文本描述
NB-IoT 上行物理层技术 相比 LTE 的上行物理信道,NB-IoT 的上行物理信道可谓简化了很多,因此一些流程机制也改变很多。由于不需 要在上行信道中传输 CSI 或者 SR,因此在上行信道结构设计中也不需要专门保留上行控制共享信道。NB-IoT 上 行信道包含两种物理信道,一个是窄带物理上行共享信道(NPUSCH),另外一个是窄带物理随机接入信道 (NPRACH),控制信息可以通过 NPUSCH 复用传输,这意味着 NPUSCH 不仅承载上行数据业务,同时也肩 负了类似 LTE 中 PUCCH 承载一些上行反馈信息的功能。另外,由于没有了上行资源调度的概念,同时为了简化 帧结构,作为全频段信道估计用的 Sounding Reference Signal(SRS)也被省略掉了,上行物理信号只保留了窄 带解调参考信号,这样不仅简化了物理层流程,同时也将有限的带宽资源尽可能预留给了数据传输。 NPUSCH(Narrowband Physical uplink shared channel) 上行传输有两种模式,一种是 single-tone,另一种是 multi-tone。对于 single-tone 传输模式,可以有两种子载 波间隔 3.75kHz 和 15kHz,资源块在这里并没有定义,这意味着并不以资源块作为基本调度单位。如果子载波 间隔是 15kHz,那么上行包含连续 12 个子载波,如果子载波间隔是 3.75kHz,那么上行包含连续 48 个子载波。 我们知道,对于通过 OFDM 调制的数据信道,如果在同样的带宽下,子载波间隔越小,相干带宽越大,那么数 据传输抗多径干扰的效果越好,数据传输的效率更高,当然,考虑到通过 IFFT 的计算效率,子载波也不能设置 的无限小。同时,也要考虑与周围 LTE 大网的频带兼容性,选取更小的子载波也需要考虑与 15kHz 的兼容性。 当上行采取 single tone 3.75kHz 模式传输数据时,物理层帧结构最小单位为基本时长 2ms 时隙,该时隙与 FDD LTE 子帧保持对齐。每个时隙包含 7 个 OFDM 符号,每个符号包含 8448 个 Ts(时域采样),其中这 8448 个 Ts 含有 256Ts 个循环校验前缀(这意味着 IFFT 的计算点数是 8448-256=8192 个,恰好是 2048(15kHz)的 4 倍),剩下的时域长度(2304Ts)作为保护带宽。single-tone 和 multi-tone 的 15kHz 模式与 FDD LTE 的帧 结构是保持一致的,最小单位是时长为 0.5ms 的时隙。而区别