本文主要是介绍DRX不连续接收(2)-寻呼Paging,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
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上一篇博文《LTE资源调度(7)-DRX不连续接收(1)》介绍的是RRC连接态时的DRX机制:eNB可以通过配置不同的DRX参数,控制UE监听C-RNTI、TPC-RNTI和SPS-RNTI加扰的PDCCH子帧。本文介绍另外一种DRX机制,这种DRX机制更多时候被称做“寻呼(Paging)过程”,它可以让eNB控制UE监听P-RNTI加扰的PDCCH子帧。寻呼过程适用于RRC空闲态的UE,也适用于RRC连接态的UE,为了避免与上一篇博文描述的CDRX机制相混淆,本文均以“寻呼过程”来描述这种DRX机制。
1.寻呼过程
从本质上讲,寻呼过程就是网侧在特定的时刻向UE发送寻呼消息,通知UE执行相应的操作或者更新相关的参数。无论UE处于IDLE态,还是连接态,都可以接收来自网侧的寻呼消息:处于RRC连接态的UE,可以通过解码寻呼消息来判断当前的系统信息是否有改变(system information change),UE一旦检测到系统信息有改变,就会重新去解读系统信息;而处于RRC空闲态的UE,除了可以获知当前的系统信息是否有改变外,还能知道当前是否有本UE的来电(incoming call),UE一旦检测到有来电,后续将会触发随机接入过程。关于随机接入的内容,请参考《LTE-TDD随机接入过程(1)-目的和分类》等相关博文。
除此之外,无论是IDLE态还是连接态,如果UE能力支持的话,还可以通过寻呼消息判断是否需要接收ETWS(Earthquake and Tsunami Warning System,地震海啸告警系统)和CMAS(Commercial Mobile Alert Service,商用移动警报业务)信息。寻呼消息的内容如图1所示,其中S-TMSI和IMSI都可以用来标识UE。S-TMSI的全称是SAE-Temporary Mobile Subscriber Identity,出于安全考虑,在寻呼过程中主要使用S-TMSI来标识UE。maxPageRec值固定等于16,表示一条寻呼消息最多可以寻呼16个UE,这个值在计算寻呼容量的时候需要考虑。
需要注意的是,由于寻呼消息是使用P-RNTI加扰的,同个小区内所有的UE都可以解码得到,不同的UE如果发现寻呼消息中包含了系统信息变更或者有ETWS、CMAS的消息指示,都需要进行相应的处理,这个时候UE是不需要将自己的S-TMSI或IMSI与寻呼消息中的标识进行比较的。
(图1)
既然寻呼过程属于DRX的一种,那么就表示UE只在需要接收寻呼消息的时候,才会去监听P-RNTI加扰的PDCCH子帧,达到省电的目的(reduce power consumption)。相应的,网侧也就没有必要在每个下行子帧都去发送寻呼消息,只需要在特定的寻呼时刻下发即可。如图2所示,eNB只可能在时刻1、2、3、4下发寻呼消息,而UE1只在自己的寻呼时刻即时刻1、3去盲检测寻呼消息,而UE2只在自己的寻呼时刻即时刻2、4去盲检测寻呼消息。UE并不会在自己的每个寻呼时刻都能检测到寻呼消息,因为eNB只有在存在寻呼消息的时候才会发送,但UE无法知道网侧什么时候会下发寻呼消息,因此需要周期的盲检测P-RNTI加扰的PDCCH子帧。
不同的UE有着各自的寻呼时刻,那怎么来确定不同UE的寻呼时刻呢?
