Để UE bắt đầu giao tiếp với eNB, cần có sự đồng bộ tín hiệu giữa cả 2.

Bước đầu UE sẽ tìm các cell. Các cell sẽ liên tục broadcast PSS (Primary Synchronization Signal) và SSS (Secondary Synchronization Signal). Các tín hiệu này không chỉ để đồng bộ thời gian và tần số mà còn cho UE biết CP (cyclic prefix) và cho biết cell dùng FDD (Frequency Division Duplex) hay TDD (Time Division Duplex).

Khi UE mới khởi tạo kết nối lần đầu, UE sẽ decode tín hiệu Physical Broadcast CHannel (PBCH), tín hiệu này thường nằm sau PSS và SSS. Trong trường hợp UE tìm các cell lân cận, UE sẽ không decode PBCH mà thực hiện đo tín hiệu (cường độ – power, chất lượng – quality) của các cell lân cận bằng Reference Signals (RS) và có thể sử dụng những thông tin chất lượng tín hiệu để thực hiện việc chọn cell (trong trạng thái RRC_IDLE) hoặc handover (trong trạng thái RRC_CONNECTED)

Vị trí của tín hiệu PSS và SSS trong 2 chế độ TDD và FDD

Với mỗi chế độ TDD và FDD, vị trí của các tín hiệu PSS và SSS cũng khác nhau.

Trong chế độ FDD, tín hiệu PSS được đặt 2 lần trong mỗi frame 10ms (subframe đầu tiên và subframe thứ 6). Trong subframe đó, PSS là symbol cuối cùng của slot đầu tiên của subframe. Tín hiệu SSS nằm ngay trước PSS trong chế độ này.

Tín hiệu PBCH sẽ nằm trong slot thứ 2 của subframe đầu tiên trong mỗi frame 10ms

Với chế độ FDD, trong miền thời gian tần số, tín hiệu PSS và SSS được đặt ở giữa các resource block (tùy vào bandwidth thì có thể có 6 RB đến 110 RB với bandwitdh từ 1.4MHz đến 20MHz), với 2 RB trên cùng và dưới cùng, có

Tín hiệu PSS và SSS đều chỉ dùng 62 subcarrier trên tổng số 72 subcarrier, 62 subcarrier đó nằm chính giữa trên miền tần số nên sẽ có 5 resource element không dùng đến ở 2 miền.

Reference Signals

Có 5 loại RS, mỗi loại tương ứng với các cổng antenna khác nhau.

• Antenna Ports 0–3: cell-specific RSs
• Antenna Port 4: MBSFN
• Antenna Port 5: UE-specific RSs for single-layer beamforming
• Antenna Port 6: positioning RSs (introduced in Release 9)
• Antenna Ports 7–8: UE-specific RSs for dual-layer beamforming (introduced in Release 9)
• Antenna Ports 9–14: UE-specific RSs for multi-layer beamforming (introduced in Release 10)
• Antenna Ports 15–22: CSI RSs (introduced in Release 10)

Tất cả RS đều được điều chế QPSK (2 bit -> 1 symbol)

Cell-specific RSs

Các tín hiệu RS nhằm mục đích đo cường độ (RSRP) và chất lượng (RSRQ).

PBCH

Sau khi đo cường độ, chất lượng, UE sẽ tìm các tín hiệu PBCH. Các tín hiệu PBCH mang thông tin MIB (Master Information Block – 1 phần trong SI (System Infomation))

• 3 bit cho bandwidth downlink
• 3 bit cho config PHICH
• 8 bit cho systemFrameNumber 
• 10 bit còn lại dự phòng

24 bit này được đính thêm dữ liệu CRC16 để check, qua mã hóa kênh thành dữ liệu 72 bit, qua rate-matching thành dữ liệu 1920bit với cyclic prefix thường, điều chế bằng QPSK thành 960 symbol, tách thành 4 phần bằng nhau, gửi lần lượt cho từng frame 10ms, tạo mới lại dữ liệu PBCH mỗi 40ms.

Layout RE của tín hiệu PBCH không phụ thuộc vào số lượng cổng anten mà cell sử dụng, các RE mà PBCH sử dụng phải tránh các RE được sử dụng cho RS. Tín hiệu PBCH còn chứa cả số cổng anten mà cell sử dụng, bằng cách mask với code CRC16 sau MIB.

(còn tiếp…)