modem开机流程笔记

modem开机流程：

NAS部分

1. 上电
2. 读取相关NV（acq频点，RPLMN，HPLMN，act，rat order，网络模式，支持频段等）：
   这里可以配置是否开机搜索RPLMN，接入技术的优先级，网络搜索顺序等
3. 根据读取到的配置向RRC发送服务请求，包含PLMN，网络模式，接入技术等信息。

AS部分

4. RRC接收到NAS的服务请求后，启动物理层，
5. 物理层启动完成
6. RRC向物理层发送扫频请求(system scan(acq db)，band scan(full scan))，包括band号，可能带宽，可能频点，双工方式等
7. 物理层根据RRC的请求调谐到对应频点，进行扫频
8. 物理层根据扫频结果返回载频（Fc），带宽，能量估计等给RRC
9. RRC请求对扫频结果中的频点进行acquisition
10. 物理层进行PSS，SSS同步（时域同步），获得PCID
11. 根据PCID获得小区参考信号
12. 根据小区参考信号，物理层进行信道估计并解码PBCH，从而获取系统带宽，系统帧号，然后根据SFN与网络建立时间同步
13. 物理层向RRC指示驻留成功
14. RRC请求获取其他必要sib系统消息
15. 物理层根据PCID和系统带宽解码PCFICH获取PDCCH信息
16. 物理层解码PDCCH获取SIB1的DCI信息
17. 物理层解码SIB1获取其他SIB的调度信息，以及小区选择相关参数：PLMN，S准则参数等
18. 物理层解码其他SIB，其他SIB也是根据PDCCH的DCI信息以及SIB1中的调度信息获取的
19. RRC根据SIB消息判断小区是否属于请求的PLMN以及是否允许接入
20. RRC请求选择小区
21. 进行S准则判断
22. 小区选择完成
23. RRC设置物理层DRX，并向NAS上报service ind

扫频流程图：

选网流程：

一个频域同步方法：
https://www.researchgate.net/publication/220267552_Carrier_Frequency_Synchronization_in_the_Downlink_of_3GPP_LTE

附：

扫频：

终端开机后对于网络环境一无所知，所以需要找到网络信号所在的频率，这个过程称为扫频。
协议中并没有扫频的详细规定，一般都是由芯片厂家自己实现的算法。
常用的方法如下：

1. 上层根据支持频段等配置信息下发earfcn list给底层
2. 底层根据earfcn list将射频接收器调谐到对应频点
3. 对当前频点应用不同带宽的滤波器并计算滤波器输出的信号强度（RSSI）
4. 返回RSSI达到一定门限的earfcn和对应带宽列表用于后续操作（同步，解码）

一个扫频的专利
https://patents.google.com/patent/US8606261B2/en
https://patents.google.com/patent/CN101883411A/zh

系统消息调度：

SIB1中的schedulingInfoList会列举出其他调度的系统消息，列举的顺序为n，n从1开始。
每一个被调度的系统消息会在一个窗口范围内被网络调度，调度次数和时机（子帧号）由网络决定。窗口大小si-windowlength在SIB1中给出。
每一个被调度的系统消息有一个对应的x，x=（n-1）*w，w为si-windowlength。
设T为被调度系统消息对应的周期，则被调度系统消息的调度窗口的起始系统帧需满足：SFN%T=floor（x/10），调度窗口在该系统帧内的起始子帧为x%10.
终端在对应的调度窗口内从第一个子帧开始尝试用si-RNTI解码PDCCH，如果解码成功会读取PDSCH获取被调度的系统消息。
howltestuffworks.blogspot.com/2014/06/rntis-in-lte.html

借用金辉的一个例子

PDCCH解码

1. PDCCH有4中不同的格式，每一种格式对应一种不同的编码速率（针对不同信道条件），即同样的数据，使用不同的PDCCH格式最终生成的编码长度不同。
2. 每一种格式需要的资源数也不同。
3. PDCCH的资源分配以连续CCE为单位，每个CCE包含9个REG，每个REG包含4个RE。因为PDCCH采用QPSK调制，因此每个RE包含2bit信息。
4. 每一个PDCCH携带一个DCI，这个DCI的CRC校验部分被对应的RNTI加扰。
5. 每一个PDCCH需要的连续CCE数目称为聚合层数（aggregation level）
   其对应关系如下：
   
6. 每一个下行子帧（1ms）被划分为两个部分：控制区域和数据区域。控制区域包含：参考信号（主要是cell specific RS，可能包括TDD下的PSS），PHICH，PCHICH，PDCCH
7. 资源分配时优先分配RS，PCHICH，PHICH；PDCCH占用剩下的资源。这些剩下的资源以CCE的形式分配给PDCCH。
   
8. 所有用于PDCCH的CCE可以划分为两部分：common search space和UE specific search space，这两部分可以有重叠，不同的UE的specific search space也可以有重叠。但重叠部分只能用于一个UE。
9. Common search space用于系统消息DCI（si-RNTI），随机接入响应DCI（ra-RNTI），paging DCI（p-RNTI），上行功率控制DCI（TPC-PUCCH/PUSCH RNTI）；UE specific search space用于特定UE的分配，包括C-RNTI，SPS-C-RNTI，tempory C-RNTI等。
10. Common search space只有聚合层4和8，specific space则包含所有1，2，4，8层。
11. UE会根据RNTI，slot number，CCE总数和aggregation level计算一个起始CCE，从这个起始CCE开始尝试解码当前可能的DCI（盲检）。（36.213 9.1）