【5G RRC】Bloc d'informations maître (NR-MIB)

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Je travaille pour un fabricant de terminaux de renommée internationale et je suis responsable de la recherche et du développement de puces de modem.
Au début de la 5G, il était responsable du développement de la couche de service de données du terminal et du réseau central.Actuellement, il dirige la recherche sur les normes techniques pour les réseaux de puissance de calcul 6G.


Le contenu du blog s'articule principalement autour de :
       explication du protocole 5G/6G
       explication du réseau de puissance de calcul (cloud computing, edge computing, end computing)
       explication avancée du langage C
       explication du langage Rust

Présentation des MIB 5G

1. Caractéristiques de la MIB NR

• La MIB est transmise via le canal de transport BCH et le canal physique PBCH ;
• modulation QPSK ;
• Il contient les paramètres nécessaires pour décoder SystemInformationBlockType1 (SIB1) ;
• Son cycle de transmission est de 80 millisecondes, et des transmissions répétées sont effectuées dans ces 80 millisecondes ;
• Il est transmis sur les symboles 1, 2, 3 d'OFDM ;
• Selon TS 38.211, il utilise les numéros de sous-porteuse 0 à 239 sur les symboles 1 et 3, et sur le symbole 2, utilise les numéros de sous-porteuse 0 à 47 et les numéros de sous-porteuse 192 à 239 ;

2. Processus d'appel de signalisation MIB/SIB

Le message MIB n'est pas envoyé via SRB et RLC-SAP TM (transmission transparente), mais est envoyé du réseau à l'UE via le canal logique BCCH, le canal de transport BCH et le canal physique PBCH, comme illustré dans la figure suivante :
      

3. Paramètres RRC correspondant à la MIB

MIB ::= SEQUENCE {
    
    

	systemFrameNumber                         	BIT STRING (SIZE (6)),
	subCarrierSpacingCommon               		ENUMERATED {
    
    scs15or60, scs30or120},
	ssb-SubcarrierOffset                        INTEGER (0…15),
	dmrs-TypeA-Position                         ENUMERATED {
    
    pos2, pos3},
	pdcch-ConfigSIB1                            INTEGER (0…255),
	cellBarred                                  ENUMERATED {
    
    barred, notBarred},
	intraFreqReselection                        ENUMERATED {
    
    allowed, notAllowed},
	spare                                       BIT STRING (SIZE (1))
}

Voici une capture d'écran du journal :
 

3.1 Explication des paramètres

• systemFrameNumber : Semblable à LTE, NR est également un numéro de trame système de 10 bits, de 0 à 1023. La MIB transporte les 6 bits les plus significatifs (MSB), et les 4 LSB restants sont transmis dans le bloc de transport PBCH dans le cadre du codage de canal (c'est-à-dire en dehors du codage MIB);
• subCarrierSpacingCommon : indique l'espacement des sous-porteuses (scs) de SIB1, message 2, 4 d'accès initial et message d'information système.Pour la fréquence porteuse inférieure à 6GHz, sa valeur est de 15,30kHz，Pour la fréquence porteuse supérieure à 6GHz, sa valeur peut être de 60, 120kHz；
• ssb-subcarrierOffset：Exprimé en nombre de sous-porteusesEntre la SSB et la grille globale des blocs de ressourcesdécalage dans le domaine fréquentiel. Ce champ peut indiquer que cette cellule ne fournit pas SIB1 et n'a donc pas de CORESET commun, auquel cas le champ pdcch-ConfigSIB1 peut indiquer un emplacement de fréquence où il n'est (pas) possible pour l'UE de trouver un SS avec un jeu de ressources de contrôle (CORESET) /PBCH et espaces de recherche SIB1 ;
• dmrs-TypeA-Position : indique la position du premier DM-RS descendant. Il correspond au paramètre DL-DMRS-typeA-pos de L1 ;
• pdcchConfigSIB1 : Il correspond à RMSI-PDCCH-Config dans TS 38.213 Section 4.1 . Il est utilisé pour déterminer la bande passante de PDCCH/SIB, l'ensemble de ressources de contrôle commun (CORESET), l'espace de recherche commun et les paramètres PDCCH nécessaires. Si le champ ssb-SubcarrierOffset indique que SIB1 n'existe pas, le champ pdcch-ConfigSIB1 indique l'emplacement de fréquence où l'UE peut trouver des blocs SS/PBCH avec SIB1 ou la plage de fréquences où le réseau ne fournit pas de blocs SS/PBCH avec SIB1 ( voir TS 38.213 § Section 13) ;
• cellBarred : Selon la spécification TS 38.304, ce champ indique si l'UE est autorisé à camper dans cette cellule ;
• intraFreqReselection : Indique si la resélection de cellule intra-fréquence est autorisée ou non. Selon TS 38.304, lorsque la cellule de rang le plus élevé est bloquée ou considérée comme bloquée par l'UE, ce champ est utilisé pour contrôler la resélection de cellule dans la même fréquence ;

