LTE小区搜索流程
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LTE 小区选择流程从协议栈的角度来说,开机的小区选择是这样的:(1) UE从NV中获取UE能够支持的频段号,获取支持频段信息(2) 将频段信息发送给物理层,物理层在相应的频段扫频,返回频点值(3)若UE包含存储频点/小区信息,则不需要前两步(4)选择频点在该频点小区搜索,根据RSRP值排列频点上的小区信息,主要包括PhyCellId,Earfcn(5)选择一个小区,同步该小区,读取该小区的系统信息,做合适检查,主要是判断该小区能否驻留(6)若小区满足条件,能够驻留,位置注册。
(7)驻留小区后,UE便可以执行各种MO和MT过程,与网络建立RRC链接,开始业务。
具体基本过程(1)小区搜索和广播信道建立。
NAS指示RRC搜索PLMN,RRC 指示L1进行初始小区搜索。
搜索到可用小区后,RRC指示L1创建PBCH信道以接收eNB广播的MIB消息。
(2)L1解析出MIB消息后,通过L2透传给RRC。
正确解析MIB 消息后RRC指示L1删除PBCH信道结束MIB消息接收过程,同时创建PDSCH和PHICH信道以接收eNB广播的系统消息SIB1~SIB11。
(3)RRC首先解析出SIB1消息,并通过SIB1中调度信息字段获知当前eNB广播了SIB2~SIB11中哪几条系统消息,以判断系统消息是否接收完整。
(4) RRC判断eNB广播的全部系统消息已经正确接收,则指示L1释放PDSCH信道以中止接收过程。
(5) 信道释放后,RRC根据SIB1进行准入控制判断。
判断的内容有:小区PLMN ID,Cell Barred,Csg,CellReserved For Operator Use和Tracking Area Code。
(6) 如果步骤5中的SIB1相关参数同UE配置的一致,则RRC指示L1驻留到当前小区,随后创建寻呼信道。
(7) 寻呼信道创建完成后,RRC向NAS上报PLMN搜索成功,RRC驻留过程完成,如果是首次开机NAS将发起接入过程以完成附着流程。
2LTE基础信令流程LTE(Long Term Evolution)基础信令流程是指在LTE网络中,终端设备与基站之间进行通信时所涉及的信令流程。
以下是LTE基础信令流程的详细解析。
1.小区LTE设备在上电或者从待机状态恢复时,需要进行小区以找到可用的基站。
小区的流程如下:-设备首先进行频率扫描,获取可用频段的信息。
-然后设备根据扫描到的频段信息选择一个优先级最高的频段。
-在选择好的频段上,设备开始进行小区,向周围的基站发送小区请求。
-基站回应小区请求,并返回小区的相关信息,例如小区ID、频段、带宽等。
-设备根据接收到的小区信息,选择一个最合适的小区进行连接。
2.小区选择选择好小区后,设备需要进行小区选择以建立与基站的连接。
小区选择的流程如下:-设备选择一个最合适的小区进行连接,根据接收到的小区信息和设备的测量结果进行判断。
-设备发送小区选择请求给选定的基站。
-基站收到小区选择请求后,检查设备的身份和权限等信息。
如果设备是合法的且具有连接权限,基站将回应小区选择请求并分配一个临时RNTI(临时无线网络标识)给设备。
-设备收到基站的回应后,将开始与基站建立初始连接。
3.建立连接在小区选择流程完成后,设备需要与基站建立连接以便进行数据传输。
建立连接的流程如下:-设备使用分配的临时RNTI,向基站发送连接请求。
-基站收到连接请求后,分配一个C-RNTI(无线网络临时标识)给设备,并回应连接请求。
-设备收到基站的回应后,将使用C-RNTI与基站进行进一步的信令交换,以确认连接的建立。
4.配置连接在连接建立后,设备和基站需要进行一些配置以确保后续的数据传输。
配置连接的流程如下:-设备和基站进行协商,确定上下行链路的传输参数,例如调制解调方式、传输模式、编码方式等。
-基站发送配置信息给设备,设备根据接收到的配置信息进行相应的参数设置。
-设备将配置信息发送给基站,以告知基站相关的连接配置已经完成。
5.数据传输连接配置完成后,设备和基站即可进行数据传输。
同步信号:为辅助小区搜索,在LTE下行链路传输2个特殊的信号,主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。
在FDD情况下,PSS在子帧0和5的第一个时隙的最后一个符号内发送,而SSS则在同时隙的倒数第二个符号内进行发送。
在TDD情况下,PSS在子帧1和6(即DwPTS内)的第三个符号内进行发送,而SSS则在子帧0和5的最后一个符号(即比PSS提前三个符号)内发送。
1. LTE小区搜索过程LTE小区搜索包含以下几个基本部分:•获得与一个小区的频率和符号同步•获得该小区的帧定时,即决定下行链路帧的开始点•决定该小区的物理层小区标识。
a) UE一开机,就会在可能存在LTE小区的几个中心频点上接收数据并计算带宽RSSI,以接收信号强度来判断这个频点周围是否可能存在小区(应该说只是可能),如果UE能保存上次关机时的频点和运营商信息,则开机后可能会先在上次驻留的小区上尝试驻留;如果没有先验信息,则很可能要全频段搜索,发现信号较强的频点,再去尝试驻留。
