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  • 3GPP关于5G物理层的协议概述及 OAI的物理层仿真
    2021-05-06 15:14:26

    关于oai phy_simulator:

    3GPP关于5G的协议概述
    [1] 3GPP TS 38.201: “NR物理层概述”
    [2] 3GPP TS 38.202: “NR物理层提供的服务”
    [3] 3GPP TS 38.211: “NR物理信道与调制”
    [4] 3GPP TS 38.212: “NR复用与信道编码”
    [5] 3GPP TS 38.213: “NR物理层过程(控制)”
    [6] 3GPP TS 38.214: “NR物理层过程(数据)”
    [7] 3GPP TS 38.215: “NR物理层测量”
    3gpp 38系列内容描述
    3gpp 38系列获取地址

    仿真内容:
    nr_pbchsim for PBCH
    nr_pdcchsim for DCI/PDCCH
    nr_dlsim for DLSCH/PDSCH
    nr_ulsim for ULSCH/PUSCH
    nr_pucchsim for PUCCH
    nr_prachsim for PRACH
    nr_

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  • 5G物理层详解

    2018-01-26 08:59:11
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  • 5G物理层资料.rar

    2020-02-15 17:23:58
    5G物理层资料,从3GPP官网下载,学习5G物理层还是看英文原版比较好 ,看得懂,不会被乱七八糟的翻译搅浑
  • 5G物理层协议

    2019-05-06 16:28:56
    5G物理层协议,包括TS 38.211、TS 38.212、TS 38.213等等
  • 5g NR 物理层协议 中文版 5g NR 物理层协议 中文版 供相关通信人员参考,包括:调制、编码、流程控制、测量过程、映射、预编码等等
  • 5G物理层协议.zip

    2020-08-13 10:55:19
    本文档为英文原版5G物理层协议,包含:38211、38212、38213和38214。特别适合准研究生提前接触,为阅读英文文献打下基础。
  • 5G物理层介绍

    千次阅读 2020-05-16 14:40:07
    1、时域资源:帧、子帧、时隙、符号的概念 无线帧 基本的数据发送周期 子帧 部分控制信息的发送周期 时隙 数据调度和同步的最小单位 ...3.2)LTE仅支持15kHZ子载波带宽,5G则支持15/30/60/12

    1、时域资源:帧、子帧、时隙、符号的概念

    无线帧基本的数据发送周期
    子帧部分控制信息的发送周期
    时隙数据调度和同步的最小单位
    符号调制的基本单位

    2、帧结构

    2.1)一个无线帧长度为10ms

    2.2)每个无线帧由10个长度为1ms的子帧构成

    3、Numerology

    3.1)Numerology是OFDM系统的基础参数集合,包含子载波间隔、循环前缀长度、TTI长度和系统带宽

    3.2)LTE仅支持15kHZ子载波带宽,5G则支持15/30/60/120/240/60kHZ子载波带宽

    子载波配置子载波带宽循环前缀每时隙符号数每子帧时隙数每无线帧时隙数每时隙时长ms
    015Normal141101
    130Normal142200.5
    260Normal144400.25
    3120Normal148800.125
    4240Normal14161600.0625
    260Extended124400.25
    频段支持的子载波间隔
    小于1GHZ15KHZ、30KHZ
    1GHZ~6GHZ15/30/60KHz
    24GHZ~52.6GHZ60/120KHz

    4、NR Slot格式

    4.1)Slot基本构成:Downlink、Flexible、Uplink

    4.2)Slot类型:

    Type1全下行:DL-only slot
    Type2全上行:UL-only slot
    Type3全灵活资源:Flexible-only slot
    Type4至少一个上行或下行符号,其余灵活

    4.3)与LTE相比:

    a)灵活性:可以调整到符号级别

    b)多样性:类型更多,支持更多的场景和业务类型

    4.4)NR TDD当前主流的时隙结构(静态配置)

    a)case1:2.5ms单周期(4:1)

    b)case2:2.5ms双周期(7:3)

    c)case3:2ms单周期(3:1)

    d)case4:5ms单周期(8:2)

