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PBCH와 MIB

스펙 · 릴리즈

TS 36.211 §6.6 (PBCH) · TS 36.212 §5.3.1 (BCH 전송 채널 처리) · TS 36.331 §6.2.2 (MasterInformationBlock)

Rel-8~ (Rel-13 eMTC용 SIB1-BR 스케줄링 필드, PBCH 반복)

한눈에 보기

동기신호로 셀을 찾은 단말이 가장 먼저 읽는 정보가 MIB(Master Information Block)입니다. MIB는 PBCH라는 방송 채널로 전송됩니다.

MIB에는 딱 필요한 것만 들어 있습니다.

  • 셀의 하향 대역폭 (6 ~ 100 RB)
  • PHICH 설정 (PDCCH 영역을 해석하는 데 필요)
  • 시스템 프레임 번호(SFN)

MIB를 읽어야 PDCCH를 해석할 수 있고, PDCCH를 해석해야 SIB1을 읽을 수 있습니다.

MIB 내용

필드 비트 값
dl-Bandwidth 3 n6, n15, n25, n50, n75, n100
phich-Config — phich-Duration 1 normal (1 심볼) / extended (3 심볼)
phich-Config — phich-Resource 2 Ng = 1/6, 1/2, 1, 2
systemFrameNumber 8 SFN의 상위 8비트
schedulingInfoSIB1-BR-r13 5 eMTC용 SIB1-BR 스케줄링 (0이면 미지원)
systemInfoUnchanged-BR-r15 등 1 eMTC SI 변경 여부
spare 나머지 —
합계 24

시간·주파수 위치

  • 서브프레임 0의 두 번째 슬롯, 첫 4 심볼 (Normal CP 기준 l = 0–3)
  • 중앙 72 부반송파 (6 RB)
  • 같은 MIB를 40 ms 동안 4번 나누어 보냄 (각 10 ms 조각만으로도 디코딩 가능)

리소스 그리드 페이지의 서브프레임 0 그림에서 노란색 영역입니다.

처리 과정

flowchart LR
    A[MIB 24비트] --> B[CRC 16비트<br/>안테나 수로 마스킹]
    B --> C[TBCC<br/>R=1/3]
    C --> D[레이트 매칭<br/>1920비트]
    D --> E[셀별 스크램블<br/>40 ms 주기]
    E --> F[QPSK<br/>960 심볼]
    F --> G[전송 다이버시티<br/>SFBC / SFBC+FSTD]
    G --> H[4개 프레임에<br/>240 심볼씩]
단계 값
페이로드 + CRC 24 + 16 = 40비트
부호화 후 120비트
레이트 매칭 후 1920비트 (Normal CP) / 1728비트 (Extended CP)
프레임당 RE 72 × 4 − 48(4포트 CRS 예약) = 240 RE
전문가 노트 — 블라인드 검출 정보

CRS 포트 수 검출. CRC 16비트를 송신 안테나 포트 수에 따라 다른 마스크로 XOR합니다.

CRS 포트 CRC 마스크
1 0x0000
2 0xFFFF
4 0x5555 (0101…)

단말은 세 가설로 디코딩해 CRC가 맞는 것으로 안테나 포트 수를 알아냅니다. PBCH 자체는 4포트 CRS 위치를 비워 두고 매핑하므로 포트 수를 몰라도 RE 위치는 같습니다.

SFN 하위 2비트. 스크램블 시퀀스가 SFN mod 4 = 0인 프레임에서 초기화되므로, 단말은 4개 위상 가설로 디스크램블해서 성공한 위상으로 하위 2비트를 얻습니다. 결과적으로 MIB의 8비트 + 2비트 = 10비트 SFN.

결합 디코딩. 신호가 약하면 4개 조각을 소프트 결합해 최대 약 6 dB 이득을 얻습니다. 다만 결합할 조각의 40 ms 경계를 모르기 때문에 경계 가설을 함께 시험해야 합니다.

MIB 변경. 대역폭과 PHICH 설정은 사실상 고정이고, 바뀌는 것은 SFN뿐입니다. 그래서 단말은 SFN만 필요할 때 이전에 알던 내용과 비교해 빠르게 검증할 수 있습니다.

eMTC PBCH 반복 (Rel-13). 커버리지 향상(CE)을 위해 서브프레임 0 외에 서브프레임 9(FDD)나 5(TDD)에도 PBCH 심볼을 반복 전송하는 옵션이 있습니다.

LTE ↔ NR 비교

항목 LTE PBCH NR PBCH
부호 TBCC Polar
페이로드 24비트 MIB 32비트 (MIB 24 + 타이밍 8)
대역 72 부반송파 240 부반송파 (SSB 안)
복조 기준신호 CRS PBCH 전용 DMRS
TTI 40 ms 80 ms
추가 정보 안테나 포트 수 (CRC 마스크) SSB 인덱스, 하프 프레임, CORESET#0 위치

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