(图2)
2.确定寻呼时刻
我们使用参数PF(Paging Frame)和PO(Paging Occasion)来标识UE的寻呼时刻。PF表示寻呼消息应该出现在哪个系统帧号上,PO则表示可能出现的子帧时刻。一个PF帧可能包括1个或多个PO子帧(参考下文的图7),每个DRX周期或者寻呼周期(Paging Cycle),UE只需要监听其中属于自己的那个PO子帧。
那怎么计算PF呢?满足下面公式A的系统帧号SFN即可作为一个PF帧:
SFN mod T= (T div N)*(UE_ID mod N) (公式A)
该公式说明如下:
T:表示UE的DRX周期或寻呼周期。如果将SIB2中携带的默认寻呼周期记为T_sib的话(图3所示),则:如果已经配置了UE的DRX值T_ue,那么 T = min(T_ue, T_sib);如果没有配置T_ue,则使用SIB2中携带的默认值,T = T_sib。
T_sib其实就是defaultPagingCycle参数,如下面的图3所示,具体获取路径是SystemInformationBlockType2 -> radioResourceConfigCommon -> RadioResourceConfigCommonSIB -> PCCH-Config,单位是无线帧,比如rf128表示128个无线帧,即1280ms。
(图3 SIB2中携带的寻呼参数)
T_ue的值由NAS层消息 ATTACH REQUEST 或 ROUTING AREA UPDATE REQUEST 或 TRACKING AREA UPDATE REQUEST 消息里的 DRX parameter 信元携带,如图4所示。
(图4)
DRX parameter信元固定占3个字节,其中第三个字节的高4位(bit8~bit5)编码的就是T_ue值,如图5所示。从该图中可以看到,只有下面四种情况才会认为UE配置了DRX周期参数T_ue:bit8~bit5的值=(0110)时,T_ue=rf32;bit8~bit5的值=(0111)时,T_ue=rf64;bit8~bit5的值=(1000)时,T_ue=rf128;bit8~bit5的值=(1001)时,T_ue=rf256。此时,T = min(T_ue, T_sib)。
UE_ID:取值等于(IMSI mod 1024)。IMSI的全称是International Mobile Subscriber Identity,即国际移动用户标识码,每个用户是唯一的。IMSI由数字0~9组成的一个序列表示,存储在SIM/USIM卡中。特别的,如果UE终端并没有插入SIM/USIM卡,那么就不存在IMSI,此时UE_ID固定取0。
IMSI由MCC、MNC和MSIN三个部分组成,分别对应着国家、运营商和用户三个不同的维度,具体结构如图6所示。MCC的全称是Mobile Country Code,即移动国家码,由3个数字组成,每个国家不同,中国的MCC=460。MNC的全称是Mobile Network Code,即移动网络码,由2~3个数字组成,同一个国家的不同运营商所分配的值是不同的。MSIN的全称是Mobile Subscriber Identification Number,即移动用户识别号,用于识别同个运营商内部的不同用户。如果460030912121001是一个IMSI号,则MCC=460,MNC=03,MSIN=0912121001。
(图6)
一旦T、N、UE_ID参数确定,就可以通过上文的公式(A)筛选出PF帧号,下面再描述PO子帧的获取过程。
PO子帧的位置由LTE制式类型(FDD还是TDD)、参数Ns和i_s共同决定。Ns表示每个PF中有多少个寻呼子帧,i_s表示寻呼子帧的索引,Ns = max(1, nB / T),i_s = floor(UE_ID / N) mod Ns。如图7所示,Ns的取值只有1、2、4这三种值,比如当前是LTE-TDD制式,Ns=4,那么如果i_s=0,则PO=0,寻呼消息会在0号子帧发送;如果i_s=2,则PO=5,寻呼消息会在5号子帧发送。
参考资料
(1)3GPP TS 36.331 V9.18.0 (2014-06) Radio Resource Control (RRC)
(2)3GPP TS 36.300 V9.10.0 (2012-12) Overall description
(3)3GPP TS 36.304 V9.11.0 (2012-06) User Equipment (UE) procedures in idle mode
(4)3GPP TS 24.008 V9.12.0 (2012-09) Core network protocols
(5)3GPP TS 24.301 V9.11.0 (2013-03) Non-Access-Stratum (NAS) protocol
(6)3GPP TS 23.003 V9.15.0 (2014-09) Numbering, addressing and identification
(7)《4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband》
这篇关于DRX不连续接收(2)-寻呼Paging的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!