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2.4 LTE系统信息

2.4.1 LTE系统信息定义

和3G网络系统一样,LTE也定义了自己的系统信息,这些系统信息都是小区级别的信息,即对驻留在该小区的所有UE生效。系统信息是以系统信息块(System Information Block,SIB)的方式组织并发送的,每个SIB包含了与某个功能相关的一系列参数集合。UE需要获取到小区的系统信息,以便于注册到该LTE网络并正确获得LTE网络为其提供的服务。SIB定义和类型参见表2-2。

表2-2 SIB的定义与分类

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服务,则不需要SIB13。

只有主信息块(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符号(Symbol),在频域上占据72个中心子载波(不含DC),对应RE不能用于发送DL-SCH数据,参见图2-6。

MIB和SIB1在时域上的位置和周期是固定的,而SI(Scheduling Information)在时域上的位置和周期是由SIB1指定的。eNodeB只会通过SystemInformationBlockType1中的schedulingInfoList告诉UE该小区包含哪些SI,每个SI包含了哪些SIB。注意,SIB2总是放在schedulingInfoList指定的SI列表的第一个SI消息项中,因此schedulingInfoList中并不指定SIB2所在的SI。这些SI会在哪个SI窗口发送及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。

2.4.2 LTE系统信息更新

手机开机时会去解调广播信道、读取所有的系统信息并保存下来,但是当正常驻留到一个LTE小区并进入空闲状态,即待机状态以后,手机一般是不会时时刻刻去解调广播信道而获取最新系统信息的,以节省电量。此时如果系统信息发生了改变,LTE小区就会通过以下2种方式通知UE系统信息发生了变化:

● 寻呼消息(Paging),该消息包含一个 systemInfoModification字段,用于指示系统信息是否发生了变化;

● SIB1-systemInfoValueTag 字段,每当系统信息发生变化时,systemInfoValueTag 的值会加 1;

SIB1(SystemInformationBlockType1)中包含了一个字段systemInfoValueTag(取值范围为0~31),用于指示SI消息是否发生了变化。UE可以使用这个字段来检验之前保存的SI消息是否依然有效(如从小区覆盖范围之外回到小区覆盖范围内)。如果该字段发生了变化,则UE认为所保存的系统信息是无效的,需要重新读取,否则认为保存的系统信息依然有效。

另外,UE会认为从接收到SI消息那一刻算起的3小时之内,如果systemInfoValueTag未变化,则所保存的系统信息是有效的,即保存的SI消息的有效期为3小时。一旦超过3小时有效期,不管系统有没有发送通知,UE都会重新读取一遍所有的系统信息并保存下来。systemInfoValueTag是除MIB、SIB1、SIB10、SIB11和SIB12之外的所有SIB所共用的。MIB和SIB1的改变是通过UE直读取MIB和SIB1消息本身来检测的。

小区只会通知UE系统信息发生了变化,并不会告诉UE哪些系统信息发生了变化。因此,UE收到了系统信息发生变化的指示后,会根据SIB1中的调度信息去重新接收所有SI消息(除SIB10、SIB11、SIB12外)。

UE收到了一个系统信息变更通知(Change notification)后,会在下一个变更周期的开始处去接收新的系统信息。UE在收到新的系统信息之前,会继续使用旧的系统信息。

2.4.3 LTE系统信息解析

本小节详细列出了各系统信息块所包含的具体内容,以供参考。其中,MIB、SIB1、SIB2、SIB3是LTE网络必须配置并广播的系统信息,是UE驻留到LTE小区并发起附着流程所必不可少的;SIB4、SIB5、SIB6、SIB7的信息内容的广播是可选的,取决于当前LTE网络的具体配置和优化。

1.MIB

MIB包含了非常重要的系统信息,如小区标示(PCI)、频率、当前系统帧号、发射天线个数、小区带宽等。另外,只有MIB被PBCH承载传输,其他SIB都是被PDSCH承载发送的。具体内容参见下面的例子:

另外,除了上面列出的信息内容外,MIB还包含3bit的数据来指示小区PHICH信道配置信息,其中第1个比特指示每个子帧中PHICH信道所占用的OFDM符号个数,0值表示占用1个符号,1值表示占用3个符号。第2和第3个比特一起用来指示该小区配置了多少个PHICH信道组,每组包含8个相互正交的PHICH信道。00表示配置了1个PHICH组,11表示配置了4个PHICH组。

2.SIB1

SIB1同样也包含了重要系统信息,是UE附着到LTE网络所必不可少的,如小区PLMN值、小区选择准则、小区工作频段指示,还包含其他系统信息块的调度信息等。示例如下:

3.SIB2

SIB2也携带很重要的系统信息,如小区是否被阻塞,即指示是否允许UE驻留到该小区。另外,SIB2还包含了所有物理信道(PRACH、PDSCH、PUCCH、PUSCH)的基本配置信息和重要定时器值等。示例如下:

4.SIB3

SIB3包含了小区选择和重选(Cell reselection)的相关信息,如测量触发门限值和优先级信息等。示例如下:

5.SIB4

SIB4包含了LTE网络内同频的相邻小区信息(Intra-Frequency neighbouring cell list),如该小区的具体频率值、重选到该小区的门限值和该小区的重选优先级信息等。示例如下:

6.SIB5

SIB5包含了LTE网络内异频或不同频段的相邻小区信息(Inter-Frequency neighbouring cell list),如该小区的具体频率值、重选到该小区的门限值和该小区的重选优先级信息等。示例如下:

7.SIB6

SIB6包含了3G-WCDMA网络的相邻小区信息(Inter-RAT 3G neighbouring cell list),如该3G小区的具体频率值、重选到该3G小区的门限值和该3G小区的重选优先级信息等。示例如下:

8.SIB7

SIB7包含了2G-GSM网络的相邻小区信息(Inter-RAT 2G neighbouring cell list),如该2G小区的具体频率值、重选到该2G小区的门限值和该2G小区的重选优先级信息等。示例如下:

9.SIB8

SIB8包含了2G-CDMA网络的相邻小区信息(Inter-RAT 2G-CDMA neighbouring cell list),如该CDMA小区的具体频率值、重选到该小区的门限值和该小区的重选优先级信息等。示例如下: U6F5hCUTwN8OqaYDX0VFHfoC8ysq4YTeKo47c7f446bWc5CN1Wv3pTSn7vrZ7KQJ

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