LTE中小区搜索过程705.pdf

《LTE中小区搜索过程705.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LTE中小区搜索过程705.pdf（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、LTE 中小区搜索过程图解 我们知道在 LTE 系统中，UE 使用小区搜索过程来识别小区，并获得下行同步，进而 UE 可以读取小区广播信息并驻留、使用网络提供的各种服务。此过程在初始接入和切换中都会用到。小区搜索的目的总结如下：1）检测小区的物理层小区 ID（Physical Cell-ID）通过 PSS 和 SSS 检测获取小区 ID 2）完成时间/频率同步 时间同步：获取 10ms 无线帧同步、40msPBCH TTI 同步 频率同步：与 eNodeB 载波频率同步 3）下行 CP 模式检测：normal 模式 或者 extended 模式 4）检测 eNodeB 所用的发射天线端口数 5

2、）读取 PBCH（即 MIB）获取 SFN、下行系统带宽、PHICH 配置信息 6）根据不同场景，支持最强小区、多个小区和存储小区列表（Stored-InformationCell Search）等多种模式的小区搜索。同步信号总是占用可用频谱的中间 62 个子载波（不考虑 DC 子载波）。不论小区分配了多大带宽，UE 只需处理这 62 个子载波。同步信号具体来说，是由一个 PSS 信号和一个 SSS 信号组成。同步信号每个无线帧发送两次。规范定义了 3 个 PSS，使用长度为 62 的频域 Zadoff-Chu（ZC）序列。每个 PSS 信号与物理层小区标识组内的一个物理层小区标识对应。SSS

3、 信号有 168 种，与 168 个物理层小区标识组对应。故 UE 在获得了 PSS 和 SSS 信号后即可确定当前小区标识（cell id）。下行参考信号用于更精确的时间同步和频率同步。（注意，此步是辅助性的。CRS 的目的主要还是测量和信道估计）。完成小区搜索后 UE 可获得时间/频率同步，小区 ID 识别，CP 长度检测、FDD or TDD 等。1.UE 上电之后，在可能存在 LTE 小区的中心频点上检测主同步信号 PSS。UE 以接收信号强度(具体取决与终端芯片的实现)来判断这个频点周围是否可能存在小区。如果 UE 保存了上次关机时的频点和运营商信息，则开机后会先在上次驻留的小区上尝

4、试搜索 PSS；如果没有，UE 就要结合自己的频段支持能力，在划分给 LTE 系统的 band 上做全频段扫描，若发现信号较强的频点、就认为可能存在 LTE 小区、并去尝试匹配 PSS；2.在这个中心频点周围收 PSS（主同步信号）并进行码域的匹配，因为 PSS 占用了中心频带的 6RB（126=72 子载波），因此这种设计可以兼容所有的系统带宽。PSS 信号以 5ms为周期重复，在子帧#0 发送，并且是 ZC 序列，具有良好的相关性。因此，UE 将第 1步中接收到的 6RB 上的总能量，用 ZC 序列进行码域的匹配，据此可以得到小区组里的小区 ID，同时确定 5ms 的时隙边界。另外，在后面

5、检测出来 SSS 之后，还通过检测这个信号就可以知道循环前缀的长度以及采用的是 FDD 还是 TDD。因为 TDD 的 PSS 是放在特殊子帧里面的，位置有所不同，由此可推断出是 FDD 还是 TDD。但是，由于 PSS是 5ms 重复的，5MS 里的 PSS 完全相同，因此，在第 2 步中，还无法获得无线帧同步（10ms)，只能获得 5MS 定时；3.5ms 时隙同步后，在 PSS 基础上搜索 SSS，SSS 由两个 m 序列级联而成，前后半帧的映射顺序正好相反，因此只要接收到两个 SSS 就可以确定 10ms 的边界，达到了帧同步的目的。由于 SSS 信号携带了小区组 ID，结合前面的 P