中心频点:比方2.1GHz频段,TDD,再假设小区的中心频点就是2100Mhz,系统带宽为20Mhz;那么这个小区的工作频率为2090~2110MHz,2100Mhz位于工作频段的中心。
在这20Mhz的带宽中,又会频分出许多个子频点(子载波),这些子频点是以15kHz为间隔的。
共划分出1200个子频点。
15kHz * 1200 = 18Mhz,还剩下2Mhz作为保护带宽。
相邻小区可以和这个小区同中心频点,也可以不同。
如果是同中心频点,LTE有小区间干扰协调技术来控制边缘处的小区间干扰。
如果是不同频,中心频点之间的差距至少是20Mhz,不会有频率上的重叠。
CMCC和HW有一个专利,是LTE TDD系统部署的时候,只把中心频段错开,而让部分业务信道重合。
在正常情况下,如果同频部署,那么1个基站的3个扇区都会使用同一个中心频点,比如在2300MHz~2320MHz带宽部署20MHz带宽,会把中心频点设置为2310MHz;如果异频部署,就得在2300MHz~2320MHz设置第1个扇区,在2320MHz~2340MHz设置第2个扇区,在2340MHz~2360MHz设置第3个扇区,中心频点分别是2310MHz、2330MHz和2350MHz。
在任何蜂窝通信系统(2G,3G,4G,5G)中,终端(UE)接入无线网络均需要通过小区搜索这个特定过程。
尽管具体机制会因每种特定的蜂窝技术而有所不同,但基本概念和目的是相同的。
在5G网络中用户设备(UE)与网络通信之前,它必须执行小区搜索和选择流程,并获取初始系统信息。
该过程的第一步是获取帧同步,找出小区标识并解码MIB 和SIB1。
3GPP在TS38.300-5.2.5.3为终端(UE)在5G(NR)网络小区的定义如下:小区搜索是终端(UE)获取与小区的时间和频率同步,并检测该小区的ID过程。
NR小区搜索基于位于同步栅格(SSB)上的主要和次要(PSS+SS)同步信号以及PBCH DMRS。
图1. 5G终端小区搜索流程示意图基于此定义终端在5G(NR)网络中的小区搜索过程可以分解为如下几个步骤:•i)终端(UE)将射频调谐到特定频率(---UE选择特定频率就像我们用收音机选定特定广播频道);•ii)UE尝试检测SSB并解码PSS、SSS。
如果在这一步失败,则进入步骤i),继续扫描;通过,就进入下一步;•iii)一旦UE成功检测到PSS/SSS,UE尝试解码PBCH;•iv)在UE成功检测到PBCH后,它就会解码MIB;•v) 根据MIB消息中pdcch-ConfigSIB1,找到CORESET0的位置(用于SIB1 传输的PDCCH/DCI的CORESET)和SearchSpace信息。
此CORESET0查找由此处所述的预定义参数完成。
•vi) 在SearchSpace中盲解码DCI 1_0。
•vii) 基于DCI 1_0的内容(注意:为了解析SI RNTI的DCI 1_0,UE需要有查一些额外的表,如TimeDomainResourceAllocation;通常在RRC消息中配置(如SIB1,RRCConfiguration等)。
但这一步是在解码任何RRC消息之前,也就是终端(UE)应该从3GPP预定义表中掌握时域资源的分配(TimeDomain Resource Allocation)。
LTE开机搜索与随机接入工作过程、LTE开机及工作过程如下图所示:1!Power ()nj-k fell Search andSckction->SystemlnifbrmatinnReceivef Random Access I Jser DataTX/RX 1YInitial Access Procedure二、小区搜索及同步过程整个小区搜索及同步过程的示意图及流程图如下: Synchronization ProcedureGroup 0-*167 C«ll Specific RSC«lMd Dtttct 0*503 Syittm System tnfortnaTiGn Information (MIB) (SIB)t 丿¥Bro^dc^st informationeNBDLULUE畑第口HQ * C LLL IDJtNntehW CLLQr曲ip【卩JI________________ ______ ________________ _____ ________ _____ i1) UE开机,在可能存在LTE小区的几个中心频点上接收信号(PSS),以接收信号强度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试;如果没有,就要在划分给LTE系统的频带范围内做全频段扫描,发现信号较强的频点去尝试;2)然后在这个中心频点周围收PSS(主同步信号),它占用了中心频带的6RB, 因此可以兼容所有的系统带宽,信号以5ms为周期重复,在子帧#0发送,并且是ZC序列,具有很强的相关性,因此可以直接检测并接收到,据此可以得到小区组里小区ID,同时确定5ms的时隙边界,同时通过检查这个信号就可以知道循环前缀CP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,位置有所不同,基于此来做判断)由于它是5ms 重复,因为在这一步它还无法获得帧同步;Ona fnams (Kims'i0123456739FDD 2 Z i i im i i i ■ 」i・i i i ■■ i・ ii ~l~ 二二One frame (id msi■4* ・-■・「■・■ r ■ ■anc i s, ■ n v a a ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■B.