LTEeMTC协议详情介绍

eMTC Introduction

BL/CE: Bandwidth-reduced Low-plexity and Coverage Enhanced,R13中对CAT.M(eMTC) UE的代称；

1 物联网几个标准的比照

• 3GPP物联网标准包括：

➢ ➢ ➢ ➢

Cat. 1 ：R8就已经发布 Cat. 0(MTC) ：R12发布 Cat. M(eMTC)：R13发布

NB-IOT：R13与eMTC同版本发布

• Cost reduction

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word

CAT.0 数据有效带宽是一样的(都是6个RB带宽)，在中定义的一个子帧内上下行最大传输数据量也是一样的。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一个过渡协议，是在的过渡标准。

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 QAM 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)。

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word • 物理层参数比照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 覆盖X围(MCL)(REF:3GPP36.888) 子载波间隔 LTE R9 full duplex FDD or TDD DL: 150Mbps; UL 50Mbps LTE授权频段 FDD: PRACH(142dB); PUSCH(141dB)PDSCH(145dB); PBCH(149dB)Suppose cat.1 UE at data rate of 20kbps DL/UL: 15kHz 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 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R9一样 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R9一样 根本沿用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根本一样, MPDCCH取代PDCCH 与R9根本一样 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) PSMext. I-DRX(up to 44min)C-DRX(support 5.12s and 10.24s) 23 dBm, 20dBm 1dB for standalone, FFS others 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，构造以与相对间隔都与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 PSMext. 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, QAMP 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 3 / 35

word 2 eMTC根本参数和性能列表(与R9的比照)

eMTC根本特性：

➢ ➢ ➢ ➢

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:

➢ ➢ ➢ ➢

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进展了编号，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 posed 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NB04 / 35

word

where

i0,1,...,5ULNRBi02UL6NNB2 如下图显示了不同系统带宽下narrowband的分配情况：

3.2 Guard period for narrowbands retuning

不管是上行发送还是下行接收，BL/CE UE都可能出现相邻子帧之间在不同的

narrowband上收发，因此需要重新配置RF的收发中心频点，这个过程称之为narrowbands retuning。Retuning期间需要打掉2个OS的收发。

发送期间的narrowbands retuning，针对连续两个子帧在不同的narrowband上发送的情况：

➢ 如果前后子帧都是PUSCH，或前后子帧都是PUCCH，如此需要打掉前一个子帧的

最后一个OS和后一个子帧的前一个OS；

➢ 如果前一个子帧是PUCCH，后一个子帧是PUSCH，如果PUCCH本身已经使用了

shortened PUCCH format(最后一个OS不发送)，如此仅需要再打掉PUSCH子帧的第一个OS；

➢ 如果前一个子帧是PUCCH，后一个子帧是PUSCH，但PUCCH没有使用shortened

PUCCH format(为什么不主动使用？难道只能是因为SRS使用shortened PUCCH，而不能因为narrowbands retuning主动使用shortened PUCCH？)，如此打掉后一个PUSCH子帧的前2个OS

➢ 如果前一个子帧是PUSCH，下一个子帧是PUCCH，打掉PUSCH的后2个OS. 猜想这里的原如此: 能靠打掉PUSCH作出2个OS guard period的，就不要主动打PUCCH的OS了。

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word

接收期间的narrowbands retuning：

➢ 当UE前一个子帧和后一个子帧的接收在不同的narrowband上，如此可以最多打

掉后一个子帧的头两个OS作为guard period。

➢ 对于TDD，从上行切换到下行时，如果上下行在不同的narrowband，如此会须打

掉下行子帧的头两个OS作为guard peirod。 如下图说明不同子帧在不同Narrowband接收导致的RF retuning：

3.3 Valid BL/CE UL/DL subframe

在SIB1-BR里面如果携带了fdd-DownlinkOrTddSubframeBitmapBR-r13和fdd-UplinkSubframeBitmapBR-r13，如此根据这两个参数确定BL/CE 的有效上下行子帧；否如此，所有非MBSFN子帧都是有效的BL/CE上下行子帧

3.4 PUSCH

与Legacy LTE的PUSCH处理根本一样，几个不同的地方如下：

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word 3.4.1 Repetition

根据DCI format 6-0A/B里面的repetition number以与PUSCH-Config里的pusch-maxNumRepetitionCEmodeA/B 参数共同确定PUSCH repetition levels。CEModeA支持的repetition levelX围是1~32子帧，CEModeB支持的repetition levelX围是1~2048 子帧。

3.4.2 Scrambling

PUSCH的重传子帧X围内，划分成多个Nacc长度的子帧，在每个Nacc子帧内使用一样的扰码，方便数据解调前合并。

CEModeA的Nacc = 1， CEModeB的Nacc = 4 for FDD, Nacc = 5 for TDD。所以实际上CEModeA不支持数据解调前的合并。

3.4.3 Mapping

CEModeB，PUSCH的最后一个OS如果因为cell-specific SRS被打掉，如此在rate

matching的时候要作为mapping资源计算，但不发送。而CEModeA的处理和Legacy UE一样：最后一个OS不算作rate matching资源，同时也不发送。

因为narrowband retuning被打掉的OS(1个或2个)，在rate matching的时候要作为mapping资源计算，但不发送。

3.4.4 MCS and Resource Allocation

➢ CEModeA

➢ 在DCI format 6-0A 里面指示了narrowband index

➢ 在DCI format 6-0A里面配置5 bit的RIV，根据Uplink resource allocation type0的描

述，从RIV计算得到RBStart和Lcrbs；可以支持在narrowband内1到6个RB的任意分配；

➢ 在DCI format 6-0A里面配置了4 bit的MCS，最大支持MCS 15, 16QAM调制

➢ 在DCI format 6-0A里面包含hopping flag，如果hopping enable，如此本次PUSCH

传输不同子帧所在的narrowband index会跳频，但narrowband内部的PRB分配不变；如果hopping disable，如此本次PUSCH传输所有子帧的narrowband index一样，内部PRB分配也一样。

➢ CEModeB

➢ 在DCI format 6-0B 里面指示了narrowband index

➢ 在DCI format 6-0B里面配置3 bit的resource allocation，通过查表在narrowband内

分配的1个或2个RB。但在选择TBS时，要按照3个或6个RB查表〔why?〕。 ➢ 在DCI format 6-0B里面配置了4 bit的MCS，最大支持MCS 10，QPSK调制。 ➢ CEModeB不支持narrowband hopping。

3.5 PUCCH

FDD CEModeA支持PUCCH format 1/1a/2/2a/2b; TDD CEModeA支持PUCCH format 1/1a/1b/2/2a/2b; FDD/TDD CEModeB支持PUCCH format 1/1a/1b；

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word BL/CE的PUCCH与Legacy LTE的PUCCH处理根本一样，不同之处如下：

3.5.1 Repetition

PUCCH重传子帧数根据高层配置参数pucch-NumRepetitionCE-Msg4-Level0/1/2/3或pucch-NumRepetitionCE-format1/2-r13 设置。不同子帧的PUCCH发送RB不同，根据相关参数计算，与Legacy LTE的发送资源计算没有区别。

3.5.2 Shortened PUCCH

由于narrowband retuning导致PUCCH需要打掉第一个或最后一个OS的时候，针对

PUCCH forma 1/1a/1b，可以使用type-0/1/2/三种shortened PUCCH实现打掉不同OS的目的。对于PUCCH format 2/2a，需要打掉第一个OS或最后一个OS的时候，在生成SC-FDMA符号时不考虑打掉的问题，但是在发送时不发送相应符号。

PUCCHTable 5.4.1-1a: The quantity NSF for PUCCH formats 1a and 1b

PUCCHNSF first slot second slot normal 1/1a/1b 4 4 type-0 shortened 1/1a/1b 4 3 type-1 shortened 1/1a/1b 3 4 type-2 shortened 1/1a/1b 3 3 PUCCH format 3.6 Scheduling Request(SR)

