eMTC Introduction
BL/CE: Bandwidth-reduced Low-complexity and Coverage Enhanced,R13中对CAT.M(eMTC) UE的代称;
1物联网几个标准的对比
? 3GPP物联网标准包括:
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Cat. 1 Cat. 0(MTC) Cat. M(eMTC) NB-IOT
:R8就已经发布 :R12发布 :R13发布
:R13与eMTC同版本发布
? Cost reduction
CAT.0 和CAT.M的数据有效带宽是相同的(都是6个RB带宽),在36.306协议中定义的一个子帧内上下行最大传输数据量也是相同的。但是CAT.0是按照小区带宽来接收的,因此收发过程中不需要接收发送频点的retuning。CAT.0是一个过渡协议,是在CAT.M没有release的时候的过渡标准。
Table 4.1A-1: Downlink physical layer parameter values set by the field ue-CategoryDL
UE DL Category Maximum number of DL-SCH transport block bits received within a TTI (Note 1) 1000 1000 10296 Maximum number of bits of a DL-SCH transport block received within a TTI 1000 1000 10296 Total number of Maximum number soft channel of supported bits layers for spatial multiplexing in DL 25344 25344 250368 1 1 1 DL Category M1 DL Category 0 (Note 2) Category 1 Table 4.1A-2: Uplink physical layer parameter values set by the field ue-CategoryUL
UE UL Category Maximum number of UL-SCH transport block bits transmitted within a TTI 1000 1000 5160 Maximum number of bits of an UL-SCH transport block transmitted within a TTI 1000 1000 5160 Support for 64QAM in UL UL Category M1 UL Category 0 Category 1 No No No ? eMTC可以支持VoLTE,NB-IOT不能支持。
? eMTC支持切换重选等移动性需求,NB-IOT不支持(后续可能增强支持)。
? 物理层参数对比eMTC Vs NB-Iot Vs Legacy LTE
系统带宽 工作模式 最大传输速率 频带部署方式 LTE R9 1.4M/3M/5M/10M/15M/20M full duplex FDD or TDD DL: 150Mbps; UL 50Mbps LTE授权频段 NB-IoT 200kHz half-duplex FDD(typeB) DL/UL: ~60 kbps/~50kbps 带内,带外,保护带三种部署方式 Cat.M 1.4M half-duplex or full-duplex, FDD or TDD DL/UL: 1Mbps LTE授权频段 目标是相比于R9中MCL最小的信道提升15dB的覆盖,差不多要求所有信道的MCL达到155dB 与R9相同 CEModeA: TM1/TM2/TM6/TM9; CEModeB: TM1/TM2/TM9 单天线或双天线发射分集,TM6可以支持单layer的CLSM 与R9相同 基本沿用R9的MIB,只是每个OS分别增加3~5次重传 SIB1-BR取代SIB1,固定时频资源调 度,不需要接收MPDCCH,没有 SI-RNTI 固定时频资源调度, 不需要接收MPDCCH,没有SI-RNTI 与R9基本相同, MPDCCH取代PDCCH 与R9基本相同 CEModeA支持CSI和SRS,CEModeB都不支持 PDSCH,增加重传,CEModeB还支持解调前的数据合并 QPSK/16QAM 1/3 turbo coding 多HARQ并行 单子帧传输一个传输块 MPDCCH(类似于EPDCCH) 占用单独的下行子帧 DCI format 6-0A/6-0B/6-1A/6-1B/6-2 PUSCH,增加重传,CEModeB还支持解调前的数据合并 15kHz sub-carrier spacing 1/3 turbo coding 单子帧传输一个传输块 UL-SCH和UCI在同一个子帧发送 多HARQ并行,异步HARQ,不支持自适应重传(没有PHICH) PSM ext. I-DRX(up to 44min) C-DRX(support 5.12s and 10.24s) 23 dBm, 20dBm FDD: PRACH(142dB); PUSCH(141dB) 覆盖范围(MCL) PDSCH(145dB); PBCH(149dB) (REF:3GPP36.888) Suppose