LTE广播信道
在LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统中,广播信道(Broadcast Channel, BCH)是核心的下行物理信道之一,主要用于向小区内所有用户设备(UE)广播系统级信息(如小区接入参数、系统配置等),是UE接入网络的第一步。以下是其关键要点:
在LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统中,广播信道(Broadcast Channel, BCH)是核心的下行物理信道之一,主要用于向小区内所有用户设备(UE)广播系统级信息(如小区接入参数、系统配置等),是UE接入网络的第一步。以下是其关键要点:
1. 广播信道的核心功能
- 系统信息广播:向小区内所有UE发送主信息块(MIB, Master Information Block),包含接入网络所需的最基本参数(如系统帧号、PHICH配置等)。
- 辅助信息扩展:MIB会指示UE去读取系统信息块(SIBs, System Information Blocks),这些SIBs通过下行共享信道(DL-SCH)传输(非BCH直接承载),但BCH是UE获取SIBs的前提。
2. 广播信道的物理实现
- 物理广播信道(PBCH, Physical Broadcast Channel):
BCH的实际物理承载是PBCH,它通过特定的物理资源(时频资源块)传输MIB。PBCH的特性包括:- 固定时频位置:在每个无线帧的第0子帧(子帧0)的前4个OFDM符号(对于常规CP)或前3个OFDM符号(对于扩展CP)上发送,占用72个子载波(中心6个PRB,即频域中心72个子载波)。
- 高可靠性设计:采用4次重复传输(在4个连续的系统帧中发送相同的MIB,UE需合并解调以提高可靠性),编码方式为咬尾卷积码(TBCC) + CRC校验(附加16位CRC,掩码为小区ID)。
- 低数据速率:MIB仅包含24比特核心信息(扩展后共24+16=40比特,经编码后约192比特),传输速率较低(约1.08 Mbps),确保覆盖边缘UE也能可靠接收。
3. 广播信道的关键参数
- 传输周期:MIB的重复周期为40ms(4个系统帧,每帧10ms),但实际数据每10ms传输一次(4次重复)。
- 覆盖优化:通过重复传输和强编码(TBCC),PBCH可在弱信号环境下(如小区边缘)被UE解调,支持广覆盖需求。
- 与SIBs的分工:
- PBCH(BCH)仅承载MIB(极简信息)。
- SIBs(如SIB1、SIB2等)通过DL-SCH传输,包含更详细的配置(如小区选择参数、邻区列表、测量配置等),需UE在读取MIB后按指示进一步接收。
4. 广播信道的工作流程
- UE开机/小区搜索:UE通过主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)锁定小区帧结构和物理层小区ID(PCI)。
- 读取PBCH:在子帧0的固定位置解调PBCH,获取MIB(含系统帧号、PHICH配置等)。
- 获取SIBs:根据MIB中的指示(如SIB1的调度周期),UE在DL-SCH上接收SIB1及其他SIBs,完成小区接入准备。
5. 广播信道与其他信道的区别
- 与寻呼信道(PCH)的区别:
- BCH是单向广播(所有UE接收相同内容),PCH是单向点对多(网络向特定UE组发送寻呼消息,需通过PCCH逻辑信道映射到PDSCH物理信道)。
- 与下行共享信道(DL-SCH)的区别:
- BCH固定时频资源、低速率、高可靠性;DL-SCH动态分配资源、支持高数据速率和灵活配置。
6. 广播信道的设计目标
- 广覆盖:通过重复传输和强编码,确保弱信号UE也能接收系统信息。
- 低开销:MIB仅包含最必要参数,减少广播开销。
- 快速接入:UE开机后能迅速获取基础信息,进入后续接入流程。
总结
LTE的广播信道(BCH)通过物理广播信道(PBCH)向小区内所有UE广播MIB,是UE接入网络的基础。其设计聚焦于高可靠性和广覆盖,为后续的系统信息获取和业务连接奠定基础。