LTE-RRC协议介绍(二)-系统信息.docx

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5.2 系统信息
5.2.1 介绍
5.2.1.1 概述
系统信息分成MasterInformationBlock(MIB)和若干个SystemInformationBlocks (SIBs)。MIB包括有限个最重要、最常用的传输参数（当从小区中获得其它的信息时需要这些传输参数）；SIB在 BCH信道上传输。除了SystemInformationBlockType1，其它SIBs都是在SystemInformation (SI)消息中传送， 而SIB到SI消息的映射是根据SystemInformationBlockType1中的 schedulingInfoList参数而灵活配置；配置需要遵循一些约束，包括1)每个SIB只能映射到一个 SI消息中，2)只有具有相同调度要求（周期）的SIB能映射到相同的SI消息，3)SystemInformationBlockType2总是可以映射到对应于 schedulingInfoList中SI消息列表第一个条目的SI消息。可能会有多个SI消息以相同的周期进行传输。SystemInformationBlockType1和所有的SI消息是在DL-SCH信道上传输。
物理层对SIB的大小进行了限制。如果使用DCI format 1C,SIB最大可以是1736比特（217字节）；如果是DCI format 1A，上限是2216比特（277字节）。
5.2.1.2 调度
MIB使用一种固定的、周期为40 ms 的调度；如果需要，可以在40 ms时间内重传。MIB的第一次传输是安排在无线帧的子帧#0 中，其中系统帧号SFN mod 4 = 0，同时重传是安排在其它所有无线帧的子帧 #0中。
SystemInformationBlockType1应用一种固定的、周期为80 ms的调度；如果需要，可以在80 ms时间内重传。SystemInformationBlockType1 的第一次传输是安排在无线帧的子帧#5中，其中满足系统帧号SFN mod 8 = 0，同时重传是安排在其它所有无线帧的子帧 #5中，其中满足系统帧号SFN mod 2 = 0。
在周期时域窗口（也被称作SI-window）内，使用动态调度的方式来传输SI消息（携带SIB2到SIB13）。每个SI消息与一个SI-window相关联，并且不同SI 消息的SI-window相互不重叠。那也就是说，在一个SI-window内仅能传输相应的SI。对于所有的SI消息，SI-window的长度是一样的，也是可以配置的。在该SI-window内，相应的SI消息能任何子帧中（除了MBSFN子帧、TDD上行子帧、以及无线帧的子帧#5且满足系统帧号SFN mod 2 = 0）被传输多次。UE从PDCCH信道上解码获得的SI-RNTI参数获得具体的时域调度（和其它信息，比如频域调度、使用的传输格式）。
只有一个 SI-RNTI用于处理SystemInformationBlockType1 ，和所有的SI消息。
SystemInformationBlockType1 配置SI-window的长度，以及SI消息的传输周期。
5.2.1.3 系统信息有效性和更改通知
系统信息（不是指 ETWS）的更改只能发生在特定的无线帧上，即只能在某个更改周期发生。在一个更改周期内，具有相同内容的系统信息可能会被传输多次。更改周期的边界由SFN值确定，其中满足系统帧号SFN mod m= 0，其中 m为包含修改周期的无线帧的数目。修改周期由系统信息配置。
当网络更改系统信息（或部分系统信息）时，首先它会首先通知UE发生了变化，即可能会在整个更改周期中发这个变化通知。在下一个更改周期中，网络传输更新的系统信息。这些基本原理在图 3中解释，其中不同的颜色标记不同的系统信息。当收到一个更改通知后，UE马上从下一个修改周期处获取新的系统信息。UE使用旧的系统信息，直至UE获得新的系统信息。

图3 系统信息的更改流程
寻呼（Paging）消息用于通知处在空闲状态的UE以及处在 RRC_CONNECTED状态的UE，关于系统信息的更改。如果UE收到一条包括systemInfoModification的 Paging消息，表明系统信息将在下一个更改周期中进行更改。虽然可能通知UE关于系统信息的更改，但是进一步的消息并没有提供，例如更改的是哪一个系统信息。
SystemInforationBlockType1 包含一个标签值 systemInfoValueTag，用来表示SI消息是否已经发生更改。UE可以使用 systemInfoValueTag,，例如从没有覆盖的区域返回之后，校验先前储存的SI 消息是否还一直有效的。UE认为在接收时刻起的3个小时后存储的系统信息是有效的，除非有其它情况的描述。
当一些系统信息更改时，例如ETWS信息、如CDMA2000系统时间的规则更改参数，E-UTRAN 可以不更新 systemInfoValueTag 。同样地，在一些系统信息的更改时，E-UTRAN可以在Paging消息中不包括systemInfoModification。
UE校验存储的系统信息是否有效，方法可以通过在更改周期之后检验 SystemInformationBlockType1 中的systemInfoValueTag ，或者如果没有接收到寻呼，在更改周期期间可以尝试着找systemInfoModification指示，至少可以尝试 modificationPeriodCoeff 次。如果UE在更改期间没有接收到任何寻呼消息，那么UE可以假设认为系统信息在下一个更改周期中将不会发生修改。如果UE处在RRC_CONNECTED状态，并在一个更改期间内接收到一个寻呼消息，那么UE可以从systemInfoModification的出现或空缺中，推断出在下一个更改周期中系统信息（不是指ETWS和CMAS信息）是否会发生修改。
