[4G&5G专题-61]:L3 RRC层 - MIBSIB寻呼消息详解

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了[4G&5G专题-61]:L3 RRC层 - MIBSIB寻呼消息详解相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

目录

第1章  L3 RRC层功能概述

1.1 RAN的架构概述

1.2 RRC协议概述

1.3 RRC消息类型

第2章 小区级系统信令

2.1 系统信令消息概述

2.2  SIB消息简述

2.3 SIB消息的调度周期

2.4 系统消息的信道映射

第3章 LTE MIB消息详解

3.1 MIB概述

3.2 MIB消息的参数

3.3 MIB消息的调度

第4章 NR MIB消息详解

4.1 NR MIB消息的内容

4.2 MIB消息的调度

4.3 MIB消息在4G和5G网络中无线承载的对比

第5章 LTE SIB消息

5.1 SIB1消息

5.2 SIB2消息

5.3 SIB3消息

5.4 SIB4消息

5.5 SIB5消息

5.6 SIB6消息

5.7 SIB7消息

5.8 SIB8消息

5.9 SIB9消息

5.10 SIB10消息

5.11 SIB11消息

5.12 SIB12消息

5.13 SIB13消息

第6章 寻呼消息详解

6.1 寻呼消息概述

6.2 寻呼消息内容

第1章  L3 RRC层功能概述

1.1 RAN的架构概述

从上图可以看出,RRC协议处于空口协议栈的L3层,处于PDCP与NAS层之间。

1.2 RRC协议概述

RRC:Radio Resource Control protocol,无线资源控制协议,又称为“”接入层信令AS”

RRC协议有两个大的基本功能

(1)在基站和手机之间传递L3层无线资源控制信令, 即接入层信令AS,比如为终端建立无线数据承载,

(2)帮助手机和核心网信令网关在空口传递"非接入层信令NAS"。也就是说NAS消息是承载在RRC消息中在空口传输的,NAS消息在有线传输网是承载在S1AP消息中。

1.3 RRC消息类型

(1)小区级系统信令消息--MIB与SIB

(2)小区级系统寻呼消息

(3)用户与基站之间的专有信令消息

(4)用户与核心网之间的专有信令消息

第2章 小区级系统信令

2.1 系统信令消息概述

(1)UE在搜索小区过程之后, 已经与小区取得下行同步,得到小区的 PCI(Physical-layer-Cell Identity) 以及检测到系统帧的 timing(即 10ms timing)。

(2)接着,UE 需要获取到小区的系统信息(System Information),这样才能知道该小区是如何配置的,以便接入该小区并在该小区内正确地工作。

  • 系统信息是小区级别的信息,即对接入该小区的所有 UE 生效。
  • 系统信息可分为MIB ( MasterInformationBlock)和多个 SIB (SystemInformationBlock)。
  • 每个系统信息包含了与某个功能相关的一系列参数集合。

小区会不断的广播这些系统信息,有三种类型的RRC消息用于传输系统信息:

MIB消息,SIB1消息一个或者多个SI消息(即SIB2-N),因此并不是所有的SIB都必须存在, 小区支持哪些SIB消息,由SIB1指定。

2.2  SIB消息简述

LTE的SIB类型有很多种,SIB具体包括SIB1、SIB2、SIB3、SIB4、SIB5、SIB6、SIB7、SIB8、SIB9、SIB10、SIB11、SIB12、SIB13等。

早期的SIB1也被称作SU-1,全称是Scheduling Unit-1,其他的SIB块被称为SU-n,MIB也被叫做SI-M,现在已经不这么叫了,如果有在其他资料中看到这种提法,也不要惊讶。

不同的SIB携带不同的参数,具备不同的目的,具体如下:

