LTE 小区搜索过程.pdf

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1、小区搜索过程（cellsearchprocedure）本文介绍小区搜索过程。主要涉及PSS/SSS，以及UE通过PSS/SSS能够得到哪些有用的信息。UE要接入LTE网络，必须经过小区搜索、获取小区系统信息、随机接入等过程。小区搜索的主要目的：1）与小区取得频率和符号同步；2）获取系统帧timing，即下行帧的起始位置；3）确定小区的PCI（Physical-layerCellIdentity）。UE不仅需要在开机时进行小区搜索，为了支持移动性（mobility），UE会不停地搜索邻居小区、取得同步并估计该小区信号的接收质量，从而决定是否进行切换（handover，当UE

2、处于RRC_CONNECTED态）或小区重选（cellre-selection，当UE处于RRC_IDLE态）。LTE一共定义了504个不同的PCI（对应协议36.211中的，取值范围0~503），且每个PCI对应一个特定的下行参考信号序列。所有PCI的集合被分成168个组（对应协议36.211中的，取值范围0~167），每组包含3个小区ID（对应协议36.211中的，取值范围0~2）。即有为了支持小区搜索，LTE定义了2个下行同步信号：PSS（PrimarySynchronizationSignal，主同步信号）和SSS（SecondarySynchronization

3、Signal，辅同步信号）。对于TDD和FDD而言，这2类同步信号的结构是完全一样的，但在帧中时域位置有所不同。对于FDD而言，PSS在子帧0和5的第一个slot的最后一个symbol中发送；SSS与PSS在同一子帧同一slot发送，但SSS位于倒数第二个symbol中，比PSS提前一个symbol；对于TDD而言，PSS在子帧1和6（即DwPTS）的第三个symbol中发送；而SSS在子帧0和5的最后一个symbol中发送，比PSS提前3个symbol。图1：FDD或TDD中，PSS/SSS的时域位置UE开机时并不知道系统带宽的大小，但它知道自己支持的频带和带宽（见

4、36.101）。为了使UE能够尽快检测到系统的频率和符号同步信息，无论系统带宽大小，PSS和SSS都位于中心的72个子载波上（即中心的6个RB上，不包含DC。实际只使用了频率中心DC周围的62个子载波，两边各留了5个子载波用作保护波段）。UE会在其支持的LTE频率的中心频点附近去尝试接收PSS和SSS。关于PSS/SSS在时频上的位置，详见36.211的6.11.1.2节和6.11.2.2节。公式比较简单，这里就不做介绍了。PSS使用长度为63的Zadoff-Chu序列（中间有DC子载波，所以实际上传输的长度为62），加上边界额外预留的用作保护频段的5个子载波，形成了占据

5、中心72个子载波（不包含DC）的PSS。图2：PSS的结构PSS有3个取值，对应三种不同的Zadoff-Chu序列，每种序列对应一个。某个小区的PSS对应的序列由该小区的PCI决定，即%3。从36.211的6.11.1.1可以看出，不同的对应不同的Rootindexu，进而决定了不同Zadoff-Chu序列（见图3）。图3：与Rootindexu的对应关系（36.211的Table6.11.1.1-1）UE为了接收PSS，会使用36.211中Table6.11.1.1-1指定的Rootindexu来尝试解码PSS，直到其中某个Rootindexu成功解出PSS为止。这样，

6、UE就知道了该小区的。又由于PSS在时域上的位置是固定的（见图1），因此UE又可以得到该小区的5mstiming（一个系统帧内有两个PSS，且这两个PSS的相同的，因此UE不知道解出的PSS是第一个还是第二个，所以只能得到5mstiming）。综上所述，通过PSS，UE可以得到如下信息：5mstiming与PSS类似，SSS也使用长度为63的Zadoff-Chu序列（中间有DC子载波，所以实际上传输的长度为62），加上边界额外预留的用作保护频段的5个子载波，形成了占据中心72个子载波（不包含DC）的SSS。且从图1可以看出，无论是FDD还是TDD，SSS都在子帧0

7、和5上传输。LTE中，SSS的设计有其特别之处：2个SSS（位于子帧0，位于子帧5）的值来源于168个可选值的集合，对应168个不同；（见36.211的Table6.11.2.1-1，=/3）的取值范围与是不同的，因此允许UE只接收一个SSS就检测出系统帧10ms的timing（即子帧0所在的位置）。这样做的原因在于，小区搜索过程中，UE会搜索多个小区，搜索的时间窗可能不足以让UE检测超过一个SSS。SSS的结构如图4，是由2个长度为31的m-sequenceX和Y交织而成的，每个都可以取31个不同的值（实际上是同一m-s