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本篇承接上篇繼續(xù)講解下行物理信道 NPBCH。
1 信號(hào)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(hào)，而 PBCH 稱(chēng)為了信道。那么信道和信號(hào)有什么區(qū)別呢？
吳老司的理解就是，信號(hào)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(gè)生活中的例子說(shuō)明，信號(hào)就如紅綠信號(hào)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(nèi)容是需要你去讀取的。
2 系統(tǒng)消息簡(jiǎn)介
我們必須知道，系統(tǒng)信息廣播（System Information Broadcast）是移動(dòng)通信系統(tǒng)中的一個(gè)非常經(jīng)典的重要功能，它是將終端和系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)重要紐帶。系統(tǒng)信息廣播主要提供了接入網(wǎng)系統(tǒng)（無(wú)線(xiàn)側(cè)）的主要信息，也包括少量的 NAS 和核心側(cè)的信息，其目的是便于 UE 建立無(wú)線(xiàn)連接并使用網(wǎng)絡(luò)提供的各項(xiàng)功能。對(duì)于無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)而言，系統(tǒng)消息廣播功能是必須實(shí)現(xiàn)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(lái)簡(jiǎn)要了解下 LTE 中關(guān)于系統(tǒng)消息調(diào)度的一個(gè)基本原則，就是將系統(tǒng)消息劃分為 MIB + several SIBs 兩個(gè)大塊，其中 MIB 稱(chēng)為主信息塊 Master Information Block，中間傳輸?shù)亩际亲罨?、最重要的信息，是終端解讀后續(xù) SIBs 的基礎(chǔ)。LTE 中 MIB 和 SIBs 的關(guān)系說(shuō)明如下：
◢LTE 中 MIB 包含了有限的幾個(gè)比較重要的系統(tǒng)參數(shù)，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(kāi)了大門(mén)，才能進(jìn)臥室的門(mén)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(shè)計(jì)了一個(gè)嵌套，就是 SIB1 消息是解讀優(yōu)先級(jí)最高的，因?yàn)樗喈?dāng)于一個(gè)總管，負(fù)責(zé)調(diào)度其他 SIBs 的調(diào)度，這種調(diào)度又稱(chēng)為 SI。
兩者的關(guān)系具體見(jiàn)下圖：
tips:
NB 中系統(tǒng)消息的調(diào)度關(guān)系與 LTE 是類(lèi)似。
3 信號(hào)與信道的區(qū)別
NPBCH 用來(lái)承載 MIB-NB（Narrowband Master Information Block），TTI 為 640ms，共計(jì) 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(nèi)容：
1) SFN 的高 4 位，余下 6 位通過(guò) MIB-NB 的編碼和輔同步信號(hào)攜帶
2) H-SFN 的低 2 位，余下 8 位通過(guò) SIB1-NB 消息中傳輸
3) SIB1-NB 調(diào)度信息
4) 系統(tǒng)信息值標(biāo)簽，指示是否需要對(duì)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(guò)程
NB 中 BCH 的信息處理過(guò)程與 LTE 基本是一樣的，見(jiàn)下圖：
說(shuō)明如下：
1) 附加 CRC 校驗(yàn)比特：基于 34bits 的有效載荷計(jì)算出 16bits 的校驗(yàn)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(zhuān)有擾碼進(jìn)行加擾（每 640ms 重新生成一次擾碼序列）；
5) 調(diào)制：QPSK 調(diào)制；
6) 層映射 / 預(yù)編碼；
7) 資源映射：將 1600bits 切成 8 塊，每塊成為一個(gè)編碼子塊。對(duì)應(yīng)每個(gè)編碼子塊的調(diào)制符號(hào)被重復(fù)傳輸 8 次，并擴(kuò)展到 80ms 的時(shí)間間隔上。如下圖所示：
tips:
前面已經(jīng)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(lái)表示）的高 4 位，余下 6 位通過(guò) MIB-NB 的編碼和輔同步信號(hào)攜帶，這個(gè)怎么理解？
第一， 在 80ms 內(nèi)的 4 個(gè) SSS 采用不同的相位循環(huán)偏移，即獲得了 20ms 級(jí)別的幀定時(shí)信息；
第二， BL1-BL8,8 個(gè)編碼子塊用到的擾碼不一樣（80ms 內(nèi)重復(fù)傳輸 8 次擾碼相同，但是 80ms 一次后然后換擾碼，再重復(fù) 8 次。實(shí)際上 640ms 內(nèi)的內(nèi)容都是相同的），即獲得了 80ms 級(jí)別的幀定時(shí)信息；
兩者結(jié)合正好可以指示 64 種定時(shí)信息，也即搞定了 SFN 的后 6 位。
5 NPBCH 資源映射
◢固定在每個(gè)幀的第 0 號(hào)子幀上發(fā)送，周期為 10ms，頻域上 12 個(gè)子載波
◢和 LTE 一樣，NB-PBCH 端口數(shù)通過(guò) CRC mask 識(shí)別（請(qǐng)看 NPBCH 處理過(guò)程的第一步），區(qū)別是 NB-IOT 最多只支持 2 端口。NB-IOT 在解調(diào) MIB 信息過(guò)程中確定小區(qū)天線(xiàn)端口數(shù)。
◢在三種 operation mode 下，NB-PBCH 均不使用前 3 個(gè) OFDM 符號(hào)（時(shí)域上 11 個(gè)符號(hào)）。因?yàn)榻K端在解碼 MIB 消息之前仍然無(wú)法知曉系統(tǒng)到底采用哪種部署模式，所以無(wú)論在哪種 operation mode 模式下 NPBCH 假定存在 4 個(gè) LTE CRS 端口，2 個(gè) NRS 端口進(jìn)行速率匹配。
6 結(jié)束語(yǔ)
本篇主要講到下行 NPBCH 信道，下期吳老司接著撩其他信道。
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