  • SIB1:主要携带小区接入和小区选择相关信息,以及LTE-TDD子帧配置、其他SIB块的调度和窗口信息等。
  • SIB2:主要携带公共的无线资源配置相关信息,包括接入BAR信息、PRACH配置信息、上行频点信息、MBSFN配置等。
  • SIB3:携带同频、异频、跨制式小区重选相关的公共信息。
  • SIB4:携带用于同频小区重选的邻区信息。
  • SIB5:携带用于异频小区重选的邻区信息。
  • SIB6:携带用于跨制式(UTRA)小区重选的邻区信息。
  • SIB7:携带用于跨制式(GERAN)小区重选的邻区信息。
  • SIB8:携带用于跨制式(CDMA2000)小区重选的邻区信息。
  • SIB9:携带HOME eNB(HNB)的相关信息。
  • SIB10/11:携带ETWS(Earthquake and Tsunami Warning System)的相关信息。当UE从寻呼消息中解码发现有ETWS消息存在时,就需要从SIB10/11中获取具体的ETWS内容。这些告警信息是在paging中通知。
  • SIB12:携带CMAS(Commercial Mobile Alerting System)的相关信息。当UE从寻呼消息中解码发现有CMAS消息存在时,就需要从SIB12中获取具体的CMAS内容。
  • SIB13:携带MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)的相关信息。

所有SIB中最重要的当属SIB1,因为SIB1除携带了UE接入小区等所需的参数之外,还携带了其他SIB类型的调度信息。

如果UE解码不到SIB1,也就无法解码其他类型的SIB。

基于此,协议规定eNB通过两种不同的方式广播SIB:

  • SIB1:  是通过SystemInformationBlockType1消息周期广播SIB1
  • SI:      是通过多个SI(SystemInformation)消息周期广播除SIB1之外的其它SIB

如下图所示:

2.3 SIB消息的调度周期

(1)SIB的调度周期

SystemInformationBlockType1消息(下文简称SIB1消息)的周期固定等于80ms,且只在5号子帧中传输。

之所以选择5号子帧,是因为无论哪种LTE-TDD配置,5号子帧都是下行子帧,不需要区分上下行子帧配置。

类似于MIB的发送机制,SIB1消息在80ms内也是重复发送4次。也就是说80ms是SIB的更新周期,20ms是SIB的发送周期。

若系统帧号SFN满足条件(SFN mod 8 = 0),则认为该系统帧的5号子帧是第一次发送本周期的SIB1块,

然后在同个周期内其它系统帧号满足条件(SFN mod 2 = 0)的5号子帧上重复发送SIB1块。

如下图所示。

(2)其他SIB消息的调度周期

不同SI消息的周期既可以相同也可以不同。下图示意了其一种可能的情况:

在这个图中,SIB2在SI-2消息中发送,周期是160ms;

SIB3和SIB4的周期都是320ms,被封装在SI-3消息中一起下发。

(3)SIBx与SI的区别

SIBx是SIB消息的功能分类,是按照功能来划分的。

SI是SIB消息的调度分类,是按照一次调度来划分的,一个SI消息可以包含多个SIBx消息。

每个SI消息的发送时机都被限制在一个独立的窗口之内,这个窗口也被叫做SI窗口,如图下图所示:

每个SI消息对应着一个SI窗口,这些不同的SI窗口并不会重叠,在某个SI窗口内,只有这个SI窗口对应的SI消息才会被传输,其他的SI消息不会发送。

所有SI消息的窗口长度都是相等的,值可以在SIB1中配置。在一个SI窗口内,该窗口对应的SI消息可以发送多次,且可以在任意子帧中发送,当然这些子帧不包括MBSFN子帧、TDD上行子帧和被SIB1占用的发送子帧。

从图中可以看到,相邻两个SI窗口之间的距离就是该SI的周期长度,每个SI的周期长度也是在SIB1中配置的。在一个SI窗口内,SI消息可以在多个子帧中连续发送,也可以跳过某个子帧不发送。

