LTE物理信道-PBCH

1、PBCH1、概述UE在接入某小區(qū)前，需要先獲取到該小區(qū)的系統(tǒng)信息，才能知道該小區(qū)是如何配置的，以便在該小區(qū)內(nèi)正確的工作。小區(qū)是通過邏輯信道BCCH向該小區(qū)內(nèi)的所有UE發(fā)送系統(tǒng)信息的。從圖1、圖2、圖3可以看出，邏輯信道BCCH會(huì)映射到傳輸信道BCH和DL-SCH。其中，BCH只用于傳輸MIB信息，并映射到物理信道PBCH;DL-SCH用于傳輸各種SIB信息，并映射到物理信道PDSCH。UCHDCIMI6BCCHMTCHMCCHPCHBCHDL-SCHLogicalChannelsPBCHPMCHPh珅.<；敢1ChannctsTranspo1Channets>PCCH"S

2、j7=A<-PJ-“PDSCHPDCCHPHtCHFCFICH./苦re、CCCH/DCCH圖1：下行信道匹配2、MasterInformationBlock2.1發(fā)送場(chǎng)景UE會(huì)在下述過程之后接收系統(tǒng)信息1）小區(qū)選擇（開機(jī)后）和小區(qū)重選2）切換3）從其它RAT進(jìn)入E-UTRA4）重回服務(wù)區(qū)5）接收到系統(tǒng)信息改變通告6）接收到ETWS通告指示7）接收到CDMA2000上層請(qǐng)求8）系統(tǒng)信息超出最大有效期-周期性的補(bǔ)充點(diǎn)：LTE中之所以要在切換后接受系統(tǒng)消息，是因?yàn)長TE系統(tǒng)設(shè)計(jì)扁平化以后取消了RNC網(wǎng)元，也就是LTE中切換的測(cè)量配置下發(fā)、判決都是eNodeB完成，在當(dāng)前不支持X2口切換前提下

3、，切換完成后UE對(duì)于該小區(qū)下的系統(tǒng)消息配置是不清楚，所以會(huì)接收系統(tǒng)消息；如果支持X2口切換的話，在切換前源eNodeB和目標(biāo)eNodeB之間會(huì)交互配置信息，則不用接收系統(tǒng)消息。2.2 發(fā)端網(wǎng)元處理組裝消息內(nèi)容2.3 收端網(wǎng)元處理接收到MasterlnformationBlock后，UE將：1）應(yīng)用phich-Config中攜帶的無線資源配置信息；-phich-Config- phich-Duiationnarnnal- phich-ResourcehalfternFrameNumber:00101001spare:00000000001）當(dāng)T311正在運(yùn)行，UE處于RRC_IDLE或者RRC_

4、CONNECTED狀態(tài)：2）如果UE沒有相關(guān)小區(qū)的有效系統(tǒng)信息：3）將ul-Bandwidth設(shè)置為dl-Bandwidth,直到接收到SystemInformationBlockType2。2.4 字段解釋1.1.1dl-bandwidth1）字段類型：BITSTRING（SIZE（4）2）字段描述：下行帶寬。參數(shù)配置為：傳輸帶寬配置，下行NRB，參見TS36.101。如n6與6個(gè)資源塊對(duì)應(yīng)，n15對(duì)應(yīng)15個(gè)資源塊等等ChannelbandwidthBWchannelMHz1.435101520TransmissionbandwidthconfigurationNRB615255075100

5、3）現(xiàn)網(wǎng)舉例：n100。載波帶寬20M，傳輸信道可用資源塊100個(gè)。-dl-Bandwidthn100【RB為transportblock,個(gè)RB包含12個(gè)子載波，每個(gè)子載波15K,一個(gè)RB為15*12=180K?？紤]頻譜間的隔離，每個(gè)RB定義為200K，20M帶寬為100個(gè)RB，1200個(gè)子載波】一個(gè)RB。時(shí)域上占7個(gè)OFDM符號(hào)，頻域上占12個(gè)子載波。1.1.2PHICHConfiguration1.1.2.1phich-Duration1）字段類型：ENUMERATEDnormal,extended2）字段描述：物理HARQ指示信道持續(xù)時(shí)間參考36.211中table6.9.3-1PHI