处于RRC_CONNECTED状态下ETWS和/或CMAS可用的UE将尝试着至少每个defaultPagingCycle读取寻呼消息，以确保是否有ETWS通知。

5.2.2 系统信息获取
5.2.2.1 概述

图 4 系统信息获取（常规流程）
UE应用系统信息获取过程来获取E-UTRAN广播的接入层AS和非接入层NAS系统信息。这个流程既适合处于RRC_IDLE状态的UE，也适合处于RRC_CONNECTED状态的UE。
5.2.2.2 初始化
一旦小区选择完成（例如开机），或小区重选完成，或者小区切换完成，或当从另一种RAT切换进入E-UTRA并完成时，或从没有覆盖的区域返回，或接收一个该系统信息已经改变的通知，或接收关于ETWS通知的指示，或接收关于CMAS通知的指示，或超出最大有效持续时间等，UE将应用系统信息获取流程。
5.2.2.3 UE必需的系统信息
UE将确保拥有下列系统信息的一个有效的版本（也称之为‘必需的’系统信息）。
Ø 如果UE处在 RRC_IDLE状态，那么UE需要获得MasterInformationBlock、SystemInformationBlockType1 ，以及（可选的）根据UE支持的RAT，获得 SystemInformationBlockType2 ~ SystemInformationBlockType8；
Ø 如果UE处在RRC_CONNECTED状态，那么UE需要获得MasterInformationBlock，SystemInformationBlockType1 ， SystemInformationBlockType2 ，以及（可选的）根据UE是否支持CDMA2000 ，获得SystemInformationBlockType8；
Ø 如果SystemInformationBlockType1 中 systemInfoValueTag不同于其中一条存储的系统信息，那么除了SystemInformationBlockType10 ， SystemInformationBlockType11和SystemInformationBlockType12之外， 认为任一储存系统信息都是无效的；
5.2.2.4 UE执行获取系统信息
UE必须完成专用BCCH信道的配置。
如果UE处于RRC_IDLE状态，并进入一个小区，并且在UE中没有保存该小区的系统信息的有效版本，那么UE将使用前面所定义的系统信息获取过程，获得RRC_IDLE状态所需要的系统信息。
当UE成功切换到一个小区后，如果UE没有保存该小区下RRC_CONNECTED状态所需要的系统信息的有效版本，那么UE前面所定义的系统信息获取过程，获取RRC_CONNECTED状态所需要的系统信息。
如果UE收到CDMA2000上层协议的请求，则申请获得 SystemInformationBlockType8。
在UE获取MasterInformationBlock 、SystemInformationBlockType1，以及 SystemInformationBlockType2的有效版本之前，UE既不发起RRC连接建立，也不发起RRC连接重建立过程。
UE可以马上使用接收的SIB，即UE不需要等待接收完所有SI消息后才使用SIB。UE可以延迟使用接收的SIB，直至完成与一个接收得到的、或UE发起的RRC消息相关的低层过程，例如一个正在进行的随机接入过程。
5.2.2.5 基本系统信息丢失
如果UE处在RRC_IDLE状态，或者RRC_CONNECTED状态并且此时T311是运行的，并且如果UE无法获取MasterInformationBlock，SystemInformationBlockType1，那么认为该小区被禁止接入；如果获取了MasterInformationBlock，SystemInformationBlockType1，但是不能获取SystemInformationBlockType2，UE也认为该小区被禁止接入；
5.2.2.6 MasterInformationBlock消息接收
一旦接收到MasterInformationBlock消息，UE将应用phich-Config中包含的无线资源配置。
5.2.2.7 SystemInformationBlockType1 消息接收
一旦接收 SystemInformationBlockType1消息，如果UE处于RRC_CONNECTED状态且T311定时器没有启动且UE根据freqBandIndicator的比特31支持多频段小区，则丢弃freqBandIndicator参数和multiBandInfoList参数，将小区ID和trackingAreaCode上传给上层协议；否则就认为该小区被禁止接入。
5.2.2.8 SystemInformation 消息接收
UE请求没有与SystemInformation消息应用方面相关，而是和某些具体的方面相关，例如在使用相关系统信息的过程中，并/或在描述的是相关域中。
5.2.2.9 SystemInformationBlockType2接收
一旦接收到SystemInformationBlockType2消息，UE将执行radioResourceConfigCommon规定的配置。
1>如果上层指示配置一个（UE专用的）寻呼周期，那么有：
2> 使用（UE专用的）寻呼周期和包含在radioResourceConfigCommon中的defaultPagingCycle两者中最小的一个；
