5G-NR物理信道与调制

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5G(NR)网络中调制和码率

5G(NR)网络中调制和码率

移动通信技术中调制和编码方案(MCS)定义了一个符号可以携带的有用位数,其中:MCS被定义为每个资源单元(RE)可以传输多少个可用比特(Bits)。

一、编码方案(MCS)取决于无线链路中信号质量:质量越好MCS 越高,RE中可传输bits越多;信号质量差则导致MCS越低,RE中可传输的有用比特越少。

通常MCS取决于数据的误块率(BLER)——以10%作为阈值。

为了在变化的无线条件下保持BLER不超过此值,gNB通过链路自适应算法分配调制和编码方案(MCS)并使用DCI(如DCI 1_0, DCI 1_1)经PDCCH信道把分配的MCS通知给终端(UE),二、编码方案内容包括调制和码率,其中:2.1调制:单个RE可以承载多少位比特(无论是有用位还是奇偶校验)。

5G(NR)支持QPSK、16QAM、64QAM和256QAM调制。

对于QPSK 每个RE可传输2位;对于16QAM每个RE可传输4位;对于64QAM 每个RE可传输6位;对于256QAM每个RE可传输8位;这些16、64和256被称为QAM调制阶数和编号可通过以下公式计算:2.2 码率:有用比特与总传输比特(有用+冗余比特)之间的比率;而添加冗余位是为了前向纠错(FEC)。

也就是物理层顶部的信息比特数与映射到物理层底部PDSCH比特数之间的比率;它是物理层添加的冗余的度量,低编码率对应于增加的冗余。

其具体可以下图表显示:三、5G(NR)调制和编码方案特性5G(NR)网络中MCS由gNB 基于链路适配算法调度,通过DCI告诉终端(UE);具体呈现为以下三点: •5G(NR)无线网络中PDSCH支持QPSK,16QAM,64QAM和256QAM调制;•MCS Index(0-31)中,保留MCS Index29,30和31用于重传•3GPPTS38.214为PDSCH MCS给出了三个表:64QAM表、256QAM表和低频谱效率64 QAM表,它们分别如下:o表5.1.3.1-1中只有非常好条件下使用;o表5.1.3.1-3为低频谱效率(Low SE)其中64QAM表适用于需要可靠数据传输应用,如URLLC类的应用程序。