2.4 系统消息的信道映射

(1)RRC层

  • 系统消息:MIB + SIB
  • 寻呼消息

(2)逻辑信道

  • 广播公共信道BCCH:MIB + SIB
  • 寻呼信道PCCH: 寻呼消息

(3)传输信道

  • 广播信道BCH:MIB
  • 下行共享信道DL-SCH:SIB
  • 寻呼信道:寻呼消息

(4)物理信道

  • PBCH:MIB
  • PDSCH:SIB + 寻呼消息

第3章 LTE MIB消息详解

3.1 MIB概述

MIB消息中承载的是最基本的信息。

下行同步后,用户首先要做的就是寻找 MIB 消息,MIB 中包含着 UE 要从小区获得的至关重要的信息。 

这些信息涉及到对如何对承载SIBx消息的PDSCH信道的解码。

UE只有先解码到MIB,才能利用MIB中的参数去继续解码PDSCH中的数据,包括解码SIB信息。

3.2 MIB消息的参数

(1)dl-Bandwidth:下行带宽参数,指示当前下行链路的带宽大小。

LTE的取值范围是:n6(对应1.4MHz)、n15(对应3MHz)、n25(对应5MHz)、n50(对应10MHz)、n75(对应15MHz)、n100(对应20MHz),分别表示当前带宽占用的RB个数。

因为下行带宽大小影响了PDSCH的解码,因此必须要将下行带宽dl-Bandwidth参数放到MIB中。

长度:3个bits

(2)phich-Config:PHICH(物理混合自动重传指示信道)配置参数,包括phich-Durationphich-Resource这两个参数。

phich-Config用于计算PHICH信道的位置,而PHICH信道的位置会影响PDCCH和PDSCH的解码,因此PHICH的配置参数需要在MIB中传输。

长度:3个bits

phich-Duration:phich信道的时域信息,normal模式还是扩展模式。

当该参数设置为normal时,PDCCH占用的OFDM符号数可以自适应调整

当该参数设置为extended时,

  • 若带宽为1.4M,则PDCCH占用的OFDM符号数可以取3或4,
  • 对于其他系统带宽下,PDCCH占用的符号数只能为3。

PHICH持续时间

非MBSFN子帧

MBSFN子帧

帧结构类型2中的子帧1和子帧6

其他情况

同时支持PDSCH和PMCH的载波

Normal

1

1

1

Extended

2

3

2

phich-Resource:该参数用于计算小区PHICH信道的频域资源,1/6, 1/2, 1, 2

(3)systemFrameNumber:系统帧号,用于UE和网侧的10ms帧同步。

UE只有成功解码了MIB,才能完成系统帧号的同步。

长度:8个bits

需要注意的是:帧号的范围是0~1023,需要10个bit,但本字段只传输系统帧号的高8位(MSB)主要的原因是MIB消息是40ms调度一次,而不是10ms调度一次。

(4)spare:预留比特
长度为:10bit

(5)MIB消息的ASN.1完整定义

3.3 MIB消息的调度

MIB使用一种固定的、具有40 ms 周期的调度,以及在40 ms时间内重传方式。

MIB的第一次传输是安排在无线帧的子帧#0 中,其中满足系统帧号SFN mod 4 = 0,同时重传是安排在其它所有无线帧的子帧 #0中。

第4章 NR MIB消息详解

4.1 NR MIB消息的内容

(1)systemFrameNumber:系统帧号; =》 BchPayload[2] |= (((usSfn & 0x3F0)>> 4) << 1)

系统帧号共10个bit位(0到1023),

其中,高6 位bits在MIB的Bits【22:17】

其余,低4位bits体现在PBCH信道的编码方式中。

(2)subCarrierSpacingCommon:子载波间隔 =》 

指示SIB1的子载波间隔,SIB2/4(用于初始访问)和系统信息消息。

对于小于6GHz的载波频率,它可以具有15和30 kHz的有效值。

对于频率大于6GHZ的载波,值可以是60和120 kHz。

(3)ssb-subcarrierOffset:ssb的频率偏移,即SSB在频域中的位置

指示SSB与整个资源块网格之间的子载波数量中的频域偏移。

该字段可以指示该小区不提供SIB1,因此不存在公共的CORESET。

在这种情况下,字段pdcch-ConfigSIB1可以指示频率位置,前提是UE能找到SSB的CORESET和SIB1的搜索空间。

(4)dmrs-TypeA-Position:

指示(第一个)DL DM-RS的位置。

对应于L1参数'DL-DMRS-typeA-pos'

(5)pdcchConfigSIB1:

确定PDCCH/SIB、公共CORESET、公共搜索空间和必要的PDCCH参数的带宽。

如果字段ssb-SubcarrierOffset指示不存在SIB1,则字段pdcch-ConfigSIB1指示UE可以找到带有SIB1的SSB的频率位置或网络不提供带有SIB1的SSB的频率范围。

