NB-IoT技術(shù)-物理層簡(jiǎn)介課件

【5A文】NB-IoT技術(shù)--物理層簡(jiǎn)介【5A文】NB-IoT技術(shù)--物理層簡(jiǎn)介第一部分NB-IoT操作模式第二部分下行物理層下行物理層總體NRSNPSS/NSSS/ChannelRasterNPBCHNPDCCHNPDSCH第三部分上行物理層上行物理層總體NPUSCHNPRACH第一部分NB-IoT操作模式NB-IoT三種OperationmodeNB-IoTshouldsupport3differentmodesofoperation:Stand-aloneoperationGuardbandoperationIn-bandoperation相同PCID不同PCIDNB-IoT三種OperationmodeNB-IoTsNB-IoT下行物理層總體NB-IoTLegacyLTE（R8）技術(shù)OFDMOFDM帶寬180kHz1.4M—20MHz（6種）子載波間隔15kHz15kHz子幀1ms1msSlot0.5ms0.5ms循環(huán)前綴CPNormalNormalCP，ExtendCPOFDMAonthedownlink15kHzsub-carrierspacingforallthemodesNB-IoT下行物理層總體NB-IoTLegacyLTE（NB-IoT下行幀結(jié)構(gòu)SameasLTEframestructuretype1NB-IoT下行幀結(jié)構(gòu)NB-IoT下行幀結(jié)構(gòu)SameasLTEframesNB-IoT下行物理信道匯總NB-IoTLegacyLTE（R8）PSS/SSSYYPBCHYYRSNRS（Cell-specific）CRSCell-specificMBSFNreferencesignalsUE-specificreferencesignalsPCFICHNYPHICHNYPDCCHYYPDSCHYYNB-IoT下行物理信道匯總NB-IoTLegacyLTENRS三種操作模式下:Stand-alone，In-band，GuardBand都支持NRS。NRS用于物理下行信道解調(diào)，RSRP/RSRQ測(cè)量。支持1或者2天線端口，映射到Slot的最后兩個(gè)OFDM符號(hào)。NRS在頻域與LTECRS相同頻率偏移：V-shift=PCIDmod6。NB-IoTLegacyLTENRS天線端口1,21,2，4OFDM符號(hào)5,60,1,4Stand-aloneGuardBand除NPSSandNSSS子幀以外，全部Valid子幀上發(fā)送In-band在UE未配置下行Valid子幀下，子幀0,4,9（如果不是NSSS）發(fā)送NRS三種操作模式下:NB-IoTLegacyLTENRNRSGuardBand和Stand-alone模式下：

除NPSS/NSSS子幀外，所有Valid子幀都發(fā)送NRSIn-band模式下，發(fā)送NRS的時(shí)域示意圖NRSGuardBand和Stand-alone模式下：I下行功率分配NRS天線端口數(shù)量1NRS的EPRE和普通RE（NPBCH/NPDSCH/NPDCCH）相同NRS天線端口數(shù)量2NRS的EPRE比普通RE（NPBCH/NPDSCH/NPDCCH）高3dB在In-band且相同PCI情況下，LTECRS也用于NB-IoT終端下行解調(diào)和測(cè)量默認(rèn)LTECRS和NRS天線端口數(shù)量相同通過(guò)SIB消息中的nrs-CRS-PowerOffset-r13字段通知UE{-6,-4.77,-3,-1.77,0,1,1.23,2,3,4,4.23,5,6,7,8,9}dB.如果沒(méi)有信令通知UE，默認(rèn)LTE和NB-IoT功率相等。下行功率分配NRS天線端口數(shù)量1NPSS/SSSNB-IoTLegacyLTE（R8）PSS/SSS頻域PSS11

個(gè)子載波SSS12個(gè)子載波中心頻率的72個(gè)子載波實(shí)際使用上下各31個(gè)子載波PSS時(shí)域5子幀，占用11個(gè)symbols每幀中0,5子幀，占1個(gè)symbolSSS時(shí)域9子幀，占用11個(gè)symbols每幀中0,5子幀，占1個(gè)symbol周期PSS10ms，SSS20ms（偶數(shù)幀）PSS5ms,SSS10msPSS

Sequence長(zhǎng)度11的ZC序列長(zhǎng)度為63的ZC序列，確定SSSSequence長(zhǎng)度為131的ZC序列和Hadamard序列組成2個(gè)31長(zhǎng)度m序列和PN序列組成確定PCI0-503，由NSSS指示由ZCrootindexandabinaryscramblingsequence得到

其它NSSS通過(guò)4個(gè)時(shí)域循環(huán)偏移值得到80ms邊界NPSS/SSSNB-IoTLegacyLTE（R8）PSNPSS/SSS時(shí)頻域資源映射In-band模式下NB-IoTPSS/SSS根據(jù)LTE天線端口數(shù)來(lái)避開(kāi)LTECRSStand-alone和Guardband模式下無(wú)需避開(kāi)LTECRS其它信道要使用5,9子幀（偶數(shù)幀）發(fā)送的全部推遲In-band模式，LTE4天線端口NPSS/SSS時(shí)頻域資源映射In-band模式下NBNPSS/SSS序列NPSS序列1111-1-1111-11NSSS序列頻率循環(huán)移位，和幀號(hào)相關(guān)，四種間隔確定80ms邊界使用4條132長(zhǎng)的Hadamard序列作為擾碼序列，PCID與ZC序列的根索引和擾碼序列索引的組合對(duì)應(yīng)NPSS/SSS序列NPSS序列1111-1-1111-1NB-IoT—ChannelRaster在三種操作模式下，UE都要滿足100kHzchannelraster要求Stand-alone模式NPSS/NSSS中心頻率直接對(duì)齊100kHzchannelrasterGuardband模式下傳輸NPSS/SSS的NB-IoT載波的中心頻率與LTE系統(tǒng)帶寬中心的的偏移是fdkHz。每個(gè)fd對(duì)應(yīng)的NB-IoT載波都在Guardband內(nèi)，載波中心頻率和100kHz的channeltaster的頻率的頻率偏移最多為7.5kHz。fd到LTE邊緣頻率偏移也滿足15kHz的整數(shù)倍Thechannelrasteris100kHzforallbands,whichmeansthatthecarriercentrefrequencymustbeanintegermultipleof100kHz.