6、CH持續(xù)時(shí)間非MBSFN寸幀結(jié)構(gòu)類型2中的子幀1和子幀6匕幀其他情況MBSFN子幀同時(shí)支持PDSCH和PMCH的載波Normal111Extended232單位：OFDM符號(hào)3）現(xiàn)網(wǎng)舉例：Normal補(bǔ)充點(diǎn)：OFDM符號(hào),從時(shí)域角度講，一個(gè)時(shí)隙下有7個(gè)OFDM符號(hào)（常規(guī)CP），或6個(gè)OFDM符號(hào)，如果在MBSFN情況下，有3個(gè)OFDM符號(hào)。在頻域上，OFDM符號(hào)占據(jù)系統(tǒng)帶寬下所有子載波。一個(gè)OFDM符號(hào)到底含有多少bit數(shù)據(jù)，是與系統(tǒng)配置的資源塊（RB）數(shù)有關(guān)系，也就是說與系統(tǒng)帶寬有關(guān)系！如果系統(tǒng)帶寬為20M,那么系統(tǒng)包含100個(gè)RB,每個(gè)RB包含12個(gè)子載波，即一個(gè)OFDM符號(hào)上共有1200

7、個(gè)子載波。同時(shí)，一個(gè)OFDM符號(hào)包含的比特?cái)?shù)還與資源元素選用的調(diào)制方式有關(guān)系，如果所有資源單元都選用64QAM調(diào)制，則一個(gè)資源元素包含6個(gè)bit。這樣，經(jīng)計(jì)算，一個(gè)OFDM符號(hào)的比特?cái)?shù)=100*12*6=7200bit時(shí)域上一個(gè)symboI,頻域上一個(gè)子載波，這兩條線的交叉點(diǎn)，就是一個(gè)RE（資源粒子）。1.1.2.2phich-Resource1）字段類型：ENUMERATEDoneSixth,half,one,two2）字段描述：Parameter:Ng,物理harq指示信道資源，用于PHICH_group個(gè)數(shù)的計(jì)算，確定PHICH的物理資源映射。參考36.211中6.9PHICH_grou

8、p=Ng*（100/8）（整數(shù)，取上限）3、7、13、253）現(xiàn)網(wǎng)舉例：OneFaramebara.3MHz;UL.DL=Z2;MlUO.ArrtenraFartffO;N叫iFdriXLJJnt二1-IE-Sll!ESIiI'I-'.'Tf.T-7u二E諧砌首Uh1.1.3SystemFrameNumber1)字段類型：BITSTRING(SIZE(8)2) 字段描述：系統(tǒng)幀號(hào)，用于UE獲取系統(tǒng)時(shí)鐘。實(shí)際SFN位長為10bit，也就是取值從0-1023循環(huán)。在PBCH的MIB廣播中只廣播前8位，剩下的兩位根據(jù)該幀在PBCH40ms周期窗口的位置確定，第一個(gè)10ms幀為

9、00,第二幀為01,第三幀為10,第四幀為11。PBCH的40ms窗口手機(jī)可以通過盲檢確定?！久總€(gè)bit含義需進(jìn)一步詳實(shí)!3) 現(xiàn)網(wǎng)舉例：100111011.1.4spare1) 字段類型：BITSTRING(SIZE(10)2) 字段描述：預(yù)留。3) 現(xiàn)網(wǎng)舉例：00000000004)UE通過檢測(cè)PBCH,能得到以下信息：(1)通過接收到的MasterInformationBlock可以知道小區(qū)的下行系統(tǒng)帶寬PHICH配置系統(tǒng)幀號(hào)(2)小區(qū)特定的天線端口(cell-specificantennaport)的數(shù)目：1或2M工包占SFN手鮫討農(nóng)變r(jià)所収青老與前40陽匸騎冋容齊世孑呱0上發(fā)送F：第