・・■・■・■・■■p斗 3 零7^0 TDD ' Z7 T ne ] i 工..二』T ]二'.......... .......... /"t二n」一一】i L—t一.j 】】丄i厂i r [ i 】i _i [ i ] i -1 PSSR J I乩I Tinie-cttjira:n pasjJietis of P55A-in cast cifFDD arid TLJf).3) 5ms时隙同步后,在PSS基础上向前搜索SSS, SSS由两个端随机序列组成,前后半帧的映射正好相反,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。
L T E小区搜索过程详解集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-b y x LTE小区搜索过程a)UE一开机,就会在可能存在LTE小区的几个中心频点上接收数据并计算带宽RSSI,以接收信号强度来判断这个频点周围是否可能存在小区(应该说只是可能),如果UE能保存上次关机时的频点和运营商信息,则开机后可能会先在上次驻留的小区上尝试驻留;如果没有先验信息,则很可能要全频段搜索,发现信号较强的频点,再去尝试驻留。
b)然后在这个中心频点周围收PSS(primarysynchronizationsignal)和SSS (secondarysynchronizationsignal),这两个信号和系统带宽没有限制,配置是固定的,而且信号本身以5ms为周期重复,并且是ZC序列,具有很强的相关性,因此可以直接检测并接收到,据此可以得到小区ID,同时得到小区定时的5ms边界;这里5ms的意思是说:当获得同步的时候,我们可以根据辅同步信号往前推一个时隙左右,得到5ms的边界,也就是得到Subframe#0或者Subframe#5,但是UE尚无法准确区分。
c)5ms边界得到后,根据PBCH的时频位置,使用滑窗方法盲检测,一旦发现CRC校验结果正确,则说明当前滑动窗就是10ms的帧边界,可以接收PBCH了,因为PBCH信号是存在于每个slot#1中,而且是以10ms为周期;如果UE以上面提到的5ms边界来向后推算一个Slot,很可能接收到slot#6,所以就必须使用滑动窗的方法,在多个可能存在PBCH的位置上接收并作译码,只有接收数据块的crc校验结果正确,才基本可以确认这次试探的滑窗落到了10ms边界上,也就是无线帧的帧头找到了。
也就是说同步信号是5ms周期的,而PBCH和无线帧是10ms周期的,因此从同步信号到帧头映射有一个试探的过程。
接着可以根据PBCH的内容得到系统帧号和带宽信息,以及PHICH的配置;一旦UE可读取PBCH,并且接收机预先保留了整个子帧的数据,则UE同时可读取获得固定位置的PHICH及PCIFICH信息,否则一般来说至少要等到下一个下行子帧才可以解析PCFICH和PHICH,因为PBCH存在于slot#1上,本子帧的PHICH和PCFICH的接收时间点已经错过了。
LTE中小区搜索流程版本:3时间:2012/11/20作者:zjc目录图............................................................. I V 表格 (V)1.引言....................................................... 1-11.1.目标读者............................................. 1-11.2.文档内容............................................. 1-11.3.修改历史............................................. 1-11.4.作者联系方式......................................... 1-21.5.缩写、名词解释....................................... 1-21.6.参考文献............................................. 1-32.小区搜索流程............................................... 2-12.1.UE扫描中心频点....................................... 2-22.2.检测PSS .............................................. 2-32.2.1.PSS简介2-32.2.2.检测PSS2-42.3.检测SSS .............................................. 2-42.3.1.SSS简介2-42.3.2.检测SSS2-62.4.