从系列:了解5G NR标准
马克•barberi MathWorks
了解5G新无线电(NR)中的下行数据传输。该视频查看下行链路共享通道链,其包括LDPC编码,物理下行链路共享信道链,层映射,为PDSCH传输分配资源元素以及不同类型的PDSCH映射。特殊的PDSCH映射类型用于迷你时隙或部分分配的插槽,该功能允许在5G NR传输中降低延迟。
视频还通过MIMO预编码,虽然未在下行链路上指定,但是下行链路链的关键组件。
该视频包括一个示例演示,演示了5G工具箱™中的PDSCH资源分配选项和映射。
视频在运输块大小上的快速字结束了。
这是我们系列中的一个新集,“5G解释道。”在此视频中,我们将讨论5G新无线电中的下行链路数据传输。我们将查看下行链路共享通道链,该链路共享通道链包括LDPC编码,物理下行链路共享信道链,我们的资源元素被分配用于PDSCH传输,不同类型的PDSCH映射,并在传输块大小上具有快速字的结论。
下行共享通道(DL-SCH)是承载用户数据的通道。它还携带其他信息片段,例如不同类型的系统信息块(SIB)。编码链包括常见的步骤,如CRC、代码块分割、速率匹配和连接——我们在LTE中熟悉的所有步骤。
与LTE的主要区别是使用LDPC编码。编码链的输出是码字。5G支万博1manbetx持在下行链路上的单个用户传输最多8层。这意味着最多可以并行传输八个流。这些流来自一个或两个码字 - 如果有少于四个层,如果有更多的码字,则是两个码字。然后将编码数据映射到物理下行链路共享信道或PDSCH。
在这里,您可以看到下行共享通道处理的每个阶段如何映射到MathWorks 5G工具箱中的函数。可以识别CRC编码、码块分割、LDPC编码和速率匹配。
物理下行链路共享信道高度可配置,比LTE更多。我们将在下一个幻灯片上看到一些细节。它由下行链路控制信息进行配置,可以从插槽改变为时隙,以及可以设置一些参数的无线电资源控制。与LTE相比,这里的惊喜并不大多。
我们发现了置乱、调制、层映射、MIMO处理的预编码和资源映射。虽然这些都是已知的区块,但有一些差异值得指出。主要是,预编码步骤没有在标准中明确指定,尽管它完全被期望出现。详细的预编码将在本系列视频的另一集中讨论。
在MathWorks 5G工具箱中,我们可以看到用于完成下行数据处理的代码。突出显示了PDSCH处理阶段,但你也可以看到DL-SCH阶段,以及解调参考信号或DM-RS的插入。5G NR在下行链路上使用与LTE完全相同的调制列表,从QPSK到256QAM。NR符号调制功能实现了对5G NR的一次简单通话调制。
层映射是将一个或两个码字映射到八层的操作。与LTE相比,这种操作稍微简化了一些,在LTE中,你可以看到给定数量的层的一个或两个码字。如前所述,在5G NR中,任何超过四层的东西都使用一个编码字。任何超过四层的东西都使用第二个码字。
映射非常简单——直接用于一个层,或者两个层。类似地,对于三层或四层,每一组三或四输入位被映射到一组三或四层。对于五到八层,两个码字被分开,如图所示,在不同的层之间。
在一到八层之间映射一个或两个码字后,层进行预编码,有趣的是,下行标准中没有规定这一点。预编码是使用矩阵乘法和预编码器将层映射到尽可能多的天线板的操作。预编码的特殊情况是将一层映射到多个天线,从而实现波束形成。对于视距传输,这可能意味着瞄准一个特定的方向。
预编码的另一种情况是将多个层映射到多个天线。这种更普遍的情况有时被称为空间多路复用。5G预编码的一个关键方面是,相关的解调参考信号(DM-RS)必须经过相同的预编码。因此,UE不需要知道预编码器,因为预编码器的效果包含在信道估计中。这就是为什么G节点b要使用的预编码器没有在标准中指定的原因。
预编码器输出然后被直接或间接地映射到物理资源块,我们将在接下来的两张幻灯片中看到。下行信道和信号,包括PDSCH和相关的DM- rs,共享UI DM网格。
