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LTE学习相关笔记2014

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1、探测参考信号(Sounding Reference Signal)

SRS是探测参考信号的缩写,所谓参考信号,那么是为谁提供参考?参考的指标是什么?答案是为eNodeB 的调度提供参考,参考的内容是为上行信道质量做参考。

那么为什么需要SRS呢?众所周知,在LTE网络中,eNodeB通常是分配系统带宽的一部分区域给特定的UE,也就是在一个特定时间、给UE分配特定的频率区域资源,此时若eNodeB知道哪一部分特定频率区域质量较好,优先分配给UE将使UE的业务质量更有保障;当然,若eNodeB每次都把整个系统带宽分配给UE,那么SRS的参考意义就不重要了,所以SRS是一个可选的参考信号,只是为eNodeB的调度资源提供参考。

SRS是上行的参考信号,由UE上报给eNodeB,为什么上行已经有DM-RS(解调参考信号)参考信号,还需要SRS呢?那是因为DM-RS与上行信道PUSCH或PUCCH占用同一个资源区,可为eNodeB提供信道估计与相干解调;而SRS是位于一个子帧的最后一个SC-FDMA符号,周期性的发送,与上行数据传输无关,因其是周期上报,除了为上行资源调度提供参考外,eNodeB还可以检测UE的时间对齐状态。有点类似于CQI,用于下行资源调度。如下图。

SRS的发送周期是2ms~320ms,具体周期要根据高层的参数(SIB2\RRC CONNECTION SETUP\RRC CONNECTION RECONFIGURATION)配置而定,当然,也可以设置不发送SRS.具体参数可以参考36.211

协议。SRS配置参数包括两个部分,公共配置SRS和专用配置SRS,公共配置部分又叫做小区专属SRS(Cell specific SRS),在系统消息2中下发;专用配置SRS又叫UE专属SRS(UE specific SRS),在RRC连接中配置完成。如下图,在公共配置中包含Csrs带宽配置、子帧配置、simultaneous-AN-and-SRS(该值设置为TRUE,将采用短PUCCH格式)等;在专用配置中包含Bsrs配置、Bhop配置、n_SRS等,这些配置参数的设置决定了SRS上报的带宽,带宽分段等。

2、LTE网络中随机接入(Random Access)过程

像GSM、WCDMA网络一样,随机接入过程能够实现UE初始接入网络,完成上行同步过程;但在LTE 网络中随机接入过程在多个事件中都有使用到,尤其是在切换、RRC连接重建等流程中,归结起来,共有六种情况使用到了随机接入流程。

?从RRC_IDLE状态的初始接入过程

?RRC连接重建过程

?切换过程

?RRC连接状态下接收下行数据过程(上行链路处于非同步状态)

?RRC连接状态下发送上行数据过程(上行链路处于非同步状态或者没有PUCCH资源给SR使用)?RRC连接状态下的定位过程(获取TA数据)

随机接入的方式有两种,基于竞争的方式和基于非竞争的方式,这与2、3G网络的机制类似,在基于竞争的随机接入方式中,对于UE而言,RACH资源是一个池可供选择,不同的UE可以使用相同的资源,造成资源竞争的产生。而基于非竞争的随机接入方式,特定的资源被保留起来,供UE使用。

那么在上述的6种事件中,哪种场景使用基于竞争的接入方式?哪种场景使用基于非竞争的接入方式呢?简单的理解就是,当eNB知道UE的RACH用途时,一般采用基于非竞争的方式。如

?切换过程。因为切换是受eNB控制的,所以切换过程中eNB已为UE分配了RACH资源,采用基于非竞争方式接入。

?RRC连接状态下接收下行数据过程。因为eNB先获取到新的下行数据,将为UE准备特定所需RACH资源,因此,采用基于非竞争方式的接入。

?RRC连接状态下的定位过程。同样是因为网络侧发送定位控制信息给UE,UE在特定的RACH 资源上接入,并反馈位置信息,所以采用基于非竞争的方式接入。

但是,选择采用哪种方式,需要根据网络策略而定,通常情况下,上述6种场景中,除了定位过程外其他的事件都可以采用基于竞争的接入方式,而从RRC_IDLE状态的初始接入过程总是使用基于竞争的方式接入。这是因为基于非竞争方式的接入,需要预留RACH资源,当这部分资源不用时相当于浪费掉了,所以预留资源是有限的;而基于竞争的接入方式,可能需要解决冲突的问题,增加接入时延。

3、RRC(无线资源控制)在LTE与UMTS系统中的几点不同

RRC(无线资源控制)是无线资源管理的核心,为了提高资源管理效率,缩短时延,在LTE网络中对RRC 做了一些修改,下面通过对比UMTS的RRC实体功能,介绍下LTE网络中RRC实体功能变化。