FDL=FDL_low+0.1(NDL–NOffs-DL)NB-IoT—ChannelRaster在三種操作模式下，ChannelRaster—GuardBandChannelRaster—GuardBandChannelRaster—GuardBand示例圖LTEsystembandwidthEdgefrequencyofLTEtransmission(kHz)NB-IoTcarriercentrefrequencyclosestto100kHzchannelraster(kHz)Frequencyoffsetfromthe100kHzchannelraster(kHz)Edge-to-edgeseparationofLTEandNB-IoT(kHz)5MHz±2257.5±2392.57.545ChannelRaster—GuardBand示例圖LTNPBCH&PBCHPBCHNB-IoTLegacyLTE頻域12

個(gè)子載波帶寬中心附近72個(gè)子載波時(shí)域0子幀0子幀周期640ms40msSymbol子幀中第四個(gè)Symbol開(kāi)始的11個(gè)子幀中后一個(gè)時(shí)隙的頭4個(gè)Symbol長(zhǎng)度34bit24bitCRC校驗(yàn)16bit，兩種CRC掩碼確定天線端口數(shù)1,216bit，三種CRC掩碼確定天線端口數(shù)1,2,4SFNMIBSFN4bit8種擾碼，3bit。NSSS，80msMIBSFN高8bit4種擾碼確定SFN低2bit編碼TBCCTBCC調(diào)制QPSK調(diào)制QPSK調(diào)制多天線單天線或者SFBC單天線/SFBC/C-SFBCFSTDNPBCH&PBCHPBCHNB-IoTLegacyLNPBCH時(shí)頻域映射NPBCH時(shí)頻域映射NPBCH內(nèi)容34bit有效載荷SFN（4bits）：用作NB-IoTSFN的4個(gè)高比特位（MSB）；H-SFN（2bits）：用作NB-IoT超幀編號(hào)的2個(gè)低比特位（LSB）；接入控制（1bits）：來(lái)自高層的接入控制；SIB1-NB調(diào)度信息（4bits）：schedulingSIB1TBSrepetition系統(tǒng)信息SI改變/更新的標(biāo)志（5bits）：用于快速檢測(cè)系統(tǒng)信息的改變/更新操作模式/相同PCI指示（2bits）：用于指示操作模式In-band，NB-IoT是否使用與LTE相同的PCID；InBand/相同PCI相對(duì)LTE系統(tǒng)帶寬中心的PRB偏置（5bits）信道Raster偏置（2bits）：適用于Guardband和In-band/不同PCI模式LTECRS的端口數(shù)（1bits）：適用于In-band/不同PCI模式，“0”表示1或2天線端口并且與NRS天線端口數(shù)相同“1”表示4天線端口；保留比特（xbits）：Stand-alone，x=16=34-(6+1+4+5+2)；Guardband，x=14=34-(6+1+4+5+2+2)；In-band/相同PCI，x=11=34-(6+1+4+5+2+5)；in-band/不同PCI，x=13=34-(6+1+4+5+2+2+1)NPBCH內(nèi)容34bit有效載荷NPBCH處理流程N(yùn)PBCH處理流程InBand模式下PRB偏置和ChannelRasterInBand/相同PCI相對(duì)LTE系統(tǒng)帶寬中心的PRB偏置（5bits）InBand模式下PRB偏置和ChannelRasterNPDCCH&PDCCHPDCCHNB-IoTLegacyLTE（R8）頻域12

個(gè)子載波全帶寬時(shí)域In-Band

下SIB1消息指示開(kāi)始的OFDM符號(hào)其它模式，全部symbolsCFI=[1,2,3]資源映射支持NCCE0和NCCE1頻域4個(gè)RE組成REG時(shí)頻域9個(gè)REG組成CCEREG不支持支持聚合等級(jí)1CCE&2CCE1,2

，4，8CCE聚合等級(jí)調(diào)度特點(diǎn)跨子幀調(diào)度同子幀調(diào)度搜索空間CSS&USSCSS&USS重復(fù)傳輸支持不支持調(diào)制QPSK調(diào)制QPSK調(diào)制NPDCCH&PDCCHPDCCHNB-IoTLegacyNPDCCH—NCCE時(shí)頻域資源映射NPDCCH所使用的CCE頻域上大小為6個(gè)子載波Stand-alone/Guardband模式下，使用所有OFDM符號(hào)In-Band模式下，SIB1配置的起始OFDM符號(hào)（LTEcontrolregionsize）。Stand-alone/GuardBand模式In-Band模式NPDCCH—NCCE時(shí)頻域資源映射NPDCCH所使用的CCNPDCCH—FormatNPDCCHFormat0NPDCCHformatNumberofNCCEs0112NPDCCHFormat1NPDCCH最大聚合等級(jí):2，AL=2的兩個(gè)CCE位于相同子幀重復(fù)傳輸僅支持AL=2NPDCCH—FormatNPDCCHFormat0NPNPDCCH—DCI內(nèi)容所有覆蓋類型，所有操作模式下，DCI大小相同；通過(guò)1bit區(qū)分ULGrant和DLGrantFormatN0（ULGrant）FormatN1（DLGrant）FormatN2（PagingDCI）FieldSizeCRC16UL/DLdifferentiationflag

