小區(qū)搜索過程之后,UE已經(jīng)與小區(qū)取得下行同步,得到小區(qū)的PCI(Physical Cell ID)以及檢測到幀的timing(即10ms timing)。接著,UE需要獲取到小區(qū)的系統(tǒng)信息(System Information),以便接入該小區(qū)并在該小區(qū)內正確地工作。
系統(tǒng)信息是小區(qū)級別的信息,即對接入該小區(qū)的所有UE生效。系統(tǒng)信息是以系統(tǒng)信息塊(System Information Block,SIB)的方式組織的,每個SIB包含了與某個功能相關的一系列參數(shù)集合。SIB的類型包括:

圖:系統(tǒng)信息類型
并不是所有的SIB都必須存在。例如對于運營商的基站而言,就不需要SIB9,如果某小區(qū)不提供MBMS,就不需要SIB13。
有3種類型的RRC消息用于傳輸系統(tǒng)信息:MIB消息、SIB1消息、一個或多個SI消息。

圖:3類用于發(fā)送系統(tǒng)信息的RRC消息
注意:物理層限制了某個SIB(個人覺得更好的描述是SI和SIB1)的最大size。如果使用DCI format 1C,則最大size為1736 bit(217 byte);如果使用DCI format 1A,則最大size為2216 bit(277 byte)。
MIB在PBCH上傳輸。BCH時域上位于子幀0的第2個slot的前4個OFDM symbol,頻域上占據(jù)72個中心子載波(不含DC)。對應RE不能用于發(fā)送DL-SCH數(shù)據(jù)。

圖:BCH傳輸信道的資源映射

圖:MIB在時域上的調度
SIB1的周期為80ms,且在該周期內SFN % 2 = 0的系統(tǒng)幀的子幀5上重復發(fā)送同一SIB1。但與MIB所在的時頻位置固定不同,SIB1和SI消息都在PDSCH上傳輸,且SIB1和SI消息所占的RB(頻域上的位置)及其傳輸格式是動態(tài)調度的,并由SI-RNTI加擾的PDCCH來指示。

圖:SIB1在時域上的調度
每個SI消息包含了一個或多個除SIB1外的擁有相同調度需求的SIB(這些SIB有相同的傳輸周期)。一個SI消息包含哪些SIB是通過schedulingInfoList指定的。每個SIB只能包含在一個SI消息中,且SIB2總是放在schedulingInfoList指定的SI列表的第一個SI消息項中,所以schedulingInfoList中并不指定SIB2所在的SI。

圖:SIB1信息(包含了SI的調度信息)
每個SI消息只在一個SI窗口(SI-windows)中傳輸:1)一個SI消息跟一個SI窗口相關聯(lián),該SI窗口內只能發(fā)這個SI消息且可以重復發(fā)送多次(發(fā)多少次,在哪些子幀上發(fā)送等,取決于eNodeB的實現(xiàn)),但不能發(fā)送其它SI消息;2)SI窗口之間是緊挨著的,既不重疊,也不會有空隙;3)所有SI消息的SI窗口長度都相同;4)不同SI消息的周期是相互獨立的。
前面我們已經(jīng)介紹過MIB和SIB1的時域調度,接下來我們會詳細介紹SI消息的時域調度。
首先需要確認每個SI消息對應的SI窗口的起始位置以及SI窗口的長度。
SI窗口的長度由SystemInformationBlockType1的si-WindowLength字段指定,其以ms為單位。
SystemInformationBlockType1的schedulingInfoList指定了SI消息的列表,每個SI消息在該列表中的順序以n表示(從1開始)。假如schedulingInfoList中指定了4個SI消息,則會有4個連續(xù)的SI窗口用于發(fā)送這4個SI消息,而n表明了SI消息在第幾個SI窗口。
此時每個SI消息有一個x = (n - 1) * w,其中w為si-WindowLength?梢钥闯,x是以ms為單位的。
則SI窗口的起始幀滿足SFN % T = FLOOR(x / 10),其中T為對應SI消息的周期,由si-Periodicity指定。SFN % T保證了SI的周期,FLOOR(x / 10)確定SI窗口在周期內的起始系統(tǒng)幀(一個系統(tǒng)幀為10ms,所以有x / 10)。
SI窗口的起始子幀為#a,其中a = x % 10。
從公式可以看出,x決定了SI窗口在該SI周期內的起始幀和起始子幀; SFN % T保證了SI窗口在SI周期內只出現(xiàn)一次;而x = (n - 1) * w保證了SI窗口之間緊挨,不重疊,沒有空隙。(SI窗口起始幀和起始子幀的的計算,詳見36.331的5.2.3節(jié))
SI窗口確定了以后,eNodeB會決定在該窗口內調度多少次同一SI,不同廠商的實現(xiàn)可能不同。但某些子幀不能用于調度SI消息:
下圖是一個關于SI調度的例子。

