TD-RNS高06-200711 协议类相关技术专题(寻呼专题-物理.doc

协议类相关技术专题（寻呼专题-物理承载） 内部公开协议类相关技术专题（寻呼专题物理承载）中兴通讯股份有限公司17本文中的所有信息均为中兴通讯股份有限公司内部信息，不得向外传播 目 录第1章 寻呼物理承载11.1 The Paging Channel (PCH)11.2 The Page Indicator Channel (PICH)11.3 寻呼块11.4 Mapping of Paging Indicators to the PICH bits31.5 Structure of the PICH over multiple radio frames61.6 SCCPCH选择81.7 Discontinuous Reception for Paging81.8 Paging Occasion(寻呼时机)101.9 PI101.10 Paging Message Receiving Occasion111.11 ZTE配置解读11第1章 寻呼物理承载1.1 The Paging Channel (PCH)PCH映射到一条或多条S-CCPCHs，因此容量可以匹配需求。PCH的位置在BCH中指示，总是以参考功率电平发射。1.2 The Page Indicator Channel (PICH)寻呼指示信道Paging Indicator Channel (PICH)是用来承载寻呼指示paging indicators的物理信道。1.3 寻呼块一个寻呼块包含一个PICH块和一个PCH块。一个PCH块由NPCH个寻呼子信道组成，一个寻呼子信道对应两个连续PCH帧，因而一个PCH块中共计2*NPCH个PCH帧。NPCH由上层配置。寻呼子信道(paging sub-channel)也叫做寻呼组(paging group)。1个PICH块由NPICH个连续帧组成，NPICH由上层配置。NPICH等于PICH repetition length。NGAP0表示PICH块的结尾和PCH块的开头之间的帧数，由上层配置。如果PICH块中一个寻呼指示被置为“1”则表明该寻呼指示对应的UE将读取同一寻呼块中的对应寻呼子信道。目前ZTE参数配置。NPICH=PICH repetition length=2NPCH=8NGAP=4（目前OMCR暂不支持，后台可不显示，F：1,2,3，B：2,4,8。）从SIB5消息里面可以看出。PICH repetition period =64frame（F：0，1，2，3，4，5，6，B：1，2，4，8，16，32，64，B = 2F，单位：帧）R_PICHPICHINDEXPICHCHOFFTMSLTREPETLENGTHREPETPRDMIDAMSHFCHANCODE1MODULATION1CHANCODE2MODULATION2PAGINDLENNGAPNPCH100260190200118SIBType5.v4b0NonCriticalExtensions.sysInfoType5_v4b0ext.tdd128SpecificInfo.sCCPCH_LCR_ExtensionsList.elem0.pich_Info.repetitionPeriodLengthOffset.t = 8(Repetition period/length=64/2)SIBType5.v4b0NonCriticalExtensions.sysInfoType5_v4b0ext.tdd128SpecificInfo.sCCPCH_LCR_ExtensionsList.elem0.pich_Info.repetitionPeriodLengthOffset.u.rpp64_2 = 0SIBType5.v4b0NonCriticalExtensions.sysInfoType5_v4b0ext.tdd128SpecificInfo.sCCPCH_LCR_ExtensionsList.elem0.pich_Info.pagingIndicatorLength = TRRC_pi8(8bit对应4symbol)SIBType5.v4b0NonCriticalExtensions.sysInfoType5_v4b0ext.tdd128SpecificInfo.sCCPCH_LCR_ExtensionsList.elem0.pich_Info.n_GAP = TRRC_f4SIBType5.v4b0NonCriticalExtensions.sysInfoType5_v4b0ext.tdd128SpecificInfo.sCCPCH_LCR_ExtensionsList.elem0.pich_Info.n_PCH = 8协议里面PICH Info参数描述Information Element/Group nameNeedMultiType and referenceSemantics descriptionVersionRepetition period/lengthMDEnumerated(4/2),(8/2), (8/4),(16/2), (16/4), (32/2),(32/4),(64/2),(64/4)Default value is (64/2).OffsetMPInteger (0.Repetition period -1)SFN mod Repetitionperiod = Offset. Paging indicator lengthMDInteger (4, 8, 16)Indicates the length of one paging indicator in Bits. Default value is 4.NGAPMDInteger(2, 4, 8)Number of frames between the last frame carrying PICH for this Paging Occasion and the first frame carrying paging messages for this Paging Occasion. Default value is 4.NPCHMDInteger(1 . 8)Number of paging groups. Default value is 2.1.4 Mapping of Paging Indicators to the PICH bitsPICH 固定使用扩频因子SF=16。