【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

【資料目錄和簡介】：

LTE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)(應該說只是可能)，如果UE能保存上次關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，并且PSS是ZC序列，SSS是M序列，具有很強的相關性，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SIB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(系統(tǒng)信息-RNTI)，并接收后面的PDSCH。
DRX在MAC層的概念，應該是說對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標識的TB。
當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，要判斷是否能夠駐留該小區(qū)，應該有一個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行糾正，實現(xiàn)和eNB的頻率同步； UE的頻偏校正，應該在讀取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。


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，因此會簡化RRC狀態(tài)機并改進RRC性能，同時會簡化RRM判決RRC狀態(tài)的算法。

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

MAC實體：LTE中只需配置1個MAC實體，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)機非常復雜，如CELL_DCH到CELL_FACH的狀態(tài)躍遷會有很多信令消息。LTE中由于只有1個MAC實體，配置和狀態(tài)機都相對簡單。

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

域標識：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設計上降低了信令的冗余和復雜度。

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的一個重要特性。eNB通知UE何時解碼/監(jiān)聽無線幀，這會顯著降低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。


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

唯一UE標識：LTE中只存在一個共享的MAC實體，因此不需要像UMTS中定義若干UE標識：U-RNTI，H-RNTI，E-RNTI等。


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


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

CQI報告：CQI報告在網(wǎng)絡移動性管理方面起了重要作用，LTE中為了移動性判決的需要，CQI報告應快速準確。



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中也應處于激活狀態(tài)。