BL/CE UE的SR发送时间和发送所在PUCCH资源的计算，都和Legacy UE一样。不同的是

mBL/CE UE的SR从计算得到的发送子帧开始要重复发送NPUCCH, rep( pucch-NumRepetitionCE-

format1-r13 in PUCCH-Config)次。

3.7 Sounding Reference Signal(SRS)

CEModeA支持周期和非周期的SRS，非周期SRS request在DCI format 6-0A和6-1A里面包含。

CEModeB不支持任何SRS发送。

如果子帧n和n+1如果发送的narrowband不同，那么子帧n的SRS不需要发送。 如果特殊子帧的接收(DwPTS)和发送(UpPTS)narrowband不同，那么特殊子帧的SRS不需要发送。

SRS发送不存在repetition，发送时刻与Legacy LTE计算类似。

3.8 PRACH

Preamble序列的生成与Legacy UE没有区别。RAR, MSG3, MSG4等过程在单独章节介绍；下面是BL/CE UE中PRACH发送的一些特殊之处。

3.8.1 PRACH配置参数

高层会最多配置4套RA参数，针对coverage level 0,1,2,3。UE根据当前测量到的RSRP和相关threshold决定当前的coverage level，并选择相应的RA参数。

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word prach-ConfigurationIndex: same as LegacyUE

RAnPRBoffset： prach-FreqOffset-r13in PRACH-Config for each CE level

PRACH：numRepetitionPerPreambleAttempt-r13 (1~128 TTI)in PRACH-Config for each CE level NrepPRACHNstart：prach-StartingSubframe-r13 in PRACH-Config for each CE level

prach-HoppingConfig: in PRACH-Config for each CE level

PRACHfPRB,hop：prach-HoppingOffset-r13for all CE level

mpdcch-NarrowbandsToMonitor-r13: Narrowbands to monitor for MPDCCH for RAR, for each CE level

mpdcch-NumRepetition-RA-r13: Maximum number of repetitions for MPDCCH mon search space for RAR, Msg3 and Msg4, for each CE level

3.8.2 PRACH发送频率资源

PRACH固定占用连续的6个RB发送。

RARARAnPRB对于FDD，第一个发送PRACH的PRB是nPRB offset。其中nPRB offset的计算如下：

如果PRACHfrequency hopping is disabled(prach-HoppingConfig)

RARAnPRB offsetnPRB offset；

如果PRACH frequency hopping is enabled:

➢ 并且PRACH configuration index对应的PRACH发送资源可以在任何无线帧(如PRACH Configuration Index 3~14)，如此：

RAnPRB offsetRAnPRB offsetRAPRACHULnfmodNPRB offsetPRB,hopRBif nf mod 2  0

if nf mod 2  1➢ 否如此(如PRACH Configuration Index 0,1,2)：

RAnPRB offsetRAPRACHULnPRB offsetfPRB,hopmodNRBn mod 4if f  02

nf mod 4if   12RAnPRB offset对于TDD，第一个发送PRACH的PRB是：

RAfRAif fRAmod20nPRB offset62, for preamble format 0-3

fULRANRB6nPRB offset6RA,otherwise2RAnPRB9 / 35

word (1)if (nfmod2)(2NSP)tRAmod206fRA, for preamble format 4 ULN6(f1),otherwiseRARBRAnPRBNSP是当前无线帧内DL 2 UL转换点的编号；

3.8.3 PRACH发送时间资源

PRACH 一个preamble发送根据参数numRepetitionPerPreambleAttempt(Nrep)重复屡次；

PRACH format 4因为只在UpPTS上发送，所以不支持重复发送。

对于Legacy UE，在每种PRACH configuration Index配置以与FDD/TDD and UL-DL

configuration下，可以用作PRACH发送帧号的列表在table 5.7.1-2 for FDD 罗列出来了。但是对于BL/CE UE，由于存在PRACH repetition，因此可以用作PRACH发送起始子帧的子帧号要比上述两个表里面罗列出来的要少很多；在PRACH-Config里面针对每个CE-level分配

PRACH配置了参数Nstart(prach-StartingSubframe-r13, PRACH starting subframe periodicity, should PRACHPRACHbe equal to or larger than Nrep)和参数Nrep用于计算可用的PRACH起始帧号。具体计

算方法如下：

➢ 将1024个无线帧内的所有可用于Legacy UE发送PRACH的子帧进展绝对值编号，

编号从0到最大； ➢ 如果高层没有配置NstartPRACHjNrepPRACH，如此可用于BL/CE UE发送PRACH的绝对子帧编号是

， j = 0, 1, 2 …

PRACH➢ 如果高层配置了NstartPRACHPRACHjNstartNrep，如此可用于BL/CE UE发送PRACH的绝对子帧编号是

， j = 0, 1, 2 …

➢ 实际发送PRACH时的j是多少，应该是选择一个距离当前SFN/TTI最近的j； ➢ 如果距离当前SFN/TTI最近的满足上述公式计算得到的子帧编号

absPRACHnsf10240Nrep，如此该子帧不能使用，要跳到下一个1024无线帧去。

根据上述PRACH时频资源计算方法，设定相关参数之后的PRACH发送示意图如下：

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word

3.9 PDSCH

这里关于PDSCH的描述包含由DCI 6-1A/6-1B调度的PDSCH，由6-2调度的Paging。SIB1-BR/SIBx的描述在后面有专门的章节描述。

3.9.1 Repetition

PDSCHPDSCH需要重传Nrep1个有效BL/CE子帧。根据DCI format 6-1A/6-1B里面的Repetition

number以与pdsch-maxNumRepetitionCEmodeA/B共同决定PDSCH的重传子帧数。

Paging/Direct indication的重传根据DCI format 6-2里面的Repetition number以与pdsch-maxNumRepetitionCEmodeB查表7.。CEModeA支持的连续BL/CE下行子帧重传数X围是1~32；CEModeB支持的连续BL/CE下行子帧重传数X围是1~2048。

3.9.2 Scrambling

PDSCH的重传子帧X围内，划分成多个Nacc长度的子帧，在每个Nacc子帧内使用一样的扰码，方便数据解调前合并。

CEModeA的Nacc = 1， CEModeB的Nacc = 4 for FDD, Nacc = 10 for TDD。所以实际上CEModeA不支持数据解调前的合并。

3.9.3 Mapping

CSI-RS占用的资源，基站会跳开不发送PDSCH，但在rate matching的时候会被算作是映射资源(也就是说UE不需要计算CSI-RS资源位置)；

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word PSS/SSS， PBCH以与PBCH repetition所在位置要算作PDSCH映射资源，但基站不发送(也就是说UE不需要计算PSS/SSS/PBCH位置， BL/CE UE应该有这些信息的，为什么不扣除？)。

PDSCH资源映射从lDataStartOFDM symbol开始，用于跳过Legacy UE的PDCCH region。对于

DLSIB1-BR，lDataStart固定为3(NRB10)或

DL4(NRB10)；其他情况下，lDataStart使用高层配置

参数。

如果当前配置为CEModeB, TM9，在MBSFN子帧，用于PRS的RE不需要计算到PDSCH资

源映射里面，也不需要发送PDSCH。

3.9.4 MCS and Resource Allocation

➢ DCI format 6-1A中包含MCS，最大支持MCS = 15； DCI Format 6-1B里面也是4 bit

的MCS field，但该field不直接指示MCS，而是Itbs。6-1B的PDSCH实际调制方式固定为QPSK。DCI format 6-2最大支持MCS = 7；

➢ DCI format 6-1A/1B中都包含了PDSCH接收的narrowband Index以与narrowBand内

部的PRB分配情况；DCI format 6-2 如果是指示Paging，如此其中包含了后面需要接收Paging PDSCH所在的narrowband index；Paging PDSCH在narrowband内分配满PRB(6个)；

➢ 如果配置的是CEModeA，如此PDSCH支持跳频，可以在每个重传子帧使用不同的

narrowband index。不管是跳频还是不跳频，在narrowband内部的占用的PRB编号总是一样的。

3.10 MPDCCH

由于BL/CE UE仅接收6个RB带宽，无法用原来的PDCCH来进展下行调度，所以新引入了MPDCCH信道。MPDCCH与EPDCCH非常类似，除了局部例外说明，根本上复用了EPDCCH的协议。相关参数也是在EPDCCH-Config里面配置，其中有针对MPDCCH的配置。

非BL/CE UE不需要接收MPDCCH，BL/CE UE也不需要接收PDCCH/EPDCCH. 如果子帧k是SIB1-BR或SIBx的调度子帧，如此该子帧不用监测MPDCCH；