圖:SI調度的一個例子
可以看出,SI不需要再時間窗內的連續(xù)子幀上傳輸。并且,在某個子幀上是否存在SI消息,是通過SI-RNTI加擾的PDCCH來指示的。
在SI較小而系統(tǒng)帶寬較大的情況下,一個子幀可能足以發(fā)送該SI,但在其它情況下,可能需要使用多個子幀來發(fā)送一個SI消息。在后一種情況,會將整個SI消息進行信道編碼后分成多份,然后放在多個子幀(不要求是連續(xù)子幀)上傳輸。而不是先分割成多份,然后獨立地信道編碼后傳輸。
載波聚合對系統(tǒng)信息的影響
UE只會在PCell上從廣播消息中獲取系統(tǒng)信息。對于SCell而言,其系統(tǒng)信息是在添加SCell時,通過RRCConnectionReconfiguration的SCellToAddMod-r10下發(fā)給UE的。如果某個SCell的系統(tǒng)信息發(fā)生改變,eNodeB會讓UE先釋放該SCell,然后重新添加該SCell以通知UE系統(tǒng)信息的變化。這從36.331中的5.3.10.3b中可以看出,在添加SCell(SCell addition)時,是應用radioResourceConfigCommonSCell的配置的,但在修改SCell(SCell modification)的信息時,是不應用radioResourceConfigCommonSCell的配置的,所以需要先刪除再添加SCell以通知UE該SCell系統(tǒng)信息的變化。
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LTE 系統(tǒng)消息包括1個MIB(Master Information Block)和多個SIB(System Information Block),MIB消息在PBCH上廣播,SIB通過PDSCH的RRC(through Radio Resource Control)消息下發(fā)。SIB1 由 "SystemInformationBlockType 1" 消息承載, SIB2 和其它SIB由"SystemInformation (SI)" 消息承載。一個SI消息可以包含一個活多個SIB。
1. MIB 獲得下行同步后用戶首先要做的就是尋找MIB 消息,MIB中包含著UE要從小區(qū)獲得的至關重要的信息。
2. SIB1 在SystemInformationBlockType1 消息中,包含UE小區(qū)接入需要的信息以及其它SIB的調度信息:
3. SIB2 包含所有UE通用的無線資源配置信息:
4. SIB3 包含通用的頻率內/頻率間/異系統(tǒng)小區(qū)重選所需的信息
5. SIB4 包含LTE同頻小區(qū)重選的鄰區(qū)信息,如鄰區(qū)列表,鄰區(qū)黑名單,封閉用戶群組(CSG:Closed Subscriber Group) 的物理小區(qū)標識號(PCIs :Physical Cell Identities (PCIs), CSG 用于支持 Home eNB。
6. SIB5 包含LTE異頻小區(qū)重選的鄰區(qū)信息,如:鄰區(qū)列表,載波頻率,小區(qū)重選優(yōu)先級,用戶從當前服務小區(qū)到其它高/低優(yōu)先級頻率的門限,等
7. SIB6 包含到UTRAN的異系統(tǒng)切換所需的信息
8. SIB7 包含到GERAN的異系統(tǒng)切換所需的信息:
9. SIB8 包含到eHRPDCCH的異系統(tǒng)小區(qū)重選信息(eHRPD:evolved High Rate Packet Data,如連到LTE EPC的1xEV-DO Rev.A:
10. SIB9 包含Home eNB的名稱,Home eNB是微微小區(qū),用于居民區(qū)或小商業(yè)區(qū)域的小型基站
11. SIB10 主要用于公眾通知 ETWS (地震海嘯預警系統(tǒng)) :尋呼過程用于有ETWS能力的手機,處于RRC空閑或者RRC連接狀態(tài)監(jiān)聽SIB10和SIB11。
12. SIB11 用于ETWS第二次通知
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