(高清版)GB∕T 38641-2020 信息技术 系统间远程通信和信息交换 低功耗广域网媒体访问控制层和物理层规范

GB/T38641—2020信息技术系统间远程通信和信息交换低功耗广域网媒体访问控制层和国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会IGB/T38641—2020 Ⅲ 12术语和定义、缩略语 12.1术语和定义 1 13概述 34物理层 34.1上行物理信道 34.2下行物理信道 4.3物理层通用处理 4.4物理层过程 28 5.1MAC协议格式 47 5.3变量和常量 Ⅲ1本标准规定了采用NB-IoT技术的低功耗广域网媒体访问控制层和物理层规范，包括物理层的上ARQ:自动重传请求(AutomaticRBCCH:广播控制信道(BroadcastControlCHannel)BCH:广播信道(BroadcastCHannel)BPSK:二进制相移键控(BinaryPhaseShiftKeying)BSR:缓存状态报告(BufferStatusReport)BS:缓存区数据量大小(BufferSize)CCCH:公共控制信道(CommonCRC:循环校验码(CyclicRedundancyCode)DL-SCH:下行链路共享信道(DownLinkSDPR:数据量和功率余量报告(DatavolumeandPowerheadroomReport)DRX:不连续接收(DiscontinuousReNB:演进型UMTS陆地无线接入基站(E-UTRANodeB)E-UTRA:演进型UMTS陆地无线接入(EvolvedUMTSTerrestrialRadioAccess)E-UTRAN:演进型UMTS陆地无线接入网络(E-UTRANetwork)GSM:全球移动通信系统(GlobalSystemforMobileCommunication)HARQ:混合自动重传请求(HybridAutomati2NAS:非接入层(NonAccessSRA-RNTI:随机接入RNTI(RandomAccessRNTI)3目标，终端使用1.5AA电池可以工作十年。低功耗广域网的协议栈见图1,其中UE指移动设备和通用NASNAS——窄带物理上行共享信道格式2:用于携带上行控制信息。每个时隙中的传输信道或信号可用一个或多个资源格表示，每个资源格由N"个子载波和Ny记为ns,其中子载波间隔等于15kHz时，ns∈{0,1,...,19},子载波间隔等于3.75kHz时，4Ni子载波Ni子载波上行带宽与子载波数Ny和时隙长度TsIot的关系如表1所示。子载波间隔天线端口为0号的单一天线端口被用于所有上行传输。资源格中每个单元称为资源元素，对应唯一的序号对(k,l),其NL-1分别是频域和时域索引。资源元素(k,l)对应一个复数值ak,z。对于不用于传输物理信道或资源单元是窄带物理上行共享信道至资源元素的映射。时域中连续Nm×NSbs个SC-FDMA符波个数)的取值见表2。5窄带物理上行共享信道格式格式1171386421414b⁹(i)=(b(9(i)+c9(i))mod窄带物理上行共享信道格式11216每个码字的复值符号映射到物理层，码字q的复值调制符号映射到层x(i)=[x(0(i)..x(0-1)(i)],i=0,1,..,Msym-1,其中层数v复值符号块d(0),...,d(Msyb—1)被分个子集，每一个子集对应一个SC-FDMA符号。对于输入的矢量块[y⁰](i)..y⁰-1](i)]T,i=0,1,..,M!ynb-1,预编码输出的映射到资源单元中z⁰)(i)=y⁰(i)…窄带物理上行共享信道映射到一个或多个资源单元，资源单元数目记为Nru,每个资源单元可被输窄带物理上行共享信道的子载波上。根据用于传输参考信号和不用于传 (5) (6)如果NsIots个时隙映射或重复映射过程中，出现与窄带物理随机接入信道资源相重叠的资源元——对于△f=3.75kHz,原来在重叠的NsIos个时隙中的窄带物理上行共享信道传输将会推迟到与任何已配置的窄带物理随机接入信道资源重叠且第一个时隙共享信道的传输时间和/或由于与窄带物理随机接入信道资源重叠导致的窄带物理上行共享信道延迟时间达到256×30720T,时，需要插入40×30720T,长度的间隔，窄带物理上行共享信道推迟到间隔数srs-SubframeConfig中配置的SRS符号重叠的SC-FDMA资源元素，但这些重叠的资源元素不物理层随机接入前导码是基于单子载波跳频符号组，如图3所示。随机接入符号组包括长度为Tcp的循环前缀和5个相同符号组成总长度为TsEq的序列部分。表4列出随机接入前导参数。表4随机接入前导参数前导结构01连续传输的4个符号组组成的前导码支持NNPRACH次重复传输。MAC层触发的随机接入前导码——每个窄带物理随机接入信道尝试的重复——用于计算指示UE支持多载波Msg3传输的窄带物理随机接入信道子载波范围起始子载波索窄带物理随机接入信道仅可在满足n₁mod(NNPRACH/10)=0无线帧起始时刻之后的30720T。个时间单元后开始传输。窄带物理随机接入信道传输4×64(Tcp+TsεQ)个时间单元后，应插入40×30720T。个时间单元的间隙。持多载波Msg3传输。78窄带物理随机接入信道频率位置约束为NRA=12个子载波之内。12个子载波内可使用跳频，其nβA(i)=nsum+nRA(i)………(7)nsA(i)——定义如式(9)或式(10)所示。f(t)定义如式(11)所示且f(-1)=0。ROWBAND_PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+PLe}[dBm]的要求；9前导结构第2个窄带物理随机接入信道符号组(SG1)和第3个符号组(SG2)间采用7.5kHz的跳频间隔第3个窄带物理随机接入信道符号组(SG2)和第4个符号组(SG3)间采用-1.25kHz的跳频第4个窄带物理随机接入信道符号组(SG3)和第5个符号组(SG4)间采用-7.5kHz的跳频间隔第5个窄带物理随机接入信道符号组(SG4)和第6个符号组(SG5)间采用30kHz的跳频间隔第6个窄带物理随机接入信道符号组(SG5)和第7个符号组(SG6)间采用-30kHz的跳频间隔4.1.5解调参考信号序列NU=1时参考信号序列F,(n)定义如式(13)所示：1以及u按照4.1.5.3中组跳开启时窄带物理上行共享信道格式1,w(n)的取值如表6所示。