    5、频率资源

    REResource Element,物理层资源的最小粒度,时域1个OFDM符号,频域1个子载波。
    RBResource Block,数据信道资源分配频域的基本调度单元,频域连续12个子载波
    RBGRB Group,频域单位。{2,4,8,16}个RB
    REGRE Group,控制信道资源分配基本组成单位,时域1个OFDM符号,频域12个子载波
    CCEControl Channel Element,控制信道资源分配基本调度单位,频域6个REG

    6、BWP

    6.1)基本概念

    a)BWP:Bandwidth Part,NR新概念,网络侧给UE分配的一段连续的带宽资源,它是5G UE接入NR网络的必备配置。

    b)UE级:不同的UE可配置不同的BWP,UE的所有信道资源配置均在BWP内进行分配和调度。

    6.2)BWP的分类

    litial BWPUE初始接入阶段使用的BWP(通过系统消息获取)
    Dedicated BWPUE在RRC连接态配置的BWP,协议规定,1个UE最多可以通过RRC信令配置4个dedicated BWP
    Active BWPUE在RRC连接态某一时刻激活的BWP,是dedicated BWP中的1个,协议规定,UE在RRC连接态,某一时刻只能激活1个配置的dedicated BWP
    Default BWPUE在RRC连接态时,当BWP inactiving timer 超时后UE所工作的BWP,也是dedicated BWP中的1个,通过RRC信令指示UE哪一个配置的dedicated BWP作为default BWP

    7、信道管理

    7.1)信道映射(上行)

    7.2)信道映射(下行)

    8、NR物理信道的使用

    8.1)小区搜索涉及的物理信道:PSS/SSS --> PBCH --> PDCCH --> PDSCH

    8.2)随机接入涉及的物理信道:PRACH --> PDCCH --> PDSCH --> PUSCH

    8.3)下行数据传输涉及的物理信道:PDCCH --> PDSCH --> PUCCH/PUUSCH

    8.4)上行数据传输涉及的物理信道:PUCCH --> PDCCH --> PUSCH --> PDCCH

    9、下行物理信道

    PBCH物理广播信道,QPSK,用于系统消息MIB的广播
    PDCCH物理下行控制信道,QPSK,承载调度及传输格式、HARQ信息等
    PDSCH物理下行共享信道,QPSK/16QAM/64QAM/256QAM,承载用户专用信息

     

    物理信道信道编码调制方式层数波形
    PDSCHLDPCQPSK、16/64/256QAM1~8层CP-OFDM
    PBCHPolarQPSK1CP-OFDM
    PDCCHPolarQPSK1CP-OFDM

    9.1)加扰:信息比特随机化,以利用信道编码的译码性能

    9.2)调制:将加扰后的码字进行调制,生成复数值的调制符号

    9.3)层映射:将复数调制符号映射到一个或多个发射层中

    9.4)天线端口映射:将每个发射层中的调制符号映射到相应的天线端口

    9.5)RE映射:将每个天线端口的复数调制符号映射到相应的RE上

    9.6)波形生成:每个天线端口信号生成OFDM符号信号

    10、NR帧结构重构(CRS Free):5G不再使用CRS(小区参考信号),减少了约10%左右资源开销,避免了小区间CRS干扰,提升了频谱效率。

    11、下行物理信号:

    PSS/SSS主同步信号/辅同步信号
    DMRS for PBCHPBCH的解调参考信号
    DMRS for PDSCHPDSCH的解调参考信号
    DMRS for PDCCHPDCCH的解调参考信号
    PT-RS相位跟踪参考信号,用于高频场景
    CSI-RSchannel state information,信道状态指示参考信号
    TLE功能NR
    SS(PSS/SSS)小区下行同步SS(PSS/SSS)
    CRS小区下行测量SSB/CSI-RS
    PDCCH/PBCH相干解调DMRS for PBCH
    DMRS for PDCCH
    CRSPDSCH相干解调DMRS for PDSCH
    CRSCSI报告CSI-RS
    --波束管理(NR新增)
    --相位跟踪(NR新增)PT-RS