3.10.1 MPDCCH 资源映射

MPDCCH资源映射相关的主要参数如下：

numberPRB-Pairs:NRB, Indicates the number of physical resource-block pairs

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word used for the MPDCCH set；如果高层配置了numberPRB-Pairs- p r13=n6，如此意味着N'RB=2+4。 resourceBlockAssignment-r11: indicating a binatorial index rcorresponding

X to the PRB index kiiN0 by equation rNRBp1XXpRB1DL, (1kiNRB,kiki1) and given

i0DLNRBki,

NXpRBitransmissionType-r11:Indicates whether distributed or localized EPDCCH

transmission mode is used，集中式和分布式的区别在于ECCE 映射到EREG和PRB pair的方式不同。

mpdcch-Narrowband-r13：Narrowband for UE-SS for MPDCCH mpdcch-NumRepetition-r13：Maximum numbers of repetitions for UE-SS for MPDCCH

一个MPDCCH在一个或多个连续的ECCE(Enhanced Control Channel Element)上传输，每个ECCE由多个EREGG(Enhanced Resource Element Group)组成。MPDCCH固定使用QPSK调制。MPDCCH的链路自适应(即使用不同码率)是通过调整一个MPDCCH使用的ECCE数(即聚合等级)来实现的。

小区可以给每个BL/CE UE配置一个或两个PRB pair集合，MPDCCH只能在这些PRB pair集合上传输。高层通过配置1个或2个EPDCCH-SetConfig-r11来配置MPDCCH相关参数。每个配置集合的索引是p。MPDCCH集合p包含的PRB数为NRB( numberPRB-Pairs-r11)，NRB可以配置为n2, n4或n6。每个MPDCCH集合所包含的所有PRB pair的PRB索引

XpXp通过resourceBlockAssignment-r11 进展计算。resourceBlockAssignment-r11 指定了一个组合索引(binatorial index) r。通过该组合索引r，能够得到MPDCCH集合包含的所有PRB pair的PRB索引kNRBp1ii0X, 1kiN,kiki1。通过公式rDLRBNRBp1Xi0DLNRBki，能够得到一个唯一的

NXpRBiDLxNRBxDLyxy。 r0,...,1N。其中 =6，RBXNpy0xyRB 如果在同一个子帧上，一个PRB pair上传输了PBCH或PSS/SSS，并且一个MPDCCH

candidate的其中一个ECCE映射到该PRB pair上，如此该MPDCCH candidate不能用于传输MPDCCH，UE也不会去监听该MPDCCH candidate。换句话说，PBCH/PSS/SSS所在的PRB pair不能用于MPDCCH的传输。

EREG用于定义如何将MPDCCH映射到RE。每个PRB pair包含了16个EREG，编号是0~15。正常的循环前缀下，每个EREG由9个RE组成；扩展循环前缀下，每个EREG由8个RE组成。组成一个EREG的9个(或8个)RE并不一定都能用于MPDCCH的传输。PDCCH所在的控制区域，小区特定的参考信号和CSI参考信号不能用于MPDCCH传输(但RE编号仍照此进展)。

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word

NEREG表示一个ECCE内 包含的EREG数目，该值在不同能够配置下是不同的，参考下

ECCE表：

Normal cyclic prefix Normal subframe 4 Special subframe, configuration 3, 4, 8 Extended cyclic prefix Special subframe, Normal subframe configuration 1, 2, 3, 5, 6 8 用于 MPDCCH with 2 or 4 PRB，并且MPDCCH repetition未配置的情况下。否如此使用 Table 6.8A.1-2: Supported EPDCCH formats

Number of ECCEs for one EPDCCH, NECCEEPDCCH format 0 1 2 3 4 Case A Localized Distributed transmission transmission 2 2 4 4 8 8 16 16 - 32 EPDCCH Case B Localized Distributed transmission transmission 1 1 2 2 4 4 8 8 - 16

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word Table 6.8B.1-2: Supported MPDCCH formats

Number of ECCEs in a subframe for one MPDCCH, NECCEMPDCCH format 0 1 2 3 4 5 MPDCCH NEREG=4 Localized transmission 2 4 8 16 - 24 Distributed transmission 2 4 8 16 - 24 ECCENEREG=8 Localized transmission 1 2 4 8 - 12 Distributed transmission 1 2 4 8 - 12 ECCE

ECCE由于每个PRB pair 包含16个EREG，每个ECCE包含NEREG个EREG，而每个MPDCCH配置ECCE集合包含NRB个PRB pair，所以MPDCCH配置p里面包含NECCE,p,k=NRB×16/NEREG个

XpXpECCE。

3.10.3 Repetition

MPDCCH 每个MPDCCH需要传输Nrep次，这个repetition number由高层参数mpdcch-

NumRepetition-r13和MPDCCH携带的DCI信息中的DCI subframe repetition number共同决

定。在repetition传输中，根据高层配置，可以enable freq hopping。

MPDCCH的Scrambling中使用到了Nacc参数，这个在Nacc个连续子帧内，使用一样的扰码，即UE可以在Demod前进展合并来提高性能。这个Nacc根据CEModeA/B和FDD/TDD有不同的取值。

MPDCCH重复传输的起始子帧不是任意位置的，是根据高层配置参数计算出来的。具体见一局部。这样UE就能够根据起始位置，重复次数得到MPDCCH传输的最后一个子帧。

3.10.4 DCI format

针对MPDCCH，新增了5个DCI format，分别是DCI Format 6-0 A/B, DCI Format 6-1 A/B, DCI Format 6-2.

其中A/B表示CEModeA/B. Format 6-0用于PUSCH调度；Format 6-1 用于PDSCH调度；Format 6-2用于 Paging和Direct Indication(系统消息更新)。

MPDCCH上同时也可以携带DCI format 3/3A用于PUCCH/PUSCH的功控。

3.10.5 BL/CE需要检测MPDCCH的所有情况

• 下行相关

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word Table 7.1-2A: MPDCCH and PDSCH configured by P-RNTI

DCI format 6-2 Search Space Type1-mon Transmission scheme of PDSCH corresponding to MPDCCH If the number of PBCH antenna ports is one, Single-antenna port, port 0 is used (see subclause 7.1.1), otherwise Transmit diversity (see subclause 7.1.2) Table 7.1-3A: MPDCCH and PDSCH configured by RA-RNTI

DCI format 6-1A or 6-1B Search Space Type2-mon Transmission scheme of PDSCH corresponding to MPDCCH If the number of PBCH antenna ports is one, Single-antenna port, port 0 is used (see subclause 7.1.1), otherwise Transmit diversity (see subclause 7.1.2) BL/CE UE CEModeA支持TM1,2,6,9四种传输模式，CEModeB支持TM1,2,9三种传输模式。

Table 7.1-5B: MPDCCH and PDSCH configured by C-RNTI

Transmission mode Mode 1 6-1A or 6-1B 6-1A UE specific by C-RNTI Type0-mon Transmit diversity (see subclause 7.1.2) 6-1A or 6-1B 6-1A UE specific by C-RNTI Type0-mon UE specific by C-RNTI Type0-mon Transmit diversity(see subclause 7.1.2) Closed-loop spatial multiplexing (see subclause 7.1.4) using a single transmission layer If the number of PBCH antenna ports is one, Single-antenna port, port 0 is used (see subclause 7.1.1), otherwise Transmit diversity (see subclause 7.1.2) Single-antenna port, port 7 or 8 (see subclause 7.1.1) DCI format 6-1A Search Space Type0-mon Transmission scheme of PDSCH corresponding to MPDCCH Single-antenna port, port 0 (see subclause 7.1.1) Mode 2 Mode 6 6-1A 6-1A Mode 9 6-1A UE specific by C-RNTI 6-1B UE specific by C-RNTI Single-antenna port, port 7 (see subclause 7.1.1) 16 / 35

word Table 7.1-6B: MPDCCH and PDSCH configured by SPS C-RNTI

Transmission mode Mode 1 6-1A 6-1A UE specific by C-RNTI Type0-mon Transmit diversity (see subclause 7.1.2) 6-1A 6-1A UE specific by C-RNTI Type0-mon UE specific by C-RNTI Type0-mon UE specific by C-RNTI Transmit diversity(see subclause 7.1.2) Transmit diversity(see subclause 7.1.2) Single-antenna port, port 7 (see subclause 7.1.1) Single-antenna port, port 7 (see subclause 7.1.1) DCI format 6-1A Search Space Type0-mon Transmission scheme of PDSCH corresponding to MPDCCH Single-antenna port, port 0 (see subclause 7.1.1) Mode 2 Mode 6 6-1A 6-1A Mode 9 6-1A Table 7.1-8: MPDCCH and PDSCH configured by Temporary C-RNTI and/or C-RNTI during

random access procedure

DCI format DCI format 6-1A DCI format 6-1B Search Space Type2-mon Type2-mon Transmission scheme of PDSCH corresponding to MPDCCH If the number of PBCH antenna port is one, Single-antenna port, port 0 is used (see subclause 7.1.1), otherwise Transmit diversity (see subclause 7.1.2) If the number of PBCH antenna port is one, Single-antenna port, port 0 is used (see subclause 7.1.1), otherwise Transmit diversity (see subclause 7.1.2) • 上行相关

