- NB-IoT MAC层挑大梁，NB-IoT资源分配都靠它了！

当UE完成随机存取程序，且进入链接(Connected)状态时，UE便会根据随机存取过程获得的USS参数设定信息进行搜索，直到状态又切换为闲置或随机存取状态时，再进行对应搜索空间之切换。

 

搜索/传输作业多元化 逻辑信道无明确划分规则

 

下行信道

 

在NB-IoT系统中，排除必要的系统/同步讯号(如NPBCH、NPSS、NSSS、

 

SIB-NB)所占用的资源，信道有NPDCCH与NPDSCH两种，然以整个NB-IoT系统面来看，此两种信道并没有明确时间上的划分规则。

 

原因之一在于前述所谈到，搜索空间不论起始位置或长度，皆可以依照不同UE以及CE构成非常多种组合表现；其二则归因于下一节将提及之排程延迟，赋予数据传输时间点多样化的可能性。 因此，在下行信道我们应以实际排程结果来看划分的结果，意即某区块时间若传送DCI，则此区间即作为NPDCCH使用；若传送下行数据，则此区间即作为NPDSCH使用。

 

上行信道

 

相对于下行信道，上行信道划分则较为简单：根据SIB2-NB中所设定之随机存取工作发送Preamble的时间区块作为NPRACH，其余皆作为NPUSCH来使用。

 

其特殊之处在于，考虑到NB-IoT上行支持跨子载波排程，排程上须根据所选择的NPUSCH format进一步针对子载波频率之间的资源分配进行考虑。

 

藉有限带宽传递DCI/数据 排程延迟有助兼顾效率

 

3GPP MAC协议标准定义PDCCH周期(Physical Downlink Control Channel period，简称pp)，意即从目前的搜索空间起始点到下一个搜索空间起始点的间隔时间， 对于NB-IoT即作为NPDCCH的周期。 如图2所示，蓝色区域可视为某个/群UE的NPDCCH，白色区域为NPDSCH，区域的组成是依照标准订定参数组合而成，约有90种组合的可能性，周期组合的选择将会与排程策略、CE的考虑而有即高的弹性去选择。

 

图2 排程周期与时间关系示意图

 

NB-IoT是透过跨子讯框方式来进行排程，原因之一在于系统所定义的带宽较小，DCI与数据皆无法在同一时间传送完成；且在正常情况下，对于一个传送区域(Transport Block, TB)需要多个NPDSCH进行才可组成完成。 因此，如何去处理DCI与数据的时间关系便是NB-IoT特有的机制，时程k0扮演着最重要的角色。

 

当UE从备选区块解出DCI后变会获得基地台所给予的k0，UE便会等待k0时间后再开始进行收取NPDSCH的动作。 而k0的规定在上行/下行，或者在一些特定讯息上皆有不同的需求与限制，例如当UE收到DCI后必须等待至少4ms过后才可进行NPDSCH的接收，至少等待8ms过后才可进行NPUSCH的传送， 原因在于UE必须要有足够的时间去解DCI所带的讯息，或是进行UL/DL传送与接收模式转换的时间。

 

图3为上行与下行使用目前标准Release 14所订定最大的TB size与MCS下排程间隔的示意图，透过此图我们也可以算出在Release 14标准NB-IoT UE所能达到的最大速率的数值。

 

图3 NB-IoT排程示意图

 

NB-IoT的k0数值是依照标准文件所规定的固定值进行选择，因此在选择上便会缺少相当的弹性，再加上前面所提到的搜索空间起始位置与长度的多样性，以及传送一个TB所需花的时间长度影响，因此在排程上将会是一个具有挑战性的工作。 在加上当中衍生的议题都有待研究与讨论，以下针对相关排程议题进行说明。

 

有限资源下扩充UE服务 MAC排程重要性与时俱增

 

由于NB-IoT支持多载波传输，让不同UE可在不同载波上传输，以扩充服务UE数量，MAC排程与无线资源分配将扮演至关重要的角色。

 

NB-IoT多载波分为锚载波(Anchor Carrier)以及非锚载波(Non-Anchor Carriers)，锚载波是UE获取系统信息和同步讯号(NPSS/NSSS/NPBCH/SIB-NB)之载波 ；而非锚载波若系统有支持，则可以视为一个空白的资源区块。 由于锚载波作为传送系统信息与同步讯号的关系，这些信息将被视为最高优先权进行资源的占用。 因此，在标准规则上，NPDCCH与NPDSCH如果遭遇上述讯息传送的时间，便须要进行延后传送的动作。