u01111111111111111111111111211111111311111111411111115111111161111111171111111181111l111911111111111111111111111111l11111111111111111111111111111窄带物理上行共享信道格式1的参考信号序列定义如式(14)所示： (14)窄带物理上行共享信道格式2的参考信号序列定义如式(15)所示：rm(3n+m)=w(m)r,(n),m=0 表7w(m)定义序列索引02r.(n)=emei(m)/4,u0111213314115136117118113913131133 011113131111313313211333131314131313131511311311361373113383131131933111333333313131311113111311111表10NRU=12时φ(n)定义 0133311313113331132131111343111135313163333173383ll319331111313313313133111113331333l3333131l31131133313l133313311113131311113113111131311131131331113313313333333333333331表11α定义αα11223对窄带物理上行共享信道格式1的参考信号，可开启序列组跳。时隙n₈上序列组数目u由组跳模式fg(ns)和序列转换模式fs按式(18)确定：u=(fgh(n₅)+fss)modNRU…………(18)式中：NRU——每个资源单元中可用的参考信号序列数目，如表12所示。N136序列组跳可由高层小区特定参数groupHoppingEnabled控制开启。通过高层参数groupHopping-Disabled可关闭特定UE的序列组跳，除窄带物理上行共享信道传输对应于随机接入响应授权或者基于竞争随机接入过程中部分相同传输块的重传。组跳模式fgh(ns)定义如式(19)所示：'是资源单元的第一个时隙编号。伪随机序列c(i)由4.3.1定义。NRU=1时，伪随机序列生成器在资源单元开始时初始化为,NRU>1时，伪随机序列生成器在每个偶数时隙初始化为序列转换模式f定义如式(20)所示：fss=(Nor+△ss)modNRU………(20)式中，△ss∈{0,1,..,29}由高层参数groupAssignmentnpusch确定，如果未收到高层参数通知，则序列r(·)与幅度比例因子βnpUsch相乘后并从r(0)开始按顺序映射至子载波上。映射过程中使用的子载波集应与4.1.3.6中相应的窄带物理上行共享信道传输所使用的子载波集相同。资源元素(k,l)的映射先以序号k递增的顺序式进行，然后以l顺序。时隙中的符号索引l如表13所示。窄带物理上行共享信道格式l的值子载波间隔3.75kHz子载波间隔15kHz4324.1.6SC-FDMA基带信号生成每个时隙中SC-FDMA符号从l=0开始按照l的递增顺序传输，其中l>0的SC-FDMA符号从一个时隙中的时刻开始。NRU=1时，上行时隙中第1个SC-FDMA符号子载波序号k的时间连续信号sa,z(t)定义如式sb,z(t)=aA(-),·ei,·ei2=(k+1φk.=p(ĩmod2)+φA()i=0,1,..,MNPUSCHNRuNS发送。N循环前缀长度Ncp,每个时隙中SC-FDMA符号应从l=0开始按增序传输，l>0时起始时刻为。当△f=3.75kH2时，T中剩余的2304T,不传输数据并且设置为将每一个天线端口上的复值基带信号调制和上变频到载波频率的过程如图6所示，复值基带信号X每个时隙中天线端口的传输信号可用一个由单位资源块组成的资源格来描述。频谱间隔仅支持天线端口p的资源格如图7所示，资源格中的每个元素叫做资源元素，通过索引(k,l)MRB子载波只支持类型B半双工FDD操作。对每个码字q,比特块b⁹(0),...,b⁹(M⁹-1)(其中M²表示窄带物理下行共享信道中码字q的比特数),调制之前按式(24)加扰，生成加扰比b⁴(i)=(b⁴(i)+c⁴(i))mod2……若窄带物理下行共享信道承载BCCH,加扰序列生成器初始化如式(25)所示：Cimit=nRnn·2¹⁵+(Npll+1)((n,mod61)+1) (25) (26)窄带物理下行共享信道重复且窄带物理下行共享信道不承载BCCH时，加扰序列生成器在每对每个码字q,扰码比特块b9(0),..,59(M2-1)将按4.3.2进行调制，调制方式见表15,调制表15调制方案窄带物理下行共享信道x(0(i)=d⁰(i) (27)Ml=Mm,然后根据式(28)进y(D)(i)=x0(i) (28)式中，y(P(i)表示天线口p的信号，其中p=0,...,P-1且小区专用参考信号的天线端口数为P∈{1,2,4},M鄂=Mys。窄带物理下行共享信道使用与窄带物理广播信道窄带物理下行共享信道可映射至一个或多个子帧，记为NsF,且每个窄带物理下行共享信道传输——资源元素(k,l)未用于传输NRS;且 子帧中第一个时隙中的索引Z满足I≥,其中L由4.4.5.2.5定义。元素(k,l),先按照k递增的顺序然后按照1递增的顺序进行。对于不承载Bb(i)=(b(i)+c(i))mod2………(31)窄带物理广播信道x(0)(i)=d⁰(i) (32)并且Msym=Mm。然后再根据式(33)进行预编码： (33)其中，y(P)(i)表示天线口p的信号，其中p=0,...,P-1,且小区专用参考信号的天线端口数为每个天线端口的复值符号块y(D(0),..,y(D)(Msymb-1)从满足njmod64=0的无线帧开始，在64个连续无线帧中的子帧0中传输。