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TD-SCDMA系统信息广播详解
一、TD-SCDMA中各系统信息块简介
（以下说明都是以3GPP R5版本为参考。由于涉及消息IE较多，本文不再列出，阅读本文可参照3GPP 25.331相应消息结构，下同。）
1、主信息块MIB：包括MIB Value Tag，支持的PLMN类型，PLMN ID，以及关于其他SIBs和SB的调度信息。
2、SB1和SB2：其出现决定于MIB中的调度信息，SB的作用也是承载其他SIBs的调度信息。
3、SIB1：包括NAS系统信息，UE在空闲态和连接态下所使用的定时器和常数信息。
4、SIB2：URA ID信息。
5、SIB3：小区选择和重选的参数，包括Cell identity、Cell selection and re-selection info和Cell Access Restriction三个信息IE。下面对这些IE的内容进行深入剖析。
在IE Cell selection and re-selection info中，包含了以下一些用于小区选择和重选的参数：
(1) Sintrasearch和Sintersearch用于进行同频/异频小区重选时，判断是否进行同频/异频小区重选的门限参数。当TD主小区的S值小于等于Sintrasearch时，就要执行同频小区重选测量；另外如果此Sintrasearch参数没有在系统消息内部广播，也要执行同频小区重选测量。同理，当TD主小区的S值小于等于Sintersearch时，就要执行异频小区重选测量；另外如果此Sintersearch参数没有在系统消息内部广播，也要执行异频小区重选测量。
(2) 参数Qrxlevmin、Qhyst1s和Qhyst2s用于进行小区选择S准则和小区重选排序R准则的公式计算，其中Qhyst1s和Qhyst2s用于UE处于IDLE状态，Qhyst1s,PCH和Qhyst2s,PCH用于UE处于CELL_PCH状态，Qhyst1s,FACH和Qhyst2s,FACH用于UE处于CELL_FACH状态。具体计算公式和更多参数说明请参见3GPP 25.304中小区选择和重选相关内容。
(3) 参数Treselections用于进行小区重选排序R准则，即当一个质量较好的邻小区排序在主小区之上时，并不是说立即进行小区重选到那个好的小区，这里面参数Treselections就充当了小区重选的一个必要条件（而不是充分条件，还有其他条件），即质量由于主小区的好的邻小区，其R值在Treselections时间内都要高于主小区R值才行。另外，参数Treselections,PCH和Treselections,FACH分别用在UE连接态下的CELL_PCH状态和CELL_FACH状态。
(4) 参数Speed dependent ScalingFactor for Treselection用于UE处于高速移动状态时对参数Treselections、Treselections,PCH或者Treselections,FACH的修正因子，具体高速移动状态的描述请参见25.304，不再赘述。同理，参数Inter-frequency ScalingFactor for Treselection仅仅用于在进行异频小区重选时对参数Treselections、Treselections,PCH或者Treselections,FACH的修正因子。
(5) 参数Non-HCS_TCRmax、Non-HCS_NCR和Non-HCS_TCRmaxHyst用于在非HCS环境下检测是否进入高速移动状态。至于使用HCS情况下的小区重选以及高速移动状态可以参见25.304，在本文不作为重点，略去。当UE处于低速移动状态时，启动定时器Non-HCS_TCRmax，当发现在此期间内，小区重选的次数超过Non-HCS_NCR，就认为UE进入了高速移动状态。同理，在高速移动状态情况下，当发现在Non-HCS_TCRmax时间内，小区重选的次数又低于Non-HCS_NCR了，则进行如下处理：继续保持在高速移动状态，启动定时器Non-HCS_TCRmaxHyst，当在Non-HCS_TCRmaxHyst期间内，按照进入高速移动状态准则，又检测到了处于高速移动状态，则继续保持；如果发现准则不满足，则UE退出高速移动状态。
在IE Cell Access Restriction中，包含了以下一些用于小区接入限制的参数：
(1) 参数Cell Barred指示了当前的小区是不是被禁止掉了。参数Intra-frequency cell re-selection indicator和Tbarred在小区被Barred情况下存在，其中参数Intra-frequency cell re-selection indicator指示了在小区被禁情况下是否允许同频小区重选，参数Tbarred指示了小区被禁的时间，超过这个时间小区禁止解除。
(2) 参数Cell Reserved for operator use和Cell Reservation Extension用于说明此小区是否保留给操作者使用或用于将来扩展，一般默认值都是不保留，即可用于正常的小区业务接入服务。
(3) 参数Access Class Barred list指明了接入类AC0到AC15中哪些是被禁止的，而UE自己的AC存储在SIM卡中，通过与系统消息中此IE比较就知道自己的AC是否在禁止之列。
