LTE系统消息详细解析持续更中
VoLTE基础信令流程与详细解析
VOLTE信令流程VOLTE是基于SIP协议的语音通话，所有与IMS交互的信令全部为SIP信令，在理解VOLTE 信令方面必须对SIP信令进行了解，EPC只是做为业务承载体。
由于SIP信令是以加密方式传输，SIP信令只有在CN侧和终端侧才能解码，基站CDL无法记录SIP信令，同时CDL无法解码较多NAS层直传消息，所以本文中的信令说明部分不结合CDL信令进行说明1.注册流程及重要信令详解SIP 提供了发现机制，如果用户要发起和另一个用户的会话，SIP 必须发现可到达目的用户的当前主机，注册将记录地址URI 和一个或者多个联系地址相关联，这样才能进行呼叫等业务。
严格意义上说，SUBSCRIBE和NOTIFY过程不属于注册过程，但由于该过程在注册完成后紧跟着出现，所以本文将该过程放在注册流程中进行说明。
用户的注销过程与注册过程相似，主要就是注销请求中,expire值为0，所以本文中不再进行单独说明，注销过程无SUBSCRIBE信令，是因为UE注册时已有SUBSCRIBE。
信令说明如下：1.UE进行Attach，建立QCI=9的默认承载，并使用IMS APN建立PDN连接；2.建立立QCI=5的默认承载，用于传送SIP信令；3.UE通过QCI=5的默认承载向IMS发起注册请求；4.P-CSCF通过HSS获知用户信息不在数据库中，便向终端代理回送401 Unauthorized 质询信息，其中包含安全认证所需的令牌；5.终端将用户标识和密码根据安全认证令牌加密后，再次用REGISTER消息报告给P-CSCF服务器；6.P-CSCF将REGISTER 消息中的用户信息解密，验证其合法后，IMS核心网将该用户信息登记到数据库中，并向终端返回成功响应消息200 OK；7.用户向IMS订阅注册事件包8.服务器应答订阅成功9.IMS服务器发送notify消息，由于订阅的用户已经注册，所以IMS服务器回应Notify消息中，状态为active，同时携带XML信息10.终端发送Notify 200表示接收成功注册过程测试信令载图如下：注销过程测试信令截图如下：1)Activate Default EPS Bearer Context Request（QCI=5）该信令是用于建立QCI=5的默认承载，所有SIP信令都通过QCI=5的承载传输，该信令的内容已在该信令前的RRC重配置中附带下来。
LTE信道详解
LTE信道详解信道及信号逻辑、传输、物理信道逻辑、传输、物理信道映射逻辑信道定义传送信息的类型，这些数据流是包括所有用户的数据。
传输信道是在对逻辑信道信息进行特定处理后再加上传输格式等指示信息后的数据流。
物理信道是将属于不同用户、不同功用的传输信道数据流分别按照相应的规则确定其载频、扰码、扩频码、开始结束时间等进行相关的操作，并在最终调制为模拟射频信号发射出去；不同物理信道上的数据流分别属于不同的用户或者是不同的功用。
下行信道映射关系上行信道映射关系对于上行来说，逻辑信道公共控制信道CCCH、专用控制信道DCCH以及专用业务信道DTCH都映射到上行共享信道UL-SCH，对应的物理信道为PUSCH。
上行传输信道RACH 对应的物理信道为PRACH。
对于下行来说，逻辑信道寻呼控制信道PCCH对应的传输信道为PCH，对应物理信道为PDSCH承载；逻辑信道BCCH映射到传输信道分为两部分，一部分映射到BCH，对应物理信道PBCH，主要是承载MIB（MasterInformationBlock）信息，另一部分映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH，承载其它系统消息。
CCCH、DCCH、DTCH、MCCH (Multicast Control Channel)都映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。
MTCH (Multicast Traffic Channel)承载单小区数据时映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。
承载多小区数据时映射到MCH，对应物理信道PMCH。
物理信道简介物理信道：对应于一系列RE的集合，需要承载来自高层的信息称为物理信道；如PDCCH、PDSCH等。
物理信号：对应于物理层使用的一系列RE，但这些RE不传递任何来自高层的信息，如参考信号(RS)，同步信号。
下行物理信道：PDSCH: PhysicalDownlink SharedChannel(物理下行共享信道) 。
主要用于传输业务数据，也可以传输信令。
LTE系统信息..