解调下行公共参考信号................................. 2-62.5.解调PBCH ............................................. 2-62.5.1.PBCH简介2-72.5.2.解调PBCH2-92.6.解调PDSCH ........................................... 2-102.6.1.接收PCFICH2-132.6.2.判断是否存在SIB2-162.6.3.接收PDSCH2-212.6.4.判断接收到的系统信息是否足够2-21附录 (1)图图2-1:小区搜索流程示意图 ..................................................... 2-2图2-2:同步信号频域分布 ....................................................... 2-4图2-3:MIB传输示意图.......................................................... 2-7图2-4:PBCH信道处理流程...................................................... 2-10图2-5:SIB1传输示意图........................................................ 2-11图2-6:SI调度示意图.......................................................... 2-12图2-7:接收SIB流程 .......................................................... 2-13图2-8:PCFICH信道处理流程.................................................... 2-15图2-9:PCFICH传输示意图...................................................... 2-16图 2-10:PDCCH起始位置示意图 ................................................. 2-18图 2-11:PDCCH信道处理流程 ................................................... 2-19表格表格2-1:产生PSS的根索引 ..................................................... 2-3表格2-2:系统带宽与资源块对应关系 ............................................. 2-8表格 2-3:PHCIH在MBSFN和非MBSFN子帧上的持续时间.............................. 2-8表格2-4:CRC掩码序列与天线端口对应关系........................................ 2-9表格2-5:控制区域大小(OFDM符号数).......................................... 2-14表格 2-6:PDCCH格式与资源占用 ................................................ 2-17表格 2-7: PDCCH搜索空间 ..................................................... 2-20表格 2-8:系统信息块(SIB)携带的信息......................................... 2-221.引言本文总结了LTE系统R10版本UE进行小区搜索的流程。
LTE基本信令流程LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信技术,它在3G的基础上进行了进一步的优化和演进。
LTE的基本信令流程可以分为以下几个步骤:小区、小区选择、随机接入、RRC连接建立和UE释放。
第一步:小区在LTE网络中,UE(User Equipment)需要首先进行小区以发现可用的LTE小区。
UE会依次一系列频率和位置,以便找到可接入的小区。
小区过程中,UE会扫描所有可用的LTE小区,并获取小区的基本信息,包括小区频率、小区ID等。
第二步:小区选择在到所有可接入的小区之后,UE需要进行小区选择,即选择一个最优的小区进行接入。
小区选择的准则通常包括信号强度、信噪比、网络负载等因素来评估每个小区的可用性和服务质量,并选择信号最强、干扰最小、负载最低的小区进行接入。
第三步:随机接入一旦UE选择了要接入的小区,它就需要进行随机接入过程。
随机接入是UE通过发送RACH(Random Access Channel)信号来请求建立RRC 连接的过程。
在随机接入过程中,UE需要选择一个可用的Preamble(前导码)发送给小区,小区通过检测Preamble来确认UE的接入请求。