1Newdataindicator1Sub-carriersindication

15kHz子載波間隔，用5bits表示資源分配3.75kHz子載波間隔，用6bits表示資源分配SchedulingdelaybetweenendofNPDCCHtransmissionandstartofdatatransmission最小值為8ms。取值集合為{8,16,32,64}，單位為msNumberofresourceunits3bitstoindicateoneamong{1、2、3、4、5、6、8、10}Repetitionnumber3bitstoindicateoneamong{1,2,4,8,16,32,64,128}DCIsubframerepetitionnumber2bit，取值為Rmax、Rmax/2、Rmax/4、Rmax/8Modulationandcodingscheme4

bitsRedundancyVersions1bitDCIFormatN0ULGrant內(nèi)容

NPDCCH—DCI內(nèi)容所有覆蓋類型，所有操作模式下，DCINPDCCH搜索空間定義三種搜索空間，UE-specificsearchspace，USSType1-NPDCCH

commonsearchspace，CSSforPagingType2-NPDCCHcommonsearchspace，CSSforRAR僅在AL=2時(shí)，可以配置重復(fù)傳輸在未配置NPDCCH重復(fù)傳輸?shù)那闆r下，任何子幀中，3種盲檢候選集在NPDCCH重復(fù)傳輸?shù)那闆r下，任何子幀中，4種盲檢候選集盲檢候選集定義{AL,#repetition,#blinddecodes}NPDCCH搜索空間定義三種搜索空間，NPDCCH—搜索空間-USS根據(jù)Rmax配置的不同，UE需要監(jiān)控的候選集{AL,#repetition,#blinddecodes}如下：{1,1,2},{2,1,1} forRmax=1{1,1,2},{2,1,1},{2,2,1} forRmax=2{2,1,1},{2,2,1},{2,4,1} forRmax=4{2,Rmax/8,1},{2,Rmax/4,1},{2,Rmax/2,1},{2,Rmax,1} forRmax>=8對(duì)于重復(fù)次數(shù)為Ri的NPDCCH候選集，UE需要從搜索空間起始到結(jié)束，對(duì)每個(gè)Ri（Repetition重復(fù)次數(shù)）Valid子幀進(jìn)行盲檢。Rmax表示的是valid子幀。Rmax

取值范圍{1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024,2048}Rmax和StartofNPDCCHsearchspace通過(guò)RRC信令通知UE。NPDCCH—搜索空間-USS根據(jù)Rmax配置的不同，UE需NPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—公共搜索空間{2,1,1} forRmax=1{2,1,1},{2,2,1} forRmax=2{2,1,1},{2,2,1},{2,4,1} forRmax=4{2,Rmax/8,1},{2,Rmax/4,1},{2,Rmax/2,1},{2,Rmax,1} forRmax>=8

Type2-NPDCCH公共搜索空間（CSSforRAR/Msg3retransmission/Msg4）Type1-NPDCCH公共搜索空間（CSSforPaging）{2,1,1} forRmax=1{2,1,1},{2,2,1} forRmax=2{2,1,1},{2,2,1},{2,4,1} forRmax=4{2,1,1},{2,2,1},{2,4,1},{2,8,1} forRmax=8{2,1,1},{2,2,1},{2,4,1},{2,8,1},{2,16,1} forRmax=16{2,1,1},{2,2,1},{2,4,1},{2,8,1},{2,16,1},{2,32,1} forRmax=32{2,1,1},{2,2,1},{2,4,1},{2,8,1},{2,16,1},{2,32,1},{2,64,1} forRmax=64{2,1,1},{2,2,1},{2,4,1},{2,8,1},{2,16,1},{2,32,1},{2,64,1},{2,128,1}

forRmax=128{2,1,1},{2,4,1},{2,8,1},{2,16,1},{2,32,1},{2,64,1},{2,128,1},{2,256,1} forRmax=256{2,1,1},{2,4,1},{2,16,1},{2,32,1},{2,64,1},{2,128,1},{2,256,1},{2,512,1} forRmax=512{2,1,1},{2,8,1},{2,32,1},{2,64,1},{2,128,1},{2,256,1},{2,512,1},{2,1024,1} forRmax=1024{2,1,1},{2,8,1},{2,64,1},{2,128,1},{2,256,1},{2,512,1},{2,1024,1},{2,2048,1}forRmax=2048NPDCCH—公共搜索空間{2,1,1} NPDCCH—CSSforPaging對(duì)于CSSforpaging，UE只需要從搜索開(kāi)始位置，盲檢每個(gè)重復(fù)次數(shù)Ri對(duì)應(yīng)的候選集NPDCCH—CSSforPaging對(duì)于CSSforNPDCCH—搜索空間起始位置搜索空間（USS/CSSforRAR）的起始子幀，滿足以下公式nf

幀號(hào)，ns時(shí)隙號(hào)，T=

Rmax

*G（StartofNPDCCHUSS）G=

{1.5,2,4,8,16,32,48,64}以Rmax

=8，G=2，T（Period）=16配置為例NPDCCH—搜索空間起始位置搜索空間（USS/CSSfoNPDCCH—DLGAP配置為防止NPDCCH/NPDSCH長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)傳輸阻塞其它用戶的下行信道傳輸。增加一些Gap子幀作為無(wú)效子幀，以用于其它用戶。當(dāng)NPDCCH/NPDSCH重復(fù)傳輸?shù)淖訋虶AP子幀重疊時(shí)，NPDCCH/NPDSCH推遲到下個(gè)valid子幀發(fā)送。GAP配置參數(shù)通過(guò)SIB信令下發(fā)GAP門(mén)限（X1）GAP周期GAPSize{32,64,128,256}{64,128,256,512}{1/8,1/4,3/8,1/2}*GAP周期當(dāng)NPDCCH的Rmax大于X1門(mén)限后，GAP生效；在Multi-PRB配置時(shí)，可以對(duì)于AnchorPRB和Non-AnchorPRB單獨(dú)配置DLGAPDLGAP配置不影響上下行之間的時(shí)間計(jì)算關(guān)系DLGAP不用于SIB傳輸GAP配置對(duì)paging的NPDCCH和PDSCH都有效NPDCCH—DLGAP配置為防止NPDCCH/NPDSCNPDCCH—DLGAP配置時(shí)域示例GAP門(mén)限配置=32UE的NPDCCH重發(fā)次數(shù)Rmax=64，GAP生效；GAP周期512，GAPsize=1/8NPDCCH—DLGAP配置時(shí)域示例GAP門(mén)限配置=3Valid/Invalid子幀配置在In-band模式下，UE不知道MBMS業(yè)務(wù)所使用的子幀，為避開(kāi)干擾，在SIB1-NB消息中下發(fā)Valid/Invalid子幀配置位圖。Guardband和Stand-alone模式下，沒(méi)有此需求，為了保持前向兼容性，也保留位圖配置。40msforinband，即{11111。。。。111111001111}表示10msforstand-alone/Guardband，即{11111111111}表示在位圖配置的invalid子幀上，