     

    12、SSB(Synchronization Signaling Block)

    12.1)SSB = PBCH + PSS/SSS

    12.2)可以配置在载波的任意一个位置

    时域上PBCH + PSS/SSS共占用4个符号
    频域上PBCH + PSS/SSS占用240个子载波(其中PSS/SSS占用127个子载波)

     

    13、PSS/SSS

    PSS:Primary Synchronization Signal 主同步信号

    SSS:Second Synchronization Signal 辅同步信号

    主要作用:

    a)用于UE下行同步,包括帧同步和符号同步

    b)获取小区PCI

    特点:

    a)时域上占用一个符号,频域上占用127个子载波

    b)小区ID:0~1007,其中3个PSS,336个SSS

    14、PBCH

    14.1)用于获取用户接入网络中的必要信息,如系统帧号SFN,初始BWP的位置和大小等信息

    14.2)时域上占用连续4个符号,频域上占用20个RB,组成一个SS/PBCH block

    14.3)PBCH信道占用SSB中的符号1和符号3,以及符号2的部分RE

    15、SSB发送机制

    每个SSB block都能够独立解码,并且UE解析出来一个SSB后,可以获取小区ID、SFN、SSB index(类似于波束ID)等信号

    Sub3G定义最大4个SSB block(TDD系统支持2.4~6GHZ也可以配置8个SSB block)
    3~6GHZ最大8个SSB波束
    6GHZ以上最大64个SSB波束

    16、广播信道窄波束

    16.1)初始小区搜索SSB默认周期为20ms,在5ms内发完

    16.2)PBCH的周期为80ms,在这80ms内SSB重复4次

    17、上行物理信道

    PUSCH物理上行数据信道,QPSK、16/64/256QAM,承载用户专用数据
    PUCCH物理上行控制信道,QPSK,承载ACK/NACK,SR(调度信息),CSI-Report
    PRACH物理随机接入信道,承载随机接入前导

    18、上行物理信号

    DMRS for PUSCHPUSCH的解调参考信号
    DMRS for PUCCHPUCCH的解调参考信号
    SRSSounding参考信号,提供给基站作为下个MIMO预编码的输入
    PT-RS相位跟踪参考信号

     

    展开全文
  • 5G NR物理层过程,5G物理层理论。包括小区搜索、随机接入、数据业务流程等。
  • 5G物理层基础知识

    千次阅读 2021-08-24 11:23:55
    注意:协议规定,5G每个时隙(非扩展CP)的符号数为14个(扩展CP情况下每个时隙有12个符号),而LTE(非扩展CP)每个时隙的符号数为7个。 简单说:一个12X14的方格,大的整个叫一个RB,每一个小块叫一个RE。另外,一...

    1、关于RB和RE

    (1) RB(Resource Block,资源块)频率上连续12个子载波,时域上一个slot(时隙,14个ofdm符号)

    (2) RE(Resource Element,资源单元)频率上一个子载波,及时域上一个ofdm符号

     注意:协议规定,5G每个时隙(非扩展CP)的符号数为14个(扩展CP情况下每个时隙有12个符号),而LTE(非扩展CP)每个时隙的符号数为7个。

    RE和symbols的关系

    symbols是ofdm符号,OFDM Symbol。时间上是0.5/7 ms(约为71us),频率上是整改带宽BW。个人理解:symbol在频率上连续12个子载波,时域上是一个ofdm(1/14ms LTE),,所以一个符号表示12个RE

    简单说:一个12X14的方格,大的整个叫一个RB,每一个小块叫一个RE。另外,一个RE可存放一个调制符号(modulation symbol),该调制符号可使用QPSK(对应一个RE存放2bit数据)、16QAM(对应一个RE存放4bit数据)、64QAM(对应一个RE存放6bit数据)调制
    (3) PRB是Physical RB,RB最终要映射到PRB上。 RB有两个概念:VRB(vitural)和PRB。上、下行系统分别将频率资源分为若干资源单元(RU)物理资源块(PRB)RU和PRB分别是上、下行资源的最小分配单位。