第四步:RRC连接建立一旦小区接收到UE的接入请求,并确认合法的Preamble,它会为UE 分配一个临时的RNTI(Radio Network Temporary Identifier),并告知UE使用哪个无线资源块来传输信息。
UE接收到来自小区的响应后,它将发送一条带有自己的临时RNTI的响应消息,以及UE的最高接收功率等信息。
第五步:UE释放在UE完成数据传输或者不再需要与网络保持连接时,它将向小区发送一条释放信令,以告知小区释放RRC连接。
小区收到释放信令后,会释放所分配的资源,并终止与UE之间的连接。
UE在收到释放消息后,断开与小区的连接,并返回到空闲状态,以便进行下一次接入或者其他小区。
总结起来,LTE的基本信令流程包括小区、小区选择、随机接入、RRC连接建立和UE释放。
byxLTE小区搜索过程a) UE一开机,就会在可能存在LTE小区的几个中心频点上接收数据并计算带宽RSSI,以接收信号强度来判断这个频点周围是否可能存在小区(应该说只是可能),如果UE能保存上次关机时的频点和运营商信息,则开机后可能会先在上次驻留的小区上尝试驻留;如果没有先验信息,则很可能要全频段搜索,发现信号较强的频点,再去尝试驻留。
b) 然后在这个中心频点周围收PSS(primary synchronization signal)和SSS(secondary synchronization signal),这两个信号和系统带宽没有限制,配置是固定的,而且信号本身以5ms为周期重复,并且是ZC序列,具有很强的相关性,因此可以直接检测并接收到,据此可以得到小区ID,同时得到小区定时的5ms边界;这里5ms的意思是说:当获得同步的时候,我们可以根据辅同步信号往前推一个时隙左右,得到5ms的边界,也就是得到Subframe#0或者Subframe#5,但是UE尚无法准确区分。
c)5ms边界得到后,根据PBCH的时频位置,使用滑窗方法盲检测,一旦发现CRC校验结果正确,则说明当前滑动窗就是10ms的帧边界,可以接收PBCH了,因为PBCH信号是存在于每个slot#1中,而且是以10ms为周期;如果UE以上面提到的5ms边界来向后推算一个Slot,很可能接收到slot#6,所以就必须使用滑动窗的方法,在多个可能存在PBCH的位置上接收并作译码,只有接收数据块的crc校验结果正确,才基本可以确认这次试探的滑窗落到了10ms边界上,也就是无线帧的帧头找到了。
也就是说同步信号是5ms周期的,而PBCH和无线帧是10ms周期的,因此从同步信号到帧头映射有一个试探的过程。
接着可以根据PBCH的内容得到系统帧号和带宽信息,以及PHICH的配置;一旦UE可读取PBCH,并且接收机预先保留了整个子帧的数据,则UE同时可读取获得固定位置的PHICH及PCIFICH信息,否则一般来说至少要等到下一个下行子帧才可以解析PCFICH和PHICH,因为PBCH存在于slot#1上,本子帧的PHICH和PCFICH的接收时间点已经错过了。
小区搜索过程(cell search procedure)本文介绍小区搜索过程。
主要涉及PSS/SSS,以及UE通过PSS/SSS 能够得到哪些有用的信息。
UE要接入LTE网络,必须经过小区搜索、获取小区系统信息、随机接入等过程。
小区搜索的主要目的:1)与小区取得频率和符号同步;2)获取系统帧timing,即下行帧的起始位置;3)确定小区的PCI (Physical-layer Cell Identity)。
UE不仅需要在开机时进行小区搜索,为了支持移动性(mobility),UE会不停地搜索邻居小区、取得同步并估计该小区信号的接收质量,从而决定是否进行切换(handover,当UE处于RRC_CONNECTED态)或小区重选(cell re-selection,当UE处于RRC_IDLE态)。
LTE一共定义了504个不同的PCI(对应协议36.211中的,取值范围0 ~ 503),且每个PCI对应一个特定的下行参考信号序列。
所有PCI的集合被分成168个组(对应协议36.211中的,取值范围0 ~ 167),每组包含3个小区ID(对应协议36.211中的,取值范围0 ~ 2)。
即有为了支持小区搜索,LTE定义了2个下行同步信号:PSS (Primary Synchronization Signal,主同步信号)和SSS (Secondary Synchronization Signal,辅同步信号)。
对于TDD和FDD而言,这2类同步信号的结构是完全一样的,但在帧中时域位置有所不同。
∙对于FDD而言,PSS在子帧0和5的第一个slot的最后一个symbol 中发送;SSS与PSS在同一子帧同一slot发送,但SSS位于倒数第二个symbol中,比PSS提前一个symbol;∙对于TDD而言,PSS在子帧1和6(即DwPTS)的第三个symbol 中发送;而SSS在子帧0和5的最后一个symbol中发送,比PSS 提前3个symbol。
非常详细的LTE信令流程LTE(Long Term Evolution)是一种4G无线通信技术,其信令流程是实现无线网络连接和通信的关键过程。
下面将详细介绍LTE的信令流程。
1.小区选择与测量当用户设备(UE)打开或处于空闲状态时,它将执行小区选择与测量过程。