Table 8-3B: MPDCCH and PUSCH configured by C-RNTI

Transmission mode Mode 1 DCI format DCI format 6-0A or 6-0B Search Space Type0-mon (only for 6-0A) and UE specific by C-RNTI Transmission scheme of PUSCH corresponding to MPDCCH Single-antenna port, port 10 (see subclause 8.0.1) Table 8-4B: MPDCCH configured as \"PDCCH order\" to initiate random access procedure

DCI format DCI format 6-1A or 6-1B Search Space Type0-mon (only for 6-1A) and UE specific by C-RNTI

Table 8-5B: MPDCCH and PUSCH configured by SPS C-RNTI

Transmission mode Mode 1 DCI format DCI format 6-0A Search Space Type0-mon (only for 6-0A) and UE specific by C-RNTI Transmission scheme of PUSCH corresponding to PDCCH Single-antenna port, port 10 (see subclause 8.0.1) 17 / 35

word Table 8-6A: MPDCCH configured by Temporary C-RNTI and/or C-RNTI during random

access procedure

DCI format DCI format 6-0A, 6-0B Search Space Type2-mon Table 8-7A: MPDCCH configured by TPC-PUCCH-RNTI

DCI format DCI format 3/3A Search Space Type0-mon (for CEModeA only) Table 8-8A: MPDCCH configured by TPC-PUSCH-RNTI

DCI format DCI format 3/3A Search Space Type0-mon (for CEModeA only)

3.10.6 MPDCCH assignment procedure

MPDCCH检测的narrow band index由高层配置参数mpdcch-Narrowband-r13决定，如果跳频使

能，如此mpdcch-Narrowband-r13只是决定第一个MPDCCH传输子帧的narrowband Index，后续的narrowband Index 需要根据跳频参数计算得到。

UE可以被配置监控1或2个MPDCCH-PRB-sets，可以是2 RB，4RB or 2+4RB. 定义了3种mon search space和一个UE-specific search space，不同Type针对不同的RNTI，定义了不同的搜索空间。

Type0-MPDCCH mon search space: 用于C-RNTI，SPS C-RNTI, Tmp C-RNTI (TPC-PUCCH-

RNTI, TPC-PUSCH-RNTI for UL)

Type1-MPDCCH mon search space: 用于P-RNTI(DCI format 6-2) Type2-MPDCCH mon search space: 用于RA-RNTI (DCI format 6-1A/6-1B) MPDCCH UE-specific search space: C-RNTI, SPS C-RNTI CEModeB不需要监测Type0-MPDCCH mon search space； UE-specific search space 不需要和type1/type2 mon search space同收；

3.10.7 Start symbol

lMPDCCHStartis given by the higher layer parameter startSymbolLC

Until BL/CE UE receives higher layer configuration of MPDCCH UE-specific search space, the BL/CE UE monitors MPDCCH according to the same configuration of MPDCCH search space and Narrowband as that for MPDCCH scheduling Msg4.

18 / 35

word 4 根本流程介绍

4.1 搜网与系统消息更新

4.1.1 ICS

PSS/SSS设计没有改变，但需要增加非相干累加长度以对抗更低的信噪比 (-15dB以下),同时协议中的同步要求时间也会放宽。

因此BL/CE 的CellID和原小区的CellID一样。

4.1.2 MIB

MIB调度根本上和Legacy UE一样，也是占用中心的6个RB，Legacy UE的MIB在

40ms内的每个子帧0的TTI0的slot1的前4个OS上传输(MIB RM之后的资源填满这16个OS).

而BL/CE UE的MIB会对每一个子帧的数据再重传3~5次，用于提高极低信噪比下的接收性能。重传所在的帧号/子帧号/slot号/symbol号参考table 6.6.4-1 for FDD和table 6.6.4-2 for TDD。FDD 的重传在前一个无线帧的子帧9和当前子帧；TDD的重传在当前子帧和当前无线帧的子帧5。重传的时候，不只是对应symbol上的数据重传，其中包含的CRS也全部重传。如果该RE本身已经是CRS位置，如此不需要被重传symbol的CRS取代。由于MIB资源映射的时候，默认按照4天线的CRS位置映射，因此从下面的重传表格看，不会出现原始symbol上的data RE覆盖重传symbol上的CRS RE的情况。

FDD: 1 MIB periodSFN=0MIBTTI 9SFN=1DDDDDDDMIBMIBDDDDDDDDMIBSFN=2MIBDDDDDDDDMIBSFN=3MIBDDDDDDDDMIBMIBTTI 0D TDD: 1 MIB periodSFN=0MIBTTI 0SFN=1UDDMIBTTI 5SFN=2UDDMIBTTI 5SFN=3UDDMIBTTI 5SSUDDMIBSSUDDMIBSSUDDMIBSUDDMIBTTI 5SUDD

FDD: MIB of each symbolTDD: MIB of each symbolSFN=9SFN=0SFN=0SFN=1SFN=5SFN=6012301230123056012312301230123010123012301First SymL = 0PSSSecond Sym = 1SSSThird symb L = 2Fourth SymL 3First SymL = 0PSSSecond Sym = 1SSSThird symb L = 2Fourth SymL 3

i 表示无线帧nf-i, ns表示slot号，l表示symbol号。下表中l表示原始的4个symbol编号，表格中的每一项表示symbol l 分别重传所在位置。

19 / 35

word Table 6.6.4-1: Frame offset, slot and symbol number triplets for repetition of PBCH for

frame structure type 1.

l 0 1 2 3 ,l' Frame offset, slot and symbol number triplets i,nsNormal cyclic prefix Extended cyclic prefix (1,18,3), (1,19,0), (1,19,4), (0,0,4) (1,18,3), (1,19,0), (1,19,5) (1,18,4), (1,19,1). (1,19,5), (0,1,4) (1,18,4), (1,19,1). (0,0,3) (1,18,5), (1,19,2), (1,19,6), (0,1,5) (1,18,5), (1,19,2), (0,1,4) (1,18,6), (1,19,3), (0,0,3), (0,1,6) (1,19,3), (1,19,4), (0,1,5) Table 6.6.4-2: Slot and symbol number pairs for repetition of PBCH for frame structure

type 2.

l 0 1 2 3 ,l' Slot and symbol number pairs nsNormal cyclic prefix Extended cyclic prefix (0,3), (1,4), (10,3), (11,0), (11,4) (0,3), (10,3), (11,0) (0,4), (1,5), (10,4), (11,1), (11,5) (0,4), (10,4), (11,1) (0,5), (10,5), (11.2) (0,5), (10,5), (11.2) (0,6), (10,6), (11.3) (1,4), (11,3), (11.4)

相比原本定义的MIB内容，针对R13的BL/CE需要从spare域里面占用了5bit用于携带

schedulingInfoSIB1-BR-r13信息。

MasterInformationBlock ::=SEQUENCE { dl-BandwidthENUMERATED { n6, n15, n25, n50, n75, n100}, phich-ConfigPHICH-Config, systemFrameNumberBIT STRING (SIZE (8)), schedulingInfoSIB1-BR-r13INTEGER (0..31), spareBIT STRING (SIZE (5)) } schedulingInfoSIB1-BR This field contains an index to a table that defines SystemInformationBlockType1-BR scheduling information. The table is specified in TS 36.213 [23]. Value 0 means that SystemInformationBlockType1-BR is not scheduled.