1> 否则执行专用PCCH的配置；
1> 不应用 timeAlignmentTimerCommon；
5.2.2.10 SystemInformationBlockType3接收
UE请求没有与该SystemInformationBlock应用方面相关，而是和某些具体的方面相关，例如在使用相关系统信息的过程中，并/或在描述的是相关域中。
5.2.2.11 SystemInformationBlockType4接收
UE请求没有与该SystemInformationBlock应用方面相关，而是和某些具体的方面相关，例如在使用相关系统信息的过程中，并/或在描述的是相关域中。
5.2.2.12 SystemInformationBlockType5接收
UE请求没有与该SystemInformationBlock应用方面相关，而是和某些具体的方面相关，例如在使用相关系统信息的过程中，并/或在描述的是相关域中。
5.2.2.13 SystemInformationBlockType6接收
UE请求没有与该SystemInformationBlock应用方面相关，而是和某些具体的方面相关，例如在使用相关系统信息的过程中，并/或在描述的是相关域中。
5.2.2.14 SystemInformationBlockType7接收
UE请求没有与该SystemInformationBlock应用方面相关，而是和某些具体的方面相关，例如在使用相关系统信息的过程中，并/或在描述的是相关域中。
5.2.2.15 SystemInformationBlockType8接收
一旦接收到SystemInformationBlockType8，UE将：
1> 如果包含 systemTimeInfo ，那么：
2> 向CDMA2000上层传递SystemTimeInfo ；
1> 如果UE处于RRC_IDLE 状态，并且包括searchWindowSize，那么：
2> 向CDMA2000上层传递searchWindowSize ；
1> 如果包含parametersHRPD ，那么：
2> 仅当进入该小区后，UE没有接收到RRCConnectionReconfiguration消息内preRegistrationInfoHRPD的情况下，才向CDMA2000上层传递 preRegistrationInfoHRPD：
2> 如果包含cellReselectionParametersHRPD ，那么：
3> 向CDMA2000上层传递neighCellList ；
1> 如果包含 parameters1XRTT，那么：
2> 如果包含 csfb-RegistrationParam1XRTT ，那么：
3> 向CDMA2000上层传递 csfb-RegistrationParam1XRTT ，使用该信息来决定是否在EUTRA小区中向1xRT请求进行CS注册/重注册；
2> 否则：
3>向CDMA2000上层指示不允许到CDMA2000 1XRTT的CSFB注册；
2> 如果包含 longCodeState1XRTT，则：
3>向CDMA2000上层传递 longCodeState1XRTT。
2> 如果包含 cellReselectionParameters ，那么：
3>向CDMA2000上层传递neighCellList1XRTT；
2> 如果包含csfb-SupportForDualRxUEs：
3> 向CDMA2000上层传递csfb-SupportForDualRxUEs；
2> 否则：
3> 向CDMA2000上层传递csfb-SupportForDualRxUE，值设置为FALSE；
2> 如果包含的话，向CDMA2000上层传递ac-BarringConfig1XRTT；

5.2.2.16 SystemInformationBlockType9接收
在接收 SystemInformationBlockType9时，UE将：
1> 如果包含 hnb-Name，那么向上层传递hnb-Name；
5.2.2.17 SystemInformationBlockType10接收
在接收SystemInformationBlockType10时，UE将：
1> 向上层传递接收的warningType，warningSecurityInfo，messageIdentifer 以及serialNumber。
5.2.2.18 SystemInformationBlockType11接收
在接收 SystemInformationBlockType11时，UE将：
1> 如果SystemInformationBlockType11中没有messageIdentifier和serialNumber接收值，或者：
1> 如果messageIdentifier和serialNumber接收值，与该PLMN存储对值（即messageIdentifier和serialNumber）的其中一个相同（即每个值与存储对值的相应参数相同），此时，一个完整的warningMessage已经向上层传送，那么：
2> 更新存储SystemInformationBlockType11的messageIdentifer和serialNumber 接收值的存储时间，等于接收SystemInformationBlockType11中的值；
2> 丢弃先前缓存的全部warningMessageSegment；
2> 如果接收到所有分段：
3> 把接收到的warningMessageSegment组装成warningMessage ；
3> 向上层传递接收到的warningMessage，messageIdentifier，serialNumber以及dataCodingScheme；