nr 物理 信道 参数

nr 物理 信道 参数

在5G NR(新无线电)物理层中,信道参数是实现高效无线通信的关键因素。

这些参数在信道编码、调制、传输和接收过程中起着至关重要的作用。

具体来说,信道参数包括信道带宽、信噪比、多径传播、干扰等因素,这些参数对于确定信道的传输特性和性能至关重要。

在5G NR中,物理信道分为下行信道和上行信道。

下行信道用于从基站向移动设备发送数据,而上行信道用于从移动设备向基站发送数据。

下行信道包括物理广播信道、物理下行共享信道、物理多播信道等,上行信道包括物理上行共享信道、物理随机接入信道等。

这些物理信道使用不同的参数集来实现不同类型的数据传输,以满足不同业务和应用的需求。

例如,5G NR定义了多种参数集,包括子载波间隔、循环前缀长度、资源网格大小等。

这些参数集可以根据实际需求进行灵活配置,以提高频谱效率和传输性能。

总之,5G NR物理层中的信道参数是实现高效无线通信的重要因素,需要根据实际需求进行合理配置,以获得最佳的传输性能和频谱效率。

5G(NR)网络中逻辑信道、传输信道和物理信道及映射

5G(NR)网络中逻辑信道、传输信道和物理信道及映射

在5G(NR)网络中媒体接入控制层MAC)是为无线链路控制(RLC)层提供服务的逻辑信道。

逻辑信道根据它所携带信息类型定义一般被分为:控制信道(用于传输控制和配置信息)和传输信道(用于用户数据的传输)。

1.5G(NR)网络中的逻辑信道o BCCH(广播控制信道):用于传送系统信息从网络到小区覆盖用户端的传输。

在接入网络前,用户需获取系统信息来获取系统配置。

BCCH信道用于5G(NR) 的独立(SA)组网方式,对于非独立组网(NSA),系统信息由LTE小区提供,没有BCCH。

o PCCH(寻呼控制信道):这是用来寻呼终端的信道,其所属小区网络侧并不知道。

因此,寻呼消息在多个小区中发送。

与BCCH PCCH相同用于独立(SA)组网,对于非独立组网(NSA) ,寻呼消息由LTE小区提供,没有PCCH.。

o CCCH(公共控制信道):它是用来传输对UE接入进行控制信息的信道;o DCCH(专用控制信道):它用于对UE进行专门控制信息传送/ 接收的信道。

这个信道用于(UE单独)专用配置的信道,如不同的层参数设置不同。

o DTCH(专用传输信道):它用于将用户数据传送/接收到用户终端。

这是传输所有(用户)单独上行和下行用户数据的逻辑信道。

2.5G(NR)网络中的传输信道传输信道是通过无线接口传输信息的方式和特点。

在物理层,MAC层均以传输信道的形式进行服务。

传输信道上的数据被编排成传输块。

o BCH(广播信道):它用于传输BCCH系统信息,也就是主信息块(MIB)。

根据规范它有一个固定的传输格式;o PCH(寻呼信道):用于从PCCH逻辑信道下发寻呼信息。

PCH支持不连续接收(DRX),允许设备在预定的时间瞬间唤醒接收PCH消息以节省电池电量。

o DL-SCH(下行共享信道):这是5G(NR)传输下行数据的主要传输信道。

它支持动态速率自适应和信道调度、HARQ和空间复用等关键特性。

DL-SCH还用于传输某些部分没有映射到BCH的BCCH系统信息。

5g ntn的标准

5g ntn的标准

5G NR(New Radio)是第五代移动通信技术,其标准由3GPP组织制定。

5G NR的标准包括了多种方面的内容,如频谱、信道、调制解调、多址接入、传输和接收等。

1. 频谱:5G NR的频谱范围为3GHz至6GHz,其中3GHz至5GHz被称为Sub-6 GHz频段,而5GHz至6GHz被称为毫米波频段。

Sub-6 GHz频段具有较好的覆盖能力和穿透能力,适用于大规模的室外网络建设;而毫米波频段则具有更高的带宽和更低的延迟,适用于高密度的室内网络建设。

2. 信道:5G NR的信道分为下行信道和上行信道。

下行信道包括物理下行共享信道(PDSCH)、物理广播信道(PBCH)和物理控制格式指示信道(PCFICH)等;上行信道包括物理上行共享信道(PUSCH)和物理随机接入信道(PRACH)等。

这些信道用于传输数据、控制信息和同步信号等。

3. 调制解调:5G NR支持多种调制方式,包括QPSK、16QAM、64QAM和256QAM等。

其中,QPSK是一种低复杂度的调制方式,适用于低速移动场景;而256QAM则是一种高复杂度的调制方式,适用于高速移动场景。

通过灵活选择调制方式,可以在不同的场景下实现最佳的性能和效率。

4. 多址接入:5G NR支持多种多址接入技术,包括时分双工(TDD)和频分双工(FDD)。

TDD 是一种基于时间分隔的多址接入技术,适用于非对称的网络需求;而FDD则是一种基于频率分隔的多址接入技术,适用于对称的网络需求。

此外,5G NR还支持大规模MIMO(Massive MIMO)技术,通过在基站端使用大量的天线来提高系统的容量和覆盖能力。

5. 传输和接收:5G NR支持多种传输和接收技术,包括空分复用(SDMA)、波束赋形(Beamforming)和小区干扰协调(CCI)等。

SDMA是一种基于空间分隔的传输和接收技术,可以提高系统的容量和覆盖能力;Beamforming则是一种基于方向性的传输和接收技术,可以提高系统的性能和能效;而CCI则是一种基于协作的传输和接收技术,可以减少小区间的干扰。

5g nr 物理层 pdsch处理过程

5g nr 物理层 pdsch处理过程

5g nr 物理层pdsch处理过程“5G NR物理层PDSCH(物理下行共享信道)处理过程”是指在5G无线通信系统中,对下行数据进行编码、调制和调度的过程,以实现高效、可靠的数据传输。

本文将详细介绍PDSCH处理过程的每一步,并探讨其在5G系统中的重要性和应用。

1. 引言1.1 5G NR简介1.2 PDSCH的作用和重要性2. PDSCH处理过程概述2.1 数据编码2.2 调制和调制方式选择2.3 数据调度和资源分配2.4 发送和接收3. 数据编码3.1 前向纠错编码3.2 信道编码和复用3.3 扰码和控制信道编码4. 调制和调制方式选择4.1 QAM和PSK调制4.2 信道状态信息反馈4.3 调制方式选择算法5. 数据调度和资源分配5.1 资源块分配5.2 数据调度算法5.3 特殊资源调度(如Beamforming)6. 发送和接收6.1 多天线发射和接收6.2 自适应调制和编码6.3 快速调度反馈7. 性能评估和优化7.1 PDSCH传输率计算7.2 PDSCH误码率分析7.3 接收机参数优化8. 应用和发展前景8.1 5G网络部署8.2 IoT和物联网应用8.3 未来发展趋势9. 结论本文将详细讨论每个步骤中的技术和算法,并解释它们在整个PDSCH处理过程中的作用。

此外,我们还将探讨PDSCH在5G系统中的重要性和应用,包括其在多载波、大规模天线和自适应调制方面的优势。

最后,我们将评估PDSCH的性能,并探讨如何优化接收机参数以提高系统的吞吐量和误码率性能。

总之,本文将深入探讨“5G NR物理层PDSCH处理过程”,从理论到实践,从算法到应用,为读者提供全面的了解和洞察。

我们相信,PDSCH作为5G系统中的关键技术之一,将在未来的通信领域中发挥重要作用,并为人们带来更快速、更可靠的数据传输体验。

5g nr物理层技术详解:原理、模型和组件

5g nr物理层技术详解:原理、模型和组件

5g nr物理层技术详解:原理、模型和组件5G NR(New Radio)是第五代移动通信网络的无线接入技术标准。

它定义了5G移动通信系统的物理层技术,包括无线信道的调制方式、多址接入技术、信道编码、调制解调器等关键组件。

下面将详细介绍5G NR物理层技术的原理、模型和组件。

首先,5G NR物理层技术的原理是通过利用更高的频率和宽带来提高数据传输速率和网络容量。

与之前的4G LTE相比,5G NR使用了更高的频段,如毫米波频段(mmWave)。

这些频段具有更大的带宽,可以支持更高的数据速率。

此外,5G NR还引入了更多的天线,通过波束赋形技术来增加覆盖范围和网络容量。

其次,5GNR的物理层模型由不同的层次组成,包括下行物理信道、上行物理信道和共享信道。

下行物理信道用于从基站向终端设备传输数据,上行物理信道用于从终端设备向基站传输数据,而共享信道用于多个终端设备之间的互通和共享。

最后,5GNR物理层技术的关键组件包括:1.调制解调器:5GNR使用了新的调制方式,如正交频分多址(OFDM)和正交频分多址接入(OFDMA),以提高频谱效率和抗干扰能力。