4.1.3 SIB1-BR

BL/CE 的MIB除了重传情况和传统小区有区别，其他的调度以与内容都还是复用传统小区的。但BL/CE的 SIB1和SIBx如此完全从原小区的调度中出来了，BL/CE定义了单独的SIB1-BR以取代SIB1(SIB1-BR的消息结构和SIB1是一样的)。

SIB1-BR携带的信息用于评估该UE是否被允许驻留在该小区，并且SIB1-BR包含其他SIBx的调度信息。

4.1.3.1 SIB1-BR接收子帧描述

SIB1-BR按照80ms调度周期调度，在周期内会安排屡次重传，重传次数以与SIB1-BR的传输块大小都由MIB里面携带的信息schedulingInfoSIB1-BR指示。

每个SIB1-BR的80ms周期从满足条件nfmod80无线帧nf开始。在80ms内重传次数通过

SIB1-BRSIB1-BR查表得到为NPDSCH次，NPDSCH可以取值为0/4/8/16，如果配置是0，表示SIB1-BR没有

被传输，不需要接收。

20 / 35

word 可用于SIB1-BR传输的帧号和子帧号列表如下：

DL15. Table 6.4.1-1: The set of frames and subframes for SIB1-BR for NRBSIB1-BRNPDSCH cellNIDmod2 4 0 1 Frame structure type 1 nfmod2 nsf 0 4 1 4 Frame structure type 2 nfmod2 nsf 1 5 1 5

DL15. Table 6.4.1-2: The set of frames and subframes for SIB1-BR for NRBSIB1-BRNPDSCH cellNIDmod2 4 8 16 0 1 0 1 0 1 Frame structure type 1 nfmod2 nsf 0 4 1 4 0, 1 4 0, 1 9 0, 1 4, 9 0, 1 0, 9 Frame structure type 2 nfmod2 nsf 1 5 1 0 0, 1 5 0, 1 0 0, 1 0, 5 0, 1 0, 5

4.1.3.2 SIB1-BR接收Narrowband描述

SIB1-BR传输的narrowband在整个系统带宽内跳频。跳频算法如下：

DL15，如此1. 设系统带宽内的所有narrowbands集合为sj，如果当前系统带宽NRBDLsj需要排除与中间72个子载波有重叠局部的narrowbands；以NRB=25为例，

本来有4个narrowbands，但中间2个narrowbands都和中间72个子载波有重

sj集合的元素个数；

2. 对sj集合按照下述公式进展抽取和重排，得到集合s，s里面元素个数是m

个，小于或等于sj里面的元素个数：

iiS叠，所以需要排除之。实际的sj集合是只包含两个narrowbands。NNB=2表示

nNBsjcellSSSjNIDmodNNBiNNBmmodNNBi0,1,...,m1DL1NRB12DLm212NRB50450NDLRB

DLN=25为例，s={n_NB_index = 0, n_NB_index = 3}；假定Ncell=7，如此

同样以RBjID根据上述公式重排之后的集合si={n_NB_index = 3, n_NB_index = 0}。n_NB_index表示的是对原小区带宽进展narrowband的编号结果。

3. SIB1-BR在80ms周期的每个子帧的传输narrowband从集合si里面循环获得，第

一个子帧选择si集合中i=0的narrowband，第2个子帧选择i=1的narrowband。

21 / 35

word

cellSIB1-BR以NPDSCH=8，NID=7，TDD， DL bandwidth = 10M为例，SIB1-BR所在子帧以与

narrowband编号如如下图所示：

cellSIB1-BR 以NPDSCH=16，NID=6，FDD， DL bandwidth = 20M为例，SIB1-BR所在子帧以与

narrowband编号如如下图所示：

上面示意图中，nNB表示的是原始系统带宽的narrowband编号。 4.1.3.3 关于SIB1-BR的其他说明

SIB1-BR的Nacc1，表示SIB1-BR不支持数据解调前的合并；

Legacy UE在接收SIB1/SIBx时，都需要通过SI-RNTI检测PDCCH，然后再根据检测到的DCI安排PDSCH接收，得到SIB1/SIBx的内容；而BL/CE UE的SIB1-BR/SIBx接收不需要检测MPDCCH，没有SI-RNTI。

SIB1-BR/SIBx都是占用一个narrowband的所有6个RB。 SIB1-BR的发送安排在从lDataStart开始的符号上：

DL10for the cell on which PDSCH is received -lDataStart3if NRBDL10for the cell on which PDSCH is received -lDataStart4if NRB SIB1-BR都固定使用QPSK调制；

如果一个子帧在某narrowband传输了SIB1-BR/SIBx，如此在同一个子帧的同一个

narrowband上调度的PDSCH或者MPDCCH要丢弃。

4.1.3.4 SIB1-BR信息中包含的关于SIBx的调度信息

SystemInformationBlockType1-v1310-IEs ::=SEQUENCE { ……

bandwidthReducedAccessRelatedInfo-r13SEQUENCE { si-WindowLength-BR-r13ENUMERATED { ms20, ms40, ms60, ms80, ms120, ms160, ms200, spare},

si-RepetitionPattern-r13ENUMERATED {everyRF, every2ndRF, every4thRF, every8thRF},

schedulingInfoList-BR-r13SchedulingInfoList-BR-r13OPTIONAL,-- Need OR fdd-DownlinkOrTddSubframeBitmapBR-r13CHOICE { subframePattern10-r13BIT STRING (SIZE (10)), subframePattern40-r13BIT STRING (SIZE (40)) }OPTIONAL, -- Need OP

22 / 35

word fdd-UplinkSubframeBitmapBR-r13BIT STRING (SIZE (10)) OPTIONAL, -- Need OP startSymbolBR-r13INTEGER (1..4),

si-HoppingConfigmon-r13ENUMERATED {on,off},

si-ValidityTime-r13ENUMERATED {true}OPTIONAL,-- Need OP

systemInfoValueTagList-r13SystemInfoValueTagList-r13OPTIONAL-- Need OR }OPTIONAL,-- Cond BW-reduced

nonCriticalExtensionSystemInformationBlockType1-v1320-IEsOPTIONAL }

SystemInformationBlockType1-v1320-IEs ::=SEQUENCE { freqHoppingParametersDL-r13SEQUENCE {

mpdcch-pdsch-HoppingNB-r13ENUMERATED {nb2, nb4}OPTIONAL,-- Need OR interval-DLHoppingConfigmonModeA-r13 CHOICE {

interval-FDD-r13ENUMERATED {int1, int2, int4, int8}, interval-TDD-r13ENUMERATED {int1, int5, int10, int20} }OPTIONAL,-- Need OR

interval-DLHoppingConfigmonModeB-r13 CHOICE {

interval-FDD-r13ENUMERATED {int2, int4, int8, int16}, interval-TDD-r13ENUMERATED { int5, int10, int20, int40} }OPTIONAL,-- Need OR

mpdcch-pdsch-HoppingOffset-r13INTEGER (1..maxAvailNarrowBands-r13)OPTIONAL-- Need OR }OPTIONAL,-- Cond SI-Hopping

nonCriticalExtensionSEQUENCE {}OPTIONAL }

SchedulingInfo ::=SEQUENCE { si-PeriodicityENUMERATED {

rf8, rf16, rf32, rf, rf128, rf256, rf512}, sib-MappingInfoSIB-MappingInfo }

SchedulingInfoList-BR-r13 ::= SEQUENCE (SIZE (1..maxSI-Message)) OF SchedulingInfo-BR-r13

SchedulingInfo-BR-r13 ::=SEQUENCE {

si-Narrowband-r13INTEGER (1..maxAvailNarrowBands-r13),

si-TBS-r13ENUMERATED {b152, b208, b256, b328, b408, b504, b600, b712, b808, b936} }