SIB8
SIB8
SIB8
SIB9
主要IE：
HNB-Name：HNB名称
SIB10
主要IE：
messageIdentifier：标识ETWS 通知的来源和类型 serialNumber：标识ETWS通知的变化 warningType：标识ETWS主要通知的警告类型，并提供关于紧急情况用 户注意以及用户反馈的信息 warningSecurityInformation：提供ETWS通知安全方面的信息
SIB3
SIB3
SIB4
主要IE：
intraFreqNeighbCellList ：表示频内邻区列表，含有具体的小区重选参 数 intraFreqBlackCellList ：表示被列入黑名单的频内邻区列表
SIB5
SIB5
SIB6
SIB6
SIB7
主要IE：
carrierFreqsInfoList：提供相邻GERAN载频的列表，为相邻 GERAN小区所监控 carrierFreqs：表示归为一组GERAN载频的GERAN 载频列表 commonInfo：定义GERAN载频组的小区重选参数集 q-RxLevMin：GSM小区要求的最小RX等级 p-MaxGERAN：上行载频GERAN的最大许可传输功率
如果UE接收到一个寻呼消息包含cmas-Indication,那么 UE将按照包含在SIB1中的schedulingInfoList,开始接收 CMAS通知。 CMAS通知包含在SIB12中。
内容
系统信息广播概述 系统信息获取 系统消息的调度与映射 系统消息的更新
LTE系统信息
SIB7
SIB8
主要IE：
systemTimeInfo：表示关于CDMA2000系统时间的信息 searchWindowSize：该搜索窗口为一个CDMA2000参数，用于帮助邻近导 频的搜索 parametersHRPD：该小区重选参数仅仅适用于CDMA2000 HRPD 系统的 相互作用 cellReselectionParametersHRPD：小区重选参数仅仅适用于 CDMA2000HRPD 系统的小区重选 NeighCellListCDMA2000： CDMA2000 邻区列表 parameters1XRTT：小区重选参数仅仅适用于CDMA20001XRTT系统的交 互 phyCellIdList：标识CDMA 2000小区id列表
如果UE接收到一个寻呼消息包含cmas-Indication,那么UE将 按照包含在SIB1中的schedulingInfoList,开始接收CMAS通 知。 CMAS通知包含在SIB12中。
内容
系统信息广播概述 系统信息获取 系统消息的调度与映射 系统消息的更新
系统消息格式以及参数
SIB5
SIB5
SIB6
SIB6
SIB7
主要IE：
carrierFreqsInfoList：提供相邻GERAN载频的列表，为相邻GERAN 小区所监控 carrierFreqs：表示归为一组GERAN载频的GERAN 载频列表 commonInfo：定义GERAN载频组的小区重选参数集 q-RxLevMin：GSM小区要求的最小RX等级 p-MaxGERAN：上行载频GERAN的最大许可传输功率
系统信息广播功能
LTE信道详解
LTE信道详解LTE信道详解信道及信号逻辑、传输、物理信道逻辑、传输、物理信道映射逻辑信道定义传送信息的类型，这些数据流是包括所有用户的数据。
传输信道是在对逻辑信道信息进行特定处理后再加上传输格式等指示信息后的数据流。
物理信道是将属于不同用户、不同功用的传输信道数据流分别按照相应的规则确定其载频、扰码、扩频码、开始结束时间等进行相关的操作，并在最终调制为模拟射频信号发射出去；不同物理信道上的数据流分别属于不同的用户或者是不同的功用。
下行信道映射关系上行信道映射关系对于上行来说，逻辑信道公共控制信道CCCH、专用控制信道DCCH以及专用业务信道DTCH都映射到上行共享信道UL-SCH，对应的物理信道为PUSCH。
上行传输信道RACH 对应的物理信道为PRACH。
对于下行来说，逻辑信道寻呼控制信道PCCH对应的传输信道为PCH，对应物理信道为PDSCH承载；逻辑信道BCCH映射到传输信道分为两部分，一部分映射到BCH，对应物理信道PBCH，主要是承载MIB（MasterInformationBlock）信息，另一部分映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH，承载其它系统消息。
CCCH、DCCH、DTCH、MCCH (Multicast Control Channel)都映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。
MTCH (Multicast Traffic Channel)承载单小区数据时映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。
承载多小区数据时映射到MCH，对应物理信道PMCH。