2.多址接入技术:5GNR引入了非正交多址(NOMA)和资源块分配灵活性,以支持更多的终端设备同时连接到网络。

3.天线和波束赋形:5GNR采用了多输入多输出(MIMO)天线技术,并通过波束赋形来改善无线信号的覆盖范围和网络容量。

4.信道编码:为了提高系统的可靠性和容错性,5GNR使用了更高效的信道编码技术,如低密度奇偶校验(LDPC)和极化编码。

总之,5GNR物理层技术是5G移动通信系统的关键组成部分,通过利用更高的频率和宽带来提高数据传输速率和网络容量。

它的原理是基于更高的频段和波束赋形技术,物理层模型包括下行物理信道、上行物理信道和共享信道,关键组件包括调制解调器、多址接入技术、天线和波束赋形以及信道编码等。

这些技术的应用使得5GNR成为更快、更稳定的无线通信技术。

nr中pucch的调制方式

nr中pucch的调制方式

nr中pucch的调制方式
NR中PUCCH的调制方式
在5G NR系统中,PUCCH(Physical Uplink Control Channel)是用于传输上行控制信息的物理上行控制信道。

PUCCH的调制方式是由调制方案和调制阶数两部分组成。

调制方案
NR中PUCCH的调制方案有两种:QPSK和BPSK。

其中,QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)是一种4种相位的调制方式,每个符号代表两个比特,可以实现更高的数据传输速率。

而BPSK (Binary Phase Shift Keying)是一种2种相位的调制方式,每个符号代表一个比特,可以实现更高的传输距离和更好的抗干扰性能。

调制阶数
NR中PUCCH的调制阶数是指每个符号所能携带的比特数。

调制阶数越高,每个符号所能携带的比特数就越多,数据传输速率也就越高。

目前,NR中PUCCH的调制阶数有4种:1、2、4和8。

在实际应用中,调制方案和调制阶数的选择需要根据具体的场景和需
求进行优化。

例如,在高速移动的场景下,需要选择QPSK调制方案
和较低的调制阶数,以保证传输的可靠性和稳定性;而在低速移动或
静止的场景下,可以选择BPSK调制方案和较高的调制阶数,以提高
数据传输速率。

总结
NR中PUCCH的调制方式是由调制方案和调制阶数两部分组成。

调制方案有QPSK和BPSK两种,调制阶数有1、2、4和8种。

在实际应用中,需要根据具体的场景和需求进行选择,以达到最优的传输效果。

5G(NR)物理随机接入信道

5G(NR)物理随机接入信道

一、PRACH(物理随机接入信道)在5G(NR)网络中它是终端(UE)携带随机接入前导码(Preamble)向基站gNB进行随机接入的物理信道,此外PRACH信道还协助gNB调整终端(UE)的上行链路定时。

与4G(LTE)网络一样,5G中也是使用Zadoff-Chu序列生成用于随机接入的前导码(Preamble);这是因为它们恒定振幅DFT运算后,零循环自相关和低互相关的特性。

二、PRACH信道处理流程•PRACH信道使用与数据相同的FFT;••PRACH的OFDM基带信号生成在3GPP TS 38.211第5.3.2节中定义;••测试用例中遇到如果UE没有收到gNB对其发送的PRACH消息的响应,在这种情况下需要针对无线链路、物理层(L1)和最后的上层消息进行分析。

•三、接入前导码(Preamble)配置5G(NR)网络中支持两种具有不同格式和不同序列长度的接入前导码配置,以处理5G(NR)的部署。

图1.5G(NR)的PRACH示意图•对于长度为839长序列,四种preamble格式支持源自LTE的前导码;px 主要是针对大型小区部署场景。

这些格式可以在FR1中仅使用间隔为1.25或5Khz子载波。

••对于长度为139短序列,5G引入了九种不同前导码格式;其主要针对小型/普通小区和室内部署场景。

短前导码格式可用于FR1中子载波15或30kHz,FR2中子载波间隔为60或120kHz。

与LTE相比对于短的设计前导码格式,每个OFDM符号的最后一部分充当下一个OFDM符号的CP和前导码的长度OFDM符号等于数据OFDM符号的长度。

••四、5G(PRACH)信道特点•首先允许gNB接收器使用相同快速傅立叶变换(FFT)数据和随机接入前导检测;••其次由于每个多个较短的OFDM符号的组合PRACH Preamble,新的short preamble formats更多对时变信道和频率误差具有鲁棒性;••第三支持在PRACH接收期间模拟波束的扫描,相同前导码可以在gNB以不同的波束接收。

5GNR系列(四)物理下行共享信道(PDSCH)物理层过程详解

5GNR系列(四)物理下行共享信道(PDSCH)物理层过程详解

5GNR系列(四)物理下⾏共享信道(PDSCH)物理层过程详解⼀、传输块CRC附加(⼀)⽅法步骤通过循环冗余校验(CRC)在每个传输块上提供错误检测。

整个传输块⽤于计算CRC奇偶校验⽐特。

传送到层1的传输块⽐特记为\(a_{0}, a_{1}, a_{2}, a_{3}, \dots, a_{A-1}\),奇偶校验⽐特记为\(p_{0}, p_{1}, p_{2}, p_{3}, \dots, p_{L-1}\),其中\(A\)是有效载荷的⼤⼩,\(L\)是校验⽐特的位数。