6、SIB4，内容同SIB3，用于UE处于连接态，见上面SIB3的讲解内容。
7、SIB5，包含了公共物理信道的配置参数，详解如下：
参数PICH Power offset为PICH上的功率偏移，那么在PICH上发送的功率值就是PICH Power offset减去PCCPCH上发送的功率。
IE “TDD open loop power control”用于TDD下开环功率控制的设置，其中参数Primary CCPCH Tx Power代表了PCCPCH物理信道上发射的功率大小。
IE “Primary CCPCH info”代表PCCPCH信道上的配置信息，其中IE TSTD indicator代表TSTD方式是否在PCCPCH使用，SCTD indicator代表SCTD方式是否在PCCPCH使用，Cell parameters ID的取值范围为0到127，为可选项，对于TDD 1.28Mcps协议没有明确的说明对应关系。
在IE PRACH system information list中，对于每一个PRACH信道，其包含的IE和参数说明如下：
(1) IE PRACH info (for RACH)中，IE SYNC_UL info用于描述RACH接入时用到的SYNC_UL码以及接入过程用到的配置参数，IE Timeslot number用于说明此PRACH所在的时隙号，IE PRACH Channelisation Code用于说明PRACH所用到的信道化码，IE Midamble Shift and burst type用于说明在一个Bust中Midamble码的分配方式和偏移值，IE FPACH info描述了在UpPTS上发送SYNC_UL之后网络侧的物理层回复信息，它包括时隙号Timeslot number、信道化码Channelisation code、Midamble方式Midamble Shift and burst type以及收到SYNC_UL之后在多少个子帧内发送FPACH的参数WT等。
(2) IE Transport channel identity表示此PRACH对应的传输信道RACH的ID值。
(3) IE RACH TFS指明了此RACH所用的传输格式集，在此TFS仅有一个TF。IE RACH TFCS对于TDD RACH来说没有内容。
(4) IE PRACH partitioning用来描述接入服务类ASC的设置情况，它给出ASC从1到NumASC的设置情况，注意ASC总共从0到7八个，NumASC不一定到7，而且ASC0在此不用说明，因为它仅仅用于紧急呼叫。对于每一个ASC，在IE ASC Setting中含有当前ASC可用的SYNC_UL码Available SYNC_UL codes indices和可用的子信道Available Subchannels。
(5) IE Persistence scaling factors描述了persistence 值Pi的修正因子，只用于ASC2到ASC7，其中i就是当前ASC的ID值。此为可选项。
(6) IE AC-to-ASC mapping只存在于SIB5中，SIB6中没有，它用于UE一开始发送RRC CONNECTION REQUEST消息时把AC映射到ASC上，进入连接态之后AC便不使用。一般而言，AC0-AC9映射到ASC1，AC10映射到ASC2，AC11映射到ASC3，AC12映射到ASC4，AC13映射到ASC5，AC14映射到ASC6，AC15映射到ASC7。
在IE Secondary CCPCH system information中，针对每一个SCCPCH，其包含的IE和参数说明如下：
(1) IE Secondary CCPCH info中，Offset是一个重复周期内的偏移值，其计算方法是拿SFN值模重复周期即可得。IE Common timeslot info里给出了二次交织模式2nd interleaving mode、TFCI编码码字长度TFCI coding、打孔极限Puncturing limit、重复周期Repetition period和Repetition length长度。在IE Individual timeslot info中，给出此SCCPCH所在时隙号Timeslot number、TFCI码字是否存在TFCI existence、Midamble码分配Midamble Shift and burst type、调制方式Modulation以及SS和TPC符号所占比特数SS-TPC Symbols。在IE Code List中给出所用到的信道化码列表。
(2) 在IE TFCS中，给出了SCCPCH物理信道对应的FACH和PCH的传输格式组合情况，和DCH情况下的TFCS情况类似，不再赘述。
(3) 在IE FACH/PCH information list中，列出了SCCPCH对应的FACH和PCH信道信息，如果含有PCH，则PCh信息在列表中第一个列出。其中，IE TFS给出了此传输信道的RLC SIZE、TTI和TB块个数等信息，IE Transport channel identity给出了此传输信道的ID值，IE CTCH indicator指示了是否有一个CTCh逻辑信道映射到FACH信道上（注意，这里没有PCH的事）。