?RRC状态:在LTE中,仅有两种RRC状态,RRC_IDLE和RRC_CONNECTED。然而在UMTS 网络中有5中状态,分别是IDLE\CELL_FACH\CELL_DCH\CELL_PCH\URA_PCH,之所以在

LTE网络中状态减少,原因之一,是由于没有公共和专用传输信道的概念,所以也就没有

CELL_FACH\CELL_PCH状态;其二是,LTE网络中仅有共享传输信道,也因此删除了

CELL_PCH\URA_PCH状态,也就没有像cell update或ura update这样的RRC移动性管理功能。

总之,RRC状态的减少能简化和改善RRC的性能,同时对RRM算法的复杂度要求降低了。

?信令承载:在LTE网络中,有三种SRB,SRB0\SRB1\SRB2,而在UMTS中,有四种SRB。

?MAC实体:在LTE网络中仅有一个MAC实体,而在UMTS系统中有4种不同的MAC实体,这是因为UMTS系统中定义了多种传输信道,所以对应不同的MAC实体,如

MAC-D\MAC-C\MAC-HS\MAC -E,又由于多种MAC实体的共存,造成了MAC配置非常复杂,

尤其是在状态迁移(如CELL_PCH->CELL_FACH->CELL_DCH)中需要大量的信令流程,还有

LTE网络中MAC实体少,不需要URNTI\ERNTI\HRNTI\SRNTI标识。因此LTE网络单MAC

实体相比于UMTS配置或处理都更简单,减少了无线资源映射的复杂度。

?域标识:LTE是承载分组业务的网络,只有PS域,不像UMTS系统,包含CS和PS两个域。因此在RRC信令中就不需要标识,消息来自于那个域,减少了信令开销和RRC设计的复杂度,

如在LTE网络中,没有Initial Ue Message流程。

?系统广播消息:在LTE网络中,MIB在PBCH信道中发送,消息内容有限,主要包含频率及SIB 类型1的调度信息,而其他SI都在DL-SCH上发送。而UMTS系统中所有的消息都是通过BCH

信道发送。

?由于LTE网络中仅定义了共享信道,所以UE总是侦听解码L1层和L2层的无线帧,不需要关注传输信道的配置,这样做的目的是减少信令消息内容那个,所有的DL-SCH传输信道信息都在

系统消息中广播。

?寻呼类型:LTE网络中只有一种寻呼类型,而在UMTS系统中有二种,主要是由于没有cell_fach 和cell_dch状态的原因。

?重配置消息减少。在LTE网络中通过RRC重配置消息即可以完成,逻辑信道,传输信道,物理信道的映射,然而在UMTS中,需要通过,RB重配、TRCH重配、PHY重配流程。

?此外,LTE网络中没有NBAP协议,减少了RRC连接建立时延及RB管理流程。

除了以上内容,LTE网络中RRC实体还在同步机制、消息流程、移动性管理上与UMTS存在很大的不同4、LTE网络中下行资源调度

所谓下行资源调度,就是指系统资源分配过程,决定着什么时候、哪些资源可用于UE传输数据,或者接收数据。这里的资源由频率和时间组成,后被划分成N个RB块,然后系统为每一个用户分配一定数量的RB 块。在时域上调度周期最小为1ms,也就是一个子帧长度。在下行,调度信息在PDCCH信道上传输,分配的频域资源从最小一个RB到整个系统带宽所能提供的最大RB数。

关于系统资源的调度规范中没有明确定义,具体由eNB厂家决定,因此不同的设备商之间的算法也不同,但总的来说,设备厂商是综合考虑多种因素的后一个结果,如包括不同用户的信道质量(CQI)、QoS、当前资源使用状况、公平性、策略与计费等等。若设备厂家若不支持基于差分服务或业务差异化服务,那么在系统调度中就不会考虑因素;或者由于调度算法效率的不同,导致在一个TTI中能同时调度的用户数也不同。但大多情况下,调度的目标是在考虑了公平性(如小区边缘用户和信道条件好的用户)的前提下使

小区的吞吐率最大。所以,公平性是下行调度的重要原则。体现在每个用户都应有一个最低的保障速率、SRB和HARQ数据的优先级要高、要考虑UE的能力等。

调度的流程,第一步、公共信道数据的调度,考虑相应资源的预留。第二步、评估可用于PDSCH信道的资源。第三步、哪些用户需要调度。第四步、时域和频域资源调度。第五步、调度的方法和调度信息的承载。