最低阶信息位\(a_{0}\)被映射到传输块的最有效位。

奇偶校验位根据协议所述规则计算并附加到DL-SCH传输块。

当\(A>3824\)时,设置\(L\)为24⽐特,并使⽤⽣成多项式\(g_{\mathrm{CRC} 24 \mathrm{A}}(D)\);否则,设置\(L\)为16⽐特,并使⽤⽣成多项式\(g_{\mathrm{CRCl} 6}(D)\)。

CRC附加之后的⽐特记为\(b_{0}, b_{1}, b_{2}, b_{3}, \ldots, b_{B-1}\),其中\(B=A+L\)。

(⼆)流程图⼆、码块分割及CRC附加(⼀)⽅法步骤码块分割的输⼊⽐特序列记为\(b_{0}, b_{1}, b_{2}, b_{3}, \dots, b_{B-1}\),其中\(B>0\)。

如果\(B\)⼤于最⼤码块长度\(K_{\mathrm{cb}}\),则需要进⾏码块分割,并对分割后得到的各个码块添加24⽐特CRC校验序列。

码块分割的输出⽐特记为\(c_{r 0}, c_{r 1}, c_{r 2}, c_{r 3}, \dots, c_{r\left(K_{r}-1\right)}\),其中\(0 \leq r<C\)表⽰码块编号,\(K_{r}=K\)表⽰每个码块中的⽐特数。

1.确定最⼤码块长度\(K_{\mathrm{cb}}\)对于BG1,最⼤码块长度为:\(K_{\mathrm{cb}}=8448\)对于BG2,最⼤码块长度为:\(K_{\mathrm{cb}}=3840\)2.确定码块数\(C\)当\(B \leq K_{\mathrm{cb}}\)时,不需要进⾏码块分割,即码块数\(C=1\),码块长度\(B^{\prime}=B\),不添加CRC,\(L=0\)。

5G(NR)同步信号与物理广播信道

5G(NR)同步信号与物理广播信道

5G(NR)网络中同步信号(SS-Synchronization Signals)同物理广播信道(PBCH-Physical Broadcast Channe)一起组成同步信号块(SSB)。

SSB子载波间隔:•在FR1中可以是:15或30kHz;••在FR2中可以是120kHz或240kHz。

•通过同步信号(SS)的检测终端(UE)可以获得小区物理标识(PCI),实现下行时域和频域同步,获取PBCH时间---PBCH上承载着非常基本的系统信息。

图1:5G(NR)中SS/PBC一、5G(NR)同步信号(SS)由主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)组成。

与LTE相比由于缺乏静态参考信号辅助跟踪,gNB和UE之间可能会有较大的初始频率误差,尤其是对于在更高频率下运行的低成本终端(UE)。

LTE中PSS(一种BPSK调制m序列)时间固定,NR中PSS采用基于长度为127的Zadoff Chu序列。

NR中SSS是通过BPSK调制的长度为127的Golden序列生成。

PSS和SSS共同组合形成1008种不同物理小区ID(PCI);二、SSB(同步信号块)如图1所示,一个SSB在时域映射到4个OFDM符号,在频率上占用240个连续子载波(20个RB)域。

为了支持初始接入的波束成形,NR中引入了一个新概念,即SS burst set以支持可能的波束扫描以用于SSB传输。

为了尽量减少始终在线的传输影响,多个SSB在局部突发集中与稀疏突发集周期性(默认为20毫秒)一起传输。

在一个SS burst set周期内最多可在不同波束中传输64个SSB。

三、SS BurstSet(突发脉冲集)中SSB传输被限制在5ms的窗口内。

SS burst set中SSB时间位置集取决于参数集,在大多数情况下参数集由频带唯一标识。

SSB的频率位置不一定在系统的中心带宽是由高层参数配置用于支持SSB检测的稀疏搜索栅格。

稀疏栅格可通过频率来补偿,其增加搜索由于较稀疏SSB周期性导致的时间问题。

5G下行物理信道及信号

5G下行物理信道及信号

5G下行物理信道及信号5G(NR)网络专门定义了负责5G系统和用户设备(UE)之间进行通信信号和物理信道数量。

这些信号和物理信道可用于下行链路(DL)和上行链路(UL)通信。

对于5G系统来说,它们对所有5G用例提供灵活和可扩展的方法都至关重要。

PBCH(物理广播信道)物理广播信道(PBCH)用于承载小区/网络特定的系统信息,这些信息通过主信息块(MIB)传输。

在MIB中包含读取下行链路信号和帮助解调物理下行链路控制信道(PDCCH)所需的基本参数集。

根据3GPP 38.331第6.2.2节定义,MIB的10个位串中的6个最高有效位,作为信道编码的一部分,4个(低)LSB比特在PBCH传输块中传送。

对于<6GHz,子载波间隔值为15或30kHz,而毫米波频率使用不同的值。

PBCH用于通知控制资源集(CORESET)、公共搜索空间和必要的PDCCH参数。

CORESET由频域中的多个资源块和时域中的1、2或3个OFDM符号组成。

在5G(NR)中频域范围不是固定的。

CORESET频率跨度为6个资源块的倍数,其中12个资源元素(RE)组成一个资源元素组(REG)。

一个公共控制元素(CCE)等于6个REG,CCE最多可以传输140位的信令。

5G(NR)支持的聚合级别比LTE多一层。

聚合级别用于将信令信息编码到多个CCE中,以提高鲁棒性(ROHC),从而提高覆盖范围。

位于PDCCH中的参考信号是UE特定的,即专用于特定UE的下行链路控制信息(DCI)将具有来自PDSCH的UE DM-RS配置,DCI设置在CCE内。

PDCCH(物理下行链路控制信道)5G网络中物理下行链路控制信道(PDCCH)与LTE中的概念相似;它承载下行链路控制信息(DCI)即:下行(DL)分配、上行(UL)调度授权和功率控制命令。

