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物理层速率还是MAC层速率,5gnr物理层技术详解 下载

时间:2023-05-05 01:47:44 阅读:137709 作者:1332

1、RB和re(1) RB )在资源块(resourceblock,资源块)频率上连续的12个子载波,在时域中一个时隙,14个ofdm码元)

)2)资源单元(re )频率上的副载波,及时域上的一个ofdm码元

注意:合同规定,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与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

简单地说,在12X14的方格中,大的整体称为RB,小的整体称为RE。 另外,可以在一个RE中存储一个调制码元(modulation symbol ),该调制码元由QPSK (在一个RE中存储2比特数据)、16QAM (在一个RE中存储4比特的数据)、64QAM

)3) PRB是物理RB,并且RB最终被映射到PRB。 RB有两个概念。 vrb (虚拟全部)和PRB。 上下系统分别将频率资源分配给若干个3358www.Sina.com/和资源单元(RU)物理资源块(PRB)

下行用户的数据以虚拟资源块(VRB )的形式发送,VRB可以以集中式或分布式方式映射到PRB上。 局部化方案占用几个相邻的PRB,在该方案中,系统可以通过频域调度获得多用户增益。 分散式方案占用若干分散的PRB,这样系统可以得到频率分集增益。

上行链路RU可以分成包括相邻副载波组的集中式ru (LRU )和包括分散的副载波组的DRU。 为了维持单载波信号格式,在一个UE占用多个LRU的情况下,这些LRU必须邻接; 如果占用多个DRU,则所有子载波必须是均匀间隔的。

RU和PRB分别是上、下行资源的最小分配单位。/(1) 5G中,在一个帧(帧)内包括两个字段(half-frame ),且每场包括5个子帧(subframe ) 将子帧0至4称为字段0,并将子帧5至9称为字段2。

)2)每个子帧长度固定为1ms; 3358 www.Sina.com/subcarrier spacing http://www.Sina.com/:对于15k Hz,一个子帧包含一个时隙; 在30KHz的情况下,一个子帧中包含两个时隙; 对于60KHz而言,一个子帧包括四个时隙; 在120KHz情况下,一个子帧中包含8个时隙.

)3)具体的副载波间隔

可以看出,子载波间隔越大,一个时隙的实际长度越短。 对于URRLC业务而言,可以利用较大的子载波间隔以减少数据传输时间并满足延迟要求,而对于mMTc业务,可以利用较小的子载波间隔以增加数据传输时间并扩大复盖范围。

4 )对于每个slot (非扩展CP )的14个符号,协议为每个符号无论是下行符号还是上行符号(无论是u :上行符号还是动态符号) x :灵活符号

2、帧结构(体现在数据链路层的概念)TTI是WCDMA系统引入的,是无线设备的工作节奏。 对于每个TTI,在设备的链路层和物理层之间交换数据。

WCDMA的TTI为10ms,HSPA的TTI为2ms,即一个帧包含10个子帧,一个子帧1ms

因为子帧内包含的时隙数(slot)不确定,和子载波间隔(scs,5G的低频子载波宽度为30KHZ,选择高频子载波宽度为120KHZ和240KHZ,所以TTI为)相关联,高频的TTI为0.125 ms (ms )

5G高频中10ms是在1帧的高频(120KHZ ) 1帧中包含80个时隙的solt,分别是0.125ms、TTI Transport Time Interval,传输时间间隔。

LTE的TTI压缩到1ms,5G NR的TTI可变,最大为0.5ms。REG是资源元素组的缩写,一个REG包含四个未连续使用的RE。 REG主要以PCFICH和PHICH速度为对象

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;

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