一个完整的PICH 信道由两条码分信道构成。信道的持续时间为两个子帧（10 ms）。每个PICH无线帧有NPI 个长度为LPI=2, LPI=4 or LPI=8 符号Symbol的 paging indicators。因为一个完整的PICH 信道由两条码分信道构成，每个无线帧有44*2*2=176个符号。所以有下面的对应关系。Table : Number NPI of paging indicators per radio frame for different paging indicator lengths LPILPI=2LPI=4LPI=8NPI per radio frame884422目前ZTE系统LPI参数配置。是R_PICH表中的PAGINDLEN（Paging indicator length，F：0,1,2B：2,4,8）LPI=4 symbolR_PICHPICHINDEXPICHCHOFFTMSLTREPETLENGTHREPETPRDMIDAMSHFCHANCODE1MODULATION1CHANCODE2MODULATION2PAGINDLENNGAPNPCH100260190200118SIB5：SIBType5.v4b0NonCriticalExtensions.sysInfoType5_v4b0ext.tdd128SpecificInfo.sCCPCH_LCR_ExtensionsList.elem0.pich_Info.pagingIndicatorLength = TRRC_pi8(8bit对应4symbol)下图描述了PICH的发射结构，NPIB 个bits 用来承载paging indicators, 因为SF=16，NPIB=352。为提高系统抗干扰能力，每个寻呼指示因子的连续比特被交织地放在训练码的两边，奇数比特在左边，偶数比特在右边。Figure : Transmission and numbering of paging indicator carrying bits in the PICH bursts每个无线帧中的每一个paging indicator Pq (where Pq, q = 0, ., NPI-1, Pq 0, 1) 映射到子帧#1或子帧#2中的bits s2LPI*q+1,.,s2LPI*(q+1) 。比如：LPI=2symbol，每个PI有4个bit，NPI=88，总共有88个寻呼指示，P0、P1、。P87P0的4个bit分别为s1, s2, s3,s4（在subframe#1）P1的4个bit分别为s5, s6, s7,s8（在subframe#1）P87的4个bit分别为s349, s350,s351,s352（在subframe#2）比如：LPI=4，每个PI有8个bit，NPI=44，总共有44个寻呼指示，P0、P1、。P43P0的8个bit分别为s1, s2, s3,s4, s5, s6, s7,s8（在subframe#1）P1的8个bit分别为s9, s10, s11,s12, s13, s14,s15, s16（在subframe#1）P43的8个bit分别为s345, s346,s347,s348, s349, s350,s351,s352（在subframe#2）1.5 Structure of the PICH over multiple radio frames1个PICH块由NPICH个连续帧构成，因此，一个PICH块有NP=NPICH*NPI个paging indicators被发射。Figure: Structure of a PICH block一个特定UE的PI值(PI = 0, ., NP-1)由高层计算，关联到一个PICH块中第n帧中的paging indicator Pq。PI =DRX Index mod NpDRX Index = IMSI div 8192NP=NPICH*NPI以上公式在25.304中有描述q = PI mod NPIn = PI div NPI如何理解上面的公式：比如一个UE，如果IMSI=0，LPI=2symbols=4bits，NPICH=2，则NPI=88NP=NPICH*NPI=2*88=176DRX Index = IMSI div 8192=0 div 8192=0PI =DRX Index mod Np=0 mod 176=0q = PI mod NPI=0 mod 88=0n = PI div NPI=0 div 88=0也就是说该UE的寻呼指示是在PICH块中的第0个无线帧的P0，4个bit分别为该无线帧中子帧#1的s1, s2, s3,s4比如一个UE，如果IMSI=8192，LPI=2symbols=4bits，NPICH=2，则NPI=88NP=NPICH*NPI=2*88=176DRX Index = IMSI div 8192=8192 div 8192=1PI =DRX Index mod Np=1 mod 176=1q = PI mod NPI=1 mod 88=1n = PI div NPI=1 div 88=0也就是说该UE的寻呼指示PI是在PICH块中的第0个无线帧的P1，4个bit分别为该无线帧中子帧#1的s5, s6, s7,s8同理UE，IMSI=8192*88=720896，LPI=2symbols=4bits，NPICH=2，则NPI=88NP=NPICH*NPI=2*88=176DRX Index = IMSI div 8192=8192*88 div 8192=88PI =DRX Index mod Np=88 mod 176=88q = PI mod NPI=88 mod 88=0n = PI div NPI=88 div 88=1也就是说该UE的寻呼指示PI是在PICH块中的第1个无线帧的P0，4个bit分别为该无线帧中子帧#1的s1, s2, s3,s41.6 SCCPCH选择如果SIB5中定义了不止一条PCH，UE将按下式选择承载PCH的SCCPCH：Index of selected SCCPCH = IMSI mod KK指承载了PCH的SCCPCH数量(不包括只承载了FACH的SCCPCH)，目前配置了3条，每一条SCCPCH信道的Index分别为0、1、2，按照在SIB5中出现的顺序进行编号。如果UE没有IMSI，比如在没有插入USIM卡，UE进行紧急呼叫时，UE使用缺省的IMSI=0。