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  • 上行通道和下行通道
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  • 第1章 NR 下行共享信道PDSCHPUSCH概述 1.1PUCCHPUSCH概述 1.2 NR PUCCHPUSCH在物理层信道中的位置 第2章 NR PUCCHPUSCH信道传输信息的内容 2.1PUCCH 2.2PUSCH 2.3相位追踪信号PT-RS 第3章 NR PDSCH与...

    目录

    第1章 NR 下行共享信道PDSCH和PUSCH概述

    1.1 PUCCH和PUSCH概述

    1.2 NR PUCCH和PUSCH在物理层信道中的位置

    第2章 NR PUCCH和PUSCH信道传输信息的内容

    2.1 PUCCH

    2.2 PUSCH

    2.3 相位追踪信号PT-RS

    第3章 NR PDSCH与PUSCH时频资源的位置

    3.1 PDSCH业务数据的时频资源

    3.2 PUSCH业务数据的时频资源

    3.3 DMRS信道的时频资源

    3.4 相位追踪信号PT-RS

    第4章 PDSCH和PUSCH时频资源的分配DCI

    4.1 LTE DCI与PDSCH/PUSCH的关系

    4.2 NR DCI与PDSCH/PUSCH的关系


    第1章 NR 下行共享信道PDSCH和PUSCH概述

    1.1 PUCCH和PUSCH概述

    PDSCH: Physical Downlink Shared CHannel,下行共享信道

    PUSCH:Physical Uplink Shared CHannel,下行共享信道

    PDSCH是物理层下行信道中的一种,是主要承载用户数据的下行链路通道。

    PUSCH是物理层下行信道中的一种,是主要承载用户数据的上行链路通道。

    这两个信道的工作原理基本相同,因此放在一起阐述。

     

    1.2 NR PUCCH和PUSCH在物理层信道中的位置

     

    第2章 NR PUCCH和PUSCH信道传输信息的内容

    2.1 PUCCH

    从上图可以看出:

    • PDSCH信道被几乎所有下行上层逻辑信道所共享,如寻呼信道PCH和DL-SCH。
    • PDSCH为上层传输UE的下行业务数据。
    • PDSCH还包含解调参考信号DMRS (Demodulation reference signals)
    • PDSCH还包含相位追踪信号PT-RS (Phase-tracking reference signals)

    由上图可见,除了一部分BCCH(PBCH上承载的MIB信息),其它所有的上层逻辑信道中的专用信道和公共信道都承载在PDSCH信道上,可知这个信道任务量巨大,十分重要,典型如系统广播消息(SIB)都承载在这一信道上。

    2.2 PUSCH

    PUSCH与PDSCH类似,承载了几乎所有的上行的上层业务数据。

    • PUSCH信道被几乎所有上行上层逻辑信道所共享。
    • PUSCH为上层传输UE的上行业务数据。
    • PUSCH还包含解调参考信号DMRS (Demodulation reference signals)
    • PUSCH还包含相位追踪信号PT-RS (Phase-tracking reference signals), 主要用于高频载波

    2.3 相位追踪信号PT-RS

    (1)增加相位追踪信号PT-RS的原因

    相位噪声:指射频器件在各种噪声(如随机性白噪声、闪烁噪声)的作用下引起的系统输出信号相位的随机变化。相位噪声会恶化接收端的SNR(Signal-Noise Ratio信噪比)或EVM(Error Vector Magnitude误差向量幅度),造成大量的误码,这样就限制了高阶调制的使用,会严重影响系统的容量。

    相对来说,相位噪声对低频段,也就是sub6G频段的影响较小一些。

    而高频段(毫米波)下,由于参考时钟源的倍频次数大幅增加以及器件的工艺水平和功耗等各方面的原因,相位噪声的影响也是大幅增加。

    为了应对高频段下的相位噪声,提升解调信号相位的精确度,除了增大子载波间隔、提高器件质量之外,5G新空口引入了PT-RS(Phase Tracking Reference Signal)信号以及相位估计补偿算法。

    (2)PT-RS的内容

    PT-RS是一种二进制序列,序列生成方式与DMRS一致,详解参考DMRS物理信号的阐述。

    (3)PT-RS的配置

    下行是否配置了PT-RS,由DMRS-DownlinkConfig中的字段phaseTrackingRS来决定,如果该字段缺省或配置为released,则表示下行没有PT-RS信号。

     

    第3章 NR PDSCH与PUSCH时频资源的位置

    3.1 PDSCH业务数据的时频资源

    在每个RB资源块中,除了时域符号0-2之外,其他时频资源都可以用于PDSCH信道,传输业务数据。

    PDSCH信道与PDCCH在同一个子帧中,反应更加的及时。

     

    3.2 PUSCH业务数据的时频资源

    与下行共享信道基本相似。

     

    3.3 DMRS信道的时频资源

    在上图中,时域符号2作为UE相关的解调参考信号DMRS。从频域上看,一个RB内部的12个子载波,划分为4组,每组有3个子载波。

    4组UE相关的解调参考信号DMRS,可代表8个天线端口的参考信号。

     

    3.4 相位追踪信号PT-RS

    频域上:4个RB资源块中,包含一个相位追踪信号,每个相位追踪信号占用2个子载波。

    时域上:贯穿符号3-13。

     

    第4章 PDSCH和PUSCH时频资源的分配DCI

    4.1 LTE DCI与PDSCH/PUSCH的关系

    在LTE协议中,DCI的位置和对应的PDSCH/PUSCH是相对固定的。

    对下行来说,PDSCH和DCI肯定是在同一个子帧subframe上。

    对上行来说,PUSCH出现在对应的DCI后4个子帧subframe上。

    此外,LTE PDSCH和PUSCH的时域固定从每个subframe的0号symbol开始,长度固定为14个symbol,即一个subframe。

     