23 / 35

word fdd-DownlinkOrTddSubframeBitmapBR The set of valid subframes for FDD downlink or TDD transmissions, see TS 36.213 [23]. The set of valid subframes is a subset of non-MBSFN subframes indicated in mbsfn-SubframeConfigList . If the field is not present all subframes are considered as valid subframes for FDD downlink transmission and all DL subframes according to the uplink-downlink configuration (see TS 36.211) are considered as valid subframes for TDD DL transmission. If mbsfn-SubframeConfigList is indicated in SystemInformationBlockType2, the field is present. fdd-UplinkSubframeBitmapBR The set of valid subframes for FDD uplink transmissions for BL UEs, see TS 36.213 [23]. If the field is not present, then UE considers all uplink subframes as valid subframes for FDD uplink transmissions. si-HoppingConfigmon Frequency hopping activation/deactivation for BR versions of SI messages and MPDCCH of paging. si-Narrowband This field indicates the index of a narrowband used to broadcast the SI message towards low plexity UEs and UEs supporting CE, see TS 36.211 [21] and TS 36.213 [23]. si-Periodicity Periodicity of the SI-message in radio frames, such that rf8 denotes 8 radio frames, rf16 denotes 16 radio frames, and so on. si-TBS This field indicates the transport block size information used to broadcast the SI message towards low plexity UEs and UEs supporting CE, see TS 36.213 [23, Table 7.1.7.2.1-1] for a 6 PRB bandwidth and a QPSK modulation. schedulingInfoList-BR Indicates additional scheduling information of SI messages for BL UEs and UEs in CE. It includes the same number of entries, and listed in the same order, as in schedulingInfoList (without suffix). ment: 对BL/CE , schedulingInfoList (without suffix)也是需要的 si-WindowLength, si-WindowLength-BR mon SI scheduling window for all SIs. Unit in milliseconds, where ms1 denotes 1 millisecond, ms2 denotes 2 milliseconds and so on. In case si-WindowLength-BR-r13 is present and the UE is a BL UE or a UE in CE, the UE shall use si-WindowLength-BR-r13 and ignore the original field si-WindowLength (without suffix). UEs other than BL UEs or UEs in CE shall ignore the extension field si-WindowLength-BR-r13. si-RepetitionPattern Indicates the radio frames within the SI window used for SI message transmission. Value everyRF corresponds to every radio frame, Value every2ndRF corresponds to every second radio frame, starting from the first radio frame of the SI window, and so on. startSymbolBR For BL UEs and UEs in CE, indicates the OFDM starting symbol for any MPDCCH, PDSCH scheduled on the same cell except the PDSCH carrying SystemInformationBlockType1-BR, see TS 36.213 [23]. Values 1, 2, and 3 are applicable for dl-Bandwidth greater than 10 resource blocks. Values 2, 3, and 4 are applicable otherwise. systemInfoValueTagList Indicates SI message specific value tags for BL UEs and UE in CE. It includes the same number of entries, and listed in the same order, as in SchedulingInfoList (without suffix). 4.1.4 SIBx

BL/CE UE的SIBx调度的时频信息完全在SIB1-BR里面指示，不需要通过检测SI-RNTI加扰的MPDCCH来获得调度。 SIBx固定使用QPSK调制；

4.1.4.1 SIBx接收时频资源描述

BL/CE SIBx调度子帧的计算和Legacy UE有类似的地方，也有一些特殊的配置，与SIBx调度相关的参数包括：

1. SI-window， 是对所有SI message通用的一个参数，基站可配置；在SI-window内

需要根据si-RepetitionPattern决定哪些无线帧需要接收，根据fdd-DownlinkOrTddSubframeBitmapBR决定哪些子帧需要接收；这两个参数也都是所有SI message的通用参数；

24 / 35

word

2. 每个SI message有的参数schedulingInfo和schedulingInfo-BR，schedulingInfo-BR是针对BL/CE额外的参数，其中包含了si-Narrowband和si-TBS(因此BL/CE 的SIBx接收不需要先接收MPDCCH)，schedulingInfo里面包含si-Periodicity和

sibMapping；schedulingInfo和schedulingInfo-BR这两个结构体里的参数是一一对应的，其中参数出现的顺序表示了该SI message所在的是第几个SI-window。 如下图显示了某种配置下的SIBx接收时频资源描述：

在每个SI-window内接收相应的子帧并进展合并，直到该SI-window完毕，或提前解码正确SI message。

4.1.4.2 SIBx的NB Hopping

在SI window内接收SI message期间，首传的NB是由schedulingInfo-BR里面的si-Narrowband-r13确定的。后续重传的NB需要看si-HoppingConfigmon-r13是否配置为ON。

i0，如果si-HoppingConfigmon-r13配置为OFF，如此在SI message内接收的SIBx都是用nNB否如此根据下述公式计算每个子帧的narrowband index: nNB。

ini0iij mod Nch,DLfDLmodNDLnNB0NBNB,hopNB,hopNBNch,DLNBch,DLj0i0iNNBi

i0ii0PDSCHNabs1for frame structure type 10,ich,DL type 2NNB2,for frame structure25 / 35

word

上述公式中，i0表示SI-window内的第一个下行子帧absolute subframe number(即使该下行子帧不是BL/CE 有效的下行子帧)。Nabs表示的是SI-window内所有的下行子帧，包

ch,DLDL含非BL/CE有效子帧。NNB,hop (mpdcch-pdsch-HoppingNB-r13)和fNB,hop (mpdcch-pdsch-ch,DLHoppingOffset-r13)是在SIB1-BR里面配置的小区公共参数。NNB设置为SIB1-BR interval-PDSCHDLHoppingConfigmonModeB-r13(如果SIB1-BR中配置了该参数)，否如此设置为SIB1-BR中的interval-DLHoppingConfigmonModeB-r13。

SIBx/Paging的Nacc4(FDD) 或Nacc10(TDD)，表示支持数据解调前的合并。 如果一个子帧在某narrowband传输了SIB1-BR/SIBx，如此在同一个子帧的同一个narrowband上调度的PDSCH或者MPDCCH要丢弃。

4.1.4 Paging and Direct Indication

DCI format 6-2用于paging 和direct indication， 该DCI在MPDCCH上用P-RNTI加扰。 DCI format 6-2包含一个Flag用于指示当前DCI是Paging还是Direct indication。如果Flag指示当前是Direct Indicatin，如此后续会启动其他流程，而不用接收后续的PDSCH。Direct indication内容里面包含8bit信息如下：

Table 6.6-1: Direct Indication information

Bit 1 2 3 4 5 6, 7, 8 Direct Indication information systemInfoModification etws-Indication cmas-Indication eab-ParamModification systemInfoModification-eDRX Not used, and shall be ignored by UE if received. 如果UE收到direct indication里面的systemInfoModification/systemInfoModification-eDRX 对应bit为1，UE需要重新读取系统消息，包含MIB, SIB1-BR, SIBx。如果UE是在连接态收到系统消息变更指示，基站可能主动release UE，使得UE在RRC_IDLE状态读取系统消息。

BL/CE UE只在IDLE状态读取所有的SIB1-BR, SIBx。RRC_CONNECTED状态下，只有在handover的时候才可以读取系统消息。MIB可以在任何状态读取。

如果DCI 6-2里面的Flag指示为paging，如此其中包含了PDSCH narrowband index，MCS, PDSCH repetition, DCI repetition。

26 / 35

word P-RNTI加扰的MPDCCH接收有固定的调度周期和时刻，也有固定的调度narrowband index。Paging接收时刻和Legacy UE类似，不过根据PO,PF计算得到的是MPDCCH首传的子帧。ERRC同时会配置mpdcch-NumRepetition-Paging-r13指示MPDCCH的重传子帧数。 MPDCCH接收的narrowband第一个子帧的narrowband 是集合narrowband集合j(与SIB1-BR的narrowbands集合一样，扣除与中间72个子载波有重叠的narrowband集合)里的narrowband

