Systeminformationsblöcke (SIBs) in Long Term Evolution (LTE)-Netzwerken sind wesentliche Elemente, die gesendete Informationen an Benutzergeräte (UE) oder Geräte innerhalb einer Zelle liefern. Diese Blöcke enthalten wichtige Informationen, die UEs für den Zugriff und die Verbindung zum LTE-Netzwerk benötigen. SIBs werden regelmäßig vom weiterentwickelten NodeB (eNodeB) gesendet, um sicherzustellen, dass UEs über aktuelle Informationen über das Netzwerk und seine Konfiguration verfügen.
Hauptaspekte von SIBs in LTE:
1. Definition:
- Systeminformationsblöcke (SIBs) sind in LTE-Netzwerken gesendete Nachrichten, die wesentliche Informationen über die Netzwerkkonfiguration, Zellenidentität, Planungsinformationen und andere Parameter enthalten, die für den Zugriff und die Verbindung der UEs zum Netzwerk erforderlich sind.
2. Rundfunkkonzept:
- SIBs werden regelmäßig vom eNodeB gesendet, um den gesamten Abdeckungsbereich der Zelle abzudecken. Dieses Broadcasting-Konzept stellt sicher, dass UEs innerhalb der Zelle aktualisierte und synchronisierte Informationen erhalten.
3. Arten von SIBs:
- LTE definiert mehrere Arten von Systeminformationsblöcken (SIBs), die jeweils einem bestimmten Zweck dienen. Zu den häufigsten SIBs gehören:
- SIB1: Enthält Informationen über die Zellidentität, die PLMN-Identität (Public Land Mobile Network) und andere wichtige Parameter.
- SIB2: Enthält Informationen zur Planung anderer SIBs, Zellauswahlparameter und Intrafrequenzmessungen.
- SIB3: Stellt Informationen über benachbarte Zellen und deren Identitäten für Zwecke der Zellneuauswahl bereit.
- SIB4-SIB18: Jedes erfüllt eine spezifische Funktion im Zusammenhang mit der Netzwerkkonfiguration, dem Mobilitätsmanagement und den Informationen zu Nachbarzellen.
4. Informationselemente:
- Jedes SIB ist in Informationselemente strukturiert, die jeweils spezifische Informationen enthalten. SIB1 enthält beispielsweise Elemente wie Zellidentität, Ortungsvorwahl und zellzugriffsbezogene Parameter.
5. Periodische Ausstrahlung:
- SIBs werden regelmäßig gesendet, um sicherzustellen, dass UEs aktualisierte Informationen über das Netzwerk erhalten. Die Periodizität kann je nach spezifischer SIB und Netzwerkkonfiguration variieren.
Typen und Funktionen von SIBs:
1. SIB1:
- SIB1 ist entscheidend für den anfänglichen Zellzugriff und die Auswahl durch UEs. Es enthält Informationen über die PLMN-Identität, Zellidentität, Zellauswahlparameter und andere wichtige Informationen, die das UE benötigt, um auf der Zelle zu campen.
2. SIB2:
- SIB2 stellt Informationen zur Planung anderer SIBs bereit, einschließlich ihrer Periodizität und der Zeit, zu der sie gesendet werden. Es enthält auch Zellauswahlparameter und Intrafrequenz-Messkonfigurationen.
3. SIB3:
- SIB3 liefert Informationen über benachbarte Zellen, deren Identität und Signalstärke. Diese Informationen sind entscheidend für die von UEs getroffenen Entscheidungen zur Zellneuauswahl.
4. SIB4-SIB18:
- Diese SIBs enthalten verschiedene Informationselemente im Zusammenhang mit Netzwerkkonfiguration, Mobilitätsmanagement und Nachbarzelleninformationen. Beispielsweise kann SIB4 Informationen über die von der Zelle unterstützten Frequenzbänder enthalten.
SIB-Handhabung durch UEs:
1. SIB-Dekodierung:
- UEs sind mit Empfängern ausgestattet, die Informationen aus den empfangenen SIBs dekodieren und extrahieren. Der Dekodierungsprozess ermöglicht es dem UE, Details über das Netzwerk, benachbarte Zellen und andere relevante Parameter zu erhalten.
2. Speicherung und Aktualisierung:
- UEs speichern die dekodierten Informationen von SIBs und aktualisieren diese Informationen, wenn neue SIBs regelmäßig gesendet werden. Dadurch wird sichergestellt, dass UEs über die neuesten Netzwerkkonfigurations- und Nachbarzelleninformationen verfügen.
3. Zellenauswahl und Neuauswahl:
- Die von SIBs erhaltenen Informationen werden von UEs für die Zellenauswahl beim ersten Netzwerkeintritt und für Entscheidungen zur Zellenneuauswahl verwendet, wenn sich UEs innerhalb des Netzwerks bewegen. SIBs spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung, mit welcher Zelle sich ein UE verbinden soll, basierend auf Signalstärke, Frequenzinformationen und anderen Parametern.
Evolution mit 5G:
1. NR SIBs:
- Mit der Entwicklung zu 5G (New Radio – NR) wird das Konzept der Systeminformationsblöcke fortgesetzt. NR-SIBs dienen einem ähnlichen Zweck, indem sie UEs wesentliche Informationen für den Netzwerkzugriff und die Netzwerkkonfiguration bereitstellen.
2. Verbesserungen für 5G-Funktionen:
- Die NR-SIBs können Informationen zu 5G-Funktionen, Frequenzbändern und anderen Parametern enthalten, die für das 5G-Netzwerk spezifisch sind.
3. Koexistenz mit LTE:
- In einem Szenario, in dem LTE und 5G nebeneinander existieren, müssen UEs sowohl LTE- als auch NR-SIBs verwalten, um nahtlose Konnektivität und Mobilität über verschiedene Netzwerkgenerationen hinweg zu gewährleisten.
Bedeutung von SIBs in LTE-Netzen:
1. Erster Zugriff:
- SIBs sind für UEs beim ersten Zugriff auf das Netzwerk von entscheidender Bedeutung und stellen Informationen bereit, die für die Zellenauswahl und den Verbindungsaufbau erforderlich sind.
2. Übergaben und Mobilität:
- SIBs spielen eine Rolle bei Übergaben und Mobilitätsmanagement und versorgen UEs mit Informationen über benachbarte Zellen für eine effektive Zellneuauswahl.
3. Netzwerkkonfiguration:
- Die Informationen in SIBs tragen zur gesamten Netzwerkkonfiguration bei und ermöglichen es UEs, sich an verschiedene Netzwerkparameter und -szenarien anzupassen.
4. Effizienz und Synchronisierung:
- Die regelmäßige Ausstrahlung von SIBs stellt sicher, dass UEs synchronisierte und aktualisierte Informationen erhalten, was zur Effizienz des Netzwerks beiträgt.
Zusammenfassend handelt es sich bei Systeminformationsblöcken (SIBs) in LTE-Netzwerken um Rundfunknachrichten, die wichtige Informationen über die Netzwerkkonfiguration, Zellenidentität, Zeitplanung und benachbarte Zellen enthalten. UEs verlassen sich auf SIBs für den Erstzugriff, das Mobilitätsmanagement und den effizienten Netzwerkbetrieb, was sie zu einem grundlegenden Bestandteil der LTE-Netzwerkarchitektur macht.