正常循环前缀下Msymb=800。定义y?P)(0),..,y?(K-1)为在无线帧f=n,mod64中子帧0上传输的复值符号块，yP)(i)如式(34)所示：yP(i)=0(i)y(D)(K[f/8]+i)所示。Cm=(NIi+1)(n,mod8+1)³·2在映射过程中，UE应假定存在天线端口0～3的小区专有参考信号和天线端口2000和2001的窄每个下行控制信息为小区和RNTI传输下行或上行调度信息。RNTI隐式编码采用CRC。DCI格式N0用于在上行小区中调度窄带物理上行共享信道。以下信息通过DCI格式N0传输：——用于格式N0/格式N1区分的标记-1比特，其中值0表示格式N0,值1表示格式N1;DCI格式N1用于一个小区中一个窄带物理下行共享信道码字的调度和用于由窄带物理下行控制信道命令发起的随机接入过程。与窄带物理下行控制信道命令对应的DCI由窄带物理下行控制信道承载。以下信息通过DCI格式N1传输：——用于格式N0/格式N1区分的标记，1比特，其中值0表示格式N0,值1表示格式N1;——HARQ-ACK资源；窄带物理下行控制信道格式0112每个子帧中控制信道上传输的比特块b⑩(0),.,b⁴(M²-1)可被复用，形成比特b(0(M2—1),b¹)(0),..,b¹(M-1),...,b("PDCcab(0(0),..,b00(M2-1),b¹)(0),..,b¹)(M₂-1),.,b("PDcca-1)(0),..,b0WPDCCa-1(M{ZPDCcn-1)一b(i)=(b(i)+c(i))mod2…………(37)c(i)——定义见4.3.1。加扰序列在子帧k。以及其后每第4个窄带物理下行控制信道子帧处初始加扰比特块b(0),..,5(Mot-1)使用QPSK调制方式调制—1)。调制方案如表18所示。表18窄带物理下行控制信道调制方案窄带物理下行控制信道 (39) (40)复值符号块y(0),..,y(Msmb-1)基于以下准则从y(0)开始按序映射至关联天线端口的资源元——资源元素(k,l)被UE假定为不用于NRS;且天线端口p上且满足上述准则的资源元素映射，应按照先k升序然后l升序的顺序从每个子帧的UE获得operationModeInfo之前，UE假定在序号0和4的子帧以及不包含NSSS的子帧9中存NSSS的子帧9中存在窄带参考信号传输。的子帧9以及在有效下行子帧中存在窄带参考信号传输，在其他下行子帧中不存在窄带参考当UE接收到指示inband-SamePCI或inband-DifferentPCI的高层参数operationModeInfo时，执——在UE获得SystemInformationBlockTypel-NB之前，UE假定在子帧0、4和不包含NSSS的子帧9中存在窄带参考信号传输。——在UE获得SystemInformationBlockTypel-NB之后，假定在子帧0、4、不包含NSSS存在DL-CarrierConfigDedicated-NB且存在inbandCarrierInfo的载波上，UE假定在子帧序号0、窄带参考序列rr,m(m)定义如式(41)所示：n、—一个无线帧中的时隙号；l——一个时隙中的OFDM符号序号；c(i)——伪随机序列，见4.3.1。伪随机序列在每个OFDM符号起始处初始化，初始值如式(42)Cimit=210·(7·(n₃+1)+l+1)·(2·Nl+1)+2·Nip-+1——用于小区专有参考信号的天线端口{0,1}分别相当于用于窄带参考信号的天线端口{2000,——小区专有参考信号在窄带参考信号可用的所 a(p=r1,m(m′)…………(43)用于在一个时隙内任何天线端口上的窄带参考信号传输的资源元素(k,l)不会用于在同一时隙中根据上述定义，图8是用于参考信号传输的资源元素。符号Rp用于表示天线端口p的参考信号XRkRXRkRKkR四k图8下行窄带参考信号映射(正常循环前缀)用于窄带主同步信号的序列d,(n)根据其中，Zadoff-Chu根序列索引u=5,对应不同符号索引l的S(l)由表19给出。表19S(1)定义正常11111111UE假定窄带主同步信号不是在与任何下行参考信号相同的天线端口上发送。UE假定给定子帧射到每个无线帧的子帧5中的资源元素(k,l)上。对于与小区专有参考信号的资源元素重叠的资源元素(k,l),相应的序列元素d(n)不用于NPSS,但会在映射过程中被计数。窄带辅同步信号用于指示504个唯一的物理层小区标识。用于窄带辅同步信号的序列d(n)根据式(45)从频域Zad二进制序列由表20给出。q01111111111111111111111111111111111111111112311111 -1 -1-11UE假定窄带辅同步信号不在与任何下行参考信号相同的天线端口上发送。UE假定给定子帧中序列d₁(n)按顺序映射到资源元素(k,l)上，在满足nymod2=0的无线帧中子帧9的最后NNSs个符号上，首先按照12个子载波上索引k的升序进行映射，然后按照索引l的升序进行映射，其中NNS由表21给出。表21NSSS符号数素d(n)不用于NSSS。对于高层参数operationModeInfo未指示“inband-SamePCI”的载波，对于存在高层参数Carri-erConfigDedicated-NB并且不存在高层参数inbandCarrierConfigDedicated-NB和inbandCarrierInfo且高层未指示Nol等于Ni载波，天线端口p中下行链路时隙中的OFDM符号l上的时间连续信号s(D)(t)定义如式(47)所示：N=2048;如果资源元素(k,I′)用于除窄带定位参考信号之外的信号发送，则θ.=j2πfnB-IorT₅,否则其为0。fnp-1or是PRB的中心频率减去LTE信号的中心频率得到的频率每个天线端口上的复值SC-FDMA基带信号调制和上变频至载波频率的过程如图9所示。XX—sin(2πf)s(()4.3物理层通用处理4.3.1伪随机序列产生伪随机序列由长度为31的Gold序列产生。