Narrowband(PNB)，36.304协议里面有描述如何计算，与PO, PF一起计算好由ERRC配置给

PNNBL1的。是在RadioConfigmon消息里面配置的paging-narrowBands。如果高层配置si-

ssm~p~ppcellSmNNmodNN0,1,...,N1是Paging IDNBNBNBNB，其中，

HoppingConfigmon-r13 disable，如此重传的MPDCCH都在narrowbandsm上接收，否如此

MPDCCH接收的narrowband存在跳频。跳频的计算公式根本上和SIBx的跳频计算公式一样，只是其中参数略有不同。

UE在子帧i接收MPDCCH的narrowband 是sj，其中j的计算公式如下：

piiDLcellch,DLSjNNBNIDch,DLj0 mod NNB,hopfNB,hopmodNNB

NNBch,DLj0iiNNB0MPDCCHi0ii0Nabs10for frame structure type 1ich,DLNNB2for frame structure type 2

ch,DLch,DLDLi0是首传的绝对子帧号，NNB, and fNB,hop都是高层配置的小区级参数。 hop, NNB4.2 随机接入流程

BL/CE UE的随机接入流程和Legacy UE的随机接入流程根本类似，也包含由PDCCH order, MAC, RRC分别发起RA流程。BL/CE 的RA各个阶段相比于Legacy UE 的RA不同之处描述如下：

4.2.1 初始参数

BL/CE UE会最多配置4套PRACH参数，针对coverage level 0,1,2,3；level 0对应的是信号最好的场景，level 3对应的是信号最差的场景；level 0,1对应CEModeA, level 2,3对应CEModeB。在每一套PRACH参数里面包含了prach-ConfigIndex，PRACH跳频，重传次数，可选的preambleX围，RAR windowSize，mac-ContentionResolutionTimer,RAR接收MPDCCH的narrowband等参数。

选择哪一套PRACH参数，可以是由高层参数指示(initial-CE-level)，或者在PDCCH order里面携带；如果都没有，如此根据当前否如此根据当前测量到的RSRP以与配置的RSRP-ThresholdsPrachInfoList-r13(有3个值，可以区分出4个CE level)选择适宜的CE level发送PRACH参数。

If measured-RSRP < RSRP-ThresholdsPrachInfoList-r13[3]

27 / 35

word CE level 3 selected;

Else if measured-RSRP < RSRP-ThresholdsPrachInfoList-r13[2]

CE level 2 selected;

Else if measured-RSRP < RSRP-ThresholdsPrachInfoList-r13[1]

CE level 1 selected;

Else

CE level 0 selected;

4.2.1 PRACH发送

相比于Legacy UE，BL/CE UE的每一次preamble发送都可以重复发送屡次；具体重复子帧和跳频情况参考章节3.8 PRACH。

根据选定的CE level设置PRACH发送参数，统计Preamble发送次数时，也需要根据不同CE level保存该level的preamble发送次数，而不是统一统计。

在MSG3发送失败(冲突未解决的情况下)，选择同一个CE level发送PRACH。

4.2.2 RAR接收

RA Response window从preamble最后一次重复发送的最后一个子帧+3子帧开始计算；并且使用选定的CE level里面配置的ra-ResponseWindowSize。 BL/CE UE的RA-RNTI计算方式也不同于Legacy UE，如下： RA-RNTI=1+t_id + 10*f_id + 60*(SFN_id mod (Wmax/10))

其中t_id是是PRACH发送的第一个子帧的子帧编号(0≤ t_id <10)，f_id是第一个发送子帧内选定的频率资源(0≤ f_id< 6)，SFN_id是第一发送子帧所在的无线帧； Wmax固定为400。

如果在ra-ResponseWindowSizeX围内没有没有收到RA-RNTI加扰的MPDCCH(6-1A/6-1B)，如此在该CE level内重发PRACH，如果达到该CE Level配置的最大重试次数

maxNumPreambleAttemptCE，并且还存在更高级别的CE level未尝试，如此选定高级别的CE level，重新开始新一轮的PRACH-RAR过程。

接收RAR时需要先接收RA-RNTI加扰的MPDCCH，该MPDCCH所在的narrowband以与重复次数，都在高层配置的PRACH-Config参数里面有指示。如果该CE level里面配置的rar-HoppingConfig = ON，如此在ra-WindowSize内重复接收的MPDCCH存在跳频，根据下述公式计算每个子帧检测的narrowBand：

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word DLiii0ich,DLDLnNBnNBch,DLj0 mod NNB,hopfNB,hopmodNNBNNBch,DLj0i0iNNB1

i0ii0MPDCCHNabsfor frame structure type 10,ich,DL type 2NNB2,for frame structure上述跳频公式与SIBx 的NB hopping类似。

MPDCCH接收完成之后，还需要按照DL HARQ的时序安排PDSCH接收，PDSCH接收的

相关参数在MPDCCH携带的DCI format 6-1A/1B里面指示。

4.2.3 MSG3发送

如果子帧n是包含RAR的PDSCH的最后一个子帧，如此从n+6之后的第一个有效BL/CE上行子帧开始发送MSG3，如果RAR里面的UL delay = 1，如此需要再延后MSG3 PUSCH repetition个子帧。

如果子帧n完毕的PDSCH上收到的RAR和发送的preamble sequence不匹配，如此UE需要准备在n+5个子帧之后重发Preamble；如果在子帧n接收的ra-window内都没有收到RA-RNTI加扰的MPDCCH,如此UE需要在子帧n+4之后重发Preamble；

如果最近UE发送的PRACH选定的是CE level 0/1的参数，如此RAR内容按照CEModeA的格式解析，否如此按照CEModeB格式解析。两种格式的RAR Grant有效长度不同。下述参数的具体解读参考section 6.2 of 3G。

Table 6-2: Random Access Response Grant Content field size

DCI contents Msg3 PUSCH narrowband index Msg3 PUSCH Resource allocation Number of Repetitions for Msg3 PUSCH MCS TBS TPC CSI request UL delay Msg3/4 MPDCCH narrowband index Total Nr-bits CEmodeA index NNBCEmodeB 2 3 3 0 2 0 0 0 2 12 4 2 3 0 3 1 1 2 20 MSG3发送的narrowband index, narrowband内的PRB分配，重传次数，MCS，以与后续MSG3重传/MSG4接收需要检测的MPDCCH narrowband index(Msg3/4 MPDCCH narrowband index)都在上述RAR Grant里面携带。

4.2.4 MSG4接收

MSG4的接收需要按照正常的DL harq流程，先检测MPDCCH(MPDCCH是重复传输

的)，然后再接收PDSCH。监测MPDCCH所在的narrowband index在RAR Grant里面指示。

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word

接收MSG4的MPDCCH以与MSG3重传的MPDCCH都是用Temp-CRNTI加扰，与Legacy UE一样。

在BL/CE UE收到新的高层配置之前，UE都会继续使用监测MSG4的MPDCCH所使用的narrowband和搜索空间。

4.3 上行HARQ流程

CEModeA支持的uplink HARQ process number和Legacy UE一样，FDD模式支持最多8个，TDD根据不同上下行配置支持不同的UL Harq数，最多7个，最少1个。 CEModeB在FDD和TDD模式下都最多支持2个uplink HARQ processes。 BL/CE UE不支持PUSCH和PUCCH在同一个子帧的发送。

UE在收到DCI 6-0A/6-0B之后，从x子帧之后开始连续N个子帧发送PUSCH，x = 4 for FDD， 对TDD，x取值根本上参考Legacy UE的DCI-PUSCH的间隔。重复子帧数N根据高层配置pusch-maxNumRepetitionCEmodeA/B和DCI里面的repetition number共同决定。 BL/CE UE不支持ttiBundling；

直接由MPDCCH调度的PUSCH比非MPDCCH调度的PUSCH(如UL SPS PUSCH)优先级高，同一个子帧发生冲突是发送前者。

如果PUSCH发送资源中有PRB和当前子帧的PRACH资源冲突，无论是BL/CE还是non-BL/CE的PRACH资源，如此丢弃该子帧的PUSCH发送。

BL/CE UE发送PUSCH之后，不需要接收PHICH；所有重传都有基站通过调度重传的DCI format 6-0A/B来控制，而不需要UE根据PHICH来控制。

假定当前配置是TDD UL-DL configuration 1, CEModeB，所有上行子帧都是BL/CE 有效上行子帧。acc=5, pusch-maxNumRepetitionCEmodeB = 192， DCI 6-0B里面配置的repetition number = n3，如此PUSCH repetition levels = 8；也就是说PUSCH需要传输8个有效的上行子帧。