NPSS/NSSS/NPBCH/SIB1-NB都要推遲發(fā)送Valid/Invalid子幀配置在In-band模式下，UNPDSCH&PDSCHPDSCHNB-IoTLegacyLTE（R8）頻域12

個(gè)子載波可以使用全帶寬時(shí)域除NPSS/NSSS/NPBCH/NPDCCH以外的，下行Valid子幀。每個(gè)子幀中起始OFDMSymbol根據(jù)規(guī)則確定每個(gè)子幀Data

Region中的OFDMSymbol編碼TBCC1/3Turbo調(diào)制QPSKQPSK，16QAM，64QAM傳輸模式單端口2端口，SFBCTM1,2,3,4,6…等資源分配單位ResourceUnitRUPRBRV版本不支持RV版本0,1,2,3NPDSCH&PDSCHPDSCHNB-IoTLegacNPDSCH時(shí)域Stand-alone/GuardBandIn-Band模式下SIB1-NB使用的NPDSCH子幀從l=3symbol開(kāi)始In-Band模式下非SIB1-NB使用的NPDSCH子幀起始位置由lteControlRegionSize決定NPDSCH時(shí)域Stand-alone/GuardBandNPDSCHdelayNPDCCH和NPDSCH之間的調(diào)度時(shí)延由DCI指示，使用3bits指。n表示NPDCCH空間所有重復(fù)的最后一個(gè)子幀，n+k0表示對(duì)應(yīng)的第一個(gè)NPDSCH子幀號(hào)；DCI中的調(diào)度延時(shí)字段，決定了k0。k00551921213373176942113353726166951771331029NPDSCHdelayNPDCCH和NPDSCH之間的調(diào)度DLTBSize&MCSNB-IoTMCSindex(LTER11MCSindex)IMCSModulationorderQmNB-IoTTBSindex(LTER11MCSindex)ITBS0(0)20(0)1(1)21(1)2(2)22(2)3(3)23(3)4(4)24(4)5(5)25(5)6(6)26(6)7(7)27(7)8(8)28(8)9(9)29(9)10210(10)11211(11)12212(12)In-band模式下支持ITBS0-9Stand-alone和Guardband模式下支持0-12DLTBSize&MCSNB-IoTMCSinDLTBSize123456810016325688120152208256124568814417620825634423272144176208256328424340104176208256328440568456120208256328408552680572144224328424504680N/A688176256392504600N/AN/A7104224328472584680N/AN/A8120256392536680N/AN/AN/A9136296456616N/AN/AN/AN/A10144328504680N/AN/AN/AN/A11176376584N/AN/AN/AN/AN/A12208440680N/AN/AN/AN/AN/ADLTBSize1234568100163256881SIB1-NB消息發(fā)送In-Band模式下，SIB1-NB從#3Symbol開(kāi)始Stand-alone和GuardBand模式下，SIB1-NB從#0Symbol開(kāi)始SIB1-NBTB塊映射到8個(gè)子幀上發(fā)送，為連續(xù)16個(gè)無(wú)線幀中每隔一個(gè)無(wú)線幀的子幀上發(fā)送。8個(gè)子幀是連續(xù)的16個(gè)物理無(wú)線幀中過(guò)的8個(gè)奇數(shù)無(wú)線幀或8個(gè)偶數(shù)無(wú)線幀中的子幀#4。SIB1-NB的周期是256個(gè)無(wú)線幀（16*16），支持的重復(fù)次數(shù)RSIB1-NB4,8,16MIB-NB中指示SIB1-NB的TBS和重復(fù)次數(shù)，不同TBS的數(shù)目是4個(gè)。在一個(gè)SIB1-NB周期內(nèi)，SIB1-NB的重復(fù)在時(shí)間上是等間隔出現(xiàn)。重復(fù)的起始幀號(hào)依賴于PCID。對(duì)于SIB1-NB以外的SIB消息，調(diào)度信息在SIB1-NB中指示。一個(gè)SIB消息的傳輸塊在連續(xù)的8個(gè)有效下行子幀發(fā)送，支持重復(fù)發(fā)送，重復(fù)次數(shù)和重復(fù)間隔配置。NB-IoT中不使用SI-RNTI加擾的PDCCH調(diào)度SI消息的發(fā)送SIB1-NB消息發(fā)送In-Band模式下，SIB1-NBNB-SIB消息RSIB1-NBPCID重復(fù)開(kāi)始的無(wú)線幀4PCIDmod4=0SFNmod256=0PCIDmod4=1SFNmod256=16PCIDmod4=2SFNmod256=32PCIDmod4=3SFNmod256=488PCIDmod2=0SFNmod256=0PCIDmod2=1SFNmod256=1616PCIDmod2=0SFNmod256=0PCIDmod2=1SFNmod256=1PCID確定SIB1-NB重復(fù)開(kāi)始的無(wú)線幀NB-SIB消息RSIB1-NBPCID重復(fù)開(kāi)始的無(wú)線幀4PNB-SIB消息RSIB1-NB=4RSIB1-NB=16NB-SIB消息RSIB1-NB=4RSIB1-NB=1第一部分NB-IoT操作模式第二部分下行物理層下行物理層總體NRSNPSS/NSSS/ChannelRasterNPBCHNPDCCHNPDSCH第三部分上行物理層上行物理層總體NPUSCHNPRACH第一部分NB-IoT操作模式NB-IoT上行物理層總體NB-IoTLegacyLTE（R8）技術(shù)SC-FDMASC-FDMA帶寬180kHz1.4M—20MHz（6種）子載波間隔15kHz（Multitone）15kHz（Singletone）3.75kHz（Singletone）3.75kHz（PRACH）15kHz1.25kHz（PRACH）CPNormalCPNormal/ExtendCP調(diào)制PI/2BPSK(Singletone)PI/4QPSK(Singletone)QPSK(Multitone)QPSK16QAM64QAMDMRSYYNB-IoT上行物理層總體NB-IoTLegacyLTE（NB-IoT—上行物理信道NB-IoTLegacyLTE（R8）PRACHYYPUCCHNYPUSCHNPUSCHFormat1NPUSCHFormat2YSoundingRSNYDMRSYYNB-IoT不支持CSI上報(bào)，也不支持SRNPUSCHformat1,usedtocarrytheUL-SCHNPUSCHformat2,usedtocarryuplinkcontrolinformationNB-IoT—上行物理信道NB-IoTLegacyLTE（NPUSCH–ResourceGridNPUSCH–ResourceGridNPUSCH–時(shí)隙結(jié)構(gòu)Subcarrierspacing4812NPUSCH–時(shí)隙結(jié)構(gòu)SubcarrierspacingNPUSCH--ResourceUnit