10、一次傳輸盤：重復(fù)傳輸系H慎號(hào)012245678910111213141516171819MIBFRRRFRRRFRRFRRRFRRvpr一_JL-子幀號(hào)0123456789012345&789MIBFRE或4。表PBCH的CRC掩碼基站側(cè)的傳輸天線端口數(shù)目PBCHCRC掩碼<x,x,.,x=>ant,0ant,1ant,151<0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0>2<1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1>4<0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1>(3)用于L1

11、/L2controlsignal(包括PCFICH、PHICH、PDCCH)的傳輸分集模式(transmit-diversityscheme)：PBCH和L1/L2controlsignal都只能使用單天線傳輸或傳輸分集，如果使用傳輸分集，PBCH和L1/L2controlsignal會(huì)使用相同的多天線傳輸分集模式。3、PBCH盲檢”7、4口陽亍為一個(gè)禺期.，一沖、.產(chǎn)妄巧皮4次孔SFN%4=D贖垸第一陽1氐克余3茂壽矍總”相同a圖4：MIB在時(shí)域上的調(diào)度經(jīng)過小區(qū)搜索過程后，UE已經(jīng)知道了10mstiming，也即知道了子幀0所在的位置。PBCH時(shí)域上位于子幀0的第2個(gè)slot的前4個(gè)OFDM

12、symbol,頻域上占據(jù)72個(gè)中心子載波（不含DC）。PBCH在40ms周期內(nèi)重復(fù)4次，每一次發(fā)送的PBCH都攜帶相同的codedbit，也就是說，每一次都是可以獨(dú)自解碼的。因此，在信道質(zhì)量（SIR）足夠好的情況下，UE可能只接收這40ms內(nèi)的其中一個(gè)，就能夠成功解碼出PBCH的內(nèi)容；如果不行，就與下一個(gè)10ms發(fā)送的PBCH的內(nèi)容進(jìn)行軟合并,再進(jìn)行解碼，直到成功解碼出PBCH。前面已經(jīng)說過，通過MIB，UE只能獲取到SFN的高8位，最低2位（也就是40mstiming）是通過盲檢PBCH得到的。40ms內(nèi)每次發(fā)送的PBCH會(huì)使用不同scramblingandbitposition（即共有4個(gè)

13、不同的phaseofthePBCHscramblingcode）,并且每40ms會(huì)重置一次。UE可以通過使用4個(gè)可能的phaseofthePBCHscramblingcode中的每個(gè)去嘗試解碼PBCH,如果解碼成功，也就知道了小區(qū)是在40ms內(nèi)的第幾個(gè)系統(tǒng)幀發(fā)送MIB，即知道了SFN的最低2位。PBCH的多天線傳輸只能使用傳輸分集，而且在2天線端口傳輸時(shí)，只能使用SFBC;4天線端口傳輸時(shí)，只能使用combinedSFBC/FSTD。UE使用3種不同的CRCmask（具體見36.212的5.3.1.1節(jié)）來盲檢PBCH,可得到天線端口數(shù)目，而天線端口數(shù)目與傳輸分集模式一一對(duì)應(yīng)（1天線端口<

14、;->無；2天線端口v->SFBC;4天線端口<->combinedSFBC/FSTD）,因此當(dāng)UE成功解碼PBCH時(shí)，就知道了小區(qū)特定的天線端口數(shù)以及用于L1/L2controlsignal的傳輸分集模式。（關(guān)于SFBC、FSTD的說明，詳見1的5.4.1.4節(jié)和10.3.1.2節(jié)）PBCH有三種天線端口組合（1/2/4）和四種不同擾碼（phase）組合，所以做盲檢PBCH最多有12種可能組合。(:rOQwCOIT916-bitCRGattachedSegmentationirttofourequl-aiedindividuallyself-dcodabeunitsOneMIS14informatianbits+10sparebits)von巳radtofratne|Reservedforr