cat.1 UE at data rate of 20kbps 子载波间隔 DL/UL: 15kHz 164dB for standalone, FFS others DL: 15kHz, UL: 15kHz or 3.75kHz 传输模式 同步信号 TM1-TM9 PSS/SSS MIB TM1/TM2 (单天线或双天线发送分集) NPSS/NSSS,构造以及相对间隔都与R9 PSS/SSS不同 重新设计的NPBCH,占用整个子帧 单独的SIB1-NB,调度和MCS都在MIB-NB中获得,没有SI-RNTI,不需要接收NPDCCH SIBx-NB的调度都在SIB1-NB里面,不需要接收NPDCCH NPRACH/NPDSCH DL: NRS UL: NDMRS 没有CSI,没有SRS NPDSCH QPSK 1/3 Tail biting convolutional coding 单HARQ 单个或多个子帧传输一个传输块 NPDCCH 占用单独的下行子帧 DCI Format N0/N1/N2 NPUSCH 15kHz or 3.75kHz sub-carrier spacing 1/3 turbo coding 以Resource Unit(可以跨多个子帧)作为传输块的传输单位 UL-SCH 和 UCI 在不同子帧发送 PSM ext. I-DRX(up to 3hr) C-DRX(support 5.12s and 10.24s) 23 dBm, others TBD SIB1, SI-RNTI加扰的PDCCH 系统信息 随机接入 解调信号 上下行信道探测 SIBx, SI-RNTI加扰的PDCCH Preamble/RAR/MSG3/MSG4 DL: CRS UL: DMRS 下行CSI,上行SRS PDSCH QPSK, 16QAM, 64QAMP 1/3 turbo coding 多HARQ并行 单子帧传输一个传输块或二个传输块 PDCCH 和PDSCH在同一个子帧,占用前几个OS DCI Format 0/1/1A/2/2A/3/3A… PUSCH 15kHz sub-carrier spacing 1/3 turbo coding 单子帧传输一个传输块或二个传输块 UL-SCH和UCI在同一个子帧发送 多HARQ并行,同步HARQ,支持自适应重传 下行数据信道 下行控制信道 上行数据信道 省电技术 Power Class DRX 23 dBm 2 eMTC基本参数和性能列表(与R9的对比)
eMTC基本特性:
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可以部署在任何LTE频段上
在同样的带宽内和其他LTE业务共存 支持FDD, TDD, half duplex modes LTE基站仅需要软件升级
Main PHY/RF features:
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窄带收发,1.08MHz bandwidth 窄带跳频以获得频率分集增益
上下行数据重传以获得覆盖增强(DL/UL harq都支持重传子帧解调前数据合并) 相比于Cat 0,reduced bandwidth, reduced TM support, reduced HARQ
Extended C-DRX and I-DRX
? Connected Mode(C-eDRX)
? Extended DRX cycles of 5.12s and 10.24s are supported ? Idle Mode(I-eDRX)
? Extended DRX cycles up to ~44min
3 物理层信道和信号描述
3.1 Narrowbands
BL/CE接收和发送的带宽被称为Narrowband,是在当前小区带宽中定义的连续6个RB,并且对小区整个带宽的Narrowband进行了编号,在PUSCH/PDSCH的调度Grant中,都会指示当前发送/接收使用哪一个narrowband。 协议描述如下:
A narrowband is defined as six non-overlapping consecutive physical resource blocks in the frequency domain. The total number of uplink narrowbands in the uplink transmission bandwidth configured in the cell is given by
ULNNBUL??NRB???
6????UL?1 in order of increasing physical resource-block The narrowands are numbered nNB?0,...,NNBnumber where narrowband nNBis composed of physical resource-block indices
UL?6nNB?i0?iif NRBmod2?0?ULULif NRBmod2?1 and nNB?NNB2 ?6nNB?i0?i?6n?i?i?1if NULmod2?1 and n?NUL2RBNBNB?NB0
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