LTE系统中UE接收系统消息解析

everysmile

UE接收SIB消息的澄清

Abbreviation
ETWS
Earthquake and Tsunami Warning System
寻呼消息中会通过是否包含etws-indication来告诉UE是否会存在一个ETWS primary notification 和/或ETWS secondary notification。从而UE会基于SIB1中的调度信息去接收SIB10以及SIB11，其中SIB11中的secondary notification还可以进行分段传输操作。
CMAS
Commercial Mobile Alert Service
寻呼消息中会通过是否包含cmas-indication来告诉UE是否会存在一个CMAS
notification，从而UE会基于SIB1中的调度信息去接收SIB12，其中SIB12中的CMAS notification还可以进行分段传输操作。

SIB的调度
UE要想完成在eNB中的数据收发，必须要维护实时的系统消息，而系统消息中包含了系统的多项重要的参数配置从而表明系统相应的系统属性。
在LTE系统中，系统消息是分为MIB和SIB两类进行传输的，其中MIB是系统中最重要的一些参数信息，在UE入网的过程中从PBCH上接收。SIB消息是除MIB中包含的系统消息之外的系统消息，其是在PD-SCH上传输的。其传输操作分为消息调度，周期传输，改变更新三种操作场景：
其中消息调度以及周期传输是eNB怎样传SI，而SI改变更新机制是控制UE怎样收。
消息调度：
MIB被调度传输的周期是40ms。其上面传输的是一些必要的以及最重要的系统参数以及后续继续获取系统消息所必须的一些前提参数信息。MIB在其传输周期40ms会实行重复传输的操作。
SIB消息分两部分，其中SIB1消息中包含的是调度信息列表，而这些调度信息列表里面的内容就对应着如何在一个调度周期中将SIB2至SIB12映射到各个SI消息中，以及各个SI消息发送的时间窗口长度以及周期。
SIB1的调度传输周期是80ms，其初次传输的位置确定方式如下：
SFN：
Subframe Index：#5
在SI的一个调度传输周期（80ms）里面，SIB1会实行多次的重复传输操作，其传输的位置确定方式如下：
SFN：
Subframe Index：#5
周期传输
在SIB1的一个调度周期里面，所有的除SIB1之外的SIBs的传输是周期性传输的，是包含在SI里面传输的，其中，不同的SI包含不同的SIBs，一个SIB只可以包含于一个SI，而且每个SI传输对应着一个传输时间窗口，这个时间窗口被称为SI-Window，所有SI Messages的SI-Window是相同，而且各个SI Message的SI-Windwo不交叠。在各个SI-Window，相应的SI可以多次传输。
确定SI-Window里面传输位置的方式如下：
SFN:
Subframe: #5
综合上面叙述有如下操作：
eNB在PDSCH上传输的广播消息中通过SIB1来携带的指示后面SIBn的消息字段为：
SI-Window：所有的SI同样的传输时间窗口，在该窗口内，对应的SI可以重复传输多次，而且各个SI所对应的SI-Window不会交叠。
SchedulingInfoList：各个SI的传输周期以及其包含的SIB指示，在下面对应的消息可以看到，SI的传输周期是非常大的（最大可以是512个帧：5.12s）。注意：不包含SIB2的映射消息，因为SIB2默认是映射到第一个SI中。
如何保证不会交叠，不清楚，但是猜测是由于SI的传输周期非常大，而SI-Window又相当非常小，所保证不交叠可能是比较好保证。
只告诉了SI的传输周期，没有其SI-Window的起始位置，这可能是UE只需要基于特定SI的传输周期等待其周期长时间即肯定可以接收一次消息。
要注意：一旦UE的RRC层检测到UE已经收到了足够的系统消息后，就会指令UE的PHY层不再接收系统消息，此后UE除非被触发，否则不会再接收系统消息了。
系统消息改变更新
系统消息改变周期是由系统配置的一个参数，基站在这个改变周期里面可以多次传输相同的内容，一旦到下个周期，基站就会传输新的系统信息，而UE也应该及时去接收更新的系统消息并应用新的系统消息中的系统配置。
该系统消息改变周期(modification period)是通过其时域边界来确定的：
SFN: SFN mode m = 0;
eNB通知UE在下个modification period接收的系统消息有以下两种方式：
1）
在Paging msg里面包含systemInfoModification
2）
在SIB1中包含systemInfoValueTag。（如果该值不变，则UE会在自其认为SI合法3个小时后认为之前接收到的SI失效）
eNB也可以在某些场景下不使用以上两种方式，虽然此时系统消息已经发生了变化。

