前面去面试,突然遇到这个问题,小区搜索包含哪些?平时都在做MAC层调度,确实回答不上这个问题。今天再次好好总结学习!
希望通过这个学习后,了解一下几个知识点:
1:基站小区激活后,小区接下来会发送哪些信息,按照什么时序发送?
2:此时接入一个UE,UE是怎么入网的?怎么接入到小区的,解调了哪些信号?
下面是从网上贴的关于小区搜索过程描述,个人感觉描述的比较清晰。
1. 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的长度以及采用的是FDD还是TDD(因为TDD的PSS是放在特殊子帧里面的位置有所不同,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;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。由于SSS信号携带了小区组ID,跟PSS结合就可以获得物理层ID(CELL ID),这样就可以进一步得到下行参考信号的结构信息。4. 在获得帧同步以后就可以读取PBCH了,通过上面两步获得了下行参考信号结构,通过解调参考信号可以进一步的精确时隙与频率同步,同时可以为解调PBCH做信道估计了。PBCH在子帧#0的slot #1上发送,就是紧靠PSS,通过解调PBCH,可以得到系统帧号和带宽信息,以及PHICH的配置以及天线配置。系统帧号以及天线数设计相对比较巧妙: SFN位长为10bit,也就是取值从0-1023循环。在PBCH的MIB广播中只广播前8位,剩下的两位根据该帧在PBCH 40ms周期窗口的位置确定,第一个10ms帧为00,第二帧为01,第三帧为10,第四帧为11。PBCH的40ms窗口手机可以通过盲检确定。而天线数隐含在PBCH的CRC里面,在计算好PBCH的CRC后跟天线数对应的MASK进行异或。5. 至此,UE实现了和eNB的定时同步;这个里面也有描述小区搜索的详细过程:
https://blog.csdn.net/m_052148/article/details/51273636
总结小区搜索过程:
1:UE进行小区搜索的目的是为了获取小区物理ID和完成下行同步,这个过程是与系统带宽无关的,UE可以直接检测和获取。当UE检测到PSS和SSS时,就能解码出物理小区ID,同时根据PSS和SSS的位置,可以确定下行的子帧时刻,完成下行同步。
2: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系统的频带范围做全频段扫描,发现信号较强的频点去尝试;
3. 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的长度以及采用的是FDD还是TDD(因为TDD的PSS是放在特殊子帧里面的位置有所不同,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;
4. 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。由于SSS信号携带了小区组ID,跟PSS结合就可以获得物理层ID(CELL ID),这样就可以进一步得到下行参考信号的结构信息。
5. 在获得帧同步以后就可以读取PBCH了,通过上面两步获得了下行参考信号结构,通过解调参考信号可以进一步的精确时隙与频率同步,同时可以为解调PBCH做信道估计了。PBCH在子帧#0的slot #1上发送,就是紧靠PSS,通过解调PBCH,可以得到系统帧号和带宽信息,以及PHICH的配置以及天线配置。系统帧号以及天线数设计相对比较巧妙: SFN位长为10bit,也就是取值从0-1023循环。在PBCH的MIB广播中只广播前8位,剩下的两位根据该帧在PBCH 40ms周期窗口的位置确定,第一个10ms帧为00,第二帧为01,第三帧为10,第四帧为11。PBCH的40ms窗口手机可以通过盲检确定。而天线数隐含在PBCH的CRC里面,在计算好PBCH的CRC后跟天线数对应的MASK进行异或。
6. 至此,UE实现了和eNB的定时同步;
要完成小区搜索,仅仅接收PBCH是不够的,因为PBCH只是携带了非常有限的系统信息,更多更详细的系统信息是由SIB携带的,因此此后还需要接收SIB,即UE接收承载在PDSCH上的BCCH信息。为此必须进行如下操作:
1. 接收PCFICH,此时该信道的时频资源可以根据物理小区ID推算出来,通过接收解码得到PDCCH的symbol数目;
2. 在PDCCH信道域的公共搜索空间里查找发送到到SI-RNTI的候选PDCCH,如果找到一个并通过了相关的CRC校验,那就意味着有相应的SIB消息,于是接收PDSCH,译码后将SIB上报给高层协议栈;
不断接收SIB,上层(RRC)会判断接收的系统消息是否足够,如果足够则停止接收SIB至此,小区搜索过程才差不多结束。
在小区搜索过程之后,UE已经与小区取得了下行同步,因此UE能够接收下行数据。但UE只有与小区取得上行同步,才能进行上行传输。UE通过随机接入过程(Random Access Procedure)与小区建立连接并取得上行同步。
https://blog.csdn.net/weixin_42227141/article/details/84324956------这个关于小区搜索写的非常好。
https://blog.csdn.net/guyefeng123321/article/details/80167785
https://blog.csdn.net/a34140974/article/details/79610971------------这个系列非常好!!!