公共信道数据调度:评估广播消息、寻呼消息、随机接入数据所占资源,根据需求预留部分资源。

计算可用PDSCH信道资源:扣除公共信道的开销,计算出可用于承载数据的资源。

调度用户的选择:通过UE状态来判断是否满足被调度的条件,首先,UE必须激活,处于同步状态,且DRB或SRB中有数据要传输,信道质量也要满足一定条件。

时域和频率资源调度:时域调度实际上是求UE的调度优先级,如考虑UE所进行的业务优先级,SRB和HARQ的业务优先级高于初次数传;还有就是结合公平性原则,按照保障速率/实际速率进行排序,优先调度排序靠前的用户,这与WCDMA的调度算法相似,综合以上因素对所要调度的UE优先级进行排序。频域资源调度主要是根据CQI来判断,同时结合业务的差异性、用户差异性进行综合考虑。

上面简单介绍了下行资源调度流程,最后一步是资源调度的方法和调度信息的承载。经过前几个资源调度准备流程后,eNB知道有哪些资源可以用于分配,并且也知道优先调度哪个用户,那么如何把资源分配调度信息告诉UE呢?

首先,大家都知道下行资源调度信道是封装在DCI(下行控制信息)中的,DCI再映射到PDCCH信道,PDCCH信道所占的OFDM符号数由PCFICH或者说由PDCCH信道负荷而定。DCI包含的信息除了RB 分配及分配类型外,还可根据需求可携带MCS信息、HAQR信息、上行信道的功率控制命令等。如下表格呈现了不同DCI格式的用途。

上表中除了呈现资源调度信息由不同DCI格式所承载外,还包含了一个信息,那就是资源调度的方法,即资源分配的类型,每一种DCI格式都与资源分配类型对应。资源分配一共有3种类型,分别是类型0、1、2,通常情况下,分配类型0用于数据或信令的资源分配,分配PRB的资源组粒度由系统带宽决定,如20Mhz 带宽,组粒度为4.

类型0分配的资源可以是整个系统带宽,由于是按组来进行分配,可提供最大的速率,因此最适合数据传输场景,一般与DCI=1、2、2A进行对应。

对于资源分配类型2,一般用户公共信道的资源分配,承载信令或者控制信息。与DCI=1A\1B\1C\1D进行对应。

关于资源分配的方法是,每个PDCCH信道中包含两部分资源分配字段,一部分是类型字段,指示是类型0或1,另一部分是真正的资源分配信息。对于资源分配类型0和1,因为有着相同的PDCCH格式,所以只能通过类型字段区分,当系统带宽所能提供的PRB数量小于等于10个时,PDCCH内仅包含真正的资源分配信息,而不包括类型字段信息。对于资源分配类型2与类型0或1的PDCCH格式不同,因此,不需要类型字段。

资源分配类型0,采用位图的方式分配RBG(无线资源组)给调度的UE,RBG的大小与系统带宽相关(如上表),与位图的bit数是一致的,如20Mhz带宽,100个RB,25个RBG,也就是由25bit组成的位图,这样相对于用1个比bit标识一个RB而言,位图的方式减少了开销。对于位图分配方式很多资料都没有解释清楚,但下图做了很好诠释。

资源分配类型1,同样采用位图的方式,但RB资源被划分成多个子组(P),增加了频率分集增益,每一个位图表征一个子组的资源分配,分配的RB数最大为子组带宽。由于资源子组的存在,相对于分配类型0,位图bit开销更少。类型1资源分配由三部分字段决定-子组识别bit、偏移bit、位图bit。例如下图RB被分为2个子组调度。

在资源分配类型2中,通过PDCCH信道中的1bit标志,可以分配给UE一组连续的物理资源或者VRB(虚拟资源块),资源分配范围可以是一个RB到整个系统带宽。VRB的资源分配方式有两种,一种为区域型方式,即资源调度信息包含在11bit的RIV(资源指示值)中,由VRB的开始位置和VRB连续RB的长度

决定资源分配;如下图所示。

另一种为分布式方式,VRB资源分配可以在整个系统带宽中,但在频域不是连续的(可能存在1个或2个Gap),需要通过跳频实现。值得注意的是,DCI格式-1C总是采用分布式VRB分配方式,而其他的如DCI 格式-1A\1B\1D可以通过1bit标志指示采用区域性方式或者分布式方式。

最后,网络侧通过带有DCI格式的PDCCH信道发送资源调度信息给UE,但对于公共信道的信息,UE是如何判断DCI格式是属于自己的呢,答案是RNTI,因为PDCCH信道有用RNTI加扰处理,因此可是实现对UE的资源分配。

