【資料名稱】：LTE小區(qū)搜索

【資料作者】：HW

【資料日期】：2012-1-1

【資料語言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

LTE小區(qū)搜索過程

a) UE一開機(jī)，就會(huì)在可能存在LTE小區(qū)的幾個(gè)中心頻點(diǎn)上接收數(shù)據(jù)并計(jì)算帶寬RSSI，以接收信號(hào)強(qiáng)度來判斷這個(gè)頻點(diǎn)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(jī)時(shí)的頻點(diǎn)和運(yùn)營(yíng)商信息，則開機(jī)后可能會(huì)先在上次駐留的小區(qū)上嘗試駐留；如果沒有先驗(yàn)信息，則很可能要全頻段搜索，發(fā)現(xiàn)信號(hào)較強(qiáng)的頻點(diǎn)，再去嘗試駐留。
b) 然后在這個(gè)中心頻點(diǎn)周圍收PSS（primary synchronization signal）和SSS（secondary synchronization signal），這兩個(gè)信號(hào)和系統(tǒng)帶寬沒有限制，配置是固定的，而且信號(hào)本身以5ms為周期重復(fù)，并且PSS是ZC序列，SSS是M序列，具有很強(qiáng)的相關(guān)性，因此可以直接檢測(cè)并接收到，據(jù)此可以得到小區(qū)ID，同時(shí)得到小區(qū)定時(shí)的5ms邊界；這里5ms的意思是說：當(dāng)獲得同步的時(shí)候，我們可以根據(jù)輔同步信號(hào)往前推一個(gè)時(shí)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(shí)頻位置，使用滑窗方法盲檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)CRC校驗(yàn)結(jié)果正確，則說明當(dāng)前滑動(dòng)窗就是10ms的幀邊界，可以接收PBCH了，因?yàn)镻BCH信號(hào)是存在于每個(gè)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(gè)Slot，很可能接收到slot#6，所以就必須使用滑動(dòng)窗的方法，在多個(gè)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(yàn)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(hào)是5ms周期的，而PBCH和無線幀是10ms周期的，因此從同步信號(hào)到幀頭映射有一個(gè)試探的過程。接著可以根據(jù)PBCH的內(nèi)容得到系統(tǒng)幀號(hào)和帶寬信息，以及PHICH的配置；一旦UE可讀取PBCH,并且接收機(jī)預(yù)先保留了整個(gè)子幀的數(shù)據(jù)，則UE同時(shí)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(gè)下行子幀才可以解析PCFICH和PHICH，因?yàn)镻BCH存在于slot#1上，本子幀的PHICH和PCFICH的接收時(shí)間點(diǎn)已經(jīng)錯(cuò)過了。
d)至此，UE實(shí)現(xiàn)了和eNB的定時(shí)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(shí)該信道的時(shí)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(cè)PDCCH的CRC中的RNTI，如果為SI-RNTI，則說明后面的PDSCH是一個(gè)SIB，于是接收PDSCH，譯碼后將SIB上報(bào)給高層協(xié)議棧；
e)不斷接收SIB，HLS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(hào)測(cè)量頻偏并進(jìn)行糾正，實(shí)現(xiàn)和eNB的頻率同步；

對(duì)于PHY來說，一般不作SIB的解析，只是接收SIB并上報(bào)。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(cè)PDCCH的SI-RNTI(系統(tǒng)信息-RNTI)，并接收后面的PDSCH。
DRX在MAC層的概念，應(yīng)該是說對(duì)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PDSCH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(gè)內(nèi)容：系統(tǒng)帶寬，系統(tǒng)幀號(hào)，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(shí)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(gè)搜素空間搜索SIRNTI標(biāo)識(shí)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，要判斷是否能夠駐留該小區(qū)，應(yīng)該有一個(gè)SIB接收過程，而因?yàn)锽CCH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(gè)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(shí)也并不一定需要一直接收檢測(cè)，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(hào)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(hào)測(cè)量頻偏并進(jìn)行糾正，實(shí)現(xiàn)和eNB的頻率同步； UE的頻偏校正，應(yīng)該在讀取PBCH等控制信道過程中獲得糾正。頻偏估計(jì)和糾正不必等到滑窗結(jié)束，只要確信當(dāng)前頻點(diǎn)上有LTE信號(hào)，則可以根據(jù)OFDM信號(hào)的特點(diǎn)做FOE，并糾正頻偏。不過只有滑窗成功，才可以得到PBCH。