N

4.4 下行HARQ流程

CEModeB最多支持2个downlink HARQ processes；

CEModeA， FDD最多支持8个downlink HARQ processes；TDD支持的downlink HARQ

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word

prcesses数根据不同上下行子帧配比查表得到，最多是16个，最少是6个HARQ processes；

UE在收到MPDCCH DCI format 6-1A/1B的最后一个子帧(n)之后的第2个BL/CE 子帧开始连续接收N个BL/CE DL subframe的PDSCH，N长度有高层参数和DCI 里面的参数共同决定。

如下图是某种配置下的MPDCCH->PDSCH调度图。

如果PUSCH是由MPDCCH调度的，那么在PUSCH不可能再发送PDSCH的HARQ-ACK了，因为按照时序，发送PUSCH的第一个子帧n往前数4个子帧，是MPDCCH(DCI format 6-0A/6-0B)接收，而不是PDSCH接收。但是如果子帧n的PUSCH是SPS UL PUSCH，如此该PUSCH上可以同时携带PDSCH的HARQ-ACK。

但是如果PDSCH最后一个接收子帧是n-4，并且之后没有收到MPDCCH调度PUSCH，如此按照Legacy UE的时序，在子帧n或更后几个子帧(根据FDD/TDD，以与TDD不同的上下行配置)的PUCCH上发送该PDSCH的HARQ-ACK。

如下图说明下行BL/CE UE和Legacy UE的调度同时存在的情况。

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word

4.5 DL/UL SPS流程

只有CEModeA支持SPS，CEModeB不支持。

当MPDCCH携带内容的CRC校验比特被SPS CRNTI加扰，并且NDI = 0，并且DCI format 6-0A/6-1A里面相应域被设置为下述格式时，被解析为SPS activation/SPS release。

Table 9.2-1B: Special fields for Semi-Persistent Scheduling Activation MPDCCH Validation

HARQ process number Redundancy version TPC mand for scheduled PUSCH TPC mand for scheduled PUCCH DCI format 6-0A set to '000' set to '00' set to '00' N/A DCI format 6-1A FDD: set to '000' TDD: set to '0000 set to '00' N/A set to '00'

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word 1C: Special fields for Semi-Persistent Scheduling Release MPDCCH Validation

HARQ process number Redundancy version Repetition number Modulation and coding scheme TPC mand for scheduled PUSCH Resource block assignment DCI format6-0A set to '000' set to '00' set to '00' set to '1111' set to '00' Set to all '1's DCI format 6-1A FDD: set to '000' TDD: set to '0000 set to '00' set to '00' set to '1111' N/A Set to all '1's SPS周期和PDSCH/PUSCH起始的收发子帧位置计算和Legacy UE一样，但BL/CE UE的SPS PDSCH/PUSCH都存在重传，重传次数根据激活时的DCI format 6-0A/6-1A里面配置参数确定。

BL/CE UE的MPDCC SPS release和PDSCH一样需要HARQ-ACK反应，这点和Legacy UE一样。

4.6 CSI流程

CEModeA支持CSI reporting， CEModeB不支持；

CEModeA的TM6/TM9配置下需要上报PMI，但codebook在仅支持单layer。 在CEModeA+TM9配置下，UE需要上报PMI，系统带宽分成P=3的两个PRG(Precoding Resource block Groups)。

BL/CE UE不需要上报RI，上报的CQI最高到10。

For a BL/CE UE configured with CEModeA, the following periodic CSI reporting modes are supported on PUCCH:

Transmission mode 1: Mode 1-0 Transmission mode 2: Mode 1-0 Transmission mode 6: Mode 1-1

Transmission mode 9 : Modes 1-1, 1-0.

4.7 信道冲突的优先级判断

• 如果一个子帧在某narrowband传输了SIB1-BR/SIBx，如此在同一个子帧的同一个

narrowband上调度的PDSCH或者MPDCCH要丢弃。

• 有MPDCCH调度的PUSCH优先级比非MPDCCH调度的PUSCH优先级高(SPS

PUSCH)。

• BL/CE UE的PUSCH/PUCCH发送如果和BL/CE 或non-BL/CE 的PRACH资源有冲突，

如此丢掉PUSCH/PUCCH发送。

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word • 子帧n和n+1如果发送的narrowband不同，那么子帧n的SRS不需要发送。如果

特殊子帧的接收(DwPTS)和发送(UpPTS)narrowband不同，那么特殊子帧的SRS也不需要发送了。 •

4.9不同信道的调度情况总结 Channel PBCH SIB1-BR SIBx Scheduling 固定帧号/子帧号/符号，固定narrowband(原始小区的中间6个RB)。不需要接收MPDCCH 固定帧号/子帧号，narrowband根据参数计算跳频，不需要接收MPDCCH，重传次数和传输块大小在MIB里面指示 根据SIB1-BR里面的参数计算帧号,子帧号, narrowband, ITBS，不需要接收MPDCCH 先接收P-RNTI加扰的MPDCCH，根据DCI 6-2确定后续PDSCH调度。MPDCCH的接收如此根据PO, PF确定接收时刻，根据其他高层参数确定MPDCCH重复长度，narrowband 跳频情况 先接收P-RNTI加扰的MPDCCH, 根据DCI 6-2指示的bit由高层发起系统消息更新流程 UE根据配置参数主动发起的流程 先接收RA-RNTI加扰的MPDCCH，再根据DCI 6-1A/6-1B接收PDSCH 根据RAR指示的RAR Grant发送temp-CRNTI加扰的数据 先接收temp-CRNTI加扰的MPDCCH，再根据DCI 6-1A/6-1B接收PDSCH 根据MPDCCH里面收到的DCI 6-0A/6-0B调度 根据MPDCCH里面收到的DCI 6-1A/6-1B调度 根据MPDCCH里面收到的DCI 6-0A激活SPS PUSCH，在释放之前使用该DCI的调度以与高层配置的周期参数发送SPS PUSCH 根据MPDCCH里面收到的DCI 6-1A激活SPS PDSCH，在释放之前使用该DCI的调度以与高层配置的周期参数接收SPS PDSCH Paging Direct Indication PRACH RAR MSG3 MSG4 PUSCH PDSCH SPS-PUSCH SPS-PDSCH

4. 10 CEModeA和CEModeB的设置以与区别

• 根本上可以认为CEModeB比CEModeA针对更差的信道环境。

• UE在能力上报中需要包含CEMode，如果UE上报可以支持CEModeB，如此默认也

支持CEModeA。反之，如果UE上报支持CEModeA，如此可以不支持CEModeB;

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word • UE上报CEMode之后，基站RadioResourceConfigDedicated消息中也会配置当前的

CEMode；因此在搜网，系统信息读取阶，甚至是在RA初始阶段，UE都没有确定CEMode，相关信道收发也不区分CEMode；

• Prach包含4个coverage level，对应不同信号强度下的一套PRACH参数。高层同时

会配置最多三个RSRP threshold，根据当前测量到的服务小区RSRP和这3个threshold比拟，决定当前使用哪个coverage level 的PRACH参数；

• PRACH coverage level 0,1对应CEModeA； level 2,3对应CEModeB；level 0对应的是

信号最好的情况(根据RSRP和thresh的比拟)；level 3对应的是信号最差的情况； • 在RA过程中，如果在level 0上发送Preamble没有成功收到RAR，在达到最大重

传次数之后，会升级到level 1上使用相应的PRACH参数发送preamble和接收

RAR。直到升级到当前配置的最高级别；这个过程其实也是一个信号适应的过程。 • CEModeA和CEModeB的PUSCH区别：ModeA支持跳频，ModeB不支持跳频；

ModeA支持的最大MCS达到15, 16QAM调制，ModeB支持的最大MCS是10，QPSK调制；ModeA可以支持narrowband内1到6个RB的分配，而ModeB只能支持narrowband内1个或2个RB的分配。

• CEModeA支持CSI report, SR type1，而ModeB不支持这两样。

• CEModeA的PUSCH和PDSCH都不支持解调前合并数据(Nacc = 1)，而CEModeB的

PUSCH和PDSCH都支持解调前合并数据(Nacc > 1)；也就是说在scrambling阶段，CEmodeB在Nacc > 1个子帧内使用完全一样的扰码。

• CEModeA的PDSCH支持跳频(不同子帧接收不同的narrowband)，CEModeB的

PDSCH不支持跳频。CEModeA支持TM1,2,6,9，CEModeB支持TM1,2,9。 • CEModeA支持SPS，CEModeB不支持SPS。

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