OFDM载波间隔_NBloT上行子载波

article/2025/7/9 14:04:59

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。而区别在于NB-IoT没有调度资源块，single-tone以12个连续子载波进行传输，multi-tone可以分别按照3,6,12个连续子载波分组进行数据传输。

相比LTE中以PRB对进行基本资源调度单位，NB-IoT的上行共享物理信道NPUSCH的资源单位是以灵活的时频资源组合进行调度的，调度的基本单位称作资源单位(Resource Unit)。NPUSCH有两种传输格式，两种传输格式对应的资源单位不同，传输的内容也不一样。NPUSCH格式1用来承载上行共享传输信道UL-SCH，传输用户数据或者信令，UL-SCH传输块可以通过一个或者几个物理资源单位进行调度发送。所占资源单位包含single-tone和multi-tone两种格式。其中

single-tone 3.75kHz 32ms, 15kHz 8ms;

multi-tone 15kHz 3子载波 4ms,6子载波 2ms,12子载波 1ms。

NPUSCH格式2用来承载上行控制信息(物理层)，例如ACK/NAK应答。根据3.75kHz 8ms或者15kHz 2ms分别进行调度发送的。