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5G PDSCH物理层过程

时间:2023-05-03 18:49:26 阅读:264462 作者:749

5G PDSCH物理层过程

 

加扰

每一个码字对应的原始数据是b(q)(0),...,b(q)(M(q)bit−1)b^{(q)}(0),...,b^{(q)}(M_{bit}^{(q)}-1)b(q)(0),...,b(q)(Mbit(q)​−1),经过加扰处理生成加扰后的数据为b˜(q)(0),...,b˜(q)(M(q)bit−1){tilde{b}}^{(q)}(0),...,tilde{b}^{(q)}(M_{bit}^{(q)}-1)b~(q)(0),...,b~(q)(Mbit(q)​−1)。加扰处理如下所示:

PDSCH的加扰序列c(q)(i)c^{(q)}(i)c(q)(i)是一个伪随机序列,这个序列生成器的初始化由下面的公式完成:

其中

双码字传输时,q∈{0,1}qin{0,1}q∈{0,1};单码字传输时,q = 0。

nIDn_{ID}nID​(扰码ID)由高层参数dataScramblingIdentityPDSCH来配置,取值范围是(0…1023),如果高层没有配置这个参数,则UE使用物理小区ID作为nIDn_{ID}nID​。

nRNTIn_{RNTI}nRNTI​就是PDSCH当前传输时相关联的RNTI。

调制

每一个码字加扰后的bit块b˜(q)(0),...,b˜(q)(M(q)bit−1){tilde{b}}^{(q)}(0),...,tilde{b}^{(q)}(M_{bit}^{(q)}-1)b~(q)(0),...,b~(q)(Mbit(q)​−1)使用下表所示的方式进行调制,生成调制信号d(q)(0),...,d(q)(M(q)symb−1)d^{(q)}(0),...,d^{(q)}(M_{symb}^{(q)}-1)d(q)(0),...,d(q)(Msymb(q)​−1)。

Modulation schemeModulation orderQPSK216QAM464QAM6256QAM8层映射

每一个码字生成的调制信号d(q)(0),...,d(q)(M(q)symb−1)d^{(q)}(0),...,d^{(q)}(M_{symb}^{(q)}-1)d(q)(0),...,d(q)(Msymb(q)​−1)根据下表映射到多个层x(i)=[x(0)(i)...x(v−1)(i)]x(i)=[x^{(0)}(i) ... x^{(v-1)}(i)]x(i)=[x(0)(i)...x(v−1)(i)]上传输,其中v表示层数:

Number of layersNumber of codewordsCodeword-to-layer mapping1121314152627282 

可以看到,单码字映射到1~4层,双码字映射5~8层。MlayersymbM_{symb}^{layer}Msymblayer​表示映射到每一层的调制信号数。

天线端口映射

经过层映射之后的数据按照如下方式映射到天线端口

其中

i=0,1,...,Mapsymb−1,Mapsymb=Mlayersymbi=0,1,...,M_{symb}^{ap}-1,M_{symb}^{ap}=M_{symb}^{layer}i=0,1,...,Msymbap​−1,Msymbap​=Msymblayer​

虚拟资源块映射

UE的PDSCH可用资源由高层参数指示。高层在PDSCH-Config和ServingCellConfigCommon中配置了rateMatchPatternToAddModList来指示UE小区级或BWP级的PDSCH资源配置。rateMatchPatternToAddModList配置最多四个RateMatchPattern IE,该IE包含的内容如下: 

可以看到,资源模式有两种类型:

bitmap类型,通过一对位图参数resourceBlocks和symbolsInResourceBlock来指示速率匹配模式。symbolsInResourceBlock是在时域上符号级的位图,跨度为1个或2个时隙。resourceBlocks是在频域中RB级的位图,置为1的bit表示应该在相应的RB上由symbolsInResourceBlock指示的符号上应用速率匹配,如果这个RateMatchPattern是小区级的,那么认为这个位图是CRB,如果是BWP级的,那么这个位图就是BWP中的PRB。还有一个参数periodicityAndPattern,意思是上述两个参数定义出的资源模式出现的周期,如果没有没有这个参数,缺省值为n1;

controlResourceSet类型,ControlResourceSetId指定了一个CORESET,频域资源由该CORESET的频域资源确定,时域资源由与这个CORESET关联的搜索空间的高层配置参数monitoringSlotPeriodicityAndOffset 和monitoringSymbolsWithinSlot 确定。

物理资源块映射

从VRB到PRB的映射有交插和非交插两种。

非交插映射模式,在公共搜索空间用DCI Format 1_0调度的PDSCH传输这种情况下,虚拟资源块n映射到物理资源块n+NCORESETstartn + N_{mathrm{text{start}}}^{mathrm{text{CORESET}}}n+NstartCORESET​上,其中NCORESETstartN_{mathrm{text{start}}}^{mathrm{text{CORESET}}}NstartCORESET​是接收相应DCI的控制资源集中编号最小的物理资源块;除上述情况之外,虚拟资源块n就映射到物理资源块n上。

交插映射模式,以资源块束来定义,首先来看资源块束(RB bundle)的概念,分了三种情况:

在CORESET#0的Type0-PDCCH公共搜索空间,由SI-RNTI加扰,用DIC Format
1_0调度的PDSCH传输。下行初始激活的BWP,大小NsizeBWP,initN_{BWP,init}^{size}NBWP,initsize​,分为Nbundle=⌈NsizeBWP,init/L⌉N_{bundle}=lceil N_{BWP,init}^{size}/LrceilNbundle​=⌈NBWP,initsize​/L⌉个RB bundle,按照RB编号和束编号升序排列。其中L是bundle的大小,取值为2。