NPUSCHformat時(shí)長(zhǎng)13.75kHz11632ms715kHz1168ms384ms642ms1221ms23.75kHz148ms15kHz142ms對(duì)于NPUSCHFormat23.75kHzRU長(zhǎng)度8ms15kHzRU長(zhǎng)度2msNPUSCH--ResourceUnit

NPUSCHfNPUSCH--ResourceUnit

3.75ksingletone，32ms 15ksingletone，8ms15kmultitone12tones1ms6tones2ms3tones4ms對(duì)于NPUSCHFormat1RUNPUSCH--ResourceUnit

3.75ksULTBSize&MCSIMCSModulationITBS0QPSK01QPSK12QPSK23QPSK34QPSK45QPSK56QPSK67QPSK78QPSK89QPSK910QPSK1011QPSK1112QPSK12IMCSModulationITBS0pi/2-BPSK01pi/2-BPSK22pi/4-QPSK13pi/4-QPSK34pi/4-QPSK45pi/4-QPSK56pi/4-QPSK67pi/4-QPSK78pi/4-QPSK89pi/4-QPSK910pi/4-QPSK10SingletoneMultitoneULTBSize&MCSIMCSModulationINRU12345681001632568812015220825612456881441762082563442327214417620825632842434010417620825632844056845612020825632840855269657214422432842450468087268817625639250460080810007104224328472584712100081202563925366808089136296456616776936101443285046808721000111763765847761000122084406801000ULTBSizeNRU123456810016325688120152208NPUSCHNPUSCH，支持兩個(gè)RV版本0和RV2對(duì)于Multitone和singletone，RV0和RV2分別由1bitDCI來(lái)指示。RV2支持所有ITBS

DCI用4bits表示ITBS

對(duì)于multitone，支持ITBS

范圍0-12

對(duì)于singletone，支持ITBS

范圍0-10 PI/BPSK用于ITBS0和2 PI/4QPSK，用于其它的ITBS

NPUSCHNPUSCH，支持兩個(gè)RV版本0和RV2NPUSCH時(shí)延相關(guān)NPDCCH和NPUSCH之間的調(diào)度時(shí)延，由DCI指示。Delay時(shí)延取值集合為{9,17,33,65}ms，間隔為{8,16,32,64}ms。

NPDSCH與傳輸U(kuò)LA/N的NPUSCH之間的定時(shí)間隔最小值為12ms。NPUSCH與傳輸DLA/N的NPDCCH之間的定時(shí)間隔最小值為3ms上行是否GAP配置還未確定NPUSCH時(shí)延相關(guān)NPDCCH和NPUSCH之間的調(diào)度時(shí)延NPUSCH&PUSCHPUSCHNB-IoTLegacyLTER8頻域兩種子載波間隔3.75k間隔，single

tone15k間隔，Single

tone15k間隔，12/6/3tones15kHz子載波間隔，RB，12個(gè)子載波時(shí)域15kHz和Legacy

LTE對(duì)齊3.75kHz下，定義2msSlot1ms子幀調(diào)度周期信息NPUSCH1上行數(shù)據(jù)NPUSCH2ACK/NACKPUSCH上行數(shù)據(jù)，也可以攜帶ACK/NACK資源分配按照RU分配資源不同頻域帶寬對(duì)應(yīng)不同RU資源時(shí)長(zhǎng)按RB分配資源RB數(shù)量為2,3，5倍數(shù)編碼1/3Turbo1/3Turbo調(diào)制SingleTonePi/2-BPSKPi/4-QPSKMultiToneQPSKQPSK，16QAMRV版本支持RV0，RV2支持RV0,1,2,3NPUSCH&PUSCHPUSCHNB-IoTLegacNB-DMRSNPUSCHformat1，每個(gè)NB-Slot有1個(gè)符號(hào)用于DMRSNPUSCHformat2，每個(gè)NB-Slot有3個(gè)符號(hào)用于DMRSNPUSCHformatValuesfor14320,1,22,3,4NB-DMRSNPUSCHformat1，每個(gè)NB-SlNPRACH時(shí)域NPRACH采用singletone方式發(fā)送，子載波間隔3.75kHzNPRACH支持時(shí)頻域劃分復(fù)用，不支持Preamble碼分復(fù)用。針對(duì)不同小區(qū)大小，支持2種CP長(zhǎng)度，66.7us和266.7usSymbolGroup定義如下：Preambleformat014個(gè)SymbolGroup組成一個(gè)NPRACH信道NPRACH時(shí)域NPRACH采用singletone方式發(fā)NPRACH

–SymbolGroup時(shí)域CP+5個(gè)Symbols構(gòu)成SymbolGroupCP長(zhǎng)度：66.7和266.7usSequence長(zhǎng)度：266.7us4個(gè)SymbolGroup一個(gè)PRACH信道NPRACH–SymbolGroup時(shí)域CP+5個(gè)SymNPRACH