5、LTE网络中Ts的含义

在LTE网络中有一个最基本的时间单元:Ts,无论帧长(=307200*Ts)、时隙长度(=15360*Ts)、循环前缀长度(=144*Ts或者512*Ts)都是通过TS定义的。那么Ts值是多少呢?下面等式明确给出了Ts的定义。

Ts =1/(15000*2048) 单位是:秒

计算结果大约时间为32.6纳秒。虽然规范中定义了Ts公式,但没有给出明确的解释,这个公式缘何而来,刚接触时会有点陌生。有两点可以帮助更好的理解Ts的含义。

第一,LTE系统中OFDM符号生成所采用的FFT SIZE为2048(以20MHZ带宽为例),采样频率为15kHz,那么20M带宽的采样率=15kHz*2048=3.072MHz,这样Ts可以理解为OFDM符号的采样周期,即一个OFDM 符号的周期为Ts=1/15000*2048。

第二,Ts的大小可与UMTS或者CDMA的码片周期匹配。如UMTS系统的码片周期=1/3.84Mhz,CDMA 系统的码片周期=1/1.2288Mhz,正好等于8*Ts和25*Ts,这样有利于减少多模芯片(同时支持LTE和UMTS 或CDMA)实现的复杂度。

6、LTE网络中TA距离计算

UE从网络侧接收TA命令,调整上行PUCCH/PUSCH/SRS的发射时间,目的是为了消除UE之间不同的传输时延,使得不同UE的上行信号到达eNodeB的时间对齐,保证上行正交性,降低小区内干扰。在GSM 网络中,1TA表征的距离大约在550m,那么在LTE网络中TA命令对应距离是如何计算?

?首先,TA表征的是UE与天线端口之间的距离。

1Ts对应的时间提前量距离等于:(3*10^8*1/(15000*2048))/2=4.89m。含义就是距离=传播速度(光速)

*1Ts/2(上下行路径和)。TA命令值对应的距离都是参照1Ts来计算的。

?在随机接入过程中:

eNodeB测量到上行PRACH前导序列,在RAR(随机接入响应)的MAC payload中携带11bit信息,TA 的范围在0~1282之间,根据RAR(随机接入响应)中TA值,UE调整上行发射时间Nta=TA*16,值恒为正。

例如:TA=1,那么Nta=1*16Ts,表征的距离为16*4.89m=78.12m,同时可以计算得到在初始接入阶段,UE 与网络的最大接入距离=1282*78.12m=100.156km。

?在业务进行中:

周期性的TA命令在Mac层的信息为6bit,即TA的范围在0~63之间。

TA命令Nta_新= Nta_旧+(TA-31)*16,时间提前量值可能为正或负。

例如:TA=30,那么Nta_新= Nta_旧+(30-31)*16Ts,距离等于-1*16*4.89m=-78.12m

根据公式可以算出最小的TA距离为-31*16*4.89m=-2.42Km,最大TA距离为32*16*4.89m=2.5Km。7、LTE网络CDRX功能

DRX功能,在2G和3G中都有应用,主要目的是降低空闲态UE的功耗,增加手机电池寿命。随着网络演进HSPA在R7版本后引入了连接态的DRX功能,主要改善高速数据业务带来的高能量消耗。对于空闲态,UE没有占用无线资源,而在连接态,终端占用空口无线资源,保持高能量消耗。

CDRX(CONNECTED DRX)功能的应用与分组业务(HTTP、EMAIL、IM)特性相关,由于分组业务在使用中具有明显的突发性,即实际发送/接收的分组包周期短、但频率高,呈梳状分布,如下图。在LTE 网络中,当UE处于RRC_CONNECTED状态,即使没有数传,UE仍要每子帧监听PDCCH信道,判断是否有数据发送,所以要一直保持较高的发射功率,消耗大量的电能。同时PS业务特性也会造成额外的信令开销,占用用户面资源,降低了系统容量。

在LTE网络中,RRC实体得到优化,UE仅存在RRC_IDLE和RRC_CONNECTED两个状态,在空闲态UE附着在EPS进行移动性管理,没有实际的数据激活,在这个状态UE可以被寻呼进行下行数传,也可发起RRC连接请求进行上行数传,进入RRC_CONNECTED状态。而这个状态若开启DRX功能,UE在数传阶段的分组包间隔期可进入DRX睡眠期,关闭射频单元,降低手机功耗。CDRX具体实现是网络侧通过RRC CONNECTIONRECONFIGURATION或者RRC CONNECT SETUP通知UE,按照相关参数进行“小睡”或者“深睡”。具体参数包括“drx-inactivity timer”、“onDurationTimer”、“drx-Retransmission timer”、“HARQ RTT Timer”、“shortDRX-Cycle”、“drxShortCycleTimer”、“longDRX-Cycle”等。参数具体含义结合下图进行说明。

