本篇承接上篇继续讲解下行物理信道 NPBCH。
1 信号与信道的区别
需要特别注意提醒各位的是，前面我们谈到的 NPSS、NSSS、NRS 都是信号，而 PBCH 称为了信道。那么信道和信号有什么区别呢？
吴老司的理解就是，信号不承载具体的信息 bit，而信道是要传 data 的（那可是真金白银啊）。举个生活中的例子说明，信号就如红绿信号灯，让人一看就知道是走还是停，而信道就如外墙上电子广告显示屏，里面的内容是需要你去读取的。
2 系统消息简介
我们必须知道，系统信息广播（System Information Broadcast）是移动通信系统中的一个非常经典的重要功能，它是将终端和系统联系起来的一个重要纽带。系统信息广播主要提供了接入网系统（无线侧）的主要信息，也包括少量的 NAS 和核心侧的信息，其目的是便于 UE 建立无线连接并使用网络提供的各项功能。对于无线系统而言，系统消息广播功能是必须实现的功能，在 2G/3G/LTE 中都是如此。尤其是终端处在空闲模式下！
这里先来简要了解下 LTE 中关于系统消息调度的一个基本原则，就是将系统消息划分为 MIB + several SIBs 两个大块，其中 MIB 称为主信息块 Master Information Block，中间传输的都是最基本、最重要的信息，是终端解读后续 SIBs 的基础。LTE 中 MIB 和 SIBs 的关系说明如下：
◢LTE 中 MIB 包含了有限的几个比较重要的系统参数，且是在 BCH 上发送；
◢终端必须先读取 MIB 消息，才可以后续读取 SIBs 消息，就如你必须开了大门，才能进卧室的门一样；
◢LTE 中 SIBs 包含了其它的必要信息，在 DL-SCH 上发送。尤其注意这里又设计了一个嵌套，就是 SIB1 消息是解读优先级最高的，因为它相当于一个总管，负责调度其他 SIBs 的调度，这种调度又称为 SI。
两者的关系具体见下图：
tips:
NB 中系统消息的调度关系与 LTE 是类似。
3 信号与信道的区别
NPBCH 用来承载 MIB-NB（Narrowband Master Information Block），TTI 为 640ms，共计 34bits。而其余系统信息如 SIB1-NB 等承载于 NPDSCH 中。
MasterInformationBlock-NB
梳理下 MIB 内容：
1) SFN 的高 4 位，余下 6 位通过 MIB-NB 的编码和辅同步信号携带
2) H-SFN 的低 2 位，余下 8 位通过 SIB1-NB 消息中传输
3) SIB1-NB 调度信息
4) 系统信息值标签，指示是否需要对系统消息更新
5) 接入控制使能
6) 部署模式及 rasterOffset
4 NPBCH 的处理过程
NB 中 BCH 的信息处理过程与 LTE 基本是一样的，见下图：
说明如下：
1) 附加 CRC 校验比特：基于 34bits 的有效载荷计算出 16bits 的校验比特；
2) 信道编码：使用 TBCC 编码；
3) 速率匹配：输出比特为 1600bits；
4) 加扰：使用小区专有扰码进行加扰（每 640ms 重新生成一次扰码序列）；
5) 调制：QPSK 调制；
6) 层映射 / 预编码；
7) 资源映射：将 1600bits 切成 8 块，每块成为一个编码子块。对应每个编码子块的调制符号被重复传输 8 次，并扩展到 80ms 的时间间隔上。如下图所示：
tips:
前面已经提到在 MIB 消息中仅仅告诉了 SFN（最大 1024，正好是 2 的 10 次方，需要 10bit 来表示）的高 4 位，余下 6 位通过 MIB-NB 的编码和辅同步信号携带，这个怎么理解？
第一， 在 80ms 内的 4 个 SSS 采用不同的相位循环偏移，即获得了 20ms 级别的帧定时信息；
第二， BL1-BL8,8 个编码子块用到的扰码不一样（80ms 内重复传输 8 次扰码相同，但是 80ms 一次后然后换扰码，再重复 8 次。实际上 640ms 内的内容都是相同的），即获得了 80ms 级别的帧定时信息；
两者结合正好可以指示 64 种定时信息，也即搞定了 SFN 的后 6 位。
5 NPBCH 资源映射
◢固定在每个帧的第 0 号子帧上发送，周期为 10ms，频域上 12 个子载波
◢和 LTE 一样，NB-PBCH 端口数通过 CRC mask 识别（请看 NPBCH 处理过程的第一步），区别是 NB-IOT 最多只支持 2 端口。NB-IOT 在解调 MIB 信息过程中确定小区天线端口数。
◢在三种 operation mode 下，NB-PBCH 均不使用前 3 个 OFDM 符号（时域上 11 个符号）。因为终端在解码 MIB 消息之前仍然无法知晓系统到底采用哪种部署模式，所以无论在哪种 operation mode 模式下 NPBCH 假定存在 4 个 LTE CRS 端口，2 个 NRS 端口进行速率匹配。
6 结束语
本篇主要讲到下行 NPBCH 信道，下期吴老司接着撩其他信道。
本文授权转载自“吴老师聊通信”，如需转载请联系“吴老师聊通信”微信公共帐号。
阅读全文
下载ECAD模型
器件型号：LAN8710AI-EZK