–頻域頻域參數(shù)prach-SubcarrierOffsetprach-NumSubcarriersNPRACH–頻域頻域參數(shù)NPRACH頻域配置子載波數(shù)量頻率位置--子載波偏移012243621834120–1112–2324–3536–472–1318–2934–45240–2312–3524–47Invalid2–2518–41Invalid360–3512–47InvalidInvalid2–37InvalidInvalid480–47InvalidInvalidInvalidInvalidInvalidInvalidNPRACH頻域配置子載波數(shù)量頻率位置--子載波偏移012NPRACH頻域配置為支持multi-toneMSG3傳輸，NPRACH頻域子載波分為兩個(gè)集合引入一個(gè)新的參數(shù)：prach-SubcarrierRangeStart{0,1/3,2/3,1}僅支持singletoneMSG3UE使用頻域下部的子載波集合支持multi-toneMSG3UE使用頻域上面的子載波集合示例圖=12=12=1/3NPRACH頻域配置為支持multi-toneMSG3傳NPRACH

–跳頻示例NPRACH–跳頻示例NPRACH—時(shí)分/頻分復(fù)用示例NPRACH—時(shí)分/頻分復(fù)用示例NPRACH時(shí)域周期配置NPRACHresourceperiodicityPeriodicityofanNPRACHresource{40,80,160,240,320,640,1280,2560}NPRACHresourceperiodstartingtimeNPRACHresourcestartingtimeafterperiod{8,16,32,64,128,256,512,1024}PRACHCPlengthCyclicprefixlengthforNPRACHtransmission{66.7,266,7}NumberofNPRACHrepetitionsNumberofrepetitionsforNPRACHtransmission{1,2,4,8,16,32,64,128}NPRACH周期起始幀號(hào)滿足短CP，周期40ms，重復(fù)傳輸2次時(shí)域示意圖NPRACH時(shí)域周期配置NPRACHresourcepeNPRACH&PRACHPRACHNB-IoTLegacyLTER8頻域3.75kHz子載波間隔1個(gè)PRACHBand45kHz，最多配置4個(gè)bandOffset可配置1.25kHz子載波間隔6個(gè)RB，使用了839個(gè)子載波Offset可配置時(shí)域CP+5Symbols為一個(gè)Symbolgroup時(shí)域上4個(gè)Symbolgroups為一個(gè)信道兩種CP長(zhǎng)度FDD有四種格式，對(duì)應(yīng)不同CP，Sequence和Guard長(zhǎng)度。通過(guò)PRACHIndex配置出現(xiàn)周期和FormatPreambleSequence常數(shù)序列，不同Symbolgroup上不變長(zhǎng)度為839的ZC序列，由根索引和循環(huán)移位根據(jù)規(guī)則生成信道（資源）數(shù)量根據(jù)頻域和時(shí)域配置確定。一個(gè)小區(qū)64個(gè)Preamble復(fù)用方式不同UE通過(guò)FDM/TDM復(fù)用，不支持Preamble復(fù)用相同時(shí)頻資源，不同Preamble碼分復(fù)用NPRACH&PRACHPRACHNB-IoTLegacNB-IoT多載波操作In-Band/GuardBand模式下，NB-IoT支持多載波操作。NB-IoTUE在RRC_IDLE下，駐留在發(fā)送NPSS/NSSS,NPBCH（NB-SIB待確定）

的載波，也稱為Anchor載波。UE在RRC_CONNECTED狀態(tài)下，可以通過(guò)UE專用RRC信令，配置到一個(gè)不同于Anchor載波的PRB上，也稱為Non-anchor載波。Non-anchor載波無(wú)需滿足100kHzchannelraster要求。Non-anchor載波可以配置不同于Anchor載波的GLGAP，也可以不配置。In-band模式下，Non-anchor載波的位置待確定。目前來(lái)看支持In-band+In-band，In-band+Guardband，Standalone+standalone載波的組合。不支持Stand-alone+In-band/Guardband的組合。

Standalone+standalone頻率間隔不超過(guò)20MNB-IoT多載波操作In-Band/GuardBand謝謝！謝謝！【5A文】NB-IoT技術(shù)--物理層簡(jiǎn)介【5A文】NB-IoT技術(shù)--物理層簡(jiǎn)介第一部分NB-IoT操作模式第二部分下行物理層下行物理層總體NRSNPSS/NSSS/ChannelRasterNPBCHNPDCCHNPDSCH第三部分上行物理層上行物理層總體NPUSCHNPRACH第一部分NB-IoT操作模式NB-IoT三種OperationmodeNB-IoTshouldsupport3differentmodesofoperation:Stand-aloneoperationGuardbandoperationIn-bandoperation相同PCID不同PCIDNB-IoT三種OperationmodeNB-IoTsNB-IoT下行物理層總體NB-IoTLegacyLTE（R8）技術(shù)OFDMOFDM帶寬180kHz1.4M—20MHz（6種）子載波間隔15kHz15kHz子幀1ms1msSlot0.5ms0.5ms循環(huán)前綴CPNormalNormalCP，ExtendCPOFDMAonthedownlink15kHzsub-carrierspacingforallthemodesNB-IoT下行物理層總體NB-IoTLegacyLTE（NB-IoT下行幀結(jié)構(gòu)SameasLTEframestructuretype1NB-IoT下行幀結(jié)構(gòu)NB-IoT下行幀結(jié)構(gòu)SameasLTEframesNB-IoT下行物理信道匯總NB-IoTLegacyLTE（R8）PSS/SSSYYPBCHYYRSNRS（Cell-specific）CRSCell-specificMBSFNreferencesignalsUE-specificreferencesignalsPCFICHNYPHICHNYPDCCHYYPDSCHYYNB-IoT下行物理信道匯總NB-IoTLegacyLTENRS三種操作模式下:Stand-alone，In-band，GuardBand都支持NRS。NRS用于物理下行信道解調(diào)，RSRP/RSRQ測(cè)量。支持1或者2天線端口，映射到Slot的最后兩個(gè)OFDM符號(hào)。NRS在頻域與LTECRS相同頻率偏移：V-shift=PCIDmod6。NB-IoTLegacyLTENRS天線端口1,21,2，4OFDM符號(hào)5,60,1,4Stand-aloneGuardBand除NPSSandNSSS子幀以外，全部Valid子幀上發(fā)送In-band在UE未配置下行Valid子幀下，子幀0,4,9（如果不是NSSS）發(fā)送NRS三種操作模式下:NB-IoTLegacyLTENRNRSGuardBand和Stand-alone模式下：