DRX功能流程在3GPP 36.321中有明确定义,当网络配置CDRX功能后,如上图UE成功解码PDCCH信道进行数据传输,UE处于业务态(Traffic态),当在“drx-inactivity timer”内都没有监测到本UE的调度信息时,UE进入DRX Cycle模式(短DRX周期模式或者长DRX周期模式),选择哪种模式根据网络参数设置决定,长DRX周期模式可以深度节电,但会增加业务响应时延;短DRX周期模式对用户体验影响较小,周期较短,但频繁的“唤醒”和“睡眠”,节电效果不如长DRX周期,也可以两种模式都配置。DRX Cycle 周期由“onDurationTimer”+“DRX Sleep”组成,在RRC消息中没有定义,需要根据子帧号与DRX Cycleoffset 计算得到。“onDurationTimer”相当于一个DRX Cycle周期中的“CONNECTED态”,用于监听PDCCH信道上的调度信息,而“DRX Sleep”相当于一个DRX Cycle周期中的“IDLE态”,在此态中射频单元关闭,实现UE节电的目的。

还有另一种情况就是HARQ重传模式,系统为每一个HARQ进程都配置了一个“HARQ RTT Timer”、“drx-Retransmission timer”用于在重传模式下的控制。DRX流程如下图。

当成功解码PDCCH信道调度信息后,启动“HARQ RTT Timer”定时器,如果定时器超时前没有在相应的子帧上收到下行数据的ACK(确认)反馈,则启动drx-Retransmission timer定时器,若在定时器超时前UE 接收到重传数据,则定时器停止。

8、LTE网络中SIB2(系统消息2)信息详解

SIB2中包含公共的无线资源配置信息,如上行RACH、PUCCH、PUSCH、SRS的资源分配与调度,上行信道功率控制信息;下行BCCH、PDSCH、PCCH信道资源配置等,这些信息对理解当前系统上下行的资源使用及分析网络资源问题有很大帮助。系统消息2主要有三大部分,包括radioResourceConfigCommon(公共无线资源配置信息)、ue-TimersAndConstants(定时器与常量)、freqInfo(频率信息)。除此之外还包含小区接入禁止相关信息。下面结合现网参数设置介绍下相关参数含义。

第一部分:radioResourceConfigCommon(公共无线资源配置信息)

radioResourceConfigCommon:rach-ConfigCommon ............................preambleInfo

..............................numberOfRA-Preambles:n52 (12) 保留给竞争模式使用的随机接入探针个

数,PRACH探针共有64。当前参数设置52,表示52个探针用于竞争模式随机接入

..............................preamblesGroupAConfig

................................sizeOfRA-PreamblesGroupA:n28 (6) 组A随机接入探针个数。基于竞争模式的随机接入探针共分2组,A组和B组。当前参数设置28,A组中有28个探针,B组中52-28=24个探针。

................................messageSizeGroupA:b56 (0) 表示随机接入过程中UE选择A组前导时判断msg3大小的门限值/bit。当前参数设置56,即msg3的消息小于56bit时,选择A组。

................................messagePowerOffsetGroupB:dB10 (4) 用于UE随机接入Preamble B组的选择。

默认为10dB。

............................powerRampingParameters

..............................powerRampingStep:dB2 (1) 随机接入过程探针功率攀升步长。当前参数设置dB2,即2dB

..............................preambleInitialReceivedTargetPower:dBm-104 (8) 探针初始接收功率目标. 当

PRACH前导格式为0时,在满足前导检测性能时,eNodeB所期望的目标功率水平。当前参数设置-104 dBm,即期望的功率值,用于计算探针的初始发射功率。............................ra-SupervisionInfo

..............................preambleTransMax:n10 (6) 随机接入探针最大重发次数。当前参数设置10,即最

大重发10次

..............................ra-ResponseWindowSize:sf10 (7) 随机响应接收窗口。若在窗口期未收到RAR,则上行同步失败,当前参数设置sf10,即10个子帧长度。

..............................mac-ContentionResolutionTimer:sf64 (7) RA过程中UE等待接收Msg4的有效时长。

当UE初传或重传Msg3时启动。在超时前UE收到Msg4或Msg3的NACK反馈,则定时器停止。

定时器超时,则随机接入失败,UE重新进行RA。当前参数设置sf64,即64个子帧长度。

............................maxHARQ-Msg3Tx:0x5 (5) Msg3的HARQ最大传输次数.当前参数设置5,即5次。

radioResourceConfigCommon:bcch-Config

............................modificationPeriodCoeff:n2 (0) BCCH信道修改周期系数,该值乘以

defaultPagingCycle为UE侦听SI是否修改的周期。但系统消息是否修改还与MIB中tag相关。

当前参数设置n2,即系数为2。

radioResourceConfigCommon:pcch-Config

............................defaultPagingCycle:rf128 (2) Idle模式下DRX周期,用于计算寻呼时刻,可实现节电的目的。当前参数设置rf128,即128个无线帧长度。