UE会扫描周围的LTE小区,测量收到的信号强度以及质量,并选择最适合的小区作为连接目标。
2.随机接入一旦UE选择了目标小区,它将执行随机接入过程。
UE发送一个随机接入前导序列,以竞争小区资源。
小区随机选择一个UE,并向其分配一个临时标识(Temporary C-RNTI),通知UE随机接入成功。
3.接入请求UE发送接入请求消息,请求加入目标小区。
该消息包含UE的临时标识和UE的身份信息。
4.接入许可目标小区收到接入请求后,验证UE的身份,并如果UE满足接入条件,会发送接入许可消息给UE。
5.安全模式设置UE收到接入许可消息后,将根据小区配置和网络规划信息,在UE和小区间建立安全连接。
这包括UE和目标小区之间的安全策略协商和密钥生成。
6.链路配置UE和小区之间建立安全连接后,UE会接收链路配置消息。
该消息包含了控制信令和数据传输的参数配置,例如上行和下行的调制解调器配置以及系统带宽。
7.小区重选与测量UE在连接状态下会周期性地进行小区重选和测量过程,以寻找更适合的小区。
UE会测量当前连接小区以及周围其他小区的信号强度和质量,并根据一定的算法判断是否需要进行重选。
8.呼叫建立当UE需要进行呼叫时,它将发送呼叫请求消息给目标小区。
该消息包含呼叫相关的参数,例如呼叫类型和目标用户的身份信息。
9.呼叫确认目标小区收到呼叫请求后,会对呼叫进行验证,并发送呼叫确认消息给UE。
该消息包含了呼叫相关的参数配置。
10.呼叫设置UE接收到呼叫确认消息后,会执行呼叫设置过程。
UE和目标小区之间建立起连接,配置相关的信号和链路参数。
11.呼叫管理一旦呼叫建立,UE和目标小区之间的通话数据将通过信令流程管理。
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、使用网络提供得各种服务。
此过程在初始接入与切换中都会用到。
小区搜索得目得总结如下:1) 检测小区得物理层小区ID(Physical Cell-ID)通过PSS与SSS检测获取小区ID2)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所用得发射天线端口数5)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、多个小区与存储小区列表(Stored-InformationCell Search)等多种模式得小区搜索。
同步信号总就是占用可用频谱得中间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,就是由一个PSS信号与一个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得频域Zadoff-Chu(ZC)序列。
每个PSS信号与物理层小区标识组内得一个物理层小区标识对应。
SSS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与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得时间同步与频率同步。
(注意,此步就是辅助性得。
CRS得目得主要还就是测量与信道估计)。
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小区得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得实现)来判断这个频点周围就是否可能存在小区。
如果UE保存了上次关机时得频点与运营商信息,则开机后会先在上次驻留得小区上尝试搜索PSS;如果没有,UE就要结合自己得频段支持能力,在划分给LTE系统得band上做全频段扫描,若发现信号较强得频点、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)并进行码域得匹配,因为PSS占用了中心频带得6RB(12×6=72子载波),因此这种设计可以兼容所有得系统带宽。
LTE系统主要信令流程引言LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信技术,其特点是高速率、低延迟和更高的系统容量。
在LTE系统中,主要的通信过程需要依赖一系列的信令流程来实现。
本文将介绍LTE系统中主要的信令流程,包括系统接入过程、呼叫建立过程以及呼叫释放过程。
一、系统接入过程系统接入是指UE(User Equipment,用户设备)首次进入LTE网络时,与网络进行连接的过程。
主要的信令流程如下:1.小区搜寻过程:UE通过接收广播信道上的系统信息,实现对可用小区的搜寻。
系统信息包括小区标识、频率等信息。
2.小区选择过程:UE根据接收到的系统信息,选择适合自身的小区。
这个过程主要考虑小区的信号质量、信号强度等因素。
3.小区注册过程:UE选择了目标小区后,需要向目标小区进行注册。
UE通过随机访问信道发送带有身份信息的接入请求,目标小区收到请求后进行验证和鉴权。
4.分配临时标识过程:目标小区验证通过后,为UE分配临时的标识,用于后续的通信过程中的身份认证。
同时,UE也会得到小区的系统信息。
5.RRC连接过程:UE和目标小区建立RRC(Radio Resource Control,无线资源控制)连接。
