数据传输

3. 数据传输

2.1 小区搜索

UE在刚一开机时，并不知道系统的带宽是多少。为了使UE能够较快的获得系统的频率和同步信息，LTE中设计了主同步信道和辅同步信道。主同步信道和附同步信道都位于频率中心的1.08M的带宽上，包含6个RB，72个子载波。实际上，同步信道只使用了频率中心（DC）周围的62个子载波，两边各留5个子载波用做保护波段。

同步信号在一个十秒的帧内，传送两次。

1）在LTE FDD的帧格式中，主同步信号位于slot0和slot10的最后一个OFDM 符号上。辅同步信号位于主同步信号的前面一个OFDM符号上。

2）在LTE TDD的帧格式中，主同步信号位于子帧1和子帧6的第三个OFDM 符号上。辅同步信号位于子帧0和子帧5的最后一个OFDM符号上。

利用主、辅同步信号相对位置的不同，终端可以在小区搜索的初始阶段识别系统是TDD还是FDD。

UE一开机，就会在可能存在LTE小区的几个中心频点上接收数据并计算带宽RSSI，以接收信号强度来判断这个频点周围是否可能存在小区。

然后UE在这个中心频点周围尝试接收PSS。UE捕获了系统的PSS后，就可以获知：（1）小区中心频点的频率。（2）小区在物理组内的标识（在0，1，2中间取值）。（3）子帧的同步信息。

SSS信号有168种不同的组合，对应168个不同的物理小区组的标识（在0到167之间取值）。这样在SSS捕获后，就可以获得小区的物理ID，PCI＝PSS ＋3×SSS。至此，UE可以进一步读取PBCH了。PBCH中承载了系统MIB的信息。PBCH信息的更新周期为40ms，在40ms周期内传送4次。这4个PBCH 中每一个都能够独立解码。通过解调PBCH，可以获得：系统的带宽信息、PHICH 的配置、系统的帧号SFN、系统的天线配置信息。

PBCH的MIB中只携带了非常有限的信息，更多的系统信息是在SIB中携带的。SIB信息是通过PDSCH来传送的。UE需要读取PDCCH中的控制信息，才能够正确解调PDSCH中的数据。为了读取PDCCH，首先必须了解PDCCH 在子帧内占用的符号数目，这是由PCFICH来决定的。

PCFICH总是位于子帧的第一个OFDM符号上。其具体的位置依赖于系统的带宽和小区的物理标识PCI。LTE PCFICH大小是2bit,其中承载的是CFI （Control Format Indicatior），用来指明PDCCH在子帧内所占用的符号个数。

UE根据某一子帧可能分配的DCI格式1，1A，1B，1C，1D，2或2A 来检测PDCCH，然后解本子帧相应的PDSCH，传输块数目的限制由高层定义。

数据传输

数据传输过程包括两方面过程：上行调度过程和下行调度过程。

1. 上行调度过程

上行数据传输包含以下几个过程：调度请求（SR）的发送、上行授权的接收、缓存区状态报告、逻辑信道优先级处理和复用、HARQ操作、功率余量报告。

周周周周周周周

周周

周周周周SR

周周PUCCH周PUSCH周周

周周周周周周周32bit周

周周PDCCH周周周周

周周周周周周周BSR周

周周PUSCH周周

周周周周周周周周周周周周周周周周周周周周周UL Grant周

周周周周周周周周周周周周周周周周周周周周周周UL Data周

UE eNB 图1.上行链路调度

1.1 调度请求

在LTE中，当UE需要在上行共享信道（UL-SCH）上发送数据时，UE需向eNB发送调度请求（SR），进行上行资源的申请。具体的处理过程为：当有上行数据到达时，在MAC层触发一个调度请求SR。这个SR将一直处于挂起状态，直到系统取消该SR。系统在以下两种情况下取消SR：在MAC层组合的MACPDU中包含UE缓存中所有待发送的数据；或UE收到的上行授权中指示的资源能容纳所有待传数据。SR发送的周期以及在子帧中的位置由协议栈上层的配置决定，请求中包含：UE的标识C-RNTI。