    4.2 NR DCI与PDSCH/PUSCH的关系

    5G系统为了支持更加灵活的资源分配,在时域上PDSCH/PUSCH与PDCCH(DCI)的位置不再固定不变

    对于PDSCH,其与PDCCH的相对位置由DCI中的K0域指示。K0=0表示PDSCH与PDCCH在同一个slot上,K0=1表示PDSCH在PDCCH后面一个slot上,依次类推。

    对于PUSCH,其与PDCCH的相对位置由DCI中的K2域指示。K2=0表示PDSCH与PDCCH在同一个slot上,K2=1表示PDSCH在PDCCH后面一个slot上,依次类推。

    需要注意的是,UE需要一定的时间来准备PUSCH数据,协议38.214中规定了这个准备时间的长度,资源调度时基站需要保证PUSCH距离PDCCH的间隔大于PUSCH的准备时间。

    此外,在NR中,PDSCH和PUSCH的起始符号和长度也不再固定,而是由DCI中的域动态指示

     

     

     

     

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  • 在学习LTE物理信道的时候,我们已经知道物理信道是物理层用于传输信息的通道,可以分为上行信道和下行信道。在生活中通常基站处于较高位置,挂在高高的抱杆上,而用户处于较低的位置,所以由用户端(也就是手机)向...

    哈喽同学们~这篇文章我们来学习5G的上行物理信道和上行物理信号。在学习LTE物理信道的时候,我们已经知道物理信道是物理层用于传输信息的通道,可以分为上行信道和下行信道。在生活中通常基站处于较高位置,挂在高高的抱杆上,而用户处于较低的位置,所以由用户端(也就是手机)向基站发送信息的通道被称为上行信道,而由基站向用户端发送信息的通道被称为下行信道。

    大家还记不记得在4G中,上行物理信道包括哪些呢?

    4G的上行物理信道包括:
    (1)PUSCH (物理上行共享信道Physical Uplink Shared Channel) 用于承载上行用户数据
    (2)PUCCH(物理上行共享信道Physical Uplink Control Channel)用于承载调度请求、信道质量等信息
    (3)PRACH(物理随机接入信道Physical Random Access Channel) 用于承载随机接入前导信息。

    那么在5G中,上行物理信道包括哪些呢?我们来一起看一下。

    在5G中定义的上行物理信道主要包括三种,分别是物理上行共享信道(PUSCH,The Physical Uplink Shared Channel)、物理上行控制信道( PUCCH,The Physi cal Uplink Control Channel)和物理随机接入信道(PRACH,The physi cal Random Access Channel)三种。

    大家可能已经发现了,5G中的上行物理信道和4G相比并没有发生改变。那我们来具体看一下每种信道的功能。

    (1)PUCCH信道
    5G的物理上行控制信道PUCCH用于承载上行控制信息,包括 ACK/NACK、信道质量指示(CQI)、大规模多入多出(Massive MIMO)回馈信息以及调度请求(SR,RI)信息等。 PUCCH是在没有数据需要发送的情况下发送的,不同带宽和网络负荷、用户数以及复用系数的情况下,需要配置的 PUCCH数目有所区别。

    (2)PUSCH信道
    5G的物理上行共享信道 PUSCH用于承载上行业务数据。上行资源只能选择连续的PRB,并且PRB个数满足2、3、5的倍数。在RE映射时, PUSCH映射到子帧中的数据区域上。 PUSCH支持的调制方式见下表,其中,传输预编码相对于非传输预编码多了π/2-BPSK调制。

    (3)PRACH信道
    物理随机接入信道( PRACH)用于承载随机接入前导序列的发送,基站通过对序列的检测以及后续信令交流,建立起上行同步。5G在每个 PRACH定义了64个前导,以递增的顺序从逻辑根序列的循环移位Cv,然后在逻辑根序列索引的递增顺序中,从高层参数 PRACH Root Sequence Index中获得的索引开始。序列编号u从逻辑根序列索引中获得的。循环移位Cv的公示如下:

    我们再来看一看5G的上行物理信号又包括哪些呢?首先还是复习一下4G的上行物理信号。

    在4G中,上行物理信号包括两种,分别是解调参考信号DMRS,和探测参考信号SRS。

    而在5G中,上行物理信号包括三种:
    DM-RS:Demodulation reference signals / 解调参考信号
    PT-RS:Phase-tracking reference signals / 位相跟踪参考信号
    SRS:Sounding reference signal / 探测参考信号

    还可以根据信道的不同重新划分为四种:
    (1)在PUSCH中传输的DMRS
    (2)在PUSCH中传输的PT-RS
    (3)在PUCCH中传输的DMRS
    (4)SRS

    其中,
    DMRS用于特定UE并按需传输,用于估计无线信道。另外,可以分配多个正交DMRS以支持MIMO传输。

    PTRS的主要功能是跟踪发送器和接收器的本地振荡器的相位,尤其在毫米波频率上起着至关重要的作用,以最大程度地减小振荡器相位噪声对系统性能的影响。与LTE上行物理信号相比,PTRS是NR新增的功能,主要用于高频。

    SRS作为UL信号,UE发送SRS以帮助5G基站(gNB)获得每个用户的信道状态信息(CSI)。信道状态信息描述了NR信号如何从UE传播到gNB,并表示散射、衰落和功率衰减随距离的综合影响。该系统使用SRS进行资源调度,链路自适应,大规模MIMO和波束管理。

    over~!

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