    下行用户的数据以虚拟资源块(VRB)的形式发送,VRB可以采用集中(localized)或分散(distributed)方式映射到PRB上。Localized方式即占用若干相邻的PRB,这种方式下,系统可以通过频域调度获得多用户增益。Distributed方式即占用若干分散的PRB,这种方式下,系统可以获得频率分集增益。
    上行RU可以分为Localized RU(LRU)和Distributed RU(DRU),LRU包含一组相邻的子载波,DRU包含一组分散的子载波。为了保持单载波信号格式,如果一个UE占用多个LRU,这些LRU必须相邻;如果占用多个DRU,所有子载波必须等间隔。

     

    2、帧结构(体现在数据链路层的概念)

    (1) 5G中,一个帧(frame)内包含2个半帧(half-frame),每个半帧包含5个子帧(subframe),即一个帧包含10个子帧,一个子帧1ms;子帧0~4称之为半帧0,子帧5~9称之为半帧2。

    (2) 每个子帧长度固定为1ms;子帧内包含的时隙数(slot)不确定,和子载波间隔(scs, Subcarrier Spacing)相关联:15KHz时,1个子帧包含1个时隙;30KHz时,1个子帧包含2个时隙;60KHz时,1个子帧包含4个时隙;120KHz时,1个子帧包含8个时隙.

     (3) 具体子载波间隔

    可以看出:子载波间隔越大,一个时隙的实际长度越短。 如对于URRLC业务,可利用较大子载波间隔缩短数据传输时间,以满足时延要求,对于mMTc业务,可利用较小的较小的子载波间隔,增加数据传输时间,扩大覆盖范围。 

    (4)对于每个slot(非扩展CP)的14个符号,协议规定每个符号可以是下行符号(D:downlink),也可以是上行符号(U:uplink),还可以是动态符号(X:flexible)

    TTI  Transport Time Interval,传输时间间隔。

    TTI是WCDMA系统引入的,是无线设备的工作节拍。每个TTI,设备的链路层与物理层之间交换一次数据。
    WCDMA的TTI为10ms,HSPA的TTI为2ms,LTE的TTI压缩到1ms,5G NR的TTI可变,最大为0.5ms。

    (如:5G低频子载波宽度是30KHZ,高频子载波宽度有120KHZ和240KHZ的选择,所以TTI变化了,低频的TTI是0.5ms,高频的TTI是0.125ms(对应的是120KHZ子载波宽度)。

    5G高频中  10ms是一帧 高频(120KHZ)一帧包含80个时隙solt,每个0.125ms,每个slot在普通CP模式下分成14个符号)

    LTE中REG和CCE概念

    REG是Resource Element Group的缩写,一个REG包括4个连续未被占用的RE。REG主要针对PCFICH和PHICH速率很小的控制信道资源分配,提高资源的利用效率和分配灵活性。如下图左边两列所示,除了RS信号外,不同颜色表示的就是REG。(其中蓝色是RS(reference signal 参考信号))

    CCE是Control Channel Element的缩写,每个CCE由9个REG组成,之所以定义相对于REG较大的CCE,是为了用于数据量相对较大的PDCCH的资源分配。每个用户的PDCCH只能占用1,2,4,8个CCE,称为聚合级别。如下图所示:

    RBG(Resource Block Group) 为业务信道资源分配的资源单位,有一组RB组成;分组的大小和系统的带宽有关;关于时隙、RB、RE、PRB等概念的笔记


     PRB (Phycical RB)

    例如:

    LTE支持的子载波宽度为15KHZ和7.5KHZ,也就是指的是子载波的间隔
    每个PRB带宽为180KHZ
    每RB子载波数目:180/15=12

    所以20M的lte带宽,20=0.18*100+2,即20M带宽有100个PRB,其中2M为保护带宽

    5G支持的子载波宽度为30KHZ,也就是指的是子载波的间隔。
    每个PRB带宽为360KHZ
    每RB子载波数目:360/30=12

    比如100M频谱带宽(也叫系统带宽)
    子载波数:3264
    子载波宽度:30KHZ

    传输带宽(也叫测量带宽):3264(12*272)*30=97920KHZ=97.92MHZ

    占用带宽=子载波宽度*每RB子载波数目*RB数目
    剩下的100MHZ-97.92MHZ=2.08MHZ带宽就分布在两边,起保护作用的,这个就是保护带宽

    假设UE 上报的CQI 为最大值15,其所对应的调制方式为64QAM,码率为0.926。则20MHz (对应100 个PRB)下,TD-LTE 系统物理层峰值最大速率计算如下:(PRB和RB可理解为一个概念)

    ①PRB 中RE数:(14符号/子帧)x(100个PRBx 12 RE/符号)=16800RE/子帧

    在lte中,一个子帧有2个slot,

    所以 2×100×84=16800 RE/子帧

    TA:Tracking Area,跟踪区。

    TA是LTE系统为UE的位置管理新设立的概念。 当UE处于空闲状态时,核心网络能够知道UE所在的跟踪区,同时当处于空闲状态的UE需要被寻呼时,必须在UE所注册的跟踪区的所有小区进行寻呼。
    TAI是LTE的跟踪区标识(Tracking Area Identity),是由PLMN和TAC组成。
    TAI = PLMN + TAC(Tracking  Area Code)
    多个TA组成一个TA列表,同时分配给一个UE,UE在该TA列表(TA List)内移动时不需要执行TA更新,以减少与网络的频繁交互;
    当UE进入不在其所注册的TA列表中的新TA区域时,需要执行TA更新,MME(4G核心网模块)给UE重新分配一组TA,新分配的TA也可包含原有TA列表中的一些TA;
    每个小区只属于一个TA。

    3、NR物理信道和信号

    (1)

    PBCH和同步信号(SS)一起也被称为下行同步信道

    PDCCH:物理下行控制信道,主要用来承载DCI(下行控制信息)

    PUCCH:物理上行控制信道,主要用来承载UCI(下行控制信息)

    PSS(Primary synchronization signal),主同步信号

    SSS(Secondary synchronizationg signal),辅同步信号

    (2) 

    (3) 信道映射关系 

     物理信道和传输信道的映射关系:

    I 对于下行,BCH信息直接映射到PBCH进行发送,PCH和DL-SCH信息映射到PDSCH上进行发送;对于上行,RACH信息映射到PRACH信道进行发送,UL-SCH信息映射到PUSCH上进行发送。(不应该反过来对应吗?)

    II 如图可知,BCH、PCH、DL-SCH、UL-SCH的数据在转换为物理层发送数据之前,都需要加入CRC(循环冗余校验码(CyclicRedundancyCheck):是数据通信领域中最常用的一种差错校验码)保护,以便支持一次校验和重传,保护数据的可靠性。物理层发送的数据,除了PRACH信道外,都要经过编码和速率匹配、调制、资源映射和天线映射几个步骤,然后进行空口的实际发送。

    下行

    物理广播信道PBCH: 广而告之的信道,针对所有终端用户,合法和非法用户。
    物理下行公共控制PDCCH:通过该信道,基站对终端实现集中式、远程调度。
    同步信道PSS/SSS:通过该信道,基站宣告该小区在整个频谱中的位置,终端需要与之步调一致。
    物理下行共享信道PDSCH:小区能够提供给终端的公共共享资源,真正的共产主义,按需分配的下行资源,终端用完后,还要归还给基站,以便为其他用户服务。
    解调参考信号DMRS:通过参考该信号,终端对上述下行信道进行解调。
    上行

    随机接入信道PRACH:通过该信道,终端向基站进行挂号,只有挂号成功,基站才给终端分配上行调度控制信息。没有经过随机接入的终端,都是黑户。
    物理上行控制信道PUCCH:通过该信道,终端可以有资格、有途径、有渠道向基站申请资源,进行数据传输。
    上行物理共享信道PUSCH:与PUCCH一样,小区能够提供给终端的公共共享资源,真正的共产主义,按需分配的上行资源,终端用完后,还要归还给基站,以便为其他用户服务。
    解调参考信号DMRS:通过参考该信号,终端对上述上行信道进行解调。(好似上行信道也可以向终端传输上行信号?)