(6)cellBarred:

指示小区是否允许UE能驻留在该小区上

(7)intraFreqReselection:

指示是否允许同频小区重选。

当最高等级的小区被禁止或被UE禁止时,它控制对同频小区的小区重选

4.2 MIB消息的调度

MIB使用一种固定的、具有80 ms 周期的调度,以及在80 ms时间内重传方式。

4.3 MIB消息在4G5G网络中无线承载的对比

Parameters

4G(LTE)

5G (NR)

Broadcast Channel                           

广播信道

Transport   – BCH(传输信道)

Physical-   PBCH(物理信道)

Transport   – BCH(传输信道)

Physical-   PBCH(物理信道)

Periodicity

(广播)周期

40 ms generation   periodicity with 10 ms re-transmission periodicity             

发送周期40ms,重发周期10ms

80 ms generation   periodicity with repetitions made within 80 ms

发送周期80ms,重发周期80ms

Channel Coding  信道编码

Tail Bit   Convolution encoding

尾比特卷积编码

Polar Coding

 Polar

Modulation        调制方式

QPSK

QPSK

Resource   Allocation

资源分配

  • 6 RBs (72 subcarriers) in Frequency domain

  • 4 symbols of first subframe second slot symbol 0, 1, 2 and 3.

  • 频域6个RB(72个子载波)

  • 第一个子帧第二个slot的0,1,2,3个符号

  • It is transmitted on OFDM symbol 1,2,3 .

  • It uses 0 to 239 sub carrier number on symbol 1 & 3, where as        on symbol 2 it uses subcarried number 0 to 47 and 192 to 239

  • 在OFDM的符号1,2,3上发送

  • 在符号1&3的0-239子载波;当符号2用于子载波0-47和192-239

第5章 LTE SIB消息

5.1 SIB1消息

5.1.1 ASN.1消息简述

SIB1 在 SystemInformationBlockType1 消息中,包含(1) UE 小区接入需要的信息以及(2)其它 SIB 的调度信息。

(1)ASN.1的总结构

SystemInformationBlockType1::=      SEQUENCE        cellAccessRelatedInfo                SEQUENCE                                             plmn-IdentityList                       PLMN-IdentityList,    --  网络的 PLMN 识别号                                           trackingAreaCode                     TrackingAreaCode,  --  跟踪区域码                                           cellIdentity                                 CellIdentity,              -- 小区标识                                           cellBarred                                  ENUMERATEDbarred, notBarred,--小区是否使能                                           intraFreqReselection                 ENUMERATED allowed,notAllowed, --同频切换是否允许                                            csg-Indication                           BOOLEAN,             -- 闭合用户组                                            csg-Identity                         CSG-Identity           OPTIONAL --  --闭合用户组id       ,       cellSelectionInfo                         SEQUENCE                                           q-RxLevMin                               Q-RxLevMin,                                   -- 接入小区允许的最小接收电平                                           q-RxLevMinOffset                     INTEGER (1..8)             OPTIONAL -- 接入小区允许的最小接收电平 偏移      ,      p-Max                                      P-Max                           OPTIONAL,              -- 小区的最大传输功率      freqBandIndicator                   INTEGER(1..64),                                            -- 小区频带指示,如Band46,Band4等      schedulingInfoList                   SchedulingInfoList,                                         -- 其他SIB消息的调度信息      tdd-Config                               TDD-Config                      OPTIONAL,            -- TDD特有的配置信息      si-WindowLength                          ENUMERATED ms1,ms2, ms5, ms10, ms15, ms20, ms40,  --SI消息的发送窗口的长度      systemInfoValueTag                   INTEGER (0..31),                                         -- 系统信息      nonCriticalExtension                 SystemInformationBlockType1-v890-IEs                   OPTIONAL -- 扩展信息 (2)ASN.1的子结构 SystemInformationBlockType1-v890-IEs::=  SEQUENCE      lateNonCriticalExtension                 OCTET STRING           OPTIONAL,                                     nonCriticalExtension                     SystemInformationBlockType1-v920-IEs OPTIONAL SystemInformationBlockType1-v920-IEs::= SEQUENCE      ims-EmergencySupport-r9              ENUMERATED true, false               OPTIONAL,     --       cellSelectionInfo-v920               CellSelectionInfo-v920               OPTIONAL,     --      nonCriticalExtension                 SEQUENCE                               OPTIONAL -- PLMN-IdentityList::=                    SEQUENCE (SIZE(1..6)) OF PLMN-IdentityInfo PLMN-IdentityInfo::=                    SEQUENCE      plmn-Identity                            PLMN-Identity,      cellReservedForOperatorUse               ENUMERATED reserved,notReserved --SI调度 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, ... CellSelectionInfo-v920::=           SEQUENCE      q-QualMin-r9                         Q-QualMin-r9,      q-QualMinOffset-r9                INTEGER (1..8)                           OPTIONAL -- Need OP 5.1.2 ASN.1消息详解