與UMTS一樣，RRC也是LTE最重要的模塊之一。從RRC的狀態(tài)數(shù)和協(xié)議文檔的頁數(shù)可以顯而易見，LTE比UMTS的RRC要簡(jiǎn)單。下文就介紹LTE RRC的變化及與UMTS的比較，供讀者參考。

RRC狀態(tài)：LTE中只有2種RRC狀態(tài)，RRC_IDLE和RRC_CONNECTED；UMTS有5種狀態(tài)，IDLE，CELL_FACH，CELL_DCH，CELL_PCH和URA_PCH。在LTE中沒有CELL_FACH和CELL_DCH狀態(tài)的原因之一是公共和專用傳輸信道的概念。LTE的數(shù)據(jù)傳輸由共享傳輸信道完成，因此會(huì)簡(jiǎn)化RRC狀態(tài)機(jī)并改進(jìn)RRC性能，同時(shí)會(huì)簡(jiǎn)化RRM判決RRC狀態(tài)的算法。

SRB：LTE中只有3個(gè)SRB，SRB0，SRB1，SRB2；而UMTS一般有5個(gè)SRB，SRB0，SRB1，SRB2，SRB3，SRB4（可選）。LTE中SRB0下行使用RLC TM實(shí)體映射到CCCH，UMTS中SRB0下行使用RLC UM實(shí)體映射到CCCH。

MAC實(shí)體：LTE中只需配置1個(gè)MAC實(shí)體，而UMTS中基于不同傳輸信道包括MAC-d，MAC-c/sh，MAC-hs，MAC-e/es，MAC-ehs，MAC-i/is等。因此UMTS中處理MAC配置的狀態(tài)機(jī)非常復(fù)雜，如CELL_DCH到CELL_FACH的狀態(tài)躍遷會(huì)有很多信令消息。LTE中由于只有1個(gè)MAC實(shí)體，配置和狀態(tài)機(jī)都相對(duì)簡(jiǎn)單。

RB mapping：LTE中由于沒有定義公共和專用傳輸信道，RB mapping比UMTS簡(jiǎn)單。LTE中也沒有Cell Update和URA Update過程。

域標(biāo)識(shí)：LTE中只有PS域，不需要像UMTS中需要信令指示是CS域還是PS域，因此RRC設(shè)計(jì)上降低了信令的冗余和復(fù)雜度。

系統(tǒng)信息：LTE中MIB包含最經(jīng)常傳輸?shù)膮��?shù)，SIB1包含調(diào)度信息指示何時(shí)傳輸SI；UMTS中MIB包含最經(jīng)常傳輸?shù)膮��?shù)和調(diào)度信息。

信道：LTE中只使用共享信道，RRC在RRC Reconfiguration消息中不需要定義下行傳輸信道的配置。這會(huì)顯著減少信令消息的大小，所有DL-SCH傳輸信道信息在系統(tǒng)信息中廣播。

功耗：如上文所言，所有下行數(shù)據(jù)均承載在共享信道，DRX也是LTE的一個(gè)重要特性。eNB通知UE何時(shí)解碼/監(jiān)聽無線幀，這會(huì)顯著降低UE功耗。

尋呼類型：LTE中只有一種尋呼類型，UMTS有兩種，尋呼類型1和尋呼類型2。

重配置：LTE中只有一種重配置消息，重配所有邏輯信道，傳輸信道和物理信道，這減少了信令消息。UMTS中包含RB重配，傳輸信道重配和物理信道重配。


延時(shí)降低：LTE中不存在RNC，也沒有NBAP協(xié)議棧，這會(huì)降低RRC連接建立和RB管理過程的延時(shí)。

唯一UE標(biāo)識(shí)：LTE中只存在一個(gè)共享的MAC實(shí)體，因此不需要像UMTS中定義若干UE標(biāo)識(shí)：U-RNTI，H-RNTI，E-RNTI等。


無激活時(shí)間：LTE中不需要定義激活時(shí)間，而在UMTS中基于激活時(shí)間的有RL同步過程，不同MAC實(shí)體間的同步等。這會(huì)顯著降低RB建立和重配過程的延時(shí)。


RRC狀態(tài)：LTE中RRC消息不需要區(qū)分RRC狀態(tài)。

CQI報(bào)告：CQI報(bào)告在網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理方面起了重要作用，LTE中為了移動(dòng)性判決的需要，CQI報(bào)告應(yīng)快速準(zhǔn)確。



信令連接釋放：由于LTE中只有PS域，因此不存在信令連接釋放過程。UE上下文在MME和eNB中共享，也就是說，UE在eNB中處于激活狀態(tài)，在MME中也應(yīng)處于激活狀態(tài)。