............................nB:oneT (2) 表示在一个寻呼周期内包含的寻呼时刻(子帧)的数量,也即寻呼组

的数量。可获取N值,用于计算寻呼时刻。当前参数设置oneT,即1倍的寻呼周期。radioResourceConfigCommon:prach-Config

............................rootSequenceIndex:0x7 (7) 用于生成Signature的逻辑Za-doff序列索引,

每一个逻辑索引对应一个物理Zadoff-chu序列。该值一般是按网络规划配置设置的。当前

参数设置为7,对应物理Zadoff-chu序列为629.见36.211 Table 5.7.2-4.

............................prach-ConfigInfo

..............................prach-ConfigIndex:0x6 (6) 该值与探针格式一同确定探针频域/时域资源。

当前参数设置为6,对应探针格式0,可占用任意系统帧的第1或6子帧资源。见36.211

Table 5.7.1-2.

..............................highSpeedFlag:FALSE 高速移动小区指示。即是否是覆盖高速移动场景,

当前参数设置为False,表示非覆盖高速移动场景。

..............................zeroCorrelationZoneConfig:0x2 (2) 零自相关区配置索引。随机接入探针是

由具有CAZAC(恒幅零自相关)的Zadoff-chu序列生成的,通过逻辑根序列获取物理根序列,

然后对物理根序列进行循环移位获得。零自相关区配置索引与Ncs的选择直接相关。取值

范围0~15,当前参数设置为2,即对应Ncs=15(无限集)或Ncs=22(有限集),见36.211

Table 5.7.2-2.

..............................prach-FreqOffset:0x6 (6) FDD小区的每个PRACH所占用的频域资源起始

位置的偏置值。取值范围0=< prach-FreqOffset ul-rb-6,当前参数设置为6,即在第6个

PRB位置。

radioResourceConfigCommon:pdsch-ConfigCommon

............................referenceSignalPower:0xf (15) 每逻辑天线(port)的小区参考信号的功率值。参数设置值为15,即RS信号功率为15dbm。

............................p-b:0x1 (1) 表示PDSCH上EPRE(Energy Per Resource Element)的功率因子比率指示,它和天线端口共同决定了功率因子比率的值,见36.213 Table 5.2-1。P-b实际表征的是有RS的PDSCH符号功率与没有RS的PDSCH符号的功率偏移量。radioResourceConfigCommon:pusch-ConfigCommon ............................pusch-ConfigBasic

..............................n-SB:0x4 (4) 给定跳频模式下,用于跳频的PUSCH子带个数。该参数与跳频偏置决定了子带的大小,而子带大小与跳频偏置、Vrb数一起决定PUSCH信道PRB的分配。该参数设置为4,即子带数为4.

..............................hoppingMode:interSubFrame (0) PUSCH跳频模式选择。该参数设置为

interSubFrame,表示采用子帧间跳频模式。还有另一种模式为子帧内和间跳频。

..............................pusch-HoppingOffset:0x16 (22) PUSCH信道的跳频偏置;与FDD/TDD模式、子帧配置、CP长度相关。参与决定PUSCH信道资源分配。

..............................enable64QAM:TRUE 上行PUSHC是否使用64QAM调制方式。CAT5类终端支持。当前参数设置为TRUE,表示上行支持64QAM使用。

radioResourceConfigCommon:ul-ReferenceSignalsPUSCH

..............................groupHoppingEnabled:FALSE PUSCH信道的分组跳频开关;Group hopping作为UL RS生成base序列组Planning的一种补充,有简化Planning及随机化UL RS互相关干扰的作用,虽然现有的Group hopping模式能够大大减小出现碰撞(即相邻小区在一个TTI内使用相同的base序列组)的概率,但却不能避免出现碰撞的情况。

..............................groupAssignmentPUSCH:0x0 (0) PUSCH信道的分组指派;一个eNodeB下所有小区的GroupAssignPUSCH取0时,这些的PUSCH上的UL RS由不同的base序列组生成,每个小区在生成UL RS时可以使用全部的CS(Cyclic Shift)取值,可用的CS越多,能够支持配对的V-MIMO用户越多。

..............................sequenceHoppingEnabled:FALSE PUSCH信道的序列跳频开关;当不执行Group hopping时,允许支持sequence hopping

..............................cyclicShift:0x0 (0) PUSCH信道的循环移位;当一个eNodeB下的所有小区使用相同的base序列组生成PUSCH上的UL RS时,为了保证在半静态调度时这些小区使用不同的CS(Cyclic Shift)取值,需要为这些小区配置不同的CyclicShift取值;..........................pucch-ConfigCommon

............................deltaPUCCH-Shift:ds1 (0) PUCCH信道的循环移位间隔。在组网时根据环境类型获得小区的平均时延扩展,然后根据小区的平均时延扩展得到PUCCH信道的循环移位间隔。与硬件处理能力相关.