(4) IE PICH info存在与否，取决与在IE FACH/PCH information list中当前是否有PCH映射存在，若存在，则IE PICH info信息存在。在IE PICH info中，IE Timeslot number和IE Midamble shift and burst type在前面都已经解释过，不再赘述；IE Codes list给出了PICh所使用的信道化码列表，从CC16-1到CC16-16中选出一到两个；IE Repetition period/length和IE Offset在前面也已经解释过，不再赘述；IE Paging indicator length指示了一个寻呼指示PI的长度，单位为bit，默认为4bit；IE NGAP表示对于本次Paging Occasion来说，最后携带PICH的帧与第一个携带寻呼消息的帧之间的差值，单位为帧，默认为4帧；IE NPCH表示寻呼组的个数，默认值是2个。
8、SIB6，包含了用于连接模式的公共和共享物理信道配置参数，内容同SIB5，见SIB5部分的介绍。
9、SIB7，包含了快速变化的参数，比如上行干扰和动态持续值。
对于TD-SCDMA来说，只有动态持续值，对于FDD来说，只有上行干扰值。IE Dynamic persistence level值的取值范围为1到8，具体用途是用在计算每个ASC的P值上，如果N代表Dynamic persistence level值，则P(N) = 2-(N-1)，计算出来的P值为一个0到1的值，参见SIB5中的解释。IE Expiration Time Factor是一个超时因子，默认是1，因为SIB7内部的改变不是通过Value Tag来触发的，而是通过定时器超时周期性触发来获取更新的SIB7内容，而定时器超时的时长就定义为Expiration timer = MAX(32 , SIB_REP * ExpirationTimeFactor)，其中SIB_REP为SIB7的重复周期，在调度信息里可以得到。
10、SIB11，包含了测量控制信息，其包含的IE说明如下：
IE FACH measurement occasion info主要用于UE处于CELL_FACH状态下对异频和异系统测量时的配置信息，其中包括FACH Measurement occasion cycle length coefficient，指明了FACH Measurement occasion cycle length值，为2的次幂关系，将用于计算FACH occasion时的SFN值。参数Inter-frequency FDD measurement indicator指示了是否进行异频的FDD测量，参数Inter-frequency TDD 3.84 Mcps measurement indicator指示了是否进行异频的TDD 3.84 Mcps的测量，参数Inter-frequency TDD 1.28 Mcps measurement indicator指示了是否进行异频的TDD 1.28 Mcps的测量，以上参数兼顾了WCDMA-FDD、TDD 3.84 Mcps和TDD 1.28 Mcps三种制式，对于TD-SCDMA来说，如要进行异频测量配置，则前两个都是FALSE，后一个是TURE即可。参数Inter-RAT measurement indicators指示了是否进行异系统，比如对GSM系统的测量。
在IE Measurement control system information中，参数Use of HCS指示了是否当前服务小区属于HCS小区。参数Cell selection and reselection quality measure指示了用于小区选择和重选时的测量类型，对于TDD来说，其实就是指的是PCCPCH RSCP，和SIB3/SIB4中的此IE应该是一个值，当不一样时以SIB11里的为准。所以我们看到，可能也很费解地看到，在SIB3里TDD没有对此IE进行说明，还是FDD一个情况，但在SIB11里给出了TDD时的说明，说明TDD情况下SIB3/SIB4里的此IE是不考虑的。
(1) 在IE Intra-frequency measurement system information中，IE Intra-frequency measurement identity代表此测量ID值。
IE Intra-frequency cell info list包含了同频测量时测量对象列表信息，有同频小区删除列表Intra-frequency cell removal，有新增加的同频小区列表New intra-frequency cells。在IE New intra-frequency cells中，Intra-frequency cell id指示了同频小区ID，IE Cell info指示了包括服务小区在内的列表小区信息。在IE Cell info中，参数Cell individual offset可正可负，用于添加到测量的质量值上，以用于事件评估，具体是否使用要依据不同的情况和消息指示而定；IE Reference time difference to cell用于指示邻小区和服务小区的定时偏差，在System Information里指的是当前小区和邻小区的PCCPCH的定时偏差，在Measurement Control中指的是UE上行发送定时和邻小区PCCPCH的定时偏差，单位为Chip，对于服务小区，此IE不用；Read SFN indicator指示是否需要读取此小区的SFN值；IE Primary CCPCH info和Primary CCPCH TX power指示此小区的PCCPCH信息和发射功率，具体内容见以前的分析；IE Timeslot list代表此小区的时隙列表，UE就根据此小区的时隙顺序报告Timeslot ISCP信息；IE Cell Selection and Re-selection Info指示此小区的选择和重选信息，对于服务小区此项缺省，具体内容见以前的分析。