物理信道简介物理信道：对应于一系列RE的集合，需要承载来自高层的信息称为物理信道；如PDCCH、PDSCH等。
物理信号：对应于物理层使用的一系列RE，但这些RE不传递任何来自高层的信息，如参考信号(RS)，同步信号。
下行物理信道：PDSCH: PhysicalDownlink SharedChannel(物理下行共享信道) 。
LTE信令流程及信令解码详解
LTE信令流程及信令解码详解LTE（Long Term Evolution）是一种4G无线通信技术，它采用了包括OFDMA（正交频分多址）和MIMO（多输入多输出）等多项技术，以提供高速无线数据传输和更好的用户体验。
LTE信令流程是指在LTE网络中，终端设备和基站之间进行通信时所涉及的一系列信令交互流程。
初始过程是指终端设备在接入LTE网络后，完成相关资源分配和建立数据传输链路的过程。
首先，终端设备会发送系统信息请求信令（RRC Connection Request）给基站，请求获取LTE网络的系统信息，包括频段、带宽等信息。
基站收到请求后，会回复系统信息响应信令（RRC Connection Setup）给终端设备，将LTE网络的系统信息发送给终端设备。
终端设备收到系统信息后，会根据其中的重要参数（如频段和带宽）进行终端配置。
接下来，终端设备会发送随机接入信令（Random Access Preamble）给基站，用于请求分配物理资源。
基站收到随机接入后，会回复随机接入响应信令（Random Access Response），包括一个Temporarily Assigned C-RNTI（临时分配的C-RNTI），用于唯一标识终端设备。
终端设备接收到响应后，会发送接入回执信令（RRC Connection Reestablishment）给基站，用于确认接入成功。
基站收到回执后，会分配一个唯一的UE标识给终端设备，用于后续的数据传输。
保持过程是指终端设备在LTE网络中进行数据传输时的相关信令交互过程。
首先，当终端设备需要发送数据时，会向基站发起调度请求信令（UL-SCH Transmission Request）。
基站收到请求后，会返回一个调度响应信令（UL-SCH Transmission Burst），包括传输资源的分配信息。
终端设备接收到响应后，会根据分配信息将数据进行分组，并在指定的时隙中进行传输。
LTE测试软件中SIB信令内部深入解析
LTE测试软件中SIB信令内部深入解析MasterInformationBlock(主信息块)RRC: MasterInformationBlockMessage type: BCCH_BCHDirection: DownlinkFrame No: 1020Subframe No: 4Computer Timestamp: 17:23:26.843BCCH-BCH-Messagemessagedl-Bandwidth : n100（下行带宽，目前配置为100PRB，20MHz 带宽）phich-Configphich-Duration : normal（PHICH持续时间）phich-Resource : half（PHICH资源大小，Ng配置为1/2即可保证PHICH资源够用，一般系统内的资源占用率不会到100%，上行单次传输平均占用的资源块数也可能比较大，此时一个PHICH组内实际占用的资源数会比较小，能够保证传输性能。
）systemFrameNumber : 0xFFspare : 0x0000System Information Block Type1（包含其他SIB调度信息以及其他小区的接入信息）Hex：7851800135603562900823594880820611408E0489DEE038CB40 0040 BCCH-DL-SCH-MessageMessagec1systemInformationBlockType1cellAccessRelatedInfo (小区接入相类信息)plmn-IdentityListPLMN-IdentityInfoplmn-Identity (公共陆地移动网)mccMCC-MNC-Digit：4MCC-MNC-Digit：6MCC-MNC-Digit：0mncMCC-MNC-Digit：0MCC-MNC-Digit：0trackingAreaCode：0011010101100000 (TAC代码二进制)cellIdentity：0011010101100010100100000000 (二进制转换为十进制，就是eNodeB ID加小区号) 前20位是ENODEBID，后8为CELLIDcellBarred：notBarred (小区禁止)intraFreqReselection：allowed （频间重选）csg-Indication：false （闭合用户组标识）临时cellSelectionInfo （小区选择信息）q-RxLevMin：-62 （最小接入电平，乘以2）p-Max：23 （终端配置最大发射功率）freqBandIndicator：38 （频率带宽指示）schedulingInfoList (调度信息列表) 其中SIB1消息中包含的是调度信息列表，而这些调度信息列表里面的内容就对应着如何在一个调度周期中将SIB2至SIB12映射到各个SI消息中，以及各个SI消息发送的时间窗口长度以及周期SchedulingInfosi-Periodicity：rf32 （SIBs的传输是周期）sib-MappingInfo：SchedulingInfosi-Periodicity：rf32sib-MappingInfoSIB-Type：sibType3SchedulingInfosi-Periodicity：rf64sib-MappingInfoSIB-Type：sibType5SchedulingInfosi-Periodicity：rf128sib-MappingInfoSIB-Type：sibType6SchedulingInfosi-Periodicity：rf128sib-MappingInfoSIB-Type：sibType7tdd-Config （专用物理信道配置）subframeAssignment：sa2（指针配置0-6，2号配置U:D=1:3）specialSubframePatterns：ssp7 （特殊指针配置0-8，7号配置9：3：2）si-WindowLength：ms10 （SI窗口长度）systemInfoValueTag：27 （系统消息修改标签0-31）如果该值不变，则UE会在自其认为SI合法3个小时后认为之前接收到的SI失效）系统消息改变周期是由系统配置的一个参数，基站在这个改变周期里面可以多次传输相同的内容，一旦到下个周期，基站就会传输新的系统信息，UE也应该及时去接收更新的系统消息并应用新的系统消息中的系统配置nonCriticalExtension （非临界扩展）lateNonCriticalExtension：8CB400（晚期非关键扩展）相关说明：SIB1中的调度信息列表，指示了其他SI的动态调度信息，这很重要，如果UE不能成功解析SIB2，就不能驻留在该小区。
LTE系统中UE接收系统消息解析
LTE系统中UE接收系统消息解析UE接收SIB消息的澄清Abbreviation ETWSEarthquake and Tsunami Warning System寻呼消息中会通过是否包含etws-indication来告诉UE是否会存在一个ETWS primary notification 和/或ETWS secondary notification。
从而UE会基于SIB1中的调度信息去接收SIB10以及SIB11，其中SIB11中的secondary notification还可以进行分段传输操作。
CMASCommercial Mobile Alert Service寻呼消息中会通过是否包含cmas-indication来告诉UE是否会存在一个CMAS notification，从而UE会基于SIB1中的调度信息去接收SIB12，其中SIB12中的CMAS notification 还可以进行分段传输操作。
SIB的调度UE要想完成在eNB中的数据收发，必须要维护实时的系统消息，而系统消息中包含了系统的多项重要的参数配置从而表明系统相应的系统属性。
在LTE系统中，系统消息是分为MIB和SIB两类进行传输的，其中MIB是系统中最重要的一些参数信息，在UE入网的过程中从PBCH上接收。
SIB消息是除MIB中包含的系统消息之外的系统消息，其是在PD-SCH上传输的。
其传输操作分为消息调度，周期传输，改变更新三种操作场景：其中消息调度以及周期传输是eNB怎样传SI，而SI改变更新机制是控制UE怎样收。
消息调度：MIB被调度传输的周期是40ms。
其上面传输的是一些必要的以及最重要的系统参数以及后续继续获取系统消息所必须的一些前提参数信息。
MIB在其传输周期40ms会执行重复传输的操作。
SIB消息分两部分，其中SIB1消息中包含的是调度信息列表，而这些调度信息列表里面的内容就对应着如何在一个调度周期中将SIB2至SIB12映射到各个SI消息中，以及各个SI消息发送的时间窗口长度以及周期。
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LTE系统消息详细解析LTE系统消息广播分为主信息块MIB(Master Information Block)和系统消息块SIB(System Information Blocks)。
对于UE当新接入一个小区或者广播消息发生变化时，都会收到网络发出的系统消息(MIB/SIB)，以帮助更新或纠正UE当前的状态，完成相应的通信业务和物理过程。
System Information Broadcast:（系统消息广播）1. MIB: 用于系上统接入，MIB上传输几个比较重要的系统信息参数。
比如小区下行带宽，PHICH（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel，物理混合自动重传指示信道）配置参数，无线系统帧号SFN（包含SIB1消息的位置），在PBCH上发送。