............................nRB-CQI:0x1 (1) FDD小区的RRC层给CQI配置的RB总数。当PUCCH资源调整开关关闭时,CQI RB个数才能够进行手动配置。参数设置为1,表示1个RB用于承载CQI.该参数定义与36.211 5.4章节描述不一致.规范中定义为不同PUCCH格式下一个Slot可用带宽,即RB数。

............................nCS-AN:0x0 (0) 使用混合PUCCH格式下,用于PUCCH格式1/1a/1B的循环移位数。是delta PUCCH Shift的整数倍。

............................n1PUCCH-AN:0x12 (18) PUCCH占用RB数索引,表示PUCCH 使用的RB 个数. radioResourceConfigCommon:soundingRS-UL-ConfigCommon

..............................srs-BandwidthConfig:bw3 (3) SRS带宽配置;见36.211 Table 5.5.3.2-1、Table

5.5.3.2-2、Table 5.5.3.2-3

..............................srs-SubframeConfig:sc3 (3) SRS子帧配置索引;见36.211 Table 5.5.3.3-1、Table

5.5.3.3-2

..............................ackNackSRS-SimultaneousTransmission:TRUE UE的Sounding RS和PUCCH的ACK/NACK或SR时域冲突时,是否允许同时发送.

radioResourceConfigCommon: uplinkPowerControlCommon

............................p0-NominalPUSCH:-0x43 (-67) PUSCH的标称P0值,应用于上行功控过程。与

p0-NominalPUCCH含义一致。

............................alpha:al07 (4) 路径损耗补偿因子,应用于上行功控过程;

............................p0-NominalPUCCH:-0x69 (-105) 正常进行PUCCH解调,eNodeB所期望的

PUCCH发射功率水平;P0NominalPUCCH设置的过高,会增加本小区的吞吐量,但是会降低整网的吞吐量;P0NominalPUCCH设置偏低,降低对邻区的干扰,导致本小区的吞吐量的降低,提高整网吞吐量。

............................deltaFList-PUCCH

..............................deltaF-PUCCH-Format1:deltaF0 (1) PUCCH格式1的Delta值;用于计算PUCCH 信道功率,相当于对每种PUCCH格式补偿值。当前设置值deltaF0,表示0dB。

..............................deltaF-PUCCH-Format1b:deltaF3 (1) PUCCH格式1b的Delta值;当前设置值

deltaF3,表示3dB。

..............................deltaF-PUCCH-Format2:deltaF1 (2) PUCCH格式2的Delta值;当前设置值deltaF1,表示1dB。

..............................deltaF-PUCCH-Format2a:deltaF2 (2) PUCCH格式2a的Delta值;当前设置值

deltaF2,表示2dB。

..............................deltaF-PUCCH-Format2b:deltaF2 (2) PUCCH格式2b的Delta值;当前设置值

deltaF2,表示2dB。

............................deltaPreambleMsg3:0x4 (4) 消息3的前导Delta值。步长为2;当PUSCH 承载

Msg3 时,用于计算每个UE的PUSCH 发射功率。

..........................ul-CyclicPrefixLength:len1 (0) 小区的上行循环前缀长度,分为普通循环前缀和扩展

循环前缀,扩展循环前缀主要用于一些较复杂的环境,如多径效应明显、时延严重等。当前参数设置为len1,即采用扩展循环前缀。

第二部分:ue-TimersAndConstants(定时器与常量)........................ue-TimersAndConstants

..........................t300:ms200 (1) RRC连接建立定时器。开始于RRCConnectionRequest发送,在收到RRCConnectionSetup或RRCConnectionReject消息、cell re-selection或连接放弃后停止,定时器超时后,UE直接进入RRC_IDLE态。参数设置值为200ms。

..........................t301:ms200 (1) RRC连接重建定时器。UE在发送

RRCConnectionReestabilshmentRequest时启动该定时器。

定时器超时前,如果UE收到RRCConnectionReestablishment或者

RRCConnectionReestablishmentReject或者被选择小区变成不适合小区(适合小区定义参见

3GPP TS 36.331),则停止该定时器。定时器超时后,UE进入RRC_IDLE态。参数设置为200ms。

..........................t310:ms1000 (5)无线链路失败定时器.在收到底层连续N310个失步指示后启动,若在定时器时间内收到连续N311个同步指示,无线链路恢复,否则定时器超时,即意味着无线链路失败。参数设置值为1000ms