然而5G中PDCCH的资源分配有几个新单元:REGBundle和CORESET。

PDCCH分为:公共搜索空间和UE特定搜索空间。

5G(NR)网络 中系统消息MIB及主要字段

5G(NR)网络 中系统消息MIB及主要字段

5G(NR)网络中的系统消息MIB和SIB与LTE网络基本相同,只是发送周期不同;另一不同点是 5G(NR)中的SIB消息并不同周期性地广播;5G(NR)中的SIB消息有两种,一种是周期性广播,另一种是根据UE请求( on-Demand)发送;1. 5G(NR)网络MIB消息特点·调制方式:QPSK·含有解析SIB1消息的所有参数;·周期80ms,重复周期80ms;·在OFDM符号1,2,3上传递;·当符号2用于子载波0-47和192-239时,在OFDM的符号1,2,3上传送;2.5G(NR)网络中MIB/SIB信令流程·无线信令承载:N/A·RLC-SAP:TM·逻辑信道:BCCH·方向:网络—>UE3.5G(NR)网络RRC层MIB消息块参数MIB ::= SEQUENCE {·systemFrameNumber BIT STRING (SIZE (6)), ·subCarrierSpacingCommon ENUMERATED {scs15or60,scs30or120},· ssb-SubcarrierOffset INTEGER (0…15),· dmrs-TypeA-Position ENUMERATED {pos2, pos3}, · pdcch-ConfigSIB1 INTEGER (0…255),· cellBarred ENUMERATED {barred, notBarred},· intraFreqReselection ENUMERATED {allowed, notAllowed},· spare BIT STRING (SIZE (1))4.5G(NR)网络MIB消息字段·系统帧号:与LTE相同,NR系统帧为10 bits,从0—1023;Mib 承载10位中的6个高位(MSB) ,作为信道编码的一部分在PBCH传输块中传输SFN剩余4个LSB;·子载波公共间隔:为SIB1指示子载波间隔,消息2 / 4用于初始接入和系统信息;<6GHz的子载波间隔为15和30 kHz,>6GHz的子载波间隔为60和120 kHz·SSB子载波偏滞:表示SSB与整个资源块网格在子载波数目上的频域偏移量。

