LTE中的PBCH
PBCH信息比特共24位
dl-, 3位,表示6, 15, 25, 50, 75, 100六种带宽.
phich-, 1位,表示 or 4U(@-A:Y1a2o.Z
phich-, 2位,对应PHICH的参数Ng, ={1/6, 1/2, 1, 2}-u$R+N&}'{;z9n8S)c
SFN帧号高8位
spare预留比特10位.| 中国领先的通信工程师论坛,通信论坛,家园论坛-u8n/E&A$x.O
PBCH编码
CRC16位,并根据天线的个数进行Mask.6m9L*J4G4j;s)i1b0b
1/3码率的CC
对而言,速率匹配输出1920比特,相当于重复16倍.
PBCH调制和映射
加扰,扰码与有关.
QPSK调制.
分层和预编码,多天线只有发送分集(TD)方式,无空间复用(SM)方式.通信人论坛;_2[0?9e)X1r
物理资源映射, 的slot1中前四个OFDM符号的72个子载波.注意天线端口为1,2,3,4的cell- RS要保留.
40ms,每10ms发送一个可以自解码的PBCH. (其实10ms的数据相当于将 重复了4次)
对 CP而言, 40ms的物理资源共4*(4*72-4*12)=960个子载波,每个子载波上传输一个QPSK符号,因此传输1920比特.
PBCH的接收:主要要解决三个问题.| 中国领先的通信工程师论坛,通信论坛,家园论坛5H!v0u6v%D;z*T
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天线配置未知。发送天线配置不同则接收端MIMO检测的操作不同,并且CRC的Mask也不同.简单的方法是轮流试发送天线为1,2,4的情况;复杂的方法是根据cell- RS进行发送天线估计,估计后再进行MIMO检测。4X"q13^*x,k8}-G.P+s#m5q
接收下来的是40ms中哪一段未知,因此解扰用的扰码是哪一段也未知.简单的方法是轮流用4段中的一段,直到CRC正确为止。
PBCH盲检
UE在接入某小区前,需要先获取到该小区的系统信息,才能知道该小区是如何配置的,以便在该小区内正确的工作。小区是通过逻辑信道BCCH向该小区内的所有UE发送系统信息的。
从图1、图2、图3可以看出,逻辑信道BCCH会映射到传输信道BCH和DL-SCH。其中,BCH只用于传输MIB信息,并映射到物理信道PBCH;DL-SCH用于传输各种SIB信息,并映射到物理信道PDSCH。
图1:下行信道匹配
图2:从RRC信令中可以看出:MIB在BCH上传输
注:dl-应该为3 bit,详见评论中的讨论
图3:从RRC信令中可以看出:SIB在DL-SCH上传输
我在《LTE:系统信息()的调度》已经介绍过小区如何发送系统信息(包括MIB和各类SIB)。对于各类SIB而言,RRC消息里所带的信息就是其要告诉UE的所有信息。但对于MIB而言,除了RRC消息(ck)里所带的信息外,它还有额外一些信息要告诉UE。这篇博文所要介绍的,就是小区要通过MIB告诉UE哪些信息,以及UE如何检测到这些信息的。
UE通过检测PBCH,能得到以下信息:
(1)通过接收到的ck可以知道小区的下行系统带宽、PHICH配置(详见《LTE:PHICH(一)》)、系统帧号( Frame ,SFN。更确切地说,获取到的是SFN的高8位,最低2位需要在PBCH盲检时得到,这会在后面介绍)。
(2)小区特定的天线端口(cell- port)的数目:1或2或4。
(3)用于L1/L2 (包括、PHICH、PDCCH)的传输分集模式(- ):PBCH和L1/L2 都只能使用单天线传输或传输分集,如果使用传输分集,PBCH和L1/L2 会使用相同的多天线传输分集模式。
图4:MIB在时域上的调度
经过小区搜索过程后,UE已经知道了10ms ,也即知道了子帧0所在的位置。
PBCH时域上位于子帧0的第2个slot的前4个OFDM ,频域上占据72个中心子载波(不含DC)。
PBCH在40ms周期内重复4次,每一次发送的PBCH都携带相同的coded bit,也就是说,每一次都是可以独自解码的。因此,在信道质量(SIR)足够好的情况下,UE可能只接收这40ms内的其中一个,就能够成功解码出PBCH的内容;如果不行,就与下一个10ms发送的PBCH的内容进行软合并,再进行解码,直到成功解码出PBCH。
前面已经说过,通过MIB,UE只能获取到SFN的高8位,最低2位(也就是40ms )是通过盲检PBCH得到的。40ms内每次发送的PBCH会使用不同 and bit (即共有4个不同的phase of the PBCH code),并且每40ms会重置一次。
UE可以通过使用4个可能的phase of the PBCH code中的每一个去尝试解码PBCH,如果解码成功,也就知道了小区是在40ms内的第几个系统帧发送MIB,即知道了SFN的最低2位。([2]和[6]中介绍了检测SFN最低2位的几种策略,有兴趣的可以了解一下)
PBCH的多天线传输只能使用传输分集,而且在2天线端口传输时,只能使用SFBC;4天线端口传输时,只能使用 SFBC/FSTD。UE使用3种不同的CRC mask(具体见36.212的5.3.1.1节)来盲检PBCH,可得到天线端口数目,而天线端口数目与传输分集模式一一对应(1天线端口无;2天线端口 SFBC;4天线端口 SFBC/FSTD),因此当UE成功解码PBCH时,就知道了小区特定的天线端口数以及用于L1/L2 的传输分集模式。(关于SFBC、FSTD的说明,详见[1]的5.4.1.4节和10.3.1.2节)
PBCH有三种天线端口组合(1/2/4)和四种不同扰码(phase)组合,所以做盲检PBCH最多有12种可能组合。
图5:PBCH结构
【参考资料】
[1]《4G LTE/LTE- for 》的14.2节
[2]《LTE - The UMTS Long Term , 2nd 》的9.2.1节
[3]TS 36.211的6.6节
[4]TS 36.212的5.3.1节
[5]TS 36.331的ck
[6]《PBCH: How can a UE read the MIB?》
[7]《PBCH: Does the MIB tell the UE how many are used in the cell?》