LTE系统信息(SI)的调度

更新时间:2024-01-23 01:39:01 阅读量: 教育文库 文档下载

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系统信息(SI)的调度

小区搜索过程之后,UE已经与小区取得下行同步,得到小区的PCI(Physical Cell ID)以及检测到帧的timing(即10ms timing)。接着,UE需要获取到小区的系统信息(System Information),以便接入该小区并在该小区内正确地工作。

系统信息是小区级别的信息,即对接入该小区的所有UE生效。系统信息是以系统信息块(System Information Block,SIB)的方式组织的,每个SIB包含了与某个功能相关的一系列参数集合。SIB的类型包括:

图1:系统信息类型

并不是所有的SIB都必须存在。例如对于运营商的基站而言,就不需要SIB9,如果某小区不提供MBMS,就不需要SIB13。

有3种类型的RRC消息用于传输系统信息:MIB消息、SIB1消息、一个或多个SI消息。

图2:3类用于发送系统信息的RRC消息

注意:物理层限制了某个SIB(个人觉得更好的描述是SI和SIB1)的最大size。如果使用DCI format 1C,则最大size为1736 bit(217 byte);如果使用DCI format 1A,则最大size为2216 bit(277 byte)。

MIB在PBCH上传输。BCH时域上位于子帧0的第2个slot的前4个OFDM symbol,频域上占据72个中心子载波(不含DC)。对应RE不能用于发送DL-SCH数据。

图3:BCH传输信道的资源映射

图4:MIB在时域上的调度

SIB1的周期为80ms,且在该周期内SFN % 2 = 0的系统帧的子帧5上重复发送同一SIB1。但与MIB所在的时频位置固定不同,SIB1和SI消息都在PDSCH上传输,且SIB1和SI消息所占的RB(频域上的位置)及其传输格式是动态调度的,并由SI-RNTI加扰的PDCCH来指示。

图5:SIB1在时域上的调度

每个SI消息包含了一个或多个除SIB1外的拥有相同调度需求的SIB(这些SIB有相同的传输周期)。一个SI消息包含哪些SIB是通过schedulingInfoList指定的。每个SIB只能包含在一个SI消息中,且SIB2总是放在

schedulingInfoList指定的SI列表的第一个SI消息项中,所以schedulingInfoList中并不指定SIB2所在的SI。

图:SIB1信息(包含了SI的调度信息)

每个SI消息只在一个SI窗口(SI-windows)中传输:1)一个SI消息跟一个SI窗口相关联,该SI窗口内只能发这个SI消息且可以重复发送多次(发多少次,在哪些子帧上发送等,取决于eNodeB的实现),但不能发送其它SI消息;2)SI窗口之间是紧挨着的,既不重叠,也不会有空隙;3)所有SI消息的SI窗口长度都相同;4)不同SI消息的周期是相互独立的。

前面我们已经介绍过MIB和SIB1的时域调度,接下来我们会详细介绍SI消息的时域调度。

首先需要确认每个SI消息对应的SI窗口的起始位置以及SI窗口的长度。

SI窗口的长度由SystemInformationBlockType1的si-WindowLength字段指定,其以ms为单位。

SystemInformationBlockType1的schedulingInfoList指定了SI消息的列表,每个SI消息在该列表中的顺序以n表示(从1开始)。假如

schedulingInfoList中指定了4个SI消息,则会有4个连续的SI窗口用于发送这4个SI消息,而n表明了SI消息在第几个SI窗口。

此时每个SI消息有一个x = (n - 1) * w,其中w为si-WindowLength。可以看出,x是以ms为单位的。

则SI窗口的起始帧满足SFN % T = FLOOR(x / 10),其中T为对应SI消息的周期,由si-Periodicity指定。SFN % T保证了SI的周期,FLOOR(x / 10)确定SI窗口在周期内的起始系统帧(一个系统帧为10ms,所以有x / 10)。 SI窗口的起始子帧为#a,其中a = x % 10。

从公式可以看出,x决定了SI窗口在该SI周期内的起始帧和起始子帧; SFN % T保证了SI窗口在SI周期内只出现一次;而x = (n - 1) * w保证了SI窗口之间紧挨,不重叠,没有空隙。(SI窗口起始帧和起始子帧的的计算,详见36.331的

5.2.3节)

SI窗口确定了以后,eNodeB会决定在该窗口内调度多少次同一SI,不同厂商的实现可能不同。但某些子帧不能用于调度SI消息: ? SFN % 2 = 0的系统帧内的子帧5 ? 任一MBSFN子帧 ? TDD中的上行子帧

下图是一个关于SI调度的例子。

图:SI调度的一个例子

可以看出,SI不需要再时间窗内的连续子帧上传输。并且,在某个子帧上是否存在SI消息,是通过SI-RNTI加扰的PDCCH来指示的。

在SI较小而系统带宽较大的情况下,一个子帧可能足以发送该SI,但在其它情况下,可能需要使用多个子帧来发送一个SI消息。在后一种情况,会将整个SI消息进行信道编码后分成多份,然后放在多个子帧(不要求是连续子帧)上传输。而不是先分割成多份,然后独立地信道编码后传输。

简单小结:MIB和SIB1在时域上的位置和周期是固定的,而SI消息在时域上的位置和周期是由SIB1指定的。eNodeB 只会通过

SystemInformationBlockType1告诉UE有哪些SI,每个SI包含了哪些SIB,这些SI会在哪个SI窗口发送以及SI窗口的时域位置和长度,但不会告诉UE在 SI窗口的哪些子帧调度了该SI。当UE需要某个SIB时,它就会在该SIB对应的SI消息对应的SI窗口的每个子帧(从SI窗口的起始子帧开始,共持续si-WindowLength个子帧,但不包含那些不能调度SI的子帧),使用SI-RNTI去尝试解码,直到成功接收到SI消息为止。

载波聚合对系统信息的影响

UE只会在PCell上从广播消息中获取系统信息。对于SCell而言,其系统信息是在添加SCell时,通过RRCConnectionReconfiguration的

SCellToAddMod-r10下发给UE的。如果某个SCell的系统信息发生改变,eNodeB会让UE先释放该SCell,然后重新添加该SCell以通知UE系统信息的变化。这从36.331中的5.3.10.3b中可以看出,在添加SCell(SCell addition)时,是应用radioResourceConfigCommonSCell的配置的,但在修改SCell(SCell modification)的信息时,是不应用

radioResourceConfigCommonSCell的配置的,所以需要先删除再添加SCell以通知UE该SCell系统信息的变化。

注意:eNodeB在RRCConnectionReconfiguration配置的系统信息可以与该SCell广播的系统信息不同。

【参考资料】 [1] [2] [3] [4] [5]

TS 36.331 – 5.2

System Information

《4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband》的14.2节 《LTE - The UMTS Long Term Evolution, 2nd Edition》的3.2.2节 SI的调度

LTE系统中UE接收系统消息解析

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/pm7o.html

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