IE Intra-frequency measurement quantity中，Filter coefficient是对测量的结果进行滤波，Measurement quantity list给出测量质量的列表，有Primary CCPCH RSCP、Pathloss和Timeslot ISCP三种形式的测量质量。
IE Intra-frequency reporting quantity for RACH Reporting指示了在RACH信道上发送同频测量报告质量信息，其中SFN-SFN observed time difference reporting indicator指示了此参数的报告形式，有不报告、类型1和类型2三种形式，具体内容后面会讲；IE Reporting quantity list指示了报告的质量列表，有Timeslot ISCP、Primary CCPCH RSCP和No report三种形式。
IE Maximum number of reported cells on RACH指示了在RACH上报告的小区的最大个数，有no report、current cell、current cell + best neighbour、current cell + 2 best neighbours、current cell + 3 best neighbours 、current cell + 4 best neighbours 、current cell + 5 best neighbours 和current cell + 6 best neighbours七种情况。
IE Reporting information for state CELL_DCH报告的测量只有UE进入CELL_DCH状态时才激活使用，具体内容与UE在CELL_DCH状态时收到Measurement Control消息相关IE内容一致，放在后面讲解Measurement Control消息时详述。
(2) 在IE Inter-frequency measurement system information中，仅包含一个IE Inter-frequency cell info list。在IE Inter-frequency cell info list中，IE New inter-frequency cells指示了新增的异频小区列表，其中包含Inter-frequency cell id、Frequency info和Cell info，相关IE内容在前面已经分析过了。
(3) IE Inter-RAT measurement system information是关于异系统的测量系统信息，目前先不对此种情况进行分析。
(4) 在IE Traffic volume measurement system information中，Traffic volume measurement identity代表流量测量ID，默认值是4；在IE Traffic volume measurement object中，Uplink transport channel type代表进行流量测量的上行传输信道类型，有DCH、RACH和USCH三种类型，同时对于DCH和USCH，还给出了传输信道的ID值UL Target Transport Channel ID； IE Traffic volume measurement quantity代表是进行何种RLC Buffer的测量量；IE Traffic volume reporting quantity表示Traffic volume measurement quantity指示的RLC Buffer测量量是否上报；参数Measurement validity表示此测量在UE何种状态有效，有UE state三种类型，即CELL_DCH、all states except CELL_DCH和all states三种形式；在IE Measurement reporting mode中，参数Measurement Report Transfer Mode有两种类型，即Acknowledged mode RLC和Unacknowledged mode RLC，参数Periodical Reporting / Event Trigger Reporting Mode指明是周期报告方式还是事件触发方式；事件触发报告IE Traffic volume measurement reporting criteria和周期报告IE Periodical reporting criteria的具体内容见后面的分析，在此先略过。