6、SS，就可以获得物理小区 ID（CELL ID）。cell id:323=107*3+2 4.在获得下行同步以后，就可以读取 PBCH 了，通过上面两步还可以获得下行参考信号的结构(位置)，通过解调参考信号、可以进一步的精确的时隙与频率同步，同时 CRS 还可以为解调 PBCH 做信道估计。PBCH 在子帧#0 的 slot#1 上发送，通过解调 PBCH，可以得到系统帧号和带宽信息，以及 PHICH 的配置、天线数配置等。另外，系统帧号 SFN 以及天线个数的设计，比较精巧:SFN 位长为 10bit，取值为 01023。在 PBCH 的 MIB 中，只广播了 SFN 的前 8 位，而剩下的

7、 SFN 的后 2 位，是根据该帧在PBCH 40ms 周期窗口的位置确定：第一个 10ms 帧为 00，第二帧为 01，第三帧为 10，第四帧为 11。而 PBCH 的 40ms 窗口、手机可以通过盲检确定的。天线个数，是隐含在 PBCH 的 CRC 里面的。因为 PBCH 的位置固定，承载 MIB 内容，因而MIB不需要动态调度，所以PBCH的CRC16个比特，还可以再做点文章并加以利用的。基站是通过天线个数对应 16 比特的特征串（36.211 里定义），对 PBCH 的 CRC 部分进行加扰；反过来，UE 又可以通过 CRC 部分的校验，推断出基站的天线端口的配置。5.至此，UE 实现

8、了和 eNB 的定时及同步；6.要完成小区搜索，仅仅接收 PBCH 是不够的，因为 PBCH 只是携带了非常有限的系统信息，更多更详细的系统信息是由 SIBs 携带的，因此后面 UE 还需要接收 SIBs，即 UE 需要接收承载在 PDSCH 上的 BCCH 信息。为此 UE 需进行如下的动作：a)接收PCFICH。此时该信道的频域RBG资源可以根据物理小区ID推算出来(TS36.211 6.7.4)，通过接收解码 PCFICH 得到 PDCCH 的 symbol 数目（CFI）；b)在 PDCCH 信道域的公共搜索空间里查找发送到 SI-RNTI 的候选 PDCCH，如果找到一个并通过了相关

9、的 CRC 校验，那就意味着有相应的 SIB 消息，于是接收 PDSCH，解调 PDSCH里对应的 SIB 内容，解码后将 SIB 上报给高层协议栈；c)不断接收 SIB，上层（RRC）会判断接收的系统消息是否足够，如果足够则停止接收 SIB。至此，小区搜索过程才完全结束；d)另外，SIBs 的调度除了 SIB1 外均是以 SI 为单位调度的。调度机制及系统消息的更新机制及映射到同一个 SI 的约束关系，此处不作详细探讨。注意上图的两个 system information（SI）中，第一个 SI 给 UE 调度了 SIB2/SIB3，第二个 SI给 UE 调度了 SIB5/SIB6/SIB7

10、。即 SIB2/SIB3 映射到了一个 SI，而 SIB5/SIB6/SIB7 又映射到了另外一个 SI。UE 依靠 PDCCH 上的 SI-RNTI 来确定是否有被调度接收的 SI。MIB 只有有限的 3 个参数：下行系统带宽、PHICH 的配置、系统帧号 SFN，为什么还要单独设计，甚至单独给一个 PBCH 信道，而且其时频资源均已知（有固定的时间和频率位置）？MIB 不参与调度，而其他的 SIB 消息，最终映射到 PDSCH，是要参与调度的。即，针对小区内所有用户的 SIBs，是需要和用户的专用数据、CCCH 及寻呼等这些一起复用 PDSCH 信道、并最终由 MAC 层统一调度的。既然调度，UE 需要检测 PDCCH；而盲检 PDCCH 能成功，必须首先要知道下行系统带宽，PHICH的配置，以及 SFN 这三个参数了那结论就很明显了这三个参数必须首先要让 UE 能读取出来，否则后面的 SIBs 根本没法读取，甚至连小区搜索都完成不了。RRC_IDLE：MIB、SIB1、SIB2SIB8（视 UE 支持能力及网络参数配置而定）RRC_CONNECTED：MIB、SIB1、SIB2（SIB3 一般不读。读不读取决于终端实现及 RRC 层协议栈的需要，目前从测试情况来看连接态下是不需要读 SIB3 的）