(1)plmn-IdentityList  PLMN-IdentityList:网络的 PLMN 识别号(Public Land Mobile Network,公共陆地移动网络) 

公共陆地移动网(Public Land Mobile Network,简称:PLMN),由政府或它所批准的经营者,为公众提供陆地移动通信业务目的而建立和经营的网络。

该网路通常与公众交换电话网(PSTN)互连,形成整个地区或国家规模的通信网。从结构上看,PLMN标识分为两部分,一部分称为MCC(国家代码),另外一部分称为MNC(移动网络网络代码)。

为了让用户搞清楚所处的PLMN,每个PLMN都应该有明确的标识(编号),并作为系统信息由基站来广播,让基站下的终端都能够接收到。

具体到我们国家,每个移动通信运营商的网络算一个PLMN,因此中国移动、中国联通和中国电信的网络是不同的PLMN。

随着虚拟运营商的兴起,虚拟运营商也可以算成是一个PLMN。

MCC

国家码

MNC

运营商码

Operatror

运营商

StatusBands(MHz)
46000中国移动OperationalGSM 900 / GSM 1800 / TD-SCDMA 1900 / TD-SCDMA 2000 / TD-LTE 1900 / TD-LTE 2300 / TD-LTE 2500
46001中国联通OperationalGSM 900 / GSM 1800 / UMTS 900 / UMTS 2100 / LTE 1800 / TD-LTE 2300 / TD-LTE 2500
46002中国移动Not operationalGSM 900 / GSM 1800 / TD-SCDMA 1900 / TD-SCDMA 2000 / TD-LTE 1900 / TD-LTE 2300 / TD-LTE 2500
46003中国电信OperationalCDMA2000 800 / LTE 850 / LTE 1800 / LTE 2100 / TD-LTE 2300 / TD-LTE 2500
46004Global Star SatelliteUnknownUnknown
46005中国电信Not operationalCDMA2000 800 / LTE 850 / LTE 1800 / LTE 2100 / TD-LTE 2300 / TD-LTE 2500
46006中国联通Not operationalGSM 900 / GSM 1800 / UMTS 2100
46007中国移动Not operationalGSM 900 / GSM 1800 / TD-SCDMA 1900 / TD-SCDMA 2000 / TD-LTE 1900 / TD-LTE 2300 / TD-LTE 2500
46008中国移动UnknownUnknown
46009中国联通UnknownUnknown
46011中国电信UnknownUnknown
46020中国铁通OperationalGSM-R

(2)trackingAreaCode  TrackingAreaCode: 跟踪区域码(TAC: tracking area code)

跟踪区:是核心网管理和确定UE位置的一种技术,核心把把基站网络划分为一个个的跟踪区域,每个区域有特定的代码。

每个基站都有自己的跟踪区编码,并通过SIB消息进行广播,终端获取了自己所在基站的跟踪区后,就需要通过NAS消息上报核心网,通知核心网自己的所在位置,当UE的跟踪区的信息发生变化时,也需要实时的通知核心网,以便于核心网通过此信息,在跟踪区内对UE进行寻呼。

(3)小区基本信息

  • CellIdentity:小区ID,小区标识
  • cellBarred    ENUMERATEDbarred, notBarred,  小区禁止状态:指示用户是否能驻留在小区里,只有处于非静止接入状态的小区,UE才能接入。
  • p-Max:小区最大发送功率
  • freqBandIndicator:小区频带指示,如Band46,Band4等