5GNR物理层概述

5GNR物理层概述

5GNR物理层概述5G NR(New Radio)是第五代移动通信技术中的一种新的无线接入技术,它的物理层起到了关键的作用。

本文将对5G NR物理层进行概述。

首先,5GNR物理层主要涵盖了两个方面的功能:用户面和控制面。

用户面是指数据传输和接收的功能,而控制面则是指了解用户连接和管理的能力。

物理层对这两个功能进行了优化和改进,提高了用户体验和网络效率。

一、用户面功能:1.调制:5GNR物理层采用了新的调制技术,如128QAM,以提高数据传输速率和频谱效率。

同时,物理层还支持非正交传输多址(NOMA),在同一频段上同时传输多个用户的信号,提高了网络容量。

2. 多天线技术:物理层充分利用了多天线技术,如Massive MIMO,利用大量的天线阵列来进行波束赋形,提高了信号的传输质量和覆盖范围。

3.高频谱效率:物理层支持了新的频谱资源管理方式,如动态频谱访问,以更高效地利用频谱资源,提高数据传输速率和网络容量。

4.自适应传输:物理层能够根据当前网络条件和用户需求进行自适应传输,如自动选择合适的调制方式和编码方式,以提高传输质量和可靠性。

二、控制面功能:1.连接管理:物理层能够对用户连接进行管理,包括寻址、认证和鉴权等过程,以确保网络连接的安全性和可靠性。

2.预编码和导频:物理层通过预编码和导频信号来帮助接收端进行信道估计和信号解码,以提高信号的接收质量。

3.资源调度:物理层负责对网络资源进行调度和管理,以满足不同用户的需求。

它可以根据不同用户的优先级和数据传输需求,动态分配频谱资源和时间资源。

4.射频管理:物理层负责射频资源的管理,包括功率控制、频率选择等。

它通过合理的功率控制和频率分配,提高了信号覆盖范围和网络性能。

总结起来,5GNR物理层通过引入新的技术和优化现有的技术,提高了数据传输速率、网络容量和用户体验。

它支持高频谱效率、自适应传输和多天线技术等功能,使得5G网络更加灵活和高效。

同时,物理层还能够对用户连接和网络资源进行管理和调度,提高了网络的可靠性和效率。

5G学习总结NR的物理层过程

5G学习总结NR的物理层过程

5G学习总结NR的物理层过程5G是当前最新的无线通信技术标准,其核心技术之一是NR(New Radio),它定义了5G网络的物理层过程。

本文将总结NR的物理层过程,以便更好地理解5G的通信原理。

首先,NR的物理层过程包括以下几个方面:物理层信号传输、调制与解调、信道编码和解码、自适应调制和编码、波束成形和小区。

物理层信号传输是NR物理层的基础。

在NR中,无线信号的传输通过天线和信道完成。

天线是将数字信号转换为无线信号的设备,而信道则是无线信号传输的媒介。

NR中,信道有多种类型,包括下行信道(来自基站到终端设备)和上行信道(来自终端设备到基站),以及广播信道、控制信道和数据信道等。

物理层信号传输的目标是在各种复杂的信道环境下实现可靠的数据传输。

调制与解调是NR物理层的另一个重要过程。

调制是将数字信息转换为模拟信号的过程,而解调则是将模拟信号转换回数字信号的过程。

在NR中,常用的调制方式是正交频分复用(OFDM),它将频域分割为多个子载波,每个子载波上传输不同的数据。

调制与解调过程是在发送端和接收端之间进行的,使得无线信号能够在传输过程中保持稳定和可靠。

信道编码和解码是为了提高信号的可靠性和抗干扰性而进行的。

在NR中,采用了特定的编码和解码算法,例如低密度奇偶校验(LDPC)和极化码。

编码的目的是在发送端对数据进行冗余处理,以便在接收端可以更好地恢复数据。

解码则是在接收端通过对接收到的信号进行反向计算,消除干扰并还原出原始数据。

自适应调制和编码是NR中的一项重要技术,用于根据信道条件和传输要求动态地选择合适的调制方式和编码方式。

自适应调制和编码使得系统能够根据不同的信道环境和用户需求灵活地调整传输参数,以提供更好的用户体验和网络性能。

波束成形是NR中的另一个关键技术,用于在有限的天线资源条件下提高信号的传输效率。

波束成形利用信号的相位和幅度差异来形成窄束,将信号能量聚焦在特定的方向上。

通过将信号能量聚焦在特定的用户上,可以提高系统的信号强度和传输速率。

5gnr物理层技术详解原理模型和组件

5gnr物理层技术详解原理模型和组件

5gnr物理层技术详解原理模型和组件5G NR(New Radio)是第五代移动通信技术的核心部分,它的物理层技术在实现更高的数据速率、更低的延迟和更高的系统容量方面起着重要的作用。

本文将对5G NR物理层技术的原理、模型和组件进行详细解析。

首先,我们来介绍一下5G NR物理层技术的原理。

5G NR物理层技术基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)多址技术,主要采用了以下几种关键技术:1. Massive MIMO(Massive Multiple-Input Multiple-Output):大规模天线阵列技术,可以通过使用大量的基站天线和用户设备天线来实现更好的信道容量和频谱效率。

2. Beamforming:波束赋形技术,通过控制天线的相位和幅度,将无线信号聚焦在特定的方向上,以提高信号质量和覆盖范围。

3. Non-Orthogonal Multiple Access(NOMA):非正交多址技术,通过在时间、频率和功率维度上对用户进行分组和调度,实现更高的频谱效率和系统容量。

其次,我们来了解一下5GNR物理层技术的模型。

5GNR物理层技术采用了灵活的帧结构和资源分配方式,以满足不同的应用场景和通信需求。

其模型主要包括以下几个方面:1.帧结构:5GNR物理层的帧结构分为多个子帧,每个子帧包含多个符号。

不同的子帧可以在时间和频率上进行灵活配置,以适应不同的业务需求。

2.资源分配:5GNR将系统资源划分为多个资源块,每个资源块包含若干连续的子载波和时域符号。

资源块可以按照静态或动态的方式进行分配,以满足不同用户的需求。

3.调制方式:5GNR物理层采用了更高阶的调制方式,如16QAM、64QAM和256QAM,以提高数据速率和频谱效率。

最后,我们来介绍一下5GNR物理层技术的组件。

5GNR物理层技术由多个组件构成,包括以下几个主要组件:1.下行链路:5GNR物理层的下行链路主要包括基站到用户设备的传输信道和物理信道。

5g nr 物理层流程

5g nr 物理层流程

5g nr 物理层流程一、引言随着移动通信技术的不断发展,人们对通信的需求也越来越高。

5G NR作为第五代移动通信技术的代表,具有更高的速度、更低的延迟和更大的容量,能够满足人们对高清视频、虚拟现实、物联网等新兴应用的需求。

而5G NR的物理层流程是实现这些特性的基础。

二、物理层流程介绍5G NR物理层流程可以分为以下几个关键步骤:1. 射频前端处理:在通信过程中,首先需要将数字信号转换为无线信号。

这一步骤包括数据的调制、编码、信道编码等处理,以及功率放大和滤波等射频前端处理。

2. 射频信号传输:经过射频前端处理后,信号需要通过天线进行传输。

在传输过程中,需要考虑天线的位置、天线的增益和方向性等因素,以获得更好的信号覆盖和传输质量。

3. 多址接入:在5G NR中,多址接入是实现多用户同时通信的关键技术。

多址接入可以通过时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)等方式实现,以提高系统的容量和效率。

