加入星計劃,您可以享受以下權益:

  • 創(chuàng)作內容快速變現
  • 行業(yè)影響力擴散
  • 作品版權保護
  • 300W+ 專業(yè)用戶
  • 1.5W+ 優(yōu)質創(chuàng)作者
  • 5000+ 長期合作伙伴
立即加入
  • 正文
  • 相關推薦
  • 電子產業(yè)圖譜
申請入駐 產業(yè)圖譜

信道和信號別傻傻分不清,戲說NB-IoT下行NPBCH信道

2017/12/20
105
閱讀需 20 分鐘
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點資訊討論

 

本篇承接上篇繼續(xù)講解下行物理信道 NPBCH。
 
1   信號與信道的區(qū)別
需要特別注意提醒各位的是,前面我們談到的 NPSS、NSSS、NRS 都是信號,而 PBCH 稱為了信道。那么信道和信號有什么區(qū)別呢?
 
吳老司的理解就是,信號不承載具體的信息 bit,而信道是要傳 data 的(那可是真金白銀?。Ee個生活中的例子說明,信號就如紅綠信號燈,讓人一看就知道是走還是停,而信道就如外墻上電子廣告顯示屏,里面的內容是需要你去讀取的。
 
當然你還可以從其他維度去區(qū)分,比如信號是沒有上層處理的,一般都是直接在物理層處理,而信道往往有傳輸信道、邏輯信道等。
 
2  系統(tǒng)消息簡介
我們必須知道,系統(tǒng)信息廣播(System Information Broadcast)是移動通信系統(tǒng)中的一個非常經典的重要功能,它是將終端和系統(tǒng)聯系起來的一個重要紐帶。系統(tǒng)信息廣播主要提供了接入網系統(tǒng)(無線側)的主要信息,也包括少量的 NAS 和核心側的信息,其目的是便于 UE 建立無線連接并使用網絡提供的各項功能。對于無線系統(tǒng)而言,系統(tǒng)消息廣播功能是必須實現的功能,在 2G/3G/LTE 中都是如此。尤其是終端處在空閑模式下!
 
這里先來簡要了解下 LTE 中關于系統(tǒng)消息調度的一個基本原則,就是將系統(tǒng)消息劃分為 MIB + several SIBs 兩個大塊,其中 MIB 稱為主信息塊 Master Information Block,中間傳輸的都是最基本、最重要的信息,是終端解讀后續(xù) SIBs 的基礎。LTE 中 MIB 和 SIBs 的關系說明如下:
 
◢LTE 中 MIB 包含了有限的幾個比較重要的系統(tǒng)參數,且是在 BCH 上發(fā)送;
 
◢終端必須先讀取 MIB 消息,才可以后續(xù)讀取 SIBs 消息,就如你必須開了大門,才能進臥室的門一樣;
 
◢LTE 中 SIBs 包含了其它的必要信息,在 DL-SCH 上發(fā)送。尤其注意這里又設計了一個嵌套,就是 SIB1 消息是解讀優(yōu)先級最高的,因為它相當于一個總管,負責調度其他 SIBs 的調度,這種調度又稱為 SI。
 
兩者的關系具體見下圖:
 
 
tips:
NB 中系統(tǒng)消息的調度關系與 LTE 是類似。
 
3   信號與信道的區(qū)別
NPBCH 用來承載 MIB-NB(Narrowband Master Information Block),TTI 為 640ms,共計 34bits。而其余系統(tǒng)信息如 SIB1-NB 等承載于 NPDSCH 中。
 
MasterInformationBlock-NB
 
 
 
 

 

梳理下 MIB 內容:
 
1) SFN 的高 4 位,余下 6 位通過 MIB-NB 的編碼和輔同步信號攜帶
 
2) H-SFN 的低 2 位,余下 8 位通過 SIB1-NB 消息中傳輸
 
3) SIB1-NB 調度信息
 
4) 系統(tǒng)信息值標簽,指示是否需要對系統(tǒng)消息更新
 
5) 接入控制使能
 
6) 部署模式及 rasterOffset
 
 
4   NPBCH 的處理過程
NB 中 BCH 的信息處理過程與 LTE 基本是一樣的,見下圖:
 
 
說明如下:
1) 附加 CRC 校驗比特:基于 34bits 的有效載荷計算出 16bits 的校驗比特;
 
2) 信道編碼:使用 TBCC 編碼;
 
3) 速率匹配:輸出比特為 1600bits;
 
4) 加擾:使用小區(qū)專有擾碼進行加擾(每 640ms 重新生成一次擾碼序列);
 
5) 調制:QPSK 調制;
 
6) 層映射 / 預編碼;
 
7) 資源映射:將 1600bits 切成 8 塊,每塊成為一個編碼子塊。對應每個編碼子塊的調制符號被重復傳輸 8 次,并擴展到 80ms 的時間間隔上。如下圖所示:
 
 
tips:
前面已經提到在 MIB 消息中僅僅告訴了 SFN(最大 1024,正好是 2 的 10 次方,需要 10bit 來表示)的高 4 位,余下 6 位通過 MIB-NB 的編碼和輔同步信號攜帶,這個怎么理解?
 
第一,  在 80ms 內的 4 個 SSS 采用不同的相位循環(huán)偏移,即獲得了 20ms 級別的幀定時信息;
 
第二,  BL1-BL8,8 個編碼子塊用到的擾碼不一樣(80ms 內重復傳輸 8 次擾碼相同,但是 80ms 一次后然后換擾碼,再重復 8 次。實際上 640ms 內的內容都是相同的),即獲得了 80ms 級別的幀定時信息;
 
兩者結合正好可以指示 64 種定時信息,也即搞定了 SFN 的后 6 位。
 
5  NPBCH 資源映射
 
 
◢固定在每個幀的第 0 號子幀上發(fā)送,周期為 10ms,頻域上 12 個子載波
 
◢和 LTE 一樣,NB-PBCH 端口數通過 CRC mask 識別(請看 NPBCH 處理過程的第一步),區(qū)別是 NB-IOT 最多只支持 2 端口。NB-IOT 在解調 MIB 信息過程中確定小區(qū)天線端口數。
 
◢在三種 operation mode 下,NB-PBCH 均不使用前 3 個 OFDM 符號(時域上 11 個符號)。因為終端在解碼 MIB 消息之前仍然無法知曉系統(tǒng)到底采用哪種部署模式,所以無論在哪種 operation mode 模式下 NPBCH 假定存在 4 個 LTE CRS 端口,2 個 NRS 端口進行速率匹配。
 
6  結束語
本篇主要講到下行 NPBCH 信道,下期吳老司接著撩其他信道。
 
本文授權轉載自“吳老師聊通信”,如需轉載請聯系“吳老師聊通信”微信公共帳號。

相關推薦

電子產業(yè)圖譜

吳細剛,一位在移動通信行業(yè)耕耘十年的老兵。創(chuàng)辦“吳老師聊通信”微信公號,并將“吳老司撩NB-IoT系列”文章匯集成冊,發(fā)表《NB-IoT從原理到實踐30講》一書。