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爲什麼需要MTC？
MTC(Machine Type Communication,機器類型通信)， 是在LTE 系統中用於機器通信和物聯網的一項技術。 這類應用並不需要很高的數據速率(比如不同類型的傳感器，智能電錶)，但是如何在低成本，低功耗，廣覆蓋的前提下來實現呢？下邊主要針對release 13裏的MTC增強， eMTC技術來展開說明。
1、如何實現BL and CE?
1.1 引入NB來實現BL(bandwidth reduced low complexity)
既然要實現低成本，低功耗，那麼從簡化現有的LTE開始，瞬時帶寬可以降低到LTE最小系統帶寬，1.4Mhz, release13 引入了窄帶的概念，下邊簡稱
NB, 一個NB包含6個PRB. 一個eMTC設備在同一TTI只能在單個NB上進行發或者收。但是不同TTI之間可以有NB的切換，來實現頻率分集，需要注意的是，一般
跳頻間隔會大於1，即不是每個子幀都跳，這樣才能允許子幀間的信道估計。
上邊的NB操作會引入兩個問題，
1. 給定時刻，只能在一個NB上進行收/發， 那麼意味着legacy LTE的PDCCH, PCFICH, PHICH不能被MTC設備所接收（因爲這三個物理信道是橫跨整個
LTE載波帶寬的）
2. 不同TTI的NB切換，意味着需要調諧射頻前端，這可能需要2個OFDM symbol一樣長的時間。 這個主要影響UL設計， 因爲假定下行子幀間的retuning
發生在每個子幀開始的控制區域內。
1.2 通過重複來實現CE(coverage enhanced)
對於eMTC設計目標，需要在耦合損耗大於至少15db時可以運行， 而且eMTC設備最大發射功率爲20dbm, 相比legacy LTE UE 23dbm的最大發射功率
小了3db, 這就意味着上行鏈路預算至少需要被改善18db.
這是通過時域多子幀的重複來實現的，這樣可以對於給定功率爲每個信息比特提供更高的能量。
規範對比定義了兩種CE mode, 即CE mode A and CE mode B, 後者旨在更廣泛的覆蓋增強，即小區邊緣或其他更惡劣的傳播環境。也就意味着會有更多
重複。
2、窄帶和重複的引入會如何具體地影響物理信道和調度相關方面？
1. PSS/SSS/PBCH
PSS/SSS與lagacy LTE沒有區別。
PBCH區別是引入了重複因子5，即原來是40ms週期內的每個無線幀的第一個子幀，佔用其第二個slot的前4個OFDM 符號， 這樣的話是4*4=16個
OFDM符號。 到了MTC，需要80個符號。 比如對於FDD, 子幀0的4個OFDM符號會在前一個無線幀的子幀9和該子幀剩餘符號中重複。
可以這樣想， 2個子幀2*14=28個符號。 前三個控制符號/SF，兩個用於PSS/SSS，所以剩下可用符號，28-3*2-2=20. 20/4=5得到重複因子5.
PBCH的核心部分也是包含原有信息的，可被小區內非MTC設備所檢測，而獲取MIB；
對於MTC設備只是需要多檢測重複部分，而且其MIB信息中原來10個reserve bits中的5個bits用於SIB1-BR的時域調度信息， 即下邊的SIB1-BR的重複因子。
2. SI
legacy LTE的SIB1是多餘6個PRB的，而且有2216個Bits, 所以也不能被MTC設備所接收. 引入一個新的SIB1-BR。 80ms的週期內重複。重複因子可以是
4/8/16， 重複在時間上等間隔。（不同於PDSCH的重複是連續子幀）
具體所在的SFN和子幀是由重複因子和PCID的奇偶決定的， 規範中查表可得。
SIB1-BR會包含其餘SI的調度信息。
3. MPDCCH/PDSCH/PUCCH/PUSCH
前邊提到PDCCH和PCFICH不能被MTC設備所接收，所以定義了一種新的MPDCCH來提供其所需的DCI. 由於小區中還有其他非emtc設備，所以每個子幀中
前邊的控制區域仍然要保留，雖不需要decoding其信息，但是要知道數據區域的起始點。 這個信息在legacy LTE中是通過PCFICH來指示具體PDCCH所佔的
OFDM符號數的，但是eMTC中是沒有的，所以是通過特定SI的一部分來提供的。MPDCCH/PDSCH的起始點是半靜態的。
對於MPDCCH的重複次數是半靜態配置和動態選擇的組合。 小區級別的Rmax 作爲系統信息的一部分， 然後網絡從集合Rmax, Rmax/2, Rmax/4, Rmax/8
中動態選擇實際要重複的次數。同時實際重複次數會通過DCI告訴eMTD設備，這是必須的，因爲設備需要知道PDSCH開始的子幀，即MPDCCH最後一次
重複後的第二個子幀。 (下行跨子幀調度是區別於legacy LTE的PDSCH與PDCCH在同一子幀)
對於PDSCH的重複次數同樣是半靜態配置和動態選擇的組合。 網絡在小區級別針對不同的CE mode配置一組可能的重複次數集合，然後網絡動態的從該
集合中選擇實際要用的傳輸次數。該實際重複次數也會通過DCI告訴設備。
對於PUSCH的重複次數的調度跟PDSCH類似。上行調度與legacy LTE相同，即在UL grant結束的子幀n後，n+4開始PUSCH傳輸。
對於PUCCH的重複次數是不同的，是由網絡直接配置的，不可以動態改變。
對於CE mode A, 可配置次數1，2，4，8
對於CE mode B, 可配置次數4，8，16，3
由於PHICH不能被EMTC設備接收，其原本傳輸的UL 傳輸的HARQ，這樣的話，沒有顯示重傳請求必須與其時間同步的PHICH, eMTC上行重傳可以是異步的。
此外還可以通過MPDCCH調度授權明確調度重傳，實現自適應重傳。
對於上行功控， CE mode A情況下，與legacy LTE類似。 CE mode B不支持功控，因爲它的PUCCH/PUSCH總是被設置爲最大發射功率，來抵抗其惡劣
傳播環境。
4. 隨機接入
與legacy LTE的隨機接入的preamble--> RAR-->msg3-->msg4對應。 但是對於MTC設備，定義了多達四種不同的隨機接入CE level, 每個與其自己的
PRACH配置和資源有關。 對於初始的隨機接入，設備可與基於其估計的路損來選擇CE level，然後針對該CE level 選擇其preamble 序列和資源，然後
網絡側接收到，根據CE level和CE mode的對應關係，確定該設備的CE mode， 並由網絡配給設備。這種CE level的引入，可以分離來自小區不同覆蓋情況
的設備的隨機接入嘗試並且不會相互干擾。