..........................n310:n10 (6) 表示接收到底层的连续"失步"指示的最大数目。

..........................t311:ms10000 (3) 无线链路失败恢复定时器。在RLF后T311时间内进行RRC

connection re-establishment流程,若在定时器内若RRC重建失败,则进行小区重选或者TA更新,UE进入idle状态。

..........................n311:n1 (0) 接收到底层的连续"同步"指示的最大数目。

第一部分:freqInfo(频率信息)

........................freqInfo

..........................ul-Bandwidth:n100 (5) 小区上行带宽。以RB数计量。当前参数设置N100,即100个RB,对应20M带宽。

..........................additionalSpectrumEmission:0x1 (1)附加频率散射,限制UE功率在相应信道带宽内的水平。即用于计算ue的上行发射功率。这个参数对应一个Additional Maximum Power Reduction (A-MPR),该值可以计算对应频带的上行发射功率。该参数与Additional Maximum Power

Reduction (A-MPR)的对应关系,见TS 36.101 Table6.2.4-1和TS 36.521 Table 6.2.4.3-1.当前参数设置值为1,对应NS_01,即A-MPR为NA。

见https://www.doczj.com/doc/3d8980339.html,/patents/app/20130053103。

........................timeAlignmentTimerCommon:sf1920 (3) 该参数表示UE上行时间对齐的定时器长度,该定时器超时,则认为UE上行失步。当前参数设置sf1920,即1920个子帧长度。

9、LTE寻呼帧与寻呼时刻的计算

像其他GSM、WCDMA系统一样,LTE系统在空闲态UE使用DRX(不连续接收-睡眠、唤醒机制)功能减少功率消耗,增加电池寿命。为了达到这一目的,UE从SIB2中获取DRX相关信息,然后根据DRX周期UE监测PDCCH信道,查看是否有寻呼消息,如果PDCCH信道指示有寻呼消息,那么UE解调PCH 信道去看寻呼消息是否属于自己。在这个过程,UE如何根据DRX周期确认在哪一无线帧、哪一子帧去监测PDCCH信道?寻呼时刻(PO)如何获取呢?通常为了计算PO分为两步。

第一步、寻呼帧位置确认。

根据下面公式求得:

寻呼帧位置PF = SFN mod T= (T div N)*(UE_ID mod N)

其中SFN:系统帧号,当前UE所在帧号

T:T=min(Tc,Tue),其中Tc,Tue 分别表示核心网和无线侧设置的寻呼周期,一般情况无线侧的寻呼周期小于核心网周期,默认等于无线侧寻呼周期DefaultPagingCycle,该参数从SIB2中读取。而Tc从S1的寻呼消息中获取。

N:N=min(T,nB),nB从SIB2中读取。

UE_ID:包含在S1的寻呼消息中,通过IMSI模1024计算得到。

第二步、寻呼时刻的确认

寻呼时刻:即寻呼帧所在位置对应的子帧号,该时刻不是通过计算得到,而是通过NS与I_s对应关系获取。对应关系如下表1、2.其中表1为FDD模式,表2为TDD模式。

其中:Ns:Ns =max(1,nB/T),其中nB,T都是通过SIB2获得。

i_s :i_s = floor(UE_ID/N) mod Ns。UE_ID从S1消息中获取,N通过SIB2中信息计算得到。

下面举例说明寻呼帧与寻呼时刻的计算。

例如:如下表,现网中DefaultPagingCycle设置为128,则T=128;nB设置为T,即128,那么N=128;Ns=1.

第一步,算寻呼帧位置:

假设用户的IMSI= 448835805669362,则根据公式求得。

寻呼帧位置:= (T div N)*(UE_ID mod N) =(128/128)*((448835805669362 mod 1024) mod 128) = 114

则寻呼帧的位置可能出现在SFN =(128*i) + 114,(其中i = 0 到 N ,但是SFN <= 1024)。如,寻呼帧的位置可能为128、242、498、626、754、868、982。

第二步,寻呼时刻确认:求Ns和i_s,根据公式求得。

Ns:Ns =max(1,nB/T)=1;

i_s = floor(UE_ID/N) mod Ns=floor((448835805669362 mod 1024)/128)= 0

按照表1、2对应关系,Ns=1&i_s=0 => PO=9, 即当NB=T时,PO在寻呼帧的9子帧位置。

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