[4G&5G专题-68]:物理层 - 4G LTE物理广播信道PBCH与主信息块MIB
目录第1章 物理广播信道PBCH概述
1.1 PBCH概述
1.2 PBCH在启动流程中的位置
第2章 4G LTE物理广播信道PBCH的时频资源
第3章 4G LTE主信息块MIB
3.1 MIB概述
3.2 MIB的发送周期
第1章 物理广播信道PBCH概述
1.1 PBCH概述
PBCH: physical Boardcast Channel, 物理广播信道,顾名思义,是蜂窝小区的广播信道。
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PBCH信道承载的MIB消息。
MIB消息,Master information block,主信息块:为小区提供广播播消息,主要承载的是MIB消息,用于终端获得接入无线接入网中所需要的必须的的、少量的小区信息。
[*]下行系统带宽、
[*]SFN子帧号、
[*]PHICH指示信息、
[*]天线配置信息等
1.2 PBCH在启动流程中的位置
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第2章 4G LTE物理广播信道PBCH的时频资源
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[*]频域:对于不同的带宽,都占用中间的1.08MHz (6 PRB * 12子载波 = 72个子载波)进行传输,在频域上与PSS和SSS的位置是相同的,分时复用相同的子载波
[*]时域:映射在每个10ms 无线帧的0号子帧的第2个slot的前4个连续的OFDM符号周期上.
[*]调试方式:采用固定的QPSK。
[*]周期:PBCH更新调度周期为40ms,但每10ms帧都会重复发送一次,终端可以通过4次中的任一次接收解调出BCH,就可以获取小区MIB信息。
[*]内容:小区的主信息块。
第3章 4G LTE主信息块MIB
3.1 MIB概述
为了能正常接入小区,UE在完成扫频, 还需要继续读取小区的系统信息。系统信息是由网侧不断的重复广播的,这样无论UE什么时候开机,都能及时的获取到系统信息。
LTE的系统信息被分为两大类:MasterInformationBlock(MIB)消息和多个SystemInformationBlocks(SIBs)消息。
MIB消息在PBCH中传输,不使用RNTI加扰;
SIB消息是在PDSCH中传输,使用SI-RNTI加扰。
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当网侧设备开机后,会先发送MIB消息,然后再发送一系列的SIB消息。
MIB消息中承载的是最基本的信息,这些信息涉及到PDSCH信道的解码,UE只有先解码到MIB,才能利用MIB中的参数去继续解码PDSCH中的数据,包括解码SIB信息。
MIB消息包含的参数如图2所示。
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(1)dl-Bandwidth:
下行带宽参数,指示当前下行链路的带宽大小。
取值范围是n6(对应1.4MHz)、n15(对应3MHz)、n25(对应5MHz)、n50(对应10MHz)、n75(对应15MHz)、n100(对应20MHz),分别表示当前带宽占用的RB个数,如n6表示带宽占用6个RB。
因为下行带宽大小影响了PDSCH的解码,因此必须要将下行带宽dl-Bandwidth参数放到MIB中。
本字段只需要3个bit就可以完成编码。
(2)phich-Config:
PHICH信道的参数,包括phich-Duration和phich-Resource这两个参数。
phich-Config用于通知PHICH信道的位置。
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(3)systemFrameNumber:
系统帧号,用于UE和网侧的10ms的帧号同步。PSS和SSS只完成子帧的同步,,UE只有成功解码了MIB,才能完成系统帧号的同步。
需要注意的是: 因为帧号的范围是0~1023,需要10个bit才能完整的编码1024个数据,但本字段并不能使用10个bit,而只能传输系统帧号的高8位(MSB)。
至于为什么系统帧号的低2位不能在本字段中发送,后文在讲到MIB周期发送的时候会解释。
这里说明一下MIB占用的bit位个数以及原因:上述三个字段的有效信息只需要14bits(=3+3+8)就可以完成编码,考虑ASN1编码实现的时候需要字节对齐,所以MIB最低可以使用16bits的空间。但如果MIB占16bits,那么此时预留的bit位(图2中的spare字段)个数只有2个(=16-14),以后扩展的时候会很受限,所以这里协议为MIB分配了24bits的空间,预留的bit位是10bits(=24-14)。
3.2 MIB的发送周期
MIB在时域上是周期发送的,调度周期固定是40ms,且所有的MIB消息都只在0号子帧发送,如下图所示。
如果系统帧号SFN满足(SFN mod 4 = 0)条件,那么该系统帧的0号子帧是第一次传输(first transmission )MIB消息,同一个MIB周期内的其他3个0号子帧时刻则是重复发送(repetitions)。
也就是说eNB侧的物理层是每10ms发送一次MIB的。UE只要收到任何一个0号子帧中的MIB消息,就可以独立解码,不需要等待收齐全部4个MIB块才能解码。
也就是说,MIB中的SFN值,是40ms更新一次,而不是10ms更新一次,这就是为什么MIB中的SFN只有高8bit。
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文档来源:51CTO技术博客https://blog.51cto.com/u_11299290/3185304
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