一、概述
网络侧要对一个手机进行寻呼，比如典型的，寻呼处于IDLE状态的UE建立CS呼叫连接，则网络侧要对PCH传输信道（其映射到SCCPCH物理信道）和PICH物理信道进行配置和内容填充。对PCH来说，就是要填充合适的Paging Type 1消息发送出去；而对于PICH来说，则要配置好Paging Occasion以及PI值，这样PCH和PICH相配合，就能寻呼到指定的UE。
我们先来看看系统信息广播中对PICH和PCH的描述情况。有一个SIB5内容的实例，里面涉及到PICH的配置参数，摘录如下：
sCCPCH-LCR-ExtensionsList {
{
pich-Info {
timeslot 0,
pichChannelisationCodeList-LCR-r4 {
cc16-5,
cc16-6
},
midambleShiftAndBurstType {
midambleAllocationMode defaultMidamble : NULL,
midambleConfiguration 4
},
repetitionPeriodLengthOffset rpp64-2 : 0,
pagingIndicatorLength pi4,
n-GAP f4,
n-PCH 2
}
}
}
具体各个参数的含义，会在下面讲解时给出相应的解释。在这里先提前说明一下，下面讲到的物理层和协议栈行为并没有具体区分发送端NodeB和接收端UE，并且描述时可能偏向某一方来进行，实际上不论是发送端还是接收端，都要按照描述的准则分别做动作，这一点请大家注意。
二、物理层行为
有了以上的配置参数，我们从物理层面说说PICH的信道结构以及与PCH的时序关系。PICH固定的占用两个码道，如示例中的cc16-5和cc16-6，并处于下行时隙0中。在一帧之内，即连续两个子帧，该PICH BURST共有NPIB=352个比特可以用来携带寻呼指示，如图1所示。
图1 PICH BURST中寻呼指示的分配情况
NPIB=352个比特是指寻呼指示经过编码之后的总比特数，而不是说一帧里可以存放352个寻呼指示，实际的寻呼指示个数NPI是NPIB除以每个寻呼指示的编码长度（比特）后的结果，而每个寻呼指示的编码长度在SIB5中已经给出，即pagingIndicatorLength对应的值pi4，单位是bit，所以我们可以算出一帧中寻呼指示的个数NPI= NPIB/4=88。
至于协议上提到的LPI，意思是一个寻呼指示所对应的符号长度，因为是QPSK调制，一个符号对应两个比特，所以在本例中LPI=2，意思是一样的。基于协议上的表示方法，存在如下关系式：NPIB = 2*NPI*LPI，对应生成如下的表格：
表1 不同的寻呼指示长度与相应的每帧寻呼指示个数对应表
LPI=2
LPI=4
LPI=8
NPI per radio frame
88
44
22
为了与后面讲到的PI形成区分，这里提到的寻呼指示用符号Pq （q = 0, ..., NPI-1, Pq Î {0, 1}）来表示。所以我们从上面的分析可以知道，当Pq 为0或1时，对应映射成2*LPI个连续重复比特，如表2所示：
表2 寻呼指示的比特映射表
Pq
Bits {e2LPI*q+1, ... ,e2LPI*(q+1) }
含义
0
{0, 0, ..., 0}
UE没有必要去读取对应的PCH
1
{1, 1, ..., 1}
UE有必要去读取对应的PCH
上面讲的是一帧里面PICH的配置情况，实际上在传输中，PICH都不是单帧出现的，而是以PICH Block的形式出现，一个PICH Block包含了NPICH个连续帧，NPICH数值也在SIB5中广播，即repetitionPeriodLengthOffset中的Length，所以本例中NPICH=2，即一个PICH Block中含有2个连续的帧，每帧中都带有寻呼指示，这样总的寻呼指示个数NP就可以表示成NP=NPICH*NPI，如图2所示。
图2 一个PICH Block的结构
针对某个特定的UE，上层协议会根据相关参数计算出该UE的PI值（PI = 0, ..., NP-1），具体的计算方法放在后面上层协议栈部分里讲。这里的PI是指在一个PICH Block中其相对于总的寻呼指示个数NP的索引值，而不是之前所说的具体每一个寻呼指示，所以为什么在前面我们会用符号Pq 来表示每一个寻呼指示，就是为了和这里的PI形成区别，以免引起混淆（初学的人在这点上很容易混淆）。
当知道了这个UE的PI值之后，如何定位是处在PICH Block中的什么位置呢？因为只有知道了这个位置，NodeB才能正确地设置相应位置的寻呼比特为“1”，从而寻呼到UE。其实这个不难，当前PI值处于PICH块的第几帧可以由公式n = PI div NPI 给出，进而，在此帧中的偏移值即Pq 的下标q可以由公式q = PI mod NPI给出。
说完了PICH，接着谈谈PCH。PCH实际上都是以PCH Block的方式出现的，每个PCH Block包含了NPCH个寻呼子信道。NPCH也是由SIB5广播的，在本例中NPCH = 2。每一个寻呼子信道映射到两个连续的PCH帧上，UE所携带的层3信息Paging Type 1就是在相应的寻呼子信道里发送的。寻呼子信道以及PCH和PICH的时序关系，如图3所示。
图3 寻呼子信道以及PICH和PCH的时序关系图
