼；d) 檢測PDCCH的CRC中的RNTI，如果為SI-RNTI，則說明后面的PDSCH是一個SIB，于是接收PDSCH，譯碼后將SI

5、B上報給高層協(xié)議棧；e)不斷接收SIB，HLS會判斷接收的系統(tǒng)消息是否足夠，如果足夠則停止接收SIB至此，小區(qū)搜索過程才差不多結(jié)束。2 在數(shù)據(jù)接收過程中，UE還要根據(jù)接收信號測量頻偏并進(jìn)行糾正，實現(xiàn)和eNB的頻率同步； 對于PHY來說，一般不作SIB的解析，只是接收SIB并上報。只要高層協(xié)議棧沒有下發(fā)命令停止接收，則PHY要持續(xù)檢測PDCCH的SI-RNTI，并接收后面的PDSCH。DRX在MAC層的概念，應(yīng)該是說對PDCCH的監(jiān)視是否是持續(xù)的還是周期性的，DRX功能的啟用與否只在RRC connect狀態(tài)下才有意義。BCCH映射到DLSCH上的PDU是通過SI-RNTI在物理層CRC之后在P

6、DSCH上發(fā)送的，這其中包含SIB1和SIB2的內(nèi)容，PBCH上發(fā)送的MIB只包含三個內(nèi)容：系統(tǒng)帶寬，系統(tǒng)幀號，PHICH配置信息。UE在兩種搜索空間完成PDCCH的解碼工作，一種是common search space，另一種是UE-specific search space，前者起始位置固定，用于存放由RARNTI，SIRNTI，PRNTI標(biāo)識的TB。當(dāng)上層指示物理層需要讀取SIB后，物理層可以在第一個搜素空間搜索SIRNTI標(biāo)識的TB。UE讀取PDSCH中的BCCH，與讀取PDCCH，獲得control information過程屬于control plane的內(nèi)容，在小區(qū)搜索過程中，要

7、判斷是否能夠駐留該小區(qū)，應(yīng)該有一個SIB接收過程，而因為BCCH映射到物理信道上也是PDSCH，要接收BCCH，前面這些過程不能或缺。當(dāng)然了，這個過程并不是永久性做下去，高層協(xié)議棧判斷，如果接收到了想要的SIB，就可以停下來了。SIB的接收其實也并不一定需要一直接收檢測，你說的DRX可以有這樣的作法：在通過PBCCH獲得MIB以后，可以判斷出想要的SIB的位置，只在該位置上接收PDSCH就可以了。這樣可以省電，但是需要HLS和PHY交互更加緊密，需要能夠根據(jù)幀號唯一確定想要的SIB的位置。2 在數(shù)據(jù)接收過程中，UE還要根據(jù)接收信號測量頻偏并進(jìn)行糾正，實現(xiàn)和eNB的頻率同步； UE的頻偏校正，應(yīng)

8、該在讀取PBCH等控制信道過程中獲得糾正。頻偏估計和糾正不必等到滑窗結(jié)束，只要確信當(dāng)前頻點上有LTE信號，則可以根據(jù)OFDM信號的特點做FOE，并糾正頻偏。不過只有滑窗成功，才可以得到PBCH。EUTRA支持的帶寬從1.4M到20M(Rel.8). UE在剛一開機時，并不知道系統(tǒng)的帶寬是多少。為了使UE能夠較快的獲得系統(tǒng)的頻率和同步信息。與UMTS類似，LTE中設(shè)計了主同步信道和輔同步信道。無論系統(tǒng)的帶寬為多少，主同步信道和附同步信道都位于頻率中心的1.08M的帶寬上，包含6個RB，72個子載波。實際上，同步信道只使用了頻率中心（DC）周圍的62個子載波，兩邊各留5個子載波用做保護波段。 同步

9、信號在一個十秒的幀內(nèi)，傳送兩次。在LTE FDD的幀格式中，主同步信號位于slot0和slot10的最后一個OFDM符號上。輔同步信號位于主同步信號的前面一個OFDM符號上。在LTE TDD的幀格式中，主同步信號位于子幀1和子幀6的第三個OFDM符號上。輔同步信號位于子幀0和子幀5的最后一個OFDM符號上（也就是Slot 1 和Slot 11）。利用主、輔同步信號相對位置的不同，終端可以在小區(qū)搜索的初始階段識別系統(tǒng)是TDD還是FDD。 UE一開機，就會在可能存在LTE小區(qū)的幾個中心頻點上接收數(shù)據(jù)并計算帶寬RSSI，以接收信號強度來判斷這個頻點周圍是否可能存在小區(qū)，如果UE能保存上次關(guān)機時的頻點