如果NsizeBWP,initN_{BWP,init}^{size}NBWP,initsize​不能整除L,最后一个RB bundle包含了NsizeBWP,initmodLN_{BWP,init}^{size}modLNBWP,initsize​modL个RB,否则包含2个RB;其余RB bundle都包含2个RB。

除上述情况外,在公共搜索空间由DCI Format
1_0调度的PDSCH传输,BWP起始位置为NstartBWP,iN_{BWP,i}^{start}NBWP,istart​,大小为NsizeBWP,initN_{BWP,init}^{size}NBWP,initsize​的虚拟RB集合{0,1,…,NsizeBWP,init−1N_{BWP,init}^{size}-1NBWP,initsize​−1}分为NbundleN_{bundle}Nbundle​个虚拟RB bundle,相应的NsizeBWP,initN_{BWP,init}^{size}NBWP,initsize​个物理RB集合{NCORESETstartN_{start}^{CORESET}NstartCORESET​,NCORESETstart+1N_{start}^{CORESET}+1NstartCORESET​+1,…,NCORESETstart+NsizeBWP,init−1N_{start}^{CORESET}+N_{BWP,init}^{size}-1NstartCORESET​+NBWP,initsize​−1}分为NbundleN_{bundle}Nbundle​个物理RB bundle,其中Nbundle=⌈(NsizeBWP,init+(NstartBWP,i+NCORESETstart)modL)/L⌉N_{bundle}=lceil (N_{BWP,init}^{size}+(N_{BWP,i}^{start}+N_{start}^{CORESET})modL)/LrceilNbundle​=⌈(NBWP,initsize​+(NBWP,istart​+NstartCORESET​)modL)/L⌉,L是bundle的大小,取值为2,NCORESETstartN_{mathrm{text{start}}}^{mathrm{text{CORESET}}}NstartCORESET​是接收相应DCI的控制资源集中编号最小的物理资源块。

1)0号RB bundle包含了L−((NstartBWP,i+NCORESETstart)modL)L-((N_{BWP,i}^{start}+N_{start}^{CORESET})modL)L−((NBWP,istart​+NstartCORESET​)modL)个RB;

2)如果(NsizeBWP,init+NstartBWP,i+NCORESETstart)modL>0(N_{BWP,init}^{size}+N_{BWP,i}^{start}+N_{start}^{CORESET})modL>0(NBWP,initsize​+NBWP,istart​+NstartCORESET​)modL>0,则最后一个RB bundle包含了(NsizeBWP,init+NstartBWP,i+NCORESETstart)modL(N_{BWP,init}^{size}+N_{BWP,i}^{start}+N_{start}^{CORESET})modL(NBWP,initsize​+NBWP,istart​+NstartCORESET​)modL个RB,否则包含L个RB;

3)其余RB bundle包含L个RB;

之所以要考虑进NCORESETstartN_{start}^{CORESET}NstartCORESET​,是因为38.214中规定,对于任何在PDCCH公共搜索空间中以DCI format 1_0调度的PDSCH传输,其RB编号从接收DCI的CORESET的最低RB开始。

其他PDSCH传输,BWP i,起始位置NstartBWP,iN_{BWP,i}^{start}NBWP,istart​,大小NsizeBWP,iN_{BWP,i}^{size}NBWP,isize​,分为NbundleN_{bundle}Nbundle​个RB
bundle且按照RB编号和束编号的升序排列,其中Nbundle=⌈(NsizeBWP,init+(NstartBWP,imodLi))/Li⌉N_{bundle}=lceil (N_{BWP,init}^{size}+(N_{BWP,i}^{start}modL_i))/L_irceilNbundle​=⌈(NBWP,initsize​+(NBWP,istart​modLi​))/Li​⌉,LiL_iLi​是bundle的大小,由高层参数PDSCH-Config
-> vrb-ToPRB-Interleaver配置。

1)0号RB bundle包含了Li−(NstartBWP,imodLi)L_i-(N_{BWP,i}^{start}modL_i)Li​−(NBWP,istart​modLi​)个RB,这样做的目的是为了从下一个bundle开始,每个bundle的起始位置都是LiL_iLi​的整数倍;

2)如果 (NstartBWP,i+NsizeBWP,i)modLi>0(N_{BWP,i}^{start}+N_{BWP,i}^{size})modL_i>0(NBWP,istart​+NBWP,isize​)modLi​>0,最后一个RB bundle包含了(NstartBWP,i+NsizeBWP,i)modLi(N_{BWP,i}^{start}+N_{BWP,i}^{size})modL_i(NBWP,istart​+NBWP,isize​)modLi​个RB,否则包含LiL_iLi​个RB;

3)其余RB bundle包含LiL_iLi​个RB。

解决了RB bundle的概念问题,再来看属于j∈{0,1,...,Nbundle−1}jin{0,1,...,N_{bundle}-1}j∈{0,1,...,Nbundle​−1}区间内的虚拟RB 向物理RB的映射:

Nbundle−1N_{bundle}-1Nbundle​−1号虚拟RB bundle映射到Nbundle−1N_{bundle}-1Nbundle​−1号物理RB bundle上。

其余j∈{0,1,...,Nbundle−2}jin{0,1,...,N_{bundle}-2}j∈{0,1,...,Nbundle​−2}的虚拟RB bundle遵循f(j)函数映射到物理RB bundle

按照上面case1的例子,来看一下是怎么映射的:

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