在展讯平台log抓取工具中，从Armlog中的All Messages可以看到如下信令：MSG_ID_BCCH_BCH_MSG_TYPE如上图:1)phycellid=248 // 当前小区的物理小区号2)Dl-Bandwidth=n100 //小区下行带宽系统带宽，范围enumerate(1.4M(6RB，0)，3M(15RB,1)，5M(25RB,2)，10M(50RB,3)，15M(75RB,4)，20M(100RB,5))，上图为n100，对应的系统带宽为20M（100RB，带宽索引号为5, 在Wireshake解析可以看出）。
3)phich-Config // PHICH的配置参数phich-Duration当该参数设置为normal时，PDCCH占用的OFDM符号数可以自适应调整；当该参数设置为extended时，若带宽为1.4M，则PDCCH占用的OFDM符号数可以取3或4，对于其他系统带宽下，PDCCH占用的符号数只能为3;phich-Resource该参数用于计算小区PHICH信道的资源;4)SystemFrameNumber=’10000100’B //无线系统帧号SFNSystemFrameNumber系统帧号。
系统帧号，用于UE获取系统时钟。
实际SFN位长为10bit，也就是取值从0-1023循环。
在PBCH的MIB广播中只广播前8位，剩下的两位根据该帧在PBCH 40ms周期窗口的位置确定，第一个10ms帧为00，第二帧为01，第三帧为10，第四帧为11。
PBCH的40ms窗口手机可以通过盲检确定。
5)Spare 预留，暂未使用。
2. SIB1: (System information block type1) 广播小区接入与小区选择的相关参数以及SI消息的调度信息（包含了一个或多个SIB2～SIB13消息），在PDSCH上发送。
<-SYSTEMINFORMATIONBLOCKTYPE1MSG_ID_BCCH_DL_SCH_MSG_TYPESIB1上主要传输评估UE能否接入小区的相关信息及其他系统消息的调度信息。
主要包括4部分:cell Access Related Info小区接入相关信息cell Selection Info小区选择信息scheduling Info List调度信息tdd-Config TDD配置信息2.1 cell Access Related Info小区接入相关信息上图为Armlog中Message的解析，下图为Wireshake的解析Plmn-Identitylist // Plmn 标识列表TrackingAreaCode // TAC跟踪区，转换为10进制为6334。
查TAC在该消息中可以查到，词条信元重要。
Cell Identity //小区ID，转换为10进制为6334CellBarred=notBarred (1) //小区禁止:不禁止，0禁止，1不禁止IntraFreqReselection=allowed (0) // 同频重选：允许；用来控制当更高级别的小区禁止接入时，能否重选同频小区。
0表示允许，1表示不允许Csg-Indication=FALSE // 指示这个小区是否为CSG小区。
当csg-Indication设置为1（true）时，只有当消息中的CSG（Closed Subscriber Group关闭用户组）标识和UE中存储的CSG列表中的一项匹配时，此UE才能接入小区。
这个主要是用在R9的家庭基站中的概念，用于家庭基站对用户接入的控制。
FALSE表示不启用。
2.2 cell Selection Info 小区选择信息cellSelectionInfoq-RxLevMin: -124dBm (-62)p-Max: 23dBmfreqBandIndicator: 38q-RxLevMin=-62 // 小区要求的最小接收功率RSRP值[dBm]，即当UE测量小区RSRP低于该值时，UE是无法在该小区驻留的。
实际的值为：Qrxlevmin = IE value * 2P-Max: 23dBm // UE最大接收功率23dBmFreqBandIndicator=38 // 频带指示，表示当前系统的使用38频段2.3 scheduling Info List调度信息si-Periodicity=rf16 // SI消息的调度周期，以无线帧为单位。
如rf8表示周期为16个无线帧，rf32表示周期为32个无线帧。
sib-MappingInfo=sibType3// 系统消息中所含的系统信息块映射表。
表中没有包含SIB2，它一直包含在SI消息中的第一项。
该字段决定了该小区能下发的sib（3到11）类型。
以上调度信息表示SIB3的周期和位置。