1.7 Discontinuous Reception for Paging在空闲模式下，为降低功率消耗，UE会使用非连续接收，此时，UE只需在每个DRX周期的一个寻呼时段内监视寻呼指示PI即可。DRX周期长度(DRX cycle length)必须是MAX(2k, PBP)个帧，此处k是个整数， PBP是Paging Block Periodicity，等于PICH的重复周期，在系统信息中广播(SIB5)。The UE may be attached to different CN domains with different CN domain specific DRX cycle lengths. The UE shall store each CN domain specific DRX cycle length for each CN domain the UE is attached to and use the shortest of those DRX cycle lengths. The CS CN specific DRX cycle length coefficient shall be updated locally in the UE using information given in system information. On the other hand, the PS CN specific DRX cycle length coefficient shall be updated after the negotiation between the UE and PS CN by NAS procedure. If no specific value k is negotiated in NAS procedure, the UE and PS CN shall use the DRX cycle length given for PS CN domain in system information.此处还有点疑问：UE接入使用不同的CN域指定DRX周期长度的不同的CN域（UE接入不同的CN域，不同的CN域有不同的CN域指定DRX周期长度）。UE存储接入的每个CN域的CN域指定DRX周期长度，并使用其中最短的一个。CS域的DRX周期长度系数在系统信息中更新，PS域的DRX周期长度系数由UE和PS CN通过NAS过程协商获得，如果没有协商得到，就使用系统信息中的PS域DRX周期长度。ZTE参数设置。R_PICHPICHINDEXPICHCHOFFTMSLTREPETLENGTHREPETPRDMIDAMSHFCHANCODE1MODULATION1CHANCODE2MODULATION2PAGINDLENNGAPNPCH100260190200118PICH repetition period =64frame（F：0，1，2，3，4，5，6，B：1，2，4，8，16，32，64，B = 2F，单位：帧）SIB5消息。SIBType5.v4b0NonCriticalExtensions.sysInfoType5_v4b0ext.tdd128SpecificInfo.sCCPCH_LCR_ExtensionsList.elem0.pich_Info.repetitionPeriodLengthOffset.t = 8(Repetition period/length=64/2)PICH InfoInformation Element/Group nameNeedMultiType and referenceSemantics descriptionVersionRepetition period/lengthMDEnumerated(4/2),(8/2), (8/4),(16/2), (16/4), (32/2),(32/4),(64/2),(64/4)Default value is (64/2).PBP=64 frameCS域和PS域的CS CN domain specific DRX cycle length coefficient=7，PS CN specific DRX cycle length coefficient=7。R_RNCMCCMNCRNCIDK_CSK_PSK_UTRAN46076776所以DRX cycle length=MAX(2k, PBP)= MAX(27, 64)=128。UE处于UTRAN连接模式时，取下面两个值中的最小值作为DRX周期长度：-UTRAN DRX cycle length;-any of the stored CN domain specific DRX cycle length for the CN domains the UE is only attached to with no signalling connection established.1.8 Paging Occasion(寻呼时机)TDD模式下，UE在一个寻呼时机对应的寻呼块内监听寻呼指示，寻呼时机给出了寻呼块第一帧的SFN。寻呼时机的值由下式决定：Paging Occasion=(IMSI div K) mod (DRX cycle length div PBP) * PBP + n * DRX cycle length + Frame Offsetn = 0,1,2(只要保证Paging Occasion对应的SFN小于它的最大值4096即可)1.9 PIUE在一个Paging Occasion中需要读的实际的Page Indicator同样由IMSI来确定。Page Indicator由下式计算：PI =DRX Index mod Npwhere DRX Index = IMSI div 8192如果UE没有IMSI，比如在没有插入USIM卡，UE进行紧急呼叫时，UE使用缺省的IMSI=0，DRX cycle length = 256 (2.56 s)。1.10 Paging Message Receiving Occasion在TDD模式下，Paging Message Receiving Occasion寻呼消息接收时机由下式计算：Paging Message Receiving Occasion =Paging Occasion + NPICH + NGAP + (DRX Index mod Np) mod NPCH *21.11 ZTE配置解读综上所述，根据ZTE的参数配置，对寻呼的物理承载解读如下。