除NPSS/NSSS子幀外，所有Valid子幀都發(fā)送NRSIn-band模式下，發(fā)送NRS的時(shí)域示意圖NRSGuardBand和Stand-alone模式下：I下行功率分配NRS天線端口數(shù)量1NRS的EPRE和普通RE（NPBCH/NPDSCH/NPDCCH）相同NRS天線端口數(shù)量2NRS的EPRE比普通RE（NPBCH/NPDSCH/NPDCCH）高3dB在In-band且相同PCI情況下，LTECRS也用于NB-IoT終端下行解調(diào)和測(cè)量默認(rèn)LTECRS和NRS天線端口數(shù)量相同通過(guò)SIB消息中的nrs-CRS-PowerOffset-r13字段通知UE{-6,-4.77,-3,-1.77,0,1,1.23,2,3,4,4.23,5,6,7,8,9}dB.如果沒(méi)有信令通知UE，默認(rèn)LTE和NB-IoT功率相等。下行功率分配NRS天線端口數(shù)量1NPSS/SSSNB-IoTLegacyLTE（R8）PSS/SSS頻域PSS11

個(gè)子載波SSS12個(gè)子載波中心頻率的72個(gè)子載波實(shí)際使用上下各31個(gè)子載波PSS時(shí)域5子幀，占用11個(gè)symbols每幀中0,5子幀，占1個(gè)symbolSSS時(shí)域9子幀，占用11個(gè)symbols每幀中0,5子幀，占1個(gè)symbol周期PSS10ms，SSS20ms（偶數(shù)幀）PSS5ms,SSS10msPSS

Sequence長(zhǎng)度11的ZC序列長(zhǎng)度為63的ZC序列，確定SSSSequence長(zhǎng)度為131的ZC序列和Hadamard序列組成2個(gè)31長(zhǎng)度m序列和PN序列組成確定PCI0-503，由NSSS指示由ZCrootindexandabinaryscramblingsequence得到

其它NSSS通過(guò)4個(gè)時(shí)域循環(huán)偏移值得到80ms邊界NPSS/SSSNB-IoTLegacyLTE（R8）PSNPSS/SSS時(shí)頻域資源映射In-band模式下NB-IoTPSS/SSS根據(jù)LTE天線端口數(shù)來(lái)避開(kāi)LTECRSStand-alone和Guardband模式下無(wú)需避開(kāi)LTECRS其它信道要使用5,9子幀（偶數(shù)幀）發(fā)送的全部推遲In-band模式，LTE4天線端口NPSS/SSS時(shí)頻域資源映射In-band模式下NBNPSS/SSS序列NPSS序列1111-1-1111-11NSSS序列頻率循環(huán)移位，和幀號(hào)相關(guān)，四種間隔確定80ms邊界使用4條132長(zhǎng)的Hadamard序列作為擾碼序列，PCID與ZC序列的根索引和擾碼序列索引的組合對(duì)應(yīng)NPSS/SSS序列NPSS序列1111-1-1111-1NB-IoT—ChannelRaster在三種操作模式下，UE都要滿足100kHzchannelraster要求Stand-alone模式NPSS/NSSS中心頻率直接對(duì)齊100kHzchannelrasterGuardband模式下傳輸NPSS/SSS的NB-IoT載波的中心頻率與LTE系統(tǒng)帶寬中心的的偏移是fdkHz。每個(gè)fd對(duì)應(yīng)的NB-IoT載波都在Guardband內(nèi)，載波中心頻率和100kHz的channeltaster的頻率的頻率偏移最多為7.5kHz。fd到LTE邊緣頻率偏移也滿足15kHz的整數(shù)倍Thechannelrasteris100kHzforallbands,whichmeansthatthecarriercentrefrequencymustbeanintegermultipleof100kHz.

FDL=FDL_low+0.1(NDL–NOffs-DL)NB-IoT—ChannelRaster在三種操作模式下，ChannelRaster—GuardBandChannelRaster—GuardBandChannelRaster—GuardBand示例圖LTEsystembandwidthEdgefrequencyofLTEtransmission(kHz)NB-IoTcarriercentrefrequencyclosestto100kHzchannelraster(kHz)Frequencyoffsetfromthe100kHzchannelraster(kHz)Edge-to-edgeseparationofLTEandNB-IoT(kHz)5MHz±2257.5±2392.57.545ChannelRaster—GuardBand示例圖LTNPBCH&PBCHPBCHNB-IoTLegacyLTE頻域12