(4)intraFreqReselection    ENUMERATED allowed,notAllowed

是否允许同频小区切换。

(5)q-RxLevMin与q-RxLevMinOffset小区选择的标准指示需要的最小接受水平

q-RxLevMin是个相对单位,取值乘以2dBm才是真正的值。所以上述取值是-61,表明实际的最小接收电平是-61*2dBm=-122dBm。

q-RxLevMin的取值过大就意味着在该小区附近的终端在搜索到该小区的RSRP信号的时候,信号需要比这个最小接入电平q-RxLevMin还要大才能接入,值越大,就越难接入。

特别是对于小区边缘地带的UE,很可能就有很多UE不能接入,不能重选到该小区,即小区的覆盖范围被间接地缩小。

目前LTE网络中各小区的q-RxLevMin会设置成-130dBm到-120dBm,典型值是-128dBm。

实际上,为了规范化终端空闲态的小区搜索和小区选择、小区重选的行为,对于小区选择和小区重选,规范给予了严格的和明确的定义和规定。

对于小区选择的行为,采用的规范化的准则叫“s准则”,即采用统一化的公式来进行计算和评估。按照上述小区重选的评估机制,只要UE对于小区的接收电平测量值(用Qrxlevmeas)大于,最小接收电平(Qrxlevmin)就可以接入该小区。考虑到对于小区行为的灵活调整和设置,在最小接收电平的基础上,再增加一个小的偏置值(Qrxlevminoffset),这样,就可以用下面的公式来对小区选择进行判断和评估了。

(6)csg-Indication与csg-Identity: 闭合用户组小区

  • csg-Indication:指示该小区是否属于闭合用户组小区

3GPP在Release8版本提出采用CSG(闭合用户群)的概念进行访问控制。CSG指的是允许接入一个或多个特定小区的一群签约用户,这里的一个或多个小区接入用户时是受限的、有条件的,而普通蜂窝小区可允许运营商的所有合法签约用户(和漫游用户)接入。并且同一用户可属于多个CSG,每个CSG由一个CSGID标识,UE维护一张它所属CSG的CSGID列表(允许CSG ID列表),在这个列表之外的其他CSG ID所包含的CSG小区对该UE而言是不可访问的。并且每个CSG小区广播一个CSG ID,这个CSG ID所标识的闭合用户群的成员可以访问该小区。为了兼容Release 8之前版本的UE,部署家庭基站时还需采取有别于Release 8版本CSG概念的访问控制方式,如基于用户IMSI的访问控制。

说白了CSG小区就是为家庭基站服务的,家庭基站的用户只能访问开户的时候特定区域的CSG小区,其他小区不能访问。

  • csg-Identity:闭合用户组id标识

(7)SchedulingInfoList,SchedulingInfo,si-WindowLength:SIB消息的调度信息

SchedulingInfoList:指示结构体SchedulingInfo数组的长度。SI消息序列中必须至少包含SIB2,且SIB2需要放在数组SchedulingInfo中的第一个位置,所以SchedulingInfoList参数的取值范围是1到maxSI-message。虽然目前SI消息的总个数只有13个,考虑到后续的扩展,maxSI-message仍然被固定设置为32。

SchedulingInfo:指示每个SI消息的调度信息,包括周期si-Periodicity和承载的SIB类型SIB-Type。si-Periodicity的单位是无线帧号,比如rf8表示该SI的周期是8个系统帧即80ms。SIB-Type并不需要显式的包含SIB2类型,因为SIB2默认放在SchedulingInfo数组的第一个位置。如下面的图6所示,数组SchedulingInfo的第一个元素只填写了周期rf16,而没有填写sibType,因为此时默认是传输SIB2块。

si-WindowLength:所有SI消息的窗口长度,单位是ms,ms20表示SI的窗口长度是20ms。

下图是一种可能的SIB1配置。在这个配置中,eNB将会发送两个SI,分别是:第一个SI只携带SIB2,周期是160ms,窗口长度是20ms;第二个SI只携带SIB3,周期是320ms,窗口长度同样是20ms。

