1.5 小区广播机制
1.5.1 LTE系统信息的种类
系统信息广播是所有移动通信系统必备的功能,LTE系统也不例外。小区通过广播各种系统信息,可以控制终端相应的处理机制。
小区会采用周期性广播系统信息的方式,循环发送系统信息,保证终端都能尽快地接收到系统信息。当然,终端为了省电,只要接收到了有效的系统信息,达到了信息同步的效果,就不用总是去接收系统信息了。
为了方便终端的接收,移动通信系统还将同类信息组织在一起,称为一种系统信息(SI)。通常,随着移动通信技术的发展,系统信息会越来越多,这样系统信息种类也越来越多。
不过,LTE系统反其道而行之,与WCDMA系统对比,系统信息的种类大幅精简。LTE 系统的常用系统信息如表1.5所示,其中 MIB 是主信息块的缩写,全称是 Master Information Block;SIB是系统信息块的缩写,全称是System Information Block。
表1.5 LTE系统的常用系统信息
接下来,我们选取最重要的MIB和SIB1,以及在待机状态下会用到的系统信息,来进一步介绍系统信息的内容与发送方式,系统信息的完整内容请查阅附录A.1。附录B介绍了LTE信令分析课程。
1.5.2 MIB的内容及其发送方式
1.MIB的内容
你如果读过《LTE教程:结构与实施》(第2版)一书,应该不会觉得MIB陌生。当然,如果你了解WCDMA技术的话,也不会觉得MIB陌生,因为MIB这个术语就是从WCDMA系统中沿用过来的。
LTE系统的MIB一共有24比特,包含如下一些信息。
① 下行带宽:3比特,对应6、15、25、50、75和100 个RB六种带宽取值,也就是1.4 MHz、3 MHz、5 MHz、10 MHz、15 MHz和20 MHz的带宽。
② PHICH位置:1比特,对应正常或扩展的PHICH。
③ PHICH参数:2比特,代表 PHICH参数Ng,对应1/6、1/2、1或2四种取值。关于PHICH的配置,请大家翻阅《LTE教程:结构与实施》(第2版)一书。
④ SFN(系统帧编号):长8比特,代表 SFN的高 8位,剩下的低 2位需要终端自行判断。
⑤ 预留比特:10比特,目前没有使用。
值得注意的是,MIB还利用编码,附带传送了天线的数量,只有知道了天线数量,终端才能准确测量出RSRP。
通过路测软件,我们可以接收到MIB的内容,下面给出了MIB的一个例子:
2.MIB的发送方式
基站每40 ms产生一个MIB,经过编码后,将内容映射到4个连续的无线帧上, MIB的发送方式如图1.28所示。
图1.28 MIB的发送方式
MIB固定映射到无线帧的PBCH上,PBCH的结构可参考图1.22。
MIB 的编码方法冗余性极高,可以保证终端的接收效果。通常,终端通常只要在PBCH上接收到一个无线帧,就足以获得MIB了。
1.5.3 SIB1的内容及其发送方式
1.SIB1的内容
SIB1是最重要的SIB,除了包含小区选择相关的系统信息,还携带了其他SIB的调度信息,也就是指明其他SIB会在什么时候出现。
SIB1承载了如下一些重要内容。
● PLMN标识:MCC和MNC,LTE小区可广播多达6组PLMN标识;
● TAC:跟踪区代码,1.6节将会讲到TAC;
● CID:小区标识,注意这个标识与PCI不是一回事,CID用于核心网,而PCI只用于无线网;
● 小区选择参数:Qrxlevmin,乘以2后等于最小信号电平;
● 工作频段标识:如果是1.8 GHz FDD LTE网络,对应的频段标识就是3,如果是TD-LTE网络,对应的频段标识是38、39或者40;
● SIB调度信息:主要是各种SIB的调度周期,读者想深入了解SIB的调度方法,可以学习附录B介绍的LTE信令分析课程;
● TDD配置参数:包含上下行比例和特殊子帧格式等信息。
通过路测软件,我们可以接收到SIB1的内容,下面给出了SIB1的一个例子:
2.SIB1的发送方式
由于SIB1中携带了其他SIB的调度信息,需要在固定时刻,通过 PDSCH发送,这样可以方便终端接收。这个固定时刻就是SFN为偶数的无线帧的第5个子帧。
图1.29展示了SIB1的发送过程,图中每个长方格代表一个无线帧,阴影部分代表发送SIB1的子帧。从图1.29可以看到,SIB1每两个无线帧发送一次,发送周期为20 ms。不过,为了确保接收的可靠性,SIB1的内容会重复发送4次,因此SIB1上信息的发送周期实际上是80 ms。
图1.29 SIB1的发送过程
1.5.4 其他SIB的内容
在其他SIB中,会广播如下一些与待机状态处理机制相关的系统信息。
(1)SIB2
SIB2的广播内容中包含PCCH(寻呼控制信道)的配置参数,这些参数的作用将在1.6节中介绍。下面给出了SIB2的一个例子:
(2)SIB3
SIB3的广播内容中包含小区重选过程的主要参数:Qhyst、Snonintrasearch、Sintrasearch、TreselectionEUTRA等。下面给出了SIB3的一个例子。