NPICH=PICH repetition length=2 FrameNPCH=8NGAP=4 FramePICH Frame Offset=0 FrameSCCPCH Frame Offset=6 FramePBP=64 Framek(CS CN domain specific DRX cycle length coefficient)=7k(PS CN domain specific DRX cycle length coefficient)=7DRX cycle length=MAX(2k, PBP)= MAX(27, 64)=128K=3(承载PCH的SCCPCH数量)SCCPCH Index：0、1、2LPI=4 SymbolNPI=44NP=NPICH*NPI=2*44=88Pq, q = 0, ., NPI-1, Pq 0, 1的bit，s2LPI*q+1,.,s2LPI*(q+1)PI =DRX Index mod NpDRX Index = IMSI div 8192Pq in the nth frame of one PICH blockq = PI mod NPIn = PI div NPIDRX Index = IMSI div 8192Paging OccasionPaging Occasion=(IMSI div K) mod (DRX cycle length div PBP) * PBP + n * DRX cycle length + Frame OffsetDRX cycle length div PBP表示1个DRX cycle中paging block的个数。以ZTE目前配置为例，DRX cycle length=128，PBP=64，表示1个DRX cycle中有2个Paging Block。K=3l Paging Occasion=(IMSI div 3) mod (128 div 64) * 64 + n * 128 + 0l Paging Occasion=(IMSI div 3) mod 2) * 64 + n * 128从寻呼时机Paging Occasion公式中可以看出l IMSI是3的偶数倍时，Paging Occasion在一个DRX cycle中的第1个paging Block中；l IMSI是3的奇数倍时，Paging Occasion在一个DRX cycle中的第2个paging Block中。比如IMSI=0、1、2、6、7、8.即IMSI是3的偶数倍时IMSI div 3=0、2、4.(IMSI div 3) mod 2=0Paging Occasion=(IMSI div 3) mod 2) * 64 + n * 128Paging Occasion=0 * 64 + n * 128Paging Occasion 是在SFN=0、1*128、2*128.的Frame中出现，也就是在一个DRX cycle的第一个Paging Block。每128Frame出现一次。IMSI=3、4、5、9、10、11.即IMSI是3的奇数倍时IMSI div 3=1、3、5.(IMSI div 3) mod 2=1Paging Occasion=(IMSI div 3) mod 2) * 64 + n * 128Paging Occasion=1 * 64 + n * 128Paging Occasion是在SFN=64、64+1*128、64+2*128.的Frame中出现。每128Frame出现一次。Paging Message Receiving OccasionPaging Message Receiving Occasion =Paging Occasion + NPICH + NGAP + (DRX Index mod Np) mod NPCH *2PI =DRX Index mod Np (DRX Index mod Np) mod NPCH该式确定了寻呼指示和寻呼组的对应关系。以目前配置为例88个PI（0-87）PI：0、8 、16、24、32、40、48、56、64、72、80对应0寻呼组。PI：1、9 、17、25、33、41、49、57、65、73、81对应1寻呼组。PI：2、10、18、26、34、42、50、58、66、74、82对应2寻呼组。PI：3、11、19、27、35、43、51、59、67、75、83对应3寻呼组。PI：4、12、20、28、36、44、52、60、68、76、84对应4寻呼组。PI：5、13、21、29、37、45、53、61、69、77、85对应5寻呼组。PI：6、14、22、30、38、46、54、62、70、78、86对应6寻呼组。PI：7、15、23、31、39、47、55、63、71、79、87对应7寻呼组。DRX Index = IMSI div 8192以ZTE配置为例：Paging Message Receiving Occasion =Paging Occasion + 2 + 4 + ( IMSI div 8192 mod 88) mod 8 *2从寻呼消息接收时机Paging Message Receiving Occasion公式中可以看出IMSI以8192为一组IMSI是0*8192-0*8192+8191时，Paging Message Receiving Occasion在8个Paging Group中的0#Paging Group；IMSI是1*8192-1*8192+8191时，Paging Message Receiving Occasion在8个Paging Group中的1#Paging Group；IMSI是2*8192-2*8192+8191时，Paging Message Receiving Occasion在8个Paging Group中的2#Paging Group；IMSI是3*8192-3*8192+8191时，Paging Message Receiving Occasion在8个Paging Group中的3#Paging Group；IMSI是4*8192-4*8192+8191时，Paging Message Receiving Occasion在8个Paging Group中的4#Paging Group；IMSI是5*8192-5*8192+8191时，Paging Mess