[4G&5G专题-37]：物理层-物理广播信道PBCH与主信息块MIB

DMRS的位置：不固定，其offset=物理小区号 mod 4 得到。因此offset=0,1,2,3,4个值，只所以这样设计，主要是为了避免与同频率的邻区使用相同位置的DMRS。
DMRS解调：DMRS解调时，并不使用物理小区PCI ID解扰，需要通过其他手段避免同频小区之间的DMRS信号的干扰。当然，在实际部中，还是要尽量避免邻区使用相同频率。
DMRS序列的种类：8种Golden序列，可以用来区分小区中8个不同的波束。

（3）PBCH信道的数据净荷PDU： 9个子载波符号

长度：32bit，24个来自RRC层，8个比特来自L1层。
编码：采用Polar编码，生产大量的传输比特，通过PBCH的子载波传输。
波束：信息比特中包含3 bit的SSB 波束赋形的index，与DMRS中3bits Goden序列组合成6bit，标识64个波束。

1.4 SSB在时频资源上的位置

有两个可配置参数，共同决定了SSB的在频域上的位置。

offset-ref-low-scs-ref-PRB：决定了 $N_{SSB}^{CRB}$ 的位置
Kssb：决定了SSB相对于 $N_{SSB}^{CRB}$ 的位置

由RRC层进行配置。

第2章 5G PBCH信道数据净荷的结构与内容

2.1 PBCH信道数据净荷的结构

PRCH信道的数据共32bit。
bit0-bit23来自RRC层。
bit24-bit31来自物理层自身。
当一个小区有多个波束时，每个波束有自己独立PBCH信道, 即每个波束拥有独立的MIB与解调参考信号DRMS.

2.2 PBCH信道数据净荷的内容

SFN[1:6]：10m系统帧号的高位
SCS common[7]：是否为通用的子载波间隔。
SSB tone Offset[8:11]: SSB的偏移
DMRS type[12]： DMRS的类型，实际上是指示了DMRS在PBCH中的位置。
SIB1 config index[13:20]：SIB1的配置索引，实际上就是SIB1的类型。
cellBarred[21]：小区是否允许接入
IntraFreq[22]：是否允许小区进行同频重选
Spare[23]：填充
SFN[24:27]：10m系统帧号的低位
hfn[28]：5ms的半帧号，0或1.
SSB MSB[29: 31]：3bit的波束标识号，用于与DMRS的8种序列（3bits），标识64个不同的波束。

2.3 来自RRC层的MIB消息块

MIB ::= SEQUENCE {

systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)), //10ms帧所在的帧号，与LTE相同，NR系统帧为10 bits，从0—1023；
subCarrierSpacingCommon ENUMERATED {scs15or60, scs30or120}, //设置子载波的间隔, 15K, 30K, 60K, 120K......
ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0…15), //SSB子载波的偏移
dmrs-TypeA-Position ENUMERATED {pos2, pos3}, //指定DRMS在PBCH RB中的位置
pdcch-ConfigSIB1 INTEGER (0…255), //SIB1的配置选项
cellBarred ENUMERATED {barred, notBarred}, //UE是否允许驻留在此小区的指示信息
intraFreqReselection ENUMERATED {allowed, notAllowed}, //是否允许小区同频重选
spare BIT STRING (SIZE (1)) //填充

2.4 MIB与SIB的关系

（1）UE刚开机，无信息请求，无SIB存储
（2）UE开机
（3）小区搜索（PSS和SSS）,PBCH解码获取MIB;
（4）解码和存储MIB
（5）检查小区是否为BAR，如果是，停止流程；如果否，进一步处理其他消息；
（6）使用MIB中参数解码SIB1，储存结果；
（7）根据SIB1指示，请求和解码其他SIBs消息；
（8）小区特定的天线端口（cell-specific antenna port）的数目：1或2或4。

第3章物理广播信道PBCH在射频资源的位置

3.1 SSB在频域上的位置示意图

3.2 LTE 同步信号在时域上发送周期的定义

PSS的周期：固定的5ms

SSS的周期：固定的5ms

PBCH的周期：固定的10ms

3.3 SSB在频域上的位置示意图

PSS/SSB/PBCH是一起的，因此它们的发送周期是相同的。

SSB的发送周期是发送周期可以定制的。
SSB默认的发送周期是20ms。
一个发送周期内连续发送的SSB的个数是可以定制的，上图的示意图中，一次发送4个连续的SSB，实际是一次发送4个波束的SSB.

3.4 LTE与NR的物理广播信道PBCH参数的对比

Parameters	4G(LTE)	5G (NR)
传输信道	BCH	BCH
物理信道	PBCH	PBCH
（广播）周期	重发周期10ms，更新周期40ms	可配置，默认发送周期20ms, 更新周期80ms
信道编码	Tail Bit Convolution encoding: 尾比特卷积编码	Polar Coding: Polar码
调制方式	QPSK	QPSK
资源分配	频域6个RB(72个子载波) 第一个子帧第二个slot的0，1，2，3个符号	在OFDM的符号1，2，3上发送在符号1&3的0-239子载波；当符号2用于子载波0-47和192-239

3.5 MIB消息的编码过程以及MIB消息到物理资源块PRB的映射过程

（1）RRC层按照协议规定，向物理层发送MIB信息更新。

NR是32bit
LTE是14bit+10bit；

（2）物理层对MIB消息添加CRC。

NR添加24bit CRC, 得到56bits的数据。32bit有效数据扩展成了56bits
LTE添加16bit的CRC，得到40bits的数据。24bit有效数据扩展成了40bits

（3）物理层对MIB消息进行物理层编码和速率匹配RM(Rate Match)

NR得到864bits的编码后的数据。32bit有效数据扩展成了864bits，采用QPSK编码，需要432个RE.
LTE得到480bits的编码后的数据。24bit有效数据扩展成了480bits, 采用QPSK编码，需要240个RE.

（4）更新间隔：

NR的是80ms，
LTE是40ms；

（5）调制

NR: QPSK调制, 2bits
LTE: QPSK调制，2bits

（6）RE时频资源映射

NR: 864/2=432个RE , 24个PRB
LTE: 480/2=240个RE , 6个PRB

3.6 PBCH信道的子载波间隔

PBCH信道的子载波间隔与主同步信号PSS/辅同步信号SSS使用相同在子载波间隔。

主同步信号PSS/辅同步信号SSS的子载波间隔取决高频载波的频段。如下图所示：

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第1章 物理广播信道PBCH承载的内容

1.1 概述

1.2 PBCH在SSB中的位置

1.3 PBCH信道内部的子载波结构