    4 参考信号

    参考信号
    无论是LTE还是5G,都有很多参考信号,比如4G的C-RS、CSI-RS、DM-RS、SRS等,比如5G的DM-RS、CSI-RS、PT-RS、SRS等。
    参考信号的特点:
    参考信号,顾名思义,是通信系统用来做一些参照的,这些参考信号都有共同的特点(本文以下行为例):
    1.时域和频域资源固定,也即是UE知道服务小区发送参考信号的具体位置
    2.发送的内容固定,也即是UE知道服务小区发送的具体内容
    3.发送使用的功率固定,也即是UE知道(直接或间接)服务小区发送导频信号的功率
    参考信号的作用:
    1.做信道估计和解调,比如C-RS,DM-RS
    2.做信道测量,比如C-RS,CSI-RS,SRS
    信道估计原理:
    本节主要讲DMRS参考信号,因此简单介绍下信道估计的原理:
    1.假设服务小区发送了参考信号x,而UE收到的是y,服务小区和UE之间的传输信道为乘性信道,那么经过信道的冲击响应,y=H*x;这样就可以把信道模型H预估出来;
    2.得到H后,服务小区发送其他的信号a,UE收到信号为b,那么b=H*a;通过H带入,UE就可以知道a的具体值;

    展开全文
  • 图解5G物理层 - 5G的一些基本概念

    万次阅读 2019-06-29 17:40:38
    5G的基本时间单位 对于,是LTE中的基本单位,在5G中,作为一个参考时间单位。 为子载波间隔,在5G中支持的子载波间隔如下表所示。 38.211 Table 4.2-1: Supported transmission numerol...

    一  5G的基本时间单位     

            对于T_{s},是LTE中的基本单位,在5G中,作为一个参考时间单位。

             \Delta f为子载波间隔,在5G中支持的子载波间隔如下表所示。

                                                         38.211 Table 4.2-1: Supported transmission numerologies.

    u

    \Delta f

    Cyclic prefix

    0

    15

    Normal

    1

    30

    Normal

    2

    60

    Normal, Extended

    3

    120

    Normal

    4

    240

    Normal

             N取决于带宽,对于5G,最大RB个数为273RB,此时进行IFFT的点数是4096。

                                         38.104 Table 5.3.2-1: Maximum transmission bandwidth configuration NRB

    SCS (kHz) 

    5MHz

    10MHz

    15MHz

    20 MHz

    25 MHz

    30 MHz

    40 MHz

    50MHz

    60 MHz

    80 MHz

    90 MHz

    100 MHz

    NRB

    NRB

    NRB

    NRB

    NRB

    NRB

    NRB

    NRB

    NRB

    NRB

    NRB

    NRB

    15

    25

    52

    79

    106

    133

    160

    216

    270

    N/A

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    107

    121

    135

    二   Frame/Subframe/Slot

             一个无线帧与LTE一样仍然为10ms,范围为[0, 1023],一个子帧为1ms,但是Slot的长度取决于子载波间隔,15KHz的时候与LTE一样,一个子帧内包含2个Slot。

            不管子载波间隔是多少,一个Slot内包含的符号数都是一样的,Normal CP14个符号, Extended CP12个符号。

            

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  • 5g物理层协议(英文原版) 38.201-38.202 、38.211-38.215
  • 3gpp 最新版本R15关于5G 物理层提供的服务的中文翻译,非常不错的文档!
  • 5G-NR物理层过程(控制).pdf
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空空如也

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