3> 停止接收SystemInformationBlockType11；
3> 丢弃SystemInformationBlockType11的messageIdentifier和serialNumberdiscard当前值；
2> 否则：
3> 存储接收到的warningMessageSegment；
3> 继续接收SystemInformationBlockType11；
1> 否则，如果告警消息的所有分段已经接收到
2> 把接收到的warningMessageSegment组装成warningMessage ；
2> 向上层传递接收到的warningMessage，messageIdentifier，serialNumber以及dataCodingScheme；
2> 停止接收SystemInformationBlockType11；
2> 丢弃SystemInformationBlockType11的messageIdentifier和serialNumberdiscard当前值；
1> 否则：
2> 存储接收到的warningMessageSegment；
2> 继续接收SystemInformationBlockType11；
如果在3小时的周期内，没有组装成一个完整的warningMessage，UE应丢弃任何保存的warningMessageSegments和SystemInformationBlockType12中的相应的messageIdentifier 和 serialNumber当前值。
5.2.2.19 SystemInformationBlockType12接收
在接收 SystemInformationBlockType12时，UE将：
1> 如果SystemInformationBlockType12中包含一个完整的warningMessage，那么有：
2> 将接收到的warningMessage, messageIdentifier, serialNumber and dataCodingScheme传送给上层；
2> 继续接收SystemInformationBlockType12；
1> 否则：
2> 如果接收到的messageIdentifier and serialNumber和当前warningMessage正在组装的一对值是相同的(每个值都一样)：
3> 保存接收到的warningMessageSegment;；
3> 如果接收到所有分段：:
4> 把接收到的warningMessageSegment组装成warningMessage ；
4> 向上层传递接收到的warningMessage，messageIdentifier，serialNumber以及dataCodingScheme；
4> 停止给messageIdentifier 和 serialNumber分配warningMessage，并删除所有相关保存信息；
3> 继续接收SystemInformationBlockType12；
2> 否则，如果接收到的messageIdentifier and serialNumber和当前warningMessage正在组装的任何一对值是不同的(每个值都一样)：
3> 开始为这对messageIdentifier 和 serialNumber组装一个warningMessage；
3> 保存接收到的warningMessageSegment;
3> 继续接收SystemInformationBlockType12.
如果在3小时的周期内，没有组装成一个完整的warningMessage，UE应丢弃该warningMessages和SystemInformationBlockType12中的相应的messageIdentifier 和 serialNumber相关当前值。
5.2.2.20 SystemInformationBlockType13接收
这个SystemInformationBlock的接收对UE没有额外的需求，除了其它地方的规定：例如在这个流程内使用相关的系统消息，和/或在相关的变量的描述中。
5.2.3 SI消息的获取
当获取一个SI消息时，UE将：
1>对应于该SI消息，确定SI-window的开始位置，如下所示：
2> 对应于相应的SI消息，确定序号n，其对应于由SystemInformationBlockType1中schedulingInfoList 配置的SI消息列表中的条目顺序；
2> 确定整数值 x = (n – 1)*w，其中 w 表示 si-WindowLength；
2> SI-window开始于子帧 #a，其中a = x mod 10，在该无线帧中SFN mod T = FLOOR(x/10)，其中T表示该SI消息的si-Periodicity；
注： 仅当所有的SI都能被安排在无线帧中子帧#5之前 ，其中该帧满足SFN mod 2 = 0时，E-UTRAN可以配置一个1ms 的 SI-window。
1> 从该 SI-window 的起始端开始，使用SI-RNTI接收DL-SCH，持续直至 SI-window 的结尾，其中该 SI-window的绝对时间长度是由si-WindowLength给出，或者直至接收该SI消息，其中不包括如下的子帧：
2> 无线帧中的子帧#5 ，其中 SFN mod 2 = 0；
2> 任何MBSFN子帧；
2> TDD中的任何上行子帧；
1> 如果直到该 SI-window的末尾还没有接收到该 SI消息，那么在下一个 SI-window对其进行重复接收。

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