2.4 tdd-Config TDD配置信息Uplink-downlink configurationDownlink-to-UplinkSwitch-point periodicitySubframe number0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 5 ms D S U U U D S U U U1 5 ms D S U U D D S U U D2 5 ms D S U D D D S U D D3 10 ms D S U U U D D D D D4 10 ms D S U U D D D D D D5 10 ms D S U D D D D D D D6 5 ms D S U U U D S U U D特殊子帧配置Normal CP（常规CP）1ms14个码DwPTS GP UpPTS0 3 10 11 9 4 12 103 13 11 2 14 12 1 15 3 9 26 9 3 27 10 2 28 11 1 29 6 6 2si-WindowLength = ms40 //系统消息调度窗口，以毫秒为单位,40ms SysteminfoValueTag = 18 // 指示其它SIB是否发生了改变，对于除MIB、SIB1、SIB10和SIB11之外的所有系统信息块的公共值，范围（0~31）；SI每变化一次3. SI消息中承载的是SIB2~SIB13，在PDSCH上发下面我们将详细介绍一下SI消息中的SIB2。
SIB2中包含公共的无线资源配置信息，如上行RACH、PUCCH、PUSCH、SRS的资源分配与调度，上行信道功率控制信息；下行BCCH、PDSCH、PCCH信道资源配置等，这些信息对理解当前系统上下行的资源使用及分析网络资源问题有很大帮助。
系统消息2主要有三大部分，包括radioResourceConfigCommon（公共无线资源配置信息）、ue-TimersAndConstants （定时器与常量）、freqInfo（频率信息）。
除此之外还包含小区接入禁止相关信息。
下面结合现网参数设置介绍下相关参数含义。
SystemInfomation-r8 //系统消息版本release 8Sib-TypeAndInfo // 系统消息类型和相关信息3.1 SIB2: radioResourceConfigCommon 公共无线资源配置信息3.1.1 rach-ConfigCommon // 随机接入配置Preamble Info // 前导码信息NumberOfRA-Preambles = n52 // 保留给竞争模式使用的随机接入前导码个数, PRACH前导码个数共有64。
当前参数设置52，表示52个前导码用于竞争模式随机接入。
ENUMERATED { n4, n8, n12, n16 ,n20, n24, n28,n32, n36, n40, n44, n48, n52, n56, n60, n64},n52，即52个。
PreamblesGroupAConfig // 前导码组A配置SizeOfRA-PreamblesGroupA = n28 //组A随机接入Preamble个数。
基于竞争模式的随机接入preamble共分2组，A组和B组。
当前参数设置28，A组中有28个探针，B 组中52-28=24个探针。
eNodeB可以选择性的将其分为两组，称为集合A和集合B。
触发随机接入时，UE首先根据待发送的Msg3大小和路损大小确定使用哪个集合。
集合A用于Msg3较小或路损较大的场景；集合B用于Msg3较大且路损较小的场景。
ENUMERATED { n4, n8, n12, n16 ,n20, n24, n28,n32, n36, n40, n44, n48, n52, n56, n60},n28:前导码组A包含28个前导码。
MessageSizeGroupA = b56// 表示随机接入过程中UE选择A组前导时判断msg3大小的门限值/bit。
当前参数设置56，即msg3的消息小于56bit时，选择A组。
Msg3消息块大小门限，针对Preamble码集合A。
b56表示56bit.如果Group B存在，则在选择Preamble码的集合时，考察：如果Msg3的大小大于该门限，同时满足UE的路损小于：(PCMAX 配置的UE发射功率：位置需核实（SIB1的P-max。
这个是可选项，现网可能没开。
）-preambleInitialReceivedTargetPower-deltaPreambleMsg3 –messagePowerOffsetGroupB)的门限值，则选择Group B；否则就选择Group A ENUMERATED { b56, b144, b208, b256}MessagePowerOffsetGroupB = dB10 // 用于配合判决Preamble码集合的选择, 默认为10dB ENUMERATED {minusinfinity, dB0, dB5, dB8, dB10, dB12, dB15, dB18}PowerRampingParametersPowerRampingStep = dB2 //随机前导码的发射功率调整步长。