4. 小区搜寻与同步:在建立通信连接之前,终端需要进行小区搜寻和同步过程。

小区搜寻是指终端搜索周围的基站信号,以确定要连接的基站。

而同步是指终端通过接收基站的同步信号,校准自己的时钟和频率,以与基站进行正常通信。

5. 预编码与调制:在通信过程中,为了提高信号的传输效率和可靠性,需要对数据进行预编码和调制。

预编码可以通过空间域或频域的方式实现,以减小信号的相关性和提高频谱效率。

调制则是将数字信号映射到模拟信号的过程,常用的调制方式包括正交频分复用(OFDM)和单载波频分复用(SC-FDMA)等。

6. 信道编码与调制:为了提高信号的可靠性和抗干扰能力,5G NR 采用了强大的信道编码和调制技术。

信道编码可以通过加入冗余信息和纠错码等方式,提高信号的容错能力。

而信道调制则是将编码后的信号映射到调制符号的过程,以满足不同信道环境和应用需求。

7. 多天线技术:5G NR采用了大规模天线阵列(Massive MIMO)等多天线技术,以提高无线信号的覆盖范围和传输质量。

5G(NR)中的物理共享信道

5G(NR)中的物理共享信道

无线信道共享移动通信网络中通常会出现多个用户(UE)要同时与一个基站的小区(Cell)连接,进行数据上传或下载;若每个用户(UE)都使用一个独立信道与网络相连,则需要很多无线(频谱)资源;而无线频谱是非常珍贵的资源,通常运营商需花费巨资购买(中国是由国家为运营商分配的)。

因此只要有可能都尽量采用信道共享的方法以达到资源共享、节约成本和提高无线资源利用率之目的。

在5G网络中下行除PBCH采用共用方式外PDCCH、PDSCH和上行PRACH、PUSCH和PUSCH全部采用共享。

一、物理下行共享信道(PDSCH)用于传输下行(DL)用户数据、UE特定的高层信息、系统信息和寻呼的传递。

用于下行(DL)传输块(有效载荷)在物理层首先进行CRC添加,以提供数据的错误检测;然后进行LDPC编码基础图选择。

图1:5G(NR)PDSCH(左)和PUSCH(右)的物理层处理流程5G(NR)中支持两种LDPC基础图:一种优化用于小型传输块,一个用于较大的传输块。

然后将传输块分割成代码块和执行代码块CRC附件。

每个代码块是使用单独的LDPC编码,然后LDPC编码块单独速率匹配;最后代码块连接是执行创建一个在PDSCH传输的码字。

每个终端(UE)在PDSCH上最多可同时传输2个码字,每个码字的内容被加扰和调制生成一组复值调制符号;每个码字的内容被加扰和调制生成一组复值调制符号。

这些符号最多映射到4个MIMO层,其中一个PDSCH可以有两个码字,最多支持8层传输。

这些层被映射到规范中的天线端口透明方式(基于非码本),因此如何执行波束成形或MIMO预编码操作对网络实现和对UE 透明;对于每个用于传输的天线端口(即层)的PDSCH,符号映射到RB。

当接收到单播PDSCH时,可以通知UE某些资源不适用于PDSCH。

这些不可用的资源可能包括可配置的速率匹配具有RB和符号级别粒度或RE级别的模式粒度;当NR和LTE共享同一个载波时后者用于映射LTE CRS,这有利于双方前向和后向能力,因为网络可以空白无线资源来服务未来的未知服务,而不是导致向后兼容性问题。