在RRC连接建立后,UE可以与网络进行通信。
呼叫建立过程是指在LTE网络中,UE发起呼叫并与目标终端进行连接的过程。
主要的信令流程如下:1.呼叫请求过程:UE向网络发起呼叫请求。
呼叫请求中包含被叫号码、呼叫类型等信息。
2.寻呼过程:网络收到呼叫请求后,根据被叫号码进行寻呼。
寻呼过程可以通过广播信道或者专用的寻呼信道进行。
3.寻呼回应过程:被叫终端收到寻呼信息后,发送回应给网络。
回应中包含被叫终端的临时标识等信息。
4.呼叫建立过程:网络收到寻呼回应后,根据被叫终端的临时标识,与被叫终端建立起连接。
连接建立后,就可以进行语音或数据传输。
呼叫释放过程是指在LTE网络中,呼叫结束后双方终止连接的过程。
L T E小区搜索过程详解 The pony was revised in January 2021b y x LTE小区搜索过程a)UE一开机,就会在可能存在LTE小区的几个中心频点上接收数据并计算带宽RSSI,以接收信号强度来判断这个频点周围是否可能存在小区(应该说只是可能),如果UE能保存上次关机时的频点和运营商信息,则开机后可能会先在上次驻留的小区上尝试驻留;如果没有先验信息,则很可能要全频段搜索,发现信号较强的频点,再去尝试驻留。
b)然后在这个中心频点周围收PSS(primarysynchronizationsignal)和SSS (secondarysynchronizationsignal),这两个信号和系统带宽没有限制,配置是固定的,而且信号本身以5ms为周期重复,并且是ZC序列,具有很强的相关性,因此可以直接检测并接收到,据此可以得到小区ID,同时得到小区定时的5ms边界;这里5ms的意思是说:当获得同步的时候,我们可以根据辅同步信号往前推一个时隙左右,得到5ms的边界,也就是得到Subframe#0或者Subframe#5,但是UE尚无法准确区分。
c)5ms边界得到后,根据PBCH的时频位置,使用滑窗方法盲检测,一旦发现CRC校验结果正确,则说明当前滑动窗就是10ms的帧边界,可以接收PBCH了,因为PBCH信号是存在于每个slot#1中,而且是以10ms为周期;如果UE以上面提到的5ms边界来向后推算一个Slot,很可能接收到slot#6,所以就必须使用滑动窗的方法,在多个可能存在PBCH 的位置上接收并作译码,只有接收数据块的crc校验结果正确,才基本可以确认这次试探的滑窗落到了10ms边界上,也就是无线帧的帧头找到了。
也就是说同步信号是5ms周期的,而PBCH和无线帧是10ms周期的,因此从同步信号到帧头映射有一个试探的过程。
接着可以根据PBCH的内容得到系统帧号和带宽信息,以及PHICH的配置;一旦UE可读取PBCH,并且接收机预先保留了整个子帧的数据,则UE同时可读取获得固定位置的PHICH及PCIFICH信息,否则一般来说至少要等到下一个下行子帧才可以解析PCFICH和PHICH,因为PBCH存在于slot#1上,本子帧的PHICH和PCFICH的接收时间点已经错过了。
LTE--⼩区搜索过程⼩区搜索过程是UE和⼩区取得时间和频率同步,并检测⼩区ID过程。
E-UTRA系统的⼩区搜索过程与UTRA系统的主要区别是它能够⽀持不同的系统带宽(1.4~20MHZ)。
⼩区搜索通过若⼲下⾏信道实现。
包括同步信道(SCH)、⼴播信道(BCH)和下⾏参考信号(RS)。
SCH⼜分成主同步信道(PSCH)和辅同步信道(SSCH),BCH⼜分成物理⼴播信道(PBCH)和动态⼴播信道(DBCH)。
BCH直接映射到物理信道PBCH上,PSCH和SSCH是纯粹的物理信道,不⽤来传送L2/L3控制信令,⽽只⽤于同步和⼩区搜索过程;DBCH最终承载在下⾏共享传输信道(DL-SCH),没有独⽴的信道。
⼩区选择的类型(S准则)不同场景(初始⼩区选择;存储信息的⼩区选择)不同时间(UE开机;从连接态返回到空闲态模式;重新进⼊服务区)S算法1、⼩区选择S值,⼤于02、⼩区选择S值=测量⼩区的RSRP值-(⼩区中RSRP最低接收电平+当驻留在VPLMN上搜索⾼优先级⼩区防⽌乒乓响应设置的偏移值)-max((⼩区允许UE的最⼤上⾏发射功率-UE能⼒⽀撑的最⼤上⾏发射功率),0)公式简化为: 当UE最⼤允许发射功率⼤于UE能⼒⽀持最⼤发射功率时,S=测量⼩区电平值-(最低接收电平+最低接收电平偏置)-((UE最⼤允许发射功率-UE能⼒⽀持最⼤发射功率) 当UE最⼤允许发射功率⼩于等于UE能⼒⽀持最⼤发射功率时,S=测量⼩区电平值-(最低接收电平+最低接收电平偏置) UE最⼤允许发射功率:本⼩区允许UE的最⼤发射功率UePowerMax,应⽤于⼩区选择准则(S准则)的判决,⽤于计算功率补偿值。
如果该参数不配置,则UE的最⼤发射功率由UE⾃⼰的能⼒决定。
该值在LST CELL命令中。
该参数设置的越⼤增强本⼩区覆盖的同时会增加对邻区的⼲扰;该参数设置的越⼩,UE的发射功率也越⼩,减少本⼩区覆盖的同时会减少对邻区的⼲扰。
LTE PLMN和小区选择
LTE系统中,PLMN的选择可以分为自动和手动两种形式. 所谓自动,指的是UE根据事先设好的优先级准则,自主完成PLMN的搜索和选择. 所谓手动, 是指UE将满足条件的PLMN列表呈现给用户,由用户来作出选择.