10、和運營商信息，則開機后可能會先在上次駐留的小區(qū)上嘗試駐留；如果沒有先驗信息，則需要進(jìn)行全頻段搜索。 然后UE在這個中心頻點周圍嘗試接收PSS（primary synchronization signal），規(guī)范中（36.211）定義了3個PSS信號，使用長度為62的頻域ZadoffChu序列，每個PSS信號與物理層小區(qū)標(biāo)識組內(nèi)的一個物理層小區(qū)標(biāo)識相對應(yīng)。UE捕獲了系統(tǒng)的PSS后，就可以獲知：（1）：小區(qū)中心頻點的頻率。（2）：小區(qū)在物理組內(nèi)的標(biāo)識（在0，1，2中間取值）。（3）：子幀的同步信息。對于FDD而言，由于主同步信號是位于Slot0或Slot10的最后一個OFDM符號，因而不管CP的長

11、度是多少，確定了PSS后就可以確定Slot（也就是子幀）的邊界。但是PSS在Slot0和Slot10上的內(nèi)容是相同的，目前還無法區(qū)分這兩個時系，無法獲得系統(tǒng)幀的信息。對于TDD而言，我的理解是，捕獲PSS后尚無法確定子幀邊界。但是隨后UE捕獲SSS，就可以確定子幀邊界，道理同上。 LTE中，傳輸模式不同（FDD OR TDD），PSS和SSS之間的時間間隔不同。CP的長度也會影響SSS的絕對位置（在PSS確定的情況下），因而，UE需要進(jìn)行至多4次的盲檢測。 SSS信號有168種不同的組合，對應(yīng)168個不同的物理小區(qū)組的標(biāo)識（在0到167之間取值）。這樣在SSS捕獲后，就可以獲得小區(qū)的物理ID，

12、PCIPSS3SSS。PCI是在物理層上用于小區(qū)間多種信號與信道的隨機化干擾的重要參數(shù)。SSS在每一幀的兩個子幀中所填內(nèi)容是不同的，進(jìn)而可以確定是前半幀還是后半幀，完成幀同步。同時，CP的長度也隨著SSS的盲檢成功而隨之確定。 在多天線傳輸?shù)那闆r下，同一子幀內(nèi)，PSS和SSS總是在相同的天線端口上發(fā)射，而在不同的子幀上，則可以利用多天線增益，在不同的天線端口上發(fā)射。 至此，UE可以進(jìn)一步讀取PBCH了。PBCH中承載了系統(tǒng)MIB的信息。時域上，在一個無線幀內(nèi)，PBCH位于Slot1的前4個OFDM符號上（對FDD和TDD都是相同的，除去被參考信號占據(jù)的RE）。在頻域上，PBCH與PSCH、SS

13、CH一樣，占據(jù)系統(tǒng)帶寬中央的1.08MHz(DC子載波除外)。這樣在未知系統(tǒng)帶寬的情況下，UE也可以快速地捕獲PBCH的信息。所不同的是，此時已取得精確同步，PBCH不需要像PSCH、SSCH那樣在信道兩側(cè)保留空閑子載波，而是全部占用了帶寬內(nèi)的72個子載波。 PBCH信息的更新周期為40ms，在40ms周期內(nèi)傳送4次。這4個PBCH中每一個都能夠獨立解碼。通過解調(diào)PBCH，可以獲得：（1）：系統(tǒng)的帶寬信息。系統(tǒng)的帶寬信息是以資源塊個數(shù)的形式來表示的，有3個比特。LTE（Rel.8）支持 1.4M到20M的系統(tǒng)帶寬，對應(yīng)的資源塊數(shù)如下圖所示（2）：PHICH的配置。在PBCH中使用lbit指示PHICH的長度，2bit指示PHICH使用的頻域資源，即PHICH組的數(shù)量(每個PHICH組包含8個PHICH)。（3）：系統(tǒng)的幀號SFN。系統(tǒng)幀號SFN的長度為10Bit，在0到1023之間取值。在PBCH中只廣播SFN的前8位，因此，PBCH中的SFN只是在40ms的發(fā)送周期邊界發(fā)生變化。通過PBCH在40ms周期內(nèi)的相對位置就可以確定SFN的后兩位。（4）：系統(tǒng)的天線