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2b(i+6))))) +j(1−2b(i+1))(8−(1−2b(i+3))(4−(1−2b(i+5))(2−(1−2b(i+7)))))]
伪随机序列生成
伪随机序列由长度为 31 的 Gold 序列定义。长度为 MPNMPN 的输出序列 c(n)c(n), 其中 n=0,1,…,MPN−1n=0,1,…,MPN−1,由下式定义
对于 64QAM 调制,六位比特
b(i),b(i+1),b(i+2),b(i+3),b(i+4),b(i+5)b(i),b(i+1),b(i+2),b(i+3),b(i+4),b(i +5)根据下式映射为复值调制符号 xx x=142−−√[(1−2b(i))(4−(1−2b(i+2))(2−(1−2b(i+4)))) +j(1− 2b(i+1))(4−(1−2b(i+3))(2−(1−2b(i+5))))]x=142[(1−2b(i))(4−(1−
载波聚合
在多个小区中的传输可以被聚合,除了主小区外,最多可以使用 15 个辅小区。除非另 有说明,本规范中的描述适用于多达 16 个服务小区中的每一个。
通用函数
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调制映射器
调制映射器采用二进制 0 或 1 作为输入,产生复值调制符号作为输出。
π/2-BPSK
对于π/2-BPSK 调制,比特 b(i)b(i)根据下式映射为复值调制符号 xx x=ejiπ/22–√[(1−2b(i))+j(1−2b(i))]x=ejiπ/22[(1−2b(i))+j(1−2b(i))] BPSK
nPRB=⌊kNRBsc⌋nPRB=⌊kNscRB⌋ 载波带宽 part
对于给定的载波上的波形参数μiμi,载波带宽 part(bandwidth part,BWP)是一组 连续的 PRB。BWP 中的 RB 从 0 到 NμRB,x−1NRB,xμ−1 编号,其中 xx 表示 DL 或 UL,with NiBWPNBWPi being the offset between PRB 0 in the absolute resource block grid in clause 1.4.4 and PRB 0 in carrier bandwidth part number ii。BWP 中的 RB 数应满足 Nmin, μRB, x≤NμRB,x≤Nmax, μRB, xNRB, xmin, μ≤NRB,xμ≤
slotNsymbsubframe,μ=NsymbslotNslotsubframe,μ。每帧分为两个相等大小的半 帧,每个半帧包含 5 个子帧。 There is one set of frames in the uplink and one set of frames in the downlink on a carrier.
来自 UE 的上行帧 ii 应在 UE 对应的下行帧开始前 TTA=NTATsTTA=NTATs 传输。
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Figure 4.3.1-1: Uplink-downlink timing relation
时隙 对于子载波间隔配置μμ,时隙在子帧内按递增顺序编号 nμs∈{0,…,Nsubframe,μslot −1}nsμ∈{0,…,Nslotsubframe,μ−1},在帧内按递增顺序编号 nμs,f∈{0,…,Nframe, μslot−1}ns,fμ∈{0,…,Nslotframe,μ−1}。一个时隙内有 NslotsymbNsymbslot 个连续 的 OFDM 符号,NslotsymbNsymbslot 依赖于 CP 长度,并且由 Tables 4.3.2-1 和 4.3.2-2 给定。子帧内的起始时隙 nμsnsμ与子帧内起始 OFDM 符号 nμsNslotsymbns
一个资源元素(RE)分为 4 类:‘uplink’, ‘downlink’, ‘flexible’, or ‘reserved’。 o 如果 RE 被配置为‘reserved’, UE 不应在上行链路中对该 RE 发送任何内容, 也不对下行链路中的 RE 内容作出任何假设。
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应一个资源格。
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资源元素 天线端口 pp 和子载波间隔配置μμ下的资源格中每个元素被称为资源元素(Resource Element,RE),它用索引对(k,l)(k,l)唯一地标识,其中 k=0,…,NμRBNRBsc− 1k=0,…,NRBμNscRB−1 是频域索引,ll 是时域符号索引。 天线端口 pp 和子载波间隔配置μμ下的 RE (k,l)(k,l)表示为(k,l)p,μ(k,l)p,μ,相应的复 数值表示为 a(p,μ)k,lak,l(p,μ)。在不至于混淆的情况下,或在没有特定的天线端口或子 载波间隔的情况下,索引 pp 和μμ可以省略,简写为 a(p)k,lak,l(p)或 ak,lak,l。
μNsymbslot 在时间上对齐。
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Agreements: o A slot can contain all downlink, all uplink, or {at least one downlink part and at least one uplink part}
其中 NC=1600NC=1600,第一 m 序列应由 x1(0)=1,x1(n)=0,n=1,2,…,30x1(0)=1,x1(n)=0,n=1,2,…,30 初始化。第二 m 序列的初 始化由 cinit=∑30i=0x2(i)⋅ 2icinit=∑i=030x2(i)⋅ 2i 表示,其值取决于序列的应用。
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o There are also agreements on various semi-static configurations with different periodicities
四、物理资源
天线端口
天线端口定义为,在同一天线端口上,某一符号上的信道可以由另一符号上的信道推知。 如果一个天线端口上某一符号传输的信道的大尺度性能可以被另一天线端口上某一符 号传输的信道所推知,则这两个天线端口被称为 quasi co-located。大尺度性能包括一 个或多个延时扩展,多普勒扩展,多普勒频移,平均增益,平均时延和空间接收参数。
2b(i+2))(2−(1−2b(i+4)))) +j(1−2b(i+1))(4−(1−2b(i+3))(2−(1−2b(i+5))))]
256QAM
对于 256QAM 调制,八位比特
b(i),b(i+1),b(i+2),b(i+3),b(i+4),b(i+5),b(i+6),b(i+7)b(i),b(i+1),b(i+2) ,b(i+3),b(i+4),b(i+5),b(i+6),b(i+7)根据下式映射为复值调制符号 xx
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对于 16QAM 调制,四位比特 b(i),b(i+1),b(i+2),b(i+3)b(i),b(i+1),b(i+2),b(i+3) 根据下式映射为复值调制符号 xx x=110−−√[(1−2b(i))(2−(1−2b(i+2)))+j(1−2b(i+1))(2−(1− 2b(i+3)))]x=110[(1−2b(i))(2−(1−2b(i+2)))+j(1−2b(i+1))(2−(1−2b(i+3)))] 64QAM
资源格
对 于 每 种 波 形 参 数 和 载 波 , 资 源 格 由 N μ RB,xNRBscNRB,x μ NscRB 个 子 载 波 和 Nsubframe,μsymbNsymbsubframe,μ个 OFDM 符号定义,其中 xx 表示 DL 或 UL, Nmax,μRB,xNRB,xmax,μ由 Table 4.4.2-1 给定。在不至于混淆的情况下,下标 xx 可 省略。每个天线端口 pp,每个子载波间隔配置μμ以及每个传输方向(上行或下行)对
对于 BPSK 调制,比特 b(i)b(i)根据下式映射为复值调制符号 xx x=12–√[(1−2b(i))+j(1−2b(i))]x=12[(1−2b(i))+j(1−2b(i))] QPSK
对于 QPSK 调制,成对比特 b(i),b(i+1)b(i),b(i+1)根据下式映射为复值调制符号 xx x=12–√[(1−2b(i))+j(1−2b(i+1))]x=12[(1−2b(i))+j(1−2b(i+1))] 16QAM
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x=1170−−−√[(1−2b(i))(8−(1−2b(i+2))(4−(1−2b(i+4))(2−(1− 2b(i&1))(8−(1−2b(i+3))(4−(1−2b(i+5))(2−(1− 2b(i+7)))))]x=1170[(1−2b(i))(8−(1−2b(i+2))(4−(1−2b(i+4))(2−(1−
Figure 4.4.3-1: Resource grid and resource block
资源块 一个物理资源块(PRB)在频域上定义为 NRBsc=12NscRB=12 连续的子载波。
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PRB 在 频域 上 从 0 到 N μ RB − 1NRB μ − 1 编 号。 频 域上 的 PRB 数 nPRBnPRB 和 RE (k,l)(k,l)的关系由下式给定:
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