SystemInformationBlockType1 ::=
SEQUENCE {

cellAccessRelatedInfo
SEQUENCE {

plmn-IdentityList
PLMN-IdentityList,

trackingAreaCode
TrackingAreaCode,

cellIdentity
CellIdentity,

cellBarred
ENUMERATED {barred, notBarred},

intraFreqReselection
ENUMERATED {allowed, notAllowed},

csg-Indication
BOOLEAN,

csg-Identity
CSG-Identity
OPTIONAL
-- Need OR

},

cellSelectionInfo
SEQUENCE {

q-RxLevMin
Q-RxLevMin,

q-RxLevMinOffset
INTEGER (1..8)
OPTIONAL
-- Need OP

},

p-Max
P-Max
OPTIONAL,
-- Need OP

freqBandIndicator
INTEGER (1..64),

schedulingInfoList
SchedulingInfoList,

tdd-Config
TDD-Config
OPTIONAL,
-- Cond TDD

si-WindowLength
ENUMERATED {

ms1, ms2, ms5, ms10, ms15, ms20,

ms40},

systemInfoValueTag
INTEGER (0..31),

nonCriticalExtension
SystemInformationBlockType1-v890-IEs

OPTIONAL
}
SchedulingInfoList ::= SEQUENCE (SIZE (1..maxSI-Message)) OF SchedulingInfo
SchedulingInfo ::=
SEQUENCE {

si-Periodicity
ENUMERATED {

rf8, rf16, rf32, rf64, rf128, rf256, rf512},

sib-MappingInfo
SIB-MappingInfo
}

SIB-MappingInfo ::= SEQUENCE (SIZE (0..maxSIB-1)) OF SIB-Type
SIB-Type ::=
ENUMERATED {

sibType3, sibType4, sibType5, sibType6,

sibType7, sibType8, sibType9, sibType10,

sibType11, sibType12-v920, sibType13-v920, spare5,


spare4, spare3, spare2, spare1, ...}

si-Periodicity Periodicity of the SI-message in radio frames, such that rf8 denotes 8 radio frames, rf16 denotes 16 radio frames, and so on.

sib-MappingInfo List of the SIBs mapped to this SystemInformation message.There is no mapping information of SIB2; it is always present in the first SystemInformation message listed in the schedulingInfoList list.

si-WindowLength Common SI scheduling window for all SIs. Unit in milliseconds, where ms1 denotes 1 millisecond, ms2 denotes 2 milliseconds and so on.

systemInfoValueTag
Common for all SIBs other than MIB, SIB1, SIB10, SIB11 and SIB12. Change of MIB and SIB1 is detected by acquisition of the corresponding message.

RadioResourceConfigCommon field descriptions
p-Max
Pmax to be used in the target cell. If absent the UE applies the maximum power according to the UE capability.
modificationPeriodCoeff
Actual modification period, expressed in number of radio frames= modificationPeriodCoeff * defaultPagingCycle. n2 corresponds to value 2, n4 corresponds to value 4, n8 corresponds to value 8 and n16 corresponds to value 16.
defaultPagingCycle
Default paging cycle, used to derive ‘T’ in TS 36.304 [4]. Value rf32 corresponds to 32 radio frames, rf64 corresponds to 64 radio frames and so on.
nB
Parameter: nB is used as one of parameters to derive the Paging Frame and Paging Occasion according to TS 36.304 [4]. Value in multiples of defaultPagingCycle ('T'). A value of fourT corresponds to 4 * defaultPagingCycle, a value of twoT corresponds to 2 * defaultPagingCycle and so on.
UL-CyclicPrefixLength
Parameter: Uplink cyclic prefix length see 36.211 [21, 5.2.1] where len1 corresponds to normal cyclic prefix and len2 corresponds to extended cyclic prefix.