4. Acquisition et traitement des MIB

Le processus d'acquisition MIB/SIB varie d'un cas à l'autre. Ici, nous allons discuter de l'ensemble du processus d'acquisition MIB/SIB défini dans la spécification TS 38.331 NR-RRC.

4.1 L'UE vient d'être mise sous tension, aucun message SIB précédent n'est stocké et aucune information système à la demande

• L'UE est sous tension ;
• Recherche de cellule (PSS et SSS), décodage PBCH pour obtenir MIB ;
• Décodez et stockez la MIB ;
• Vérifiez si la cellule est barrée, si la cellule est barrée, arrêtez ce processus, sinon continuez le processus suivant ;
• Utilisez les paramètres MIB stockés pour décoder SIB1 et stockez le résultat décodé ;
• Lorsque SIB1 indique qu'il n'y a pas de SI de demande, décode les autres messages système (OSI);

4.2 L'équipement utilisateur vient d'être mis sous tension et n'a pas stocké le message SIB précédent, mais dispose d'informations système à la demande

• L'UE est sous tension ;
• Recherche de cellule (PSS et SSS), décodage PBCH pour obtenir MIB ;
• Décodez et stockez la MIB ;
• Vérifiez si la cellule est barrée, si la cellule est barrée, arrêtez ce processus, sinon continuez le processus suivant ;
• Utilisez les paramètres MIB stockés pour décoder SIB1 et stockez le résultat décodé ;
• Lorsque SIB1 indique qu'il y a une demande SI, vérifier l'état RRC ;
  • Si l'état RRC de l'UE est l'état RRC-IDLE ou RRC-INACTIVE :
    • Déclencher la couche inférieure de l'UE pour lancer le processus RACH ;
    • Lors de la réception du message d'accusé de réception de la demande SI, obtenir le message SI requis ;
  • Si l'état RRC de l'UE est RRC-connecté :
    • Le protocole ne définit pas les opérations ultérieures, cela dépend de l'implémentation ;

5. Comparaison MIB entre LTE et NR

paramètre	LTE	NR (nouvelle radio)
canal de diffusion	Canal de transport - BCH Canal physique - PBCH	Canal de transport - BCH Canal physique - PBCH
cycle de transmission	Le cycle de diffusion est de 40 millisecondes et la retransmission est effectuée toutes les 10 millisecondes en 40 millisecondes	La période de diffusion est de 80 millisecondes et plusieurs retransmissions sont effectuées en 80 millisecondes
codage de canal	Codage convolutif de queue	Codage polaire
modulation	QPSK	QPSK
Affectation des ressources	1. 6 RB dans le domaine fréquentiel (correspondant à 72 sous-porteuses) 2. 4 symboles 0, 1, 2 et 3 dans le deuxième créneau de la première sous-trame	1. Il transmet sur les symboles OFDM 1, 2 et 3 2. Il transmet sur les sous-porteuses 0~239 des symboles 1 et 3, les sous-porteuses 0~47 et les sous-porteuses 192~239 du symbole 2

6. Calcul SFN lors de la recherche de cellules dans NR 5G

Semblable à LTE, la 5G NR a également un numéro de trame système (System Frame Number, SFN) 0 ~ 1023, qui nécessite 10 bits pour représenter SFN. Les 6 bits supérieurs du SFN peuvent être obtenus à partir de la MIB, et les 4 bits inférieurs restants peuvent être obtenus à partir de la charge utile PBCH .

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