5.2 SIB2消息

SIB2主要包含了公共的无线资源配置信息,RACH、PUCCH、PUSCH、SRS等。

基站:基站公共信道的无线资源配置是通过OAM配置的。

手机:终端则是通过基站小区的广播信道中的RRC层的SIB2消息中获取的。

  • 上行载频

  • 上行信道带宽(用 RB数量表示:n25、n50) 

  • 无线接入信道(RACH)配置,帮助 UE 开始无线接入过程,如前导码信息,用 frame标示的传输时间和子帧号(prach-ConfigInfo), 和初始发射功率以及功率提升的步长 powerRampingParameters。

  • 寻呼配置,如寻呼周期 

  • 上行功控配置,如:P0-NominalPUSCH/PUCCH

  • Sounding 参考信号配置 

  • 物理上行控制信道 (PUCCH)配置,支持 ACK/NACK传输,调度请求和 CQI 报告 

  • 物理上行共享信道 (PUSCH) 配置:如调频 

  • 定时器与常量:t300,t301,t311, n311等。

5.3 SIB3消息

SIB3 包含通用的频率内/频率间/异系统小区重选所需的信息,这个信息会应用在所有场景中,详见 3GPP TS 36.304: 

  • s-IntraSearch:开始同频测量的门限,当服务小区的 s-ServingCell (也就是本小区的小区选择条件)高于s-IntraSearch,用户不 会进行测量,这样可以节省电池消耗。

  • s-NonIntraSearch: 开始异频和异系统测量的门限 

  • q-RxLevMin: 小区最小需要的信号接收水平 

  • 小区重现优先级:绝对频率优先级 E-UTRAN 、UTRAN 、 GERAN 、 CDMA2000 HRPD 或 CDMA2000 1xRTT

  • q-Hyst::计算小区排名标准的本小区磁滞值,用 RSRP  (Reference Signal Receiving Power,参考信号接收功率) 计算 

  • t-ReselectionEUTRA:EUTRA小区重选计数器。t-ReselectionEUTRA 和 q-Hyst 可以配置早或者晚出发小区重选 

5.4 SIB4消息

SIB4 包含 LTE 同频小区重选的邻区信息,如邻区列表,邻区黑名单,封闭用户群组(CSG:Closed Subscriber Group) 的物理小区标识号(PCIs :Physical Cell Identities (PCIs), CSG 用于支持 Home eNB。 

5.5 SIB5消息

SIB5 包含 LTE 异频小区重选的邻区信息,如:邻区列表,载波频率,小区重选优先级,用户从当前服务小区到其它高/低优先级 频率的门限,等 

(注:3GPP 规定 LTE 邻区查找可以不明确给出邻区列表,UE 可以做邻区盲检,广播 LTE 邻区列表是可选项而非必选项) 

在 E-UTRAN 中,SIB 6、7、8 分别包含到 UTRAN、GERAN 和 CDMA2000 的异系统小区重选的信息。SIB 1 和 SIB 3 也承载异系统 相关的信息。

5.6 SIB6消息

SIB6 包含到 UTRAN 的异系统切换所需的信息: 

  • 载频列表:UTRAN 邻区的载波频率列表

  • 小区重选优先级:绝对优先级 

  • Q_RxLevMin:最小所需接收功率水平 • ThreshX-high/ThreshX-low:从当前服务载频重选到优先级高/低的频率时的门限值

  • T-ReselectionURTA:UTRAN 小区重选的计数器 

  • 和速度相关的小区重选参数

在 UTRAN 网络中,在 3GPP R8 中新增异系统相关的信息除了 SIB3、4、19 还会在 SIB6、18、19 上广播 

5.7 SIB7消息

SIB7 包含到 GERAN 的异系统切换所需的信息: 

  • 载频列表:GERAN 邻区的载波频率列表 

  • 小区重选优先级:绝对优先级 

  • Q_RxLevMin:最小所需接收功率水平

  • ThreshX-high/ThreshX-low:从当前服务载频重选到优先级高/低的频率时的门限值 

  • T-ReselectionGETA:GERAN 小区重选的计数器 • 和速度相关的小区重选参数 在 GSM 和 GERAN 为 LTE 相关的小区重选参数重新修订了系统消息。 