长度Mpn的伪随机序列c(n)(n=0,1,..,Mp-1)定义如式(49)所示：c(n)=(x₁(n+Nc)+x₂(n+Nc))mod2 (49)x₁(n+31)=(x₁(n+3)十x₁(n))mod2x₂(n+31)=(x₂(n+3)十x₂(n+2)十x₂(n+1)+x₂(n式中，Nc=1600,第一个m序列初始化为x₁(0)=1,x₁(n)=0,n=1,2,...,3式(50)进行初始化，其数值取决于序列的具体应用。4.3.2调制映射调制映射采用二进制数0和1作为输入，产生复值调制符号x=I+jQ作为输出。BPSK调制时，单比特b(i)按表22映射为复值调制符号x=I+jQ。IQ01QPSK调制时，两比特对b(i),b(i+1)按表23映射为复值调制符号x=I+jQ。表23QPSK调制映射IQ4.4物理层过程4.4.1同步过程小区搜索指UE获取与小区时间和频率同步并检测窄带物理层小区ID的过程。对于一个小区，如果高层参数operationModeInfo指示inband-SamePCI,或samePCI-Indicator指示samePCI,则UE可以假定物理层小区ID与小区的窄带物理层小区ID相同。在下行链路中传输窄带主同步信号和窄带辅同步信号促进小区搜索。UE假定天线端口2000～2001和服务小区的窄带主/辅同步信号的天线端口是准共位置的。UE基于接收到的定时提前命令用于调整窄带物理上行共享信道的上行链路发送定时。定时提前命令指示相对于当前上行链路定时的上行链路定时的变化，以16T。的倍数为调整单位。随机接入响应时，11位定时提前命令TA,按TA=0,1,2,...,1282的索引值来指示NtA值，其中时间对齐的量值根据NTA=TA×16确定。其他情况下，6位定时提前命令TA按TA=0,1,2,...,63的索引值来指示当前NIA值(NTA.ola)调整到新NrA值NTA,cw,其中NTA,mcw=NIA.ola+(TA-31)×16。其中，通过正或负的NrA值的调整分别指示上行链路发送定时提前或延迟。当定时提前命令的接收在下行子帧n结束时，相应的上行链路传输定时的调整应当从第n+12个DL子帧结束之后的第一个可用的上行时隙开始，并且第一个可用的上行链路时隙是窄带物理上行共享信道传输的第一个时隙。当上行时隙n和上行时隙n+1中的UE的上行窄带物理上行共享信道传输由于定时调整而重叠时，UE应当完成上行时隙n的传输，而不传输上行链路时隙n+1中的重叠如果接收的下行链路定时改变且未被补偿，或者仅在未收到定时提前命令时被上行链路定时调整部分地补偿，则UE相应地改变NTA。4.4.2功率控制4.4.2.1上行功率控制上行功率控制调整不同物理信道的发送功率值。用于窄带物理上行共享信道传输的UE发射功率(单位为dBm)的定义如下。对于上行时隙i中服务小区c的窄带物理上行共享信道传输，UE发射功率PNPUScH,e(i)由式(51)和式(52)给出。如果分配的窄带物理上行共享信道RU重复次数大于2,PNPUSCH,e(i)如式(51)所示：PcMAx,(i)——服务小区c的UL时隙i中定义的配置UE发射功率；MNpUscH,e(i)——对于3.75kHz子载波间隔是{1/4},对于15kHz子载波间隔是{1,3,6,12};之和组成的参数，其中c(j∈{1,2})。对于对应于动态调度授权的窄带物理上行共享信道(重新)传输，则j=1,对于与随机接入响应授权对应的窄带物理上行共对于j=1,对于窄带物理上行共享信道格式2,αe(j)=1;对于窄带物理上行共享信道格式1,αe(j)Power+nrs-PowerOffsetNonAnchor-NRSRP,其中nrs-Power由高层提供，若nrs-powerOffsetNon-PH.(i)=PCMAx,e(i)一{Po_NPUSCH,e(1)+α(1功率余量应取标准中定义的[PH1,PH2,PH3,PH4]dB中最接近的值，并由物理层传送到更=min{PcMAx,e(i),NARROWBAND_PREAMBLE_RECEIVED_TARGE0123保留Nr-bit=15,从MSB开始到LSB结束的15位内容如下：——子载波间隔△f=0表示为3.75kHz,△f=1表示为15kHz,长度为1比特；——调度延迟字段Iplay,对于Iplay=0,ko=12,其中下行子帧n是发送与窄带随机接入响应授权——Msg3重复次数NRp,长度为3比特；——表25给出的MCS索引，分别指示TBS、调制和用于Msg3的RU数量，长度为3比特；Msg3首次传输的冗余版本为0。表25Msg3窄带物理上行共享信道的MCS索引调制调制RU数目“000”4“001’3“010”1f011’保留保留保留保留100”保留保留保留保留101’保留保留保留保留110’保留保留保留保留111’保留保留保留保留给定服务小区，当UE检测到具有DCI格式N0的窄带物理下行控制信道在有效下行子帧n时结束传输，UE将在n+k。下行子帧之后使用窄带物理上行共享信道格式1在N个连续上行时隙n;(i=子帧和相应DCI中的DCI子帧重复次数字段确定；——N=NrpNruNybs,其中Nrep由相应DCI中的重复次数字段确定，N3s是相应DCI中对应的——no是从子帧n+k。之后开始的第一个上行时隙；08123搜索空间C-RNTI扰码的用户专有搜索空间搜索空间C-RNTI扰码的用户专有搜索空间搜索空间类型2公共搜索空间 根据表31由相应DCI中重复次数字段确定重复次数N表30窄带物理上行共享信道的资源单元数NRU0011223344556687011224384567表32△f=15kHz时为窄带物理上子载波指示字段I预留——读取DCI中调制和编码方案字段Imcs;且——计算分配的子载波总数NRU、资源单元数NRu和重复数NRp。表33NRU=1时窄带物理上行共享信道的调制和TBS索引MCS索引IMcs001122223234245256267278289292rviax(j)=2×mod(rvpci+j,2)………………(54)。UE应根据Its、Iru和表34确定用于窄带物理上行共享信道的TBS。当NRU=1时，Irss根据表33确定，否则Ips=IMcs。