11、SIB12，用于连接模式下的测量控制信息，具体内容同SIB11，见上面对SIB11内容的分析，在此不再赘述。
12、SIB13，包含核心网类型是ANSI-41的系统信息，略去。
13、SIB14，应用于TDD 3.84 Mcps制式的系统信息，略去。
14、SIB15，包含了基于UE定位和UE辅助定位两种方法的系统信息，定位的方面暂时先不谈，略去。
15、SIB16，用于系统间切换时使用，即从别的系统向UTRAN切换时，该SIB里包含了UE所需的radio bearer、transport channel和physical channel参数信息。关于系统间切换的内容，暂时先不谈，略去。
16、SIB17，用于TDD，包含了在UE连接模式下配置共享物理信道PUSCH和PDSCH的一些参数，一些快速改变的参数。在实际的TD环境下，PUSCH和PDSCH一般都没有分配和使用，所以这方面暂时先不谈，略去。
17、SIB18，包含了用于IDLE和连接模式下的邻近小区的PLMN ID列表，在实际网络中一般都没有配置，所以也不想花太多时间讨论此SIB的内容和作用，略去。
二、系统信息广播概述
网络侧向UE进行系统信息广播分成三种形式进行，一是直接在BCH上发送SIB块，一是在UE处于IDLE、CELL_PCH或URA_PCH状态时通过发送PAGING TYPE 1空口消息来通知UE系统信息发生改变，需要重新读取，一是在UE处于CELL_FACH或CELL_DCH状态时通过发送SYSTEM INFORMATION CHANGE INDICATION空口消息来通知UE系统信息发生改变，需要重新读取。
在我们所使用的SIB中，只有SIB1的信息有效范围为PLMN，其它的都是CELL范围，超出这个范围，即UE新进入一个小区，就要考虑是否重新读取此系统信息。是否要重新读取的依据是什么呢？我们可以看到，除了SIB7之外，其它的SIB的有效性，即此SIB里的系统信息是否改变依靠的是Value Tag来标志。也就是说，当UE新进入一个小区之后，就需要比较此小区的SIB的Value Tag和存储在UE上的相应SIB的Value Tag是否相同，如果相同，就继续使用原来的SIB内容，如果不同，则需要重新读取。对于SIB7而言，其是由定时器机制来触发周期性读取系统信息的，定时器的时长可以通过SIB7里的参数计算出来，具体见上面对于SIB7讲解的部分。
三、系统信息块的分段和级联
在空口上发送系统信息的空口消息是SYSTEM INFORMATION，那么在网络侧如何填充这个消息呢？这就牵扯到系统信息特有的二次编码和二次解码的概念。首先RRC模块对每个SIB进行ASN.1编码，再把此编码后的数据与SYSTEM INFORMATION消息所能容纳的大小进行对比，如果大于后者，则需要对前者进行分段，装在好几个消息里面，并且对其进行二次ASN.1编码，发送出去。如果小于后者，则前者可以和其他SIB编码后的数据（或者数据的一个分段）级联起来，共同装入SYSTEM INFORMATION消息里，二次编码之后发送出去；前者也可以以一个完整的消息添加PADING后装入SYSTEM INFORMATION消息里二次编码发送出去。
由此就产生了几个不同的段：First段、Subsequent段、Last段和Complete，这些段之间由于级联的需要再进行组合，会在SYSTEM INFORMATION消息里产生很多的组合形式，在此就不一一列举。各个SIB的消息内容我们前面已经介绍过了，那么接下来我们看看把SIB当作数据的它的上一级消息SYSTEM INFORMATION的内容。
在消息SYSTEM INFORMATION里，参数SFNprime代表当前SFN的值，CHOICE Segment combination就给出了各种不同的分段组合，共有11种情况。我们再来看看各种不同的分段，其具体的内容。
First段里，SIB type指明了当前的SIB类型，SEG_COUNT指明了此SIB类型共分成了几段，SIB data fixed里存放的就是此SIB编码后的第一段数据。
Subsequent段里，SIB type的意义同上，Segment index代表此段的索引值，SIB data fixed里存放的是此SIB编码后的第二段数据。Last段内容基本上同Subsequent段。从这里我们可以看出，Subsequent段和Last段这两段同First段的不同之处了，即SEG_COUNT只在First段出现。
在Complete SIB里，参数就更少了，SIB type的意义同上，SIB data fixed意义也同上，只不过里面存放的是整个SIB编码后的数据。
补充一句，不论是Fist段、Subsequent段、Last段，还是Complete SIB，它们都是一个short类型的消息结果，区别就在于存放SIB数据部分，即由固定数据长度的SIB data fixed变成可变数据长度的SIB data variable，在实现细节上略有不同，但在作用和意义上完全一直，所以略去不提。
[ 本帖最后由 kidmouse 于 2009-5-21 09:54 编辑 ]
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