无论是自动模式还是手动模式, UE AS层都需要能够将网络中现有的PLMN列表报告给UE NAS层, 为此, UE AS根据自身的能力和设置, 进行全频段的搜索, 在每一个频点上搜索信号最强的小区, 读取其系统信息, 报告给UE NAS层,由NAS层来决定PLMN搜索是否继续进行.对于EUTRAN的小区, RSRP >= -110 dBm的PLMN称之为高质量的PLMN (High Quality PLMN), 对于不满足高质量条件的PLMN, UE AS层在上报过程中需要同时报告PLMN ID和RSRP的值.
如果UE搜索到多个PLMN, 在自动模式下, PLMN选择的优先级可以为如下:
(1):上一次开机或脱离服务区之前注册的PLMN (RPLMN)
(2): HPLMN (可以由IMSI得到)或者EHPLMN 优先级列表
(3): 用户或者运营商定义的PLMN优先级列表
(4): 高质量的PLMN
(5):按RSRP排序的非高质量PLMN列表.
如果UE存储有先验信息,如载波频率,小区参数等,则PLMN的搜索过程可以得到优化, NAS 层指示AS层按照先验信息的参数来进行PLMN搜索,并把结果上报给NAS层。
一个简化的PLMN搜索选择的流程图如下所示:
UE在选择了PLMN以后, 要通过小区选择的过程, 选择适合的小区进行驻留.
UE小区选择的过程, 可以分为如下两种情况:
(1): 初始小区选择. UE中没有关于EUTRA 载波的先验信息, 此时UE需要根据自身的能力和设置进行进行全频段搜索,在每个频点上搜索最强的小区,当满足S-Criterion准则后,即可以选择该小区进行驻留。
(2): UE存储有小区信息的小区搜索过程,此时UE只需在这些小区上进行搜索,搜到后判断是否满足S准则,当满足S准则后,UE便选择此小区进行驻留。
否则的话,仍需进行初始小区选择的过程.
在LTE中,根据提供服务的种类, 小区可以分为如下几种类型:
(1): 可接受小区, UE可以驻留, 获取有限服务的小区(发起紧急呼叫, 接收ETWS 和CMAS 通知等)
(2): 适合小区, UE可以驻留, 获取正常服务的小区.
(3): 禁止小区, UE不允许驻留的小区
(4): 保留小区, 只有某些特定种类的UE(AC 11 和AC15) 在HPLMN能够驻留的小区
(5): CSG(Closed Subscriber Group小区, 只有属于CSG Group 的UE才可以驻留.
小区提供的服务种类的信息, 在SIB1 的相关参数中进行广播.
UE在进行小区选择时, 选定的小区需满足:
(1): 小区所在的PLMN需满足以下条件之一:
(a): 所选择的PLMN 或
(b):注册的PLMN或
(c):等价PLMN 列表中的一个 ( EPLMN)
(2): 小区没有被禁止.
(3): 小区至少属于一个不被禁止Roaming的TA (Tracking Area, 跟踪区域).
(4): 对于CSG 的小区, CSG ID 包含在UE允许的CSG列表中.
(5): 小区满足S-Criterion准则.
所谓小区选择的S-Criterion 准则, 是指:
其中:
小区选择相关的参数在SIB1系统消息中广播, 其中Q rxlevminoffset的作用是减少PLMN之间的乒乓选择,此参数只在UE驻留在访问PLMN (Visited PLMN)时, 周期性地搜寻更高级别的PLMN时使用.。