表34窄带物理上行共享信道传输块大小表012345670123456表34(续)01234567789——子帧n;(i=0,1,..,N-1)是N个连续不包含SI信息的有效下行子帧，其中n₀<n₁<——k。是从下行子帧n+5开始直到no为止的有效子帧数量。对于DCI格式N1,k。根据表表35DCI格式N1的k₀00014表35(续)2834567UE禁止在窄带物理上行共享信道传输结束之后的3个下行子帧中进行数据传输。如果高层配置UE对由P-RNTI进行CRC加扰的窄带物理下行控制信道进行解码，则UE根据表36中任何组合解码窄带物理下行控制信道和对应的窄带物理下行共享信道，P-RNTI对窄带物理下行表36P-RNTI配置的窄带物理下行控制信道和窄带物理下行共享信道搜索空间对应窄带物理下行控制信道的窄带物理下行若窄带物理广播信道天线数目为1,则使用端口2000(见4.4.5.2.(见4.4.5.2.3)如果高层配置UE对由RA-RNTI进行CRC加扰的窄带物理下行控制信道进行解码，则UE根据表37中任何组合解码窄带物理下行控制信道和对应的窄带物理下行共享信道，RA-RNTI对窄带物理搜索空间对应窄带物理下行控制信道的窄带物理下行DCI格式N1若窄带物理广播信道天线数目为1,则使用端口2000(见4.4.5.2.(见4.4.5.2.3)如果高层配置UE在非随机接入过程中对由C-RNTI进行CRC加扰的窄带物理下行控制信道进行解码，则UE根据表38中任何组合解码窄带物理下行控制信道和对应的窄带物理下行共享信道，表38C-RNTI配置的窄带物理下行控制信道和窄带物理下行共享信道搜索空间对应窄带物理下行控制信道的窄带物理下行DCI格式N1若窄带物理广播信道天线数目为1,则使用端口2000(见4.4.5.2.(见4.4.5.2.3)如果高层配置UE在随机接入过程中对由临时C-RNTI进行CRC加扰的窄带物理下行控制信道进行解码，且未配置对由C-RNTI进行CRC加扰的窄带物理下行控制信道进行解码，则UE根据表39中任何组合解码窄带物理下行控制信道和对应的窄带物理下行共享信道，临时C-RNTI对窄带物理下如果高层配置UE在随机接入过程中对由C-RNTI进行CRC加扰的窄带物理下行控制信道进行解码，则UE根据随机接入过程中窄带物理下行控制信道和表39中定义的任何组合解码窄带物理下行控制信道和对应的窄带物理下行共享信道，C-RNTI对窄带物理下行控制信道对应的窄带物理下行共表39随机接入过程中窄带物理下行控制信道和窄带物理下行共享信道搜索空间对应窄带物理下行控制信道的窄带物理下行DCI格式N1若窄带物理广播信道天线数目为1,则使用端口2000(见4.4.5.2.(见4.4.5.2.3)对于携带SystemInformationBlockTypel-NB和SI-messages的窄带物理下行共享信道来说，UE按照表40的传输方案进行窄带物理下行共享表40SI-RNTI配置的窄带物理下行控制信道窄带物理下行共享信道传输方案若窄带物理下行共享信道天线数目为1,则使用单天线端口(见4.4.5.2.2),否则发射分集(见4.4.5.2.3)对于窄带物理下行共享信道的单天线端口传输方案(端口2000),UE在单天线端口上发送信号时，y(D(i)=x0(i)………………(55)p∈{0,4,5}是用来作为物理信道传输的单天线端口号；对于窄带物理下行共享信道的发射分集传输方案，UE假定在窄带物理下行共享信道上进行eNB用于窄带物理下行共享信道的DCI格式N1和N2(寻呼)中的资源分配信息向UE的调度指示——子帧数量NsF由对应DCI中资源分配字段Is根据表41确定；——重复次数Nrp由对应DCI中重复次数字段Irp根据表42确定。0112233445668701122438456789携带SystemInformationBlockTypel-NB的窄带物理下行共享信道重复次数按照表43根据高层配表43携带SystemInformationBlockType¹-NB的窄带物理下行共享信道的重复次数schedulingInfoSIB1值窄带物理下行共享信道重复次数041823448564788948保留携带SystemInformationBlockTypel-NB窄带物理下行共享信道第一次传输的起始帧由表44窄带物理下行共享信道重复次数窄带系统消息块1重复起始帧编号40Nipelmod4=2Nipelmod4=38001用于窄带物理下行共享信道的起始OFDM符号由子帧k中第一时隙索引lpanstart给出，执行如下a)当子帧k是用于接收SIB1-NB的子帧时，如果高层参数operationModeInfo为00或01,则b)如果窄带物理下行共享信道携带SystemInformationBlockTypel-NB参数，确定传输块长度，否则读取DCI中资源分配字段Isr,确定其TBS。TBS根据表45的确定，如果高层参数operationModeInfo设置为00或01,则0≤ITs≤10。表45传输块大小表012345670123456789TBS由表46的ITss给出。0123456789保留4.4.5.3报告ACK/NACK的终端处理过程供ACK/NACK;UE在N个连续上行时隙中使用窄带物理上行共享信道格式2传输ACK/NACK响——N由用于配置与Msg4窄带物理下行共享信道传输相关的窄带物理随机接入信道资源的高层参数ack-NACK-NumRepetiti——ACK/NACK分配的子载波和k。的值根据表47和表48确定。表47窄带物理上行共享信道子载波间隔△f=3.75kHz时ACK/NACK子载波和k₀ACK/NACK子载波012345678900112233405162738091230表48(续)ACK/NACK子载波123UE根据高层信令的配置监视窄带物理下行控制信道候选集(见4.2.5.1),其中监视指按照所有被监测的DCI格式尝试解码候选集中的每个窄带物理下行控制信道候选。——窄带物理下行控制信道类型1公有搜索空间；——窄带物理下行控制信道类型1公有搜索空间；UE不需要同时监听以下空间：——窄带物理下行控制信道用户专有搜索空间和窄带物理下行控制信道类型1公有搜索空间；——窄带物理下行控制信道用户专有搜索空间和窄带物理下行控制信道类型2公有搜索空间；——窄带物理下行控制信道类型1公有搜索空间和窄带物理下行控制信道类型2公有搜索空间。