5.8 SIB8消息

SIB8 包含到eHRPDCCH的异系统小区重选信息(eHRPD:evolved High Rate Packet Data,如连到LTE EPC的1xEV-DO Rev.A:

  • 搜寻 eHRPD 的消息:载频,PN 同步的系统时钟,查找窗口大小 

  • 到 eHRPD 的预注册信息(可选):是否需要,预注册过程意在最小化服务中断时间,用户还连载 E-UTRAN 网络的时候就进行 CDMA2000 eHRPDCCH 的预注册,从而加快切换时间,反之从 eHPRD 到 EUTRAN 亦然。预注册在切换之前发生。 

  • 小区重选门限和参数:ThreshX-high、ThreshX-low、T-reselectionCDMA2000,速度相关的重选参数。E-UTRAN 可以通过UE 不同系统的重选优先级设置小区重选参数。

  • 用于检测潜在 eHRPDCCH 目标小区的邻区列表

5.9 SIB9消息

SIB9 包含 Home eNB 的名称,Home eNB 是微微小区,用于居民区或小商业区域的小型基站 

5.10 SIB10消息

SIB10 主要用于公众通知 ETWS (地震海啸预警系统) :寻呼过程用于有 ETWS 能力的手机,处于 RRC 空闲或者 RRC连接状态监 听 SIB10 和 SIB11。

5.11 SIB11消息

SIB11 用于 ETWS 第二次通知 协议规定了 MIB 和 SIB1 的传输时间和周期。用户确定知道何时去监听 MIB 和 SIB1,其它 SIB 的传输时间和周期由 SIB1 定义。MIB 的传输周期是 40 毫秒,每 40 毫秒 SFN 模 4 等于 0 的是偶发送新的 MIB,在40ms 周期内,每 10ms 重复发送一次相同的 MIB (SFN 域内的 MIB 不发生变化,SFN=4n, 4n+1, 4n+2, and 4n+3),MIB 只在子帧#0 发送,在 MIB 的 SFN 域 10比特的前 8 比特标示实际的 SFN 的前 8 位,后 2 比特标示重复次数,00 是第一次,01 是第二次,以此类推.

5.12 SIB12消息

5.13 SIB13消息

第6章 寻呼消息详解

6.1 寻呼消息概述

当CN需要和用户建立连接时,CN会发起寻呼流程。

这种状况下,CN通过Iu接口向UTRAN发送寻呼消息,UTRAN则将CN寻呼消息通过Uu接口上的寻呼过程发送给UE,使得被寻呼的UE发起与CN的信令连接建立过程。

6.2 寻呼消息内容

IMSI是国际移动用户识别码(IMSI,International Mobile Subscriber Identity)。只要一个移动网络的用户需要与其他移动网络互通,就必须使用IMSI。

TMSI是临时移动用户识别码(TMSI,Temporary Mobile Subscriber Identity)。

采用TMSI来临时代替IMSI的目的为了加强系统的保密性,防止非法个人或团体通过监听无线路径上的信令窃取IMSI或跟踪用户的位置。

TMSI就是在移动通信中为了保证IMSI的安全而在VLR内分配给用户的一个临时的用户识别号码,用来临时代替IMSI号码在空口中进行传递。


其他参考:

【加菲戏说LTE】之十七:SIB1简介 - 微波系统与应用 - RF技术社区

SIB消息注释_zhangingong的博客-CSDN博客_sib消息

LTE网络有关系统消息(MIB/SIB)深度解析

以上是关于[4G&5G专题-61]:L3 RRC层 - MIBSIB寻呼消息详解的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

[4G&5G专题-79]:流程 - 4G LTE 寻呼流程Paging

[深入研究4G/5G/6G专题-58]: - L3信令控制-7-关键概念和常见问题之信道UE 上下文, RRC连接,SRB0/1/2, DRB Bear。

[4G&5G专题-84]:架构 - 4G LTE 空中接口与协议栈

[4G&5G专题-90]:流程 - 4G LTE 终端在RRC IDLE状态下的行为

[4G&5G专题-93]:流程 - 4G LTE 终端在RRC 连接状态下的小区切换通用过程

[4G&5G专题-92]:流程 - 4G LTE 终端在RRC IDLE空闲状态下的小区选择与小区重选