PDSCH符号首先被映射到虚拟资源块。当映射到网格时,PDSCH符号避免为其他目的保留的位置。这包括所有物理信号,DM-RS,信道状态信息参考信号,或CSIRS,和相位跟踪参考信号,或PTRS。这还包括同步信号块或SSB完全或部分使用的任何资源块。ssb将在本系列视频的另一集详细解释。
虚拟资源块到物理资源块的映射可以是交错的,也可以是不交错的。非交错映射是将每个虚拟块直接映射到物理资源网格中的相同位置。交错映射通过在整个带宽部分分配虚拟块来提供频率分集。交织器粒度为两个或四个资源块。该方案将连续的虚拟资源块分配给PDSCH,这种模式很容易发出信号——只需要使用起始资源块和资源块的数量,同时仍然获得频率分集。
在这里,我们看到了两个PDSCH资源分配的示例。PDSCH可以跨越整个槽,如网格底部所示。它也可能使用一部分插槽。这有时被称为部分插槽分配,并且与LTE相比,它是5G新无线电的新功能。你可能会记得。LTE始终为PDSCH分配1毫秒的完整插槽框架。
让我们以使用MathWorks 5G工具箱的用户界面交互方式探索一些分配选项。在这里,我们正在查看具有30千赫的子载波间距的10个子帧,这意味着总共20个插槽。PDSCH以颗粒或浅蓝色显示,这就是我想要你看的东西。我们将在本系列的另一集中详细介绍我们的其余资源网格,“5G解释。”
资源分配不必是连续的,尽管在连续时发出信号比较容易。让它从0到20连续。我们可以看到PDSCH在前10个槽中传输,然后是5个空槽。这是因为我们以15个槽为周期分配了0到9的槽。
让我们改变不同的分配。现在,槽6,7和9没有PDSCH传输。最后,请注意,在每个时隙内,PDSCH仅使用符号2到10.这称为部分插槽分配。您可以选择分配完整插槽,在这种情况下,PDSCH传输之间没有中断。
PDSCH的参考信号用黄色表示。这些位置不能用于PDSCH映射。参考信号将在“5G解释”系列的另一集中详细介绍。
在这里,我们可以看到MathWorks 5G工具箱中用于指定一个或多个PDSCH的一些可用参数。我们刚刚在实际示例中看到了这些参数如何影响PDSCH链。
正如我们刚才所见,PDSCH插槽分配可以在插槽的开头开始,或者中途通过插槽开始。这对应于两个不同的映射类型:映射类型A和B.严格讲话,PDSCH映射类型仅影响解调参考信号的位置。
对于映射类型A, DM-RS分配符号2或3的槽,而对于映射类型B, DM-RS在PDSCH分配的第一个符号中。A和B两种映射类型都支持全量分配和部分分配。万博1manbetx然而,在实践中,映射类型B是部分插槽分配的首选选项,特别是对于不在插槽开始处开始的传输。
在分配开始时具有DM-RS可以降低处理延迟,这对于低延迟通信至关重要。我们将在此“5G解释”系列的另一集中更详细地介绍DM-RS分配。
在结束本节时,我们将转向接收方,并探讨如何将传输块大小传递给接收方。为了执行逆速率匹配LDPC译码,接收机需要能够计算出传输块的大小。这一概念与LTE类似。
在“5G解释”系列视频的另一集中,我们将解释下行控制信息是如何传输的。但是重要的是要知道传输块大小本身是没有信号的。相反,会发出一些不同的信息。
它们包括调制编码方案,MCS以及资源分配,资源分配是将哪些资源块分配给PDSCH,以及在OI-DM符号中的分配持续时间。5G NR使用基于公式的方法来计算传输块大小,其中LTE使用多个表。
由于公式的定义方式(包括量化),所有这些参数有几个略有不同的配置,导致相同的传输块大小。这并不是一个问题,而是让运营商在为第一次没有通过的数据包重传选择不同的参数时具有更大的灵活性。
这一结束了这一集“5G解释”视频系列的下行链路数据传输。
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