聚合等级L'∈{1,2}和重复等级R∈{1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024,2048}的窄带物理下行控制信道搜索空间NSI'R)由窄带物理下行控制信道候选集定义，其中每个窄带物理下行控制信道候选在开始于子帧k且不包含传输SI消息子帧的连续R个有效下行子帧上重复。对于窄带物理下行控制信道的用户专有搜索空间，搜索空间的聚合等级和重带物理下行控制信道候选在表49中列出，其中Rma对应高层配置参数npdcch-NumRepetitions。对于窄带物理下行控制信道类型1公有搜索空间，搜索空间的聚合等级和重复等级在表50中列对于窄带物理下行控制信道类型2公有搜索空间，定义搜索空间的聚合等级和重复等级以及相应的要监控的窄带物理下行控制信道候选在表51中列出，其中Rm对应高层配置参数npdcch-Num-c)对于窄带物理下行控制信道类型2公有搜索空间：——根据高层参数npdcch-StartSF-CSS-RA确定G;表49窄带物理下行控制信道用户专有搜索空间候选R要监控的窄带物理下行控制信道候选的NCCE索引112124124注1:{x},{y}表示要监控的窄带物理下行控制信道格式0候选的NCCE索引为“x”,以及行控制信道格式0候选的NCCE索引为“y”。注2:{x,y}表示要监控的窄带物理下行控制信道格式1候选的NCCE索引为“x”和“y”。表50窄带物理下行控制信道类型1公有搜索空间候选R候选的NCCE的索引112124124812481248124812481248148141818 表51窄带物理下行控制信道类型2公有搜索空间候选R112124124注：{x,y}表示要监控的窄带物理下行控制信道格式1候选的NCCE的索引为“x”和“y”。如果UE检测到使用DCI格式N0且在子帧n结束的窄带物理下行控制信道或者接收到携带有随机接入响应授权且在子帧n结束的窄带物理下行共享信道，并且如果相应的窄带物理上行共享信道格式1传输从n+k开始，则UE不需要在从子帧n+1开始到子帧n+k-1的任何子帧中监测窄带物理如果UE检测到使用DCI格式N1或N2且在子帧n结束的窄带物理下行控制信道，并且如果相应的窄带物理下行共享信道传输从n+k开始，则UE不需要在从子帧n+1开始到子帧n+k-1的任如果UE检测到使用DCI格式N1且在子帧n结束的窄带物理下行控制信道，并且如果对应的窄带物理上行共享信道格式2传输从子帧n+k开始，则UE不需要在从子帧n+1开始到子帧n+k-1如果UE检测到使用DCI格式N1且在子帧n结束的窄带物理下行控制信道，其中，DCI格式N1从子帧n+1开始到子帧n+k—1的任何子帧中监测窄带物理下行控制信道。如果UE有窄带物理上行共享信道传输且在子帧n结束，则UE不需要在从子帧n+1开始到子帧如果UE接收到在子帧n结束的窄带物理下行共享信道传输，并且如果UE不需要发送对应的窄带物理上行共享信道格式2,则UE不需要在从子帧n+1开始到子帧n+12开始的任何子帧中监测窄如果窄带物理下行控制信道搜索空间的一个窄带物理下行控制信道候选在子帧n结束，并且如果UE被配置为监控起始子帧k。位于子帧n+5之前的另一个窄带物理下行控制信道搜索空间的窄带物理下行控制信道候选，则UE不需要监测窄带物理下行控制信道搜索空间的窄带物理下行控制信道如果高层参数operationModeInfo指示inband-SamePCI,则UE根据表52从高层参数euSequenceInfo推导出小区专有参考信号序列和信道栅格偏移，其中E-UTRAPRB索引n'pB定义为012345675895——载波指示取值范围是{0,1,…,15};——基于单个窄带物理随机接入信道符号数的信号子载波指示取值范围{0,1,…,47};MACPDU是在长度上以字节对齐的比特串(即8比特的倍数)。见图10,比特串采用表格的形子头子头MAC载荷子头子头控制单元1控制单元2填充子头子头子头MAC头MAC头和MACSDU的长度可应一个MACSDU或一个MAC控制单元或填充。除MACPDU内最后一个子头以及固定长度MAC控制单元的子头之外，MACPDU子头包含五个或六个头字段R/F2/E/LCID/(F)/L。MACPDU内最后一个子头以及固定长度的MAC控制单元子头包含四个头字段R/F2/E/LCID。填充对应的MACPDU子头也包含四个头字段R/F2/E/LCID。具体如图11～图13所示。字节2字节2字节3图11R/F2/E/LCID/F/LMAC子头图13R/F2/E/LCIDMAC子头MACPDU子头的顺序与对应的MACSDU、MAC控制单元以及填充的顺序一致。MAC控制单元位于所有MACSDU的前面。当需要填充1字节或2字节时，与该填充对应的1个或2个子头应置于MACPDU最起始的位置，其他子头之前。当填充0个或多个填充字节，填充位于MACPDU末尾每个MAC实体的每个TB块最多可传输一个MACPDU。BSR格式由相应MACPDU子头中LCID域标识，见表61。表53BSR的缓存大小等级缓冲区数据量大小(字节)缓冲区数据量大小(字节)0123456789C-RNTIMAC控制单元由MACPDU子头和由表57定义的LCID来标识。字节2UE竞争解决标识MAC控制单元通过携带表60中定义的LCID的MACPDU子头来标识。该数据量和功率余量报告MAC控制单元由CCCH的MACPDU子头或对应LCID的MACPDU子头识别，如表61所示。在Msg3发送数据量和功率余量报告MAC控制单元时不附加其他额外的子该MAC控制单元的长度固定为1字节，如图18和图19所示，其定义如下：——数据量DV:长度为4比特，数据量字段标识所有逻辑信道上的可用数据以及该TTI上所有已构造MACPDU之后尚未关联到某个逻辑信道的数据总量。数据量大小由字节数表示。它应包含所有可用于RLC层，PDCP层以及RRC层传输的数据。RLC和MAC头的大小在缓冲区大小计算时不考虑。