1.2 上行链路授权

上行链路授权有两次：

1）eNB收到SR后，下发上行链路授权（UL grant），配置一少部分资源给UE 传输BSR（缓存状态报告）时使用，UE使用上述资源将BSR传输给eNB。

2）eNB根据上行信道质量对UE进行调度和资源分配，下发上行链路授权，UE 利用分配的资源进行上行数据的传输。

为了在UL-SCH上发送数据，UE需获得合法的上行授权。上行授权包含以下信息：为上行数据传输分配的资源信息、HARQ信息和MCS（调制编码计划）指示信息。eNB向UE发送上行授权时，使用C-RNTI或SPS（半持续调度）C-RNTI或临时C-RNTI作为用户标识，对用户进行寻址。当有数据发送时，UE 在每个TTI（传输时间间隔）内监听PDCCH信道，确定是否有针对该UE的上行授权。根据PDCCH中使用的用户标识的不同，系统的处理也不同，如下。

(1)如果当前TTI有预配置上行资源，则：将NDI（新数据指示）设为0，并认为NDI已翻转，将预配置的上行资源授权和相应的HARQ信息传输给HARQ实体。

(2)如果当前TTI的上行资源授权通过对该UEUE的C-RNTI/临时C-RNTI寻址中获得，或者该UE在当前TTI收到一个RAR（随机接入响应）消息，则进行：如果该授权是通过对该UE的C-RNTI寻址获得的，该授权与UE的一个HARQ 进程相对应，且在HARQ实体中有该进程之前对应的上行资源授权，之前的授权是通过对UE的SPS C-RNTI寻址获得或是预配置的，则不考虑NDI的值，认为NDI

翻转。将该TTI内接收到的上行授权以及相应的HARQ信息传输到HARQ实体中。

(3)如果当前TTI内，UE收到了PDCCH信道指示的针对SPS C-RNTI的上行资源授权，那么需要考虑：

①NDI=1时，认为NDI没有发生翻转，将收到的上行资源授权及相应的HARQ 信息提交给UE的HARQ实体中。

②NDI=0时，如果PDCCH指示释放SPS，并且系统配置了上行授权，则清除已配置的上行授权；否则，直接存储本次上行授权和相应HARQ信息，初始化或重新初始化配置的上行资源授权，认为NDI值翻转，通知HARQ实体已授权的上行资源，同时将存储的HARQ信息传递给HARQ实体。

上行授权以TTI为周期；如果UE在一个TTI内收到多个上行授权，如：RAR 携带的、C-RNTI配置的、SPS调度配置的，则UE选择任意一个上行授权，发送与该上行授权对应的HARQ进程中的数据；当预配置的上行授权或上行数据的发送与测量间隔碰撞时，UE处理上行授权，但不进行数据的发送。

1.3 缓存区状态报告（BSR）

BSR过程用于为服务eNB提供UE上行缓存中待发送的数据量，BSR上报时以逻辑信道组为单位进行上报，LTE中最大可配置4个逻辑信道组，分别对应于会话类、流媒体类、交互类和背景类四类业务。RRC通过配置两个定时器periodicBSR-Timer和retxBSR-Timer控制MAC BSR过程，通过信令“逻辑信道组”将每一个逻辑信道划分至一个逻辑信道组。

1）BSR的分类和触发

根据触发BSR过程的事件，将BSR分为三类：常规BSR、周期BSR和填充BSR：

①有属于更高优先级逻辑信道组的上行数据到达；或者在逻辑信道组中没有用于发送的可用数据的时候有新数据到达。以上两种情况触发常规BSR。

②retxBSR-Timer超时，且UE在某一逻辑信道上有用于发送的数据时，触发常规BSR。

③分配的上行资源和填充比特数大于或等于BSR MAC控制单元与其子头之和，触发填充BSR。