有上面的图可以看出，一个Paging Block包含了一个PICH Block和一个PCH Block。如果在PICH Block中的某个寻呼指示被设置为“1”，那么和该寻呼指示相关的UE就会去读该PCH Block内相应的寻呼子信道。PICH Block的结尾和PCH Block的开始之间的空隙帧数NGAP也是由SIB5广播，在本例中其值为4。
三、上层协议栈行为
我们知道，在一个小区里，可能会建立一个或者多个PCH传输信道，而PCH是映射到物理信道SCCPCH上的，每一个SCCPCH物理信道可能会携带最多一个PCH传输信道（也有可能没有），所以一个小区中也会有一个或者多个SCCPCH物理信道。同时，对于每一个PCH，都有一个唯一的PICH与之对应。于是问题就来了，NodeB和UE该选择哪一个PCH（SCCPCH）和与之相应的PICH来发送和接收寻呼呢？这里就要用到寻呼信道的选择准则。
UE从SIB5中所列的SCCPCH信道中进行选择是基于UE的IMSI，计算公式如下：
选择的SCCPCH索引 = IMSI mod K，
其中，K等于携带PCH的SCCPCH的个数，仅仅携带FACH的SCCPCH不计算在内。这些SCCPCH的索引按照其在SIB5中出现的顺序来定，范围是0到K-1。
一旦SCCPCH选定了，则SCCPCH携带的PCH以及与PCH对应的PICH都确定了，NodeB和UE就可以使用它们了。
如果SIB5中SCCPCH就一个的话，上面的公式就不用使用了，直接选择这一个即可。如果UE没有IMSI，比如UE在没有USIM卡的情况下进行紧急呼叫，此时IMSI的数值默认为0。
找到了要使用的PCH和PICH，上层协议栈只完成了第一步，接下来还要计算出该UE的PI值，以便NodeB在PICH相应的位置设置成“1”；同时由于是不连续接收DRX，还要计算出相应的Paging Occasion和Paging Message Receiving Occasion，这样上层协议栈的任务才算结束。下面就来谈谈这些东西。
UE使用DRX的好处就是省电，并定义了DRX周期，其值等于MAX(2k, PBP)，单位是帧。其中k就是DRX周期长度系数，在IDLE状态下使用SIB1中广播的值，范围是6到9，比如取k = 6；在连接状态（CELL_PCH和URA_PCH）下k的选取和IDLE下有所不同，因为不是重点，不再多说，有兴趣的可以看25.304协议。PBP就是Paging Block周期，在TDD情况下等于PICH的重复周期，在本例中PBP = 64。所以综合来看，DRX的周期就是64，即每64帧UE在Paging Occasion接收一下寻呼，其余的时间处于睡眠状态。
Paging Occasion的定义就是，参照图3，一个Paging Block的第一帧的SFN值，其计算公式如下：
Paging Occasion = {(IMSI div K) mod (DRX周期 div PBP)} * PBP + n * DRX 周期+帧偏移，
其中n = 0,1,2…，K就等于上面说的PCH选择时的K值，帧偏移就是PICH的帧偏移，在SIB5中给出，本例中偏移值为0；其余的参数在前面都已经介绍了。
如果UE没有IMSI，比如UE在没有USIM卡的情况下进行紧急呼叫，此时IMSI的数值默认为0，DRX周期默认为256（2.56s），再应用上面的公式。
UE对应的PI值（即在PICH中的索引值）的计算公式如下：
PI = DRX Index mod Np，
这里DRX Index = IMSI div 8192，Np就是前面介绍的一个Paging Block中总的寻呼指示个数。
有了PI值，NodeB就可以在PICH Block中相应位置设置比特为“1”，见上面物理层部分的讲解。同时根据PI值在PCH Block中相应位置填充Paging Type 1消息的ASN.1码流，这里就要用到下面讲到的Paging Message Receiving Occasion，其定义为：
Paging Message Receiving Occasion =
Paging Occasion + NPICH + NGAP + {(DRX Index mod Np) mod NPCH } *2
各个参数的意义在前面都已经介绍了，Paging Message Receiving Occasion的定义就是UE接收实际寻呼消息的帧号，参照图3，我想大家都能看明白公式的意义，不再赘述。
最后，NodeB和UE都按照上述的公式和准则进行发送和接收，如果UE在DRX周期内的Paging Occasion，检测到其相应的寻呼指示Pq值为1，则根据Paging Message Receiving Occasion去定位读取PCH信道承载的数据内容，此时还不能说明这个寻呼是自己的。经过RRC层ASN.1解码，得到完整的Paging Type 1消息，UE还要查看消息中的Paging record list中的Paging Identity是否有和自己匹配的，如果有则接收此寻呼过程，如果没有则忽略此次寻呼，好像没有接收到一样。
至于UE接收到Paging Type 1消息后的处理，包括根据消息IE设置的不同，还可能含有通知UE小区系统信息发生改变的功能，由于Paging Type 1消息比较简单，IE内容不太复杂，UE处理流程也很容易理解，在此就不再叙述了，有兴趣的话可以查看3GPP 25.331协议。
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