個(gè)子載波帶寬中心附近72個(gè)子載波時(shí)域0子幀0子幀周期640ms40msSymbol子幀中第四個(gè)Symbol開(kāi)始的11個(gè)子幀中后一個(gè)時(shí)隙的頭4個(gè)Symbol長(zhǎng)度34bit24bitCRC校驗(yàn)16bit，兩種CRC掩碼確定天線端口數(shù)1,216bit，三種CRC掩碼確定天線端口數(shù)1,2,4SFNMIBSFN4bit8種擾碼，3bit。NSSS，80msMIBSFN高8bit4種擾碼確定SFN低2bit編碼TBCCTBCC調(diào)制QPSK調(diào)制QPSK調(diào)制多天線單天線或者SFBC單天線/SFBC/C-SFBCFSTDNPBCH&PBCHPBCHNB-IoTLegacyLNPBCH時(shí)頻域映射NPBCH時(shí)頻域映射NPBCH內(nèi)容34bit有效載荷SFN（4bits）：用作NB-IoTSFN的4個(gè)高比特位（MSB）；H-SFN（2bits）：用作NB-IoT超幀編號(hào)的2個(gè)低比特位（LSB）；接入控制（1bits）：來(lái)自高層的接入控制；SIB1-NB調(diào)度信息（4bits）：schedulingSIB1TBSrepetition系統(tǒng)信息SI改變/更新的標(biāo)志（5bits）：用于快速檢測(cè)系統(tǒng)信息的改變/更新操作模式/相同PCI指示（2bits）：用于指示操作模式In-band，NB-IoT是否使用與LTE相同的PCID；InBand/相同PCI相對(duì)LTE系統(tǒng)帶寬中心的PRB偏置（5bits）信道Raster偏置（2bits）：適用于Guardband和In-band/不同PCI模式LTECRS的端口數(shù)（1bits）：適用于In-band/不同PCI模式，“0”表示1或2天線端口并且與NRS天線端口數(shù)相同“1”表示4天線端口；保留比特（xbits）：Stand-alone，x=16=34-(6+1+4+5+2)；Guardband，x=14=34-(6+1+4+5+2+2)；In-band/相同PCI，x=11=34-(6+1+4+5+2+5)；in-band/不同PCI，x=13=34-(6+1+4+5+2+2+1)NPBCH內(nèi)容34bit有效載荷NPBCH處理流程N(yùn)PBCH處理流程InBand模式下PRB偏置和ChannelRasterInBand/相同PCI相對(duì)LTE系統(tǒng)帶寬中心的PRB偏置（5bits）InBand模式下PRB偏置和ChannelRasterNPDCCH&PDCCHPDCCHNB-IoTLegacyLTE（R8）頻域12

個(gè)子載波全帶寬時(shí)域In-Band

下SIB1消息指示開(kāi)始的OFDM符號(hào)其它模式，全部symbolsCFI=[1,2,3]資源映射支持NCCE0和NCCE1頻域4個(gè)RE組成REG時(shí)頻域9個(gè)REG組成CCEREG不支持支持聚合等級(jí)1CCE&2CCE1,2

，4，8CCE聚合等級(jí)調(diào)度特點(diǎn)跨子幀調(diào)度同子幀調(diào)度搜索空間CSS&USSCSS&USS重復(fù)傳輸支持不支持調(diào)制QPSK調(diào)制QPSK調(diào)制NPDCCH&PDCCHPDCCHNB-IoTLegacyNPDCCH—NCCE時(shí)頻域資源映射NPDCCH所使用的CCE頻域上大小為6個(gè)子載波Stand-alone/Guardband模式下，使用所有OFDM符號(hào)In-Band模式下，SIB1配置的起始OFDM符號(hào)（LTEcontrolregionsize）。Stand-alone/GuardBand模式In-Band模式NPDCCH—NCCE時(shí)頻域資源映射NPDCCH所使用的CCNPDCCH—FormatNPDCCHFormat0NPDCCHformatNumberofNCCEs0112NPDCCHFormat1NPDCCH最大聚合等級(jí):2，AL=2的兩個(gè)CCE位于相同子幀重復(fù)傳輸僅支持AL=2NPDCCH—FormatNPDCCHFormat0NPNPDCCH—DCI內(nèi)容所有覆蓋類型，所有操作模式下，DCI大小相同；通過(guò)1bit區(qū)分ULGrant和DLGrantFormatN0（ULGrant）FormatN1（DLGrant）FormatN2（PagingDCI）FieldSizeCRC16UL/DLdifferentiationflag

1Newdataindicator1Sub-carriersindication

15kHz子載波間隔，用5bits表示資源分配3.75kHz子載波間隔，用6bits表示資源分配SchedulingdelaybetweenendofNPDCCHtransmissionandstartofdatatransmission最小值為8ms。取值集合為{8,16,32,64}，單位為msNumberofresourceunits3bitstoindicateoneamong{1、2、3、4、5、6、8、10}Repetitionnumber3bitstoindicateoneamong{1,2,4,8,16,32,64,128}DCIsubframerepetitionnumber2bit，取值為Rmax、Rmax/2、Rmax/4、Rmax/8Modulationandcodingscheme4

bitsRedundancyVersions1bitDCIFormatN0ULGrant內(nèi)容

NPDCCH—DCI內(nèi)容所有覆蓋類型，所有操作模式下，DCINPDCCH搜索空間定義三種搜索空間，UE-specificsearchspace，USSType1-NPDCCH

commonsearchspace，CSSforPagingType2-NPDCCHcommonsearchspace，CSSforRAR僅在AL=2時(shí)，可以配置重復(fù)傳輸在未配置NPDCCH重復(fù)傳輸?shù)那闆r下，任何子幀中，3種盲檢候選集在NPDCCH重復(fù)傳輸?shù)那闆r下，任何子幀中，4種盲檢候選集盲檢候選集定義{AL,#repetition,#blinddecodes}NPDCCH搜索空間定義三種搜索空間，NPDCCH—搜索空間-USS根據(jù)Rmax配置的不同，UE需要監(jiān)控的候選集{AL,#repetition,#blinddecodes}如下：{1,1,2},{2,1,1} forRmax=1{1,1,2},{2,1,1},{2,2,1} forRmax=2{2,1,1},{2,2,1},{2,4,1} forRmax=4{2,Rmax/8,1},{2,Rmax/4,1},{2,Rmax/2,1},{2,Rmax,1} forRmax>=8對(duì)于重復(fù)次數(shù)為Ri的NPDCCH候選集，UE需要從搜索空間起始到結(jié)束，對(duì)每個(gè)Ri（Repetition重復(fù)次數(shù)）Valid子幀進(jìn)行盲檢。Rmax表示的是valid子幀。Rmax

取值范圍{1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024,2048}Rmax和StartofNPDCCHsearchspace通過(guò)RRC信令通知UE。NPDCCH—搜索空間-USS根據(jù)Rmax配置的不同，UE需NPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—搜索空間-USSNPDCCH—公共搜索空間{2,1,1} forRmax=1{2,1,1},{2,2,1}