取值见表54。——功率余量PH:长度为2比特，指示功率余量等级。上报的功率余量值与功率余量等级的对应关系见表55和表56所示，功率余量等级与具体的功率余量值的对应关系见表57、表58、表59。——PHSeg:功率余量值分段指示。其值为0表示PH值为扩展前的功率余量取值；其值为1、2或3时表示PH值为新扩展的功率余量取值，见表55。图18数据量和功率余量报告MAC控制单元图19扩展后的数据量及功率余量MAC控制单元表54数据量字段取值0819234567表55扩展后的功率余量等级功率余量等级00POWER_HEADROOM_01POWER_HEADROOM_12POWER_HEADROOM_23POWER_HEADROOM_310POWER_HEADROOM_41POWER_HEADROOM_52POWER_HEADROOM_63POWER_HEADROOM_720POWER_HEADROOM_81POWER_HEADRO0M_92POWER_HEADRO0M_103POWER_HEADRO0M_1130POWER_HEADRO0M_121POWER_HEADRO0M_132POWER_HEADRO0M_143POWER_HEADRO0M_15表56功率余量等级0POWER_HEADROOM_01POWER_HEADROOM_12POWER_HEADROOM_23POWER_HEADROOM_3表57增强覆盖级别0对应的功率余量值功率余量等级POWER_HEADROOM_0POWER_HEADRO0M_1POWER_HEADR0OM_2POWER_HEADRO0M_3表58增强覆盖级别1和2对应的功率余量值功率余量等级POWER_HEADROOM_0POWER_HEADROOM_1POWER_HEADROOM_2POWER_HEADROOM_3表59扩展的功率余量值功率余量等级POWER_HEADRO0M_4POWER_HEADROOM_5POWER_HEADROOM_6POWER_HEADROOM_7POWER_HEADROOM_8POWER_HEADROOM_9POWER_HEADRO0M_10POWER_HEADRO0M_11POWER_HEADRO0M_12POWER_HEADRO0M_13POWER_HEADRO0M_14POWER_HEADRO0M_155.1.1.4透明模式的MACPDUMACPDU仅由一个MAC服务数据单元MACSDU组成，其长度与TB块对齐，如图20所示。MACPDU用于PCH和BCH,包括BCCH下行链路上的SCH传输。图20透明MACPDU格式MACPDU的头部包含一个或多个MACPDU子头。除退避指示子头外，每个子头对应一个MACRAR。如果包含退避指示子头，该子头应只出现一次且置于MACPDU头的第一个子头位置。MACPDU子头包含三个头字段E/T/RAPID,如图21所示，但是退避指示子头包含5个头字段E/T/R/R/BI,如图22所示。EETRAPID图22E/T/R/R/BIMAC子头MACRAR包括保留字段、时间提前命令、上行授权、临时C-RNTI和子标识域(子标识仅对于字节1字节1字节]字节]临时C-RNTI临时C-RNTI图241.25kHz子载波间隔增强的随机接入过程的MACRARMAC头的长度可变，如图25所示。MACPDU包含一个MAC头以及0或多个MAC随机接入响应MACRAR及可选的填充。根据TB长度、MAC头长度以及RAR的个数隐含指示确定是否填充及填充的长度。子头子头1(可选)MAC头图25MACPDU示例型或填充。DL-SCH、UL-SCH的LCID分别见表60和表61。MACPDU中每个MAC但不能添加在MACPDU尾部时，MACPDU中会 表60DL-SCH的LCID值预留表61UL-SCH的LCID值预留扩展后的数据量和功率余量报告短BSR填充比特00711 扩展域E:标志MAC头中是否包含其他域。其设置为1,表示其后至少还有另一组E/T/RAPID域；设置为0,表示其后字节为MACRAR或者填充。 ●映射到一个增强覆盖级别的一个PRACH资源。erOffset+nprach-NumSub●增强覆盖级别从0开始编号，并且PRACH资源到增强覆盖级别的映射按numRepetition-——服务小区中用于基于RSRP测量为每个增强覆盖级别选择PRACH资源的准则为rsrp-——服务小区中支持的每个增强覆盖级别的前导码传输尝试的最大次数为maxNumPreambleAt-—服务小区中支持的每个增强覆盖级别的前导码传输所需的重复次数为numRepetitionPerPre-——服务小区中支持的每个增强覆盖级别的RA响应窗口大小为ra-ResponseWindowSize和竞争解决计时器为mac-ContentionResolutionTimer(仅限服务小区)。——功率攀升因子为powerRampingStep。——前导码传输的最大数量为preambleTransMax-CE。——初始前导码功率为preambleInitialReceivedTargetPower。——基于前导码格式的偏移量DELTA_PREAMBLE,其值设置为0。——清空Msg3缓存；——将PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER设置为1;——将PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER_CE设置为1;——如果起始NPRACH重复数目已经由发起随机接入过程PDCCH指令指示，或者如果起始的的RSRP小于增强覆盖级别2的RSRP门限，且UE能够支持增强覆盖级别2,则：——MAC实体认为处于增强覆盖级别2;●否则，如果测量的RSRP小于高层在rsrp-ThresholdsPrachInfoList中配置的增强覆盖等——否则MAC实体认为处于增强覆盖级别0;●如果指示的ra-PreambleIndex不是000000:——随机接入前导码被设置为nprach-SubcarrierOffset+(ra-PreambleIndex模nprach-NumSubcarriers),其中nprach-SubcarrierOffset和nprach-NumSubcarriers是当前使——设置PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER为prea+DELTA_PREAMBLE+(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1)*powerR _RECEIVED_TARGET_POWER-10×log10(numRepetitionPerPreambleAt相应的RA-RNTI,子载波索引和PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER发送前RA-RNTI=1+floor(SFN_id/4)……………(57)●如果随机接入响应包含与发送的随机接入前导码相对应的随机接入前导码标识符(见量(即(PREAMBLE_TRANSM●将PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER增加1; 如果PREAMBLE_TRANSMISSION_——将PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER_CE增加1;NumPreambleAttemptCE:●复位PREAMBLE_TRANSMIS●如果随机接入过程由PDCCH指令发起：●丢弃临时C-RNTI;●否则如果CCCHSDU被包括在Msg3中并且PDCCH传输由临时C-RNTI寻址；●如果包含在MAC控制单元中的UE竞争解决标识与在Msg3中发送的CCCHSDU的前48比特匹配：●否则丢弃临时C-RNTI; ●丢弃临时C-RNTI;●认为竞争解决失败。——将PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER增加1;●如果PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER=preambleMAC实体应为每个TAG配置定时器timeAlignmentTimer,用于控制MAC实体在规定时间内与——当收到时间提前命令MAC控制单元且针对指示的TAG,NrA已经被存储或维护时：●将时间提前命令应用于指定的TAG;●启动或重新启动与指定TAG相关的timeAlignmentTimer定时器。——当在随机接入响应消息中收到属于TAG服务小●如果随机接入前导码不是由MAC实体选择的：——启动或重新启动与指定TAG相关的timeAlignmentTimer定时器；●否则，如果与该TAG相关的timeAlignmentTimer定时器未启用：——将时间提前命令应用于指定TAG;——启动或重新启动与指定TAG相关的timeAlignmentTimer定时器； ●为所有服务小区清空所有HARQ缓存区；●清除配置的所有下行链路指配和上行链路授权；●认为所有运行的timeAlignmentTimers定时器都超时。当服务小区所归属的TAG相关timeAlignmentTimer定时器未运行时，除随机接入前导码发送HARQ信息。HARQ信息包含新数据指示符NDI和传输块TB大小。当MAC实体具有C-RNTI,或临时C-RNTI,在它监听PDCCH时为每个TTI以及为每个服务小——如果针对这个TTI和这个服务小区的下行链路指配已经在针对这个MAC实体的C-RNTI,●如果这是这个临时C-RNTI的第一个下行链路指配：●如果这个下行链路指配是针对这个MAC实体的C-RNTI的，且如果指示给这个HARQ——无论NDI的值为多少，认为NDI已经翻转。●指示存在下行链路指配并将这个TTI相关的HARQ信息发给HARQ实体。●将HARQ进程ID设置为与这个TTI相关联的HARQ进程ID。服务小区的MAC实体有一个HARQ实体，H●将从物理层收到的TB块和相关联的HARQ信息分配给由相关联的HARQ信息指示的●给广播HARQ进程分配接收到的TB块。5.2.3.2.2HARQ进程对于HAQR进程中的每个TTI,HARQ进程应从HARQ实体接收到TB块以及相应的HARQ●否则，如果这是第一次成功解码此TB的数据，则将解码的MACPDU递交给拆分和解复●将该TB软缓存中的数据替换为MAC尝试解码 如果与HARQ反馈在其上传输的服务小区的TAG相关联的timeAlignmentTimer已被终止●不向物理层指示ACK/NACK;在与之前传输的值相比较以确定用C-RNTI加扰的PDCCH中的NDI值是否翻转时，MAC实体应忽略以临时C-RNTI加扰的PDCCH上所有下行链路指配中收到的NDI。传输块TB长度。如果MAC实体具有C-RNTI或临时C-RNTI,为属于一个具有正在运行的timeAlignmentTimer定时器的TAG的每个服务小区和每个TTI,以及为每个在这个TTI上收到的授权，MAC实体将执行——如果针对这个TTI和这个服务小区的上行授权已经在针对这个MAC实体的C-RNTI,或临——如果针对这个TTI的上行授权通过随机接入响应收到：●如果这个上行授权是针对MAC实体的C-RNTI,且如果发送给相同HARQ进程的HARQ实体的前一个上行授权是一个配置的上行授权，认为对应的HARQ进程的NDI●将上行授权和相关HARQ信息发送至TTI的HARQ实体。MAC实体应为每个服务小区的上行链路维护一个HARQ实体，HARQ实体维护HARQ进程，每个UE对应一个上行HARQ进程。给定TTI,如果指示该TTI的上行授权，HARQ实体应为每个传输确定一个HARQ进程。TTI相关联。对于使用RAR中上行授权的UL传输，使用HARQ过程标识符0。HARQ反馈不适用于异步上行HARQ。上行链路HARQ操作是异步的。_参数UL_REPETITION_NUMBER提供在传输绑定中重复传输的数目。对于每个传输绑_REPETITION_NUMBER被设置为由低层提供的值。绑定操作依赖于HARQ实体为相同传输