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Note: 本文基于 3GPP Rel15 (2020-09) 版本规范。

SRS 用于上行信道信息获取、满足信道互易性时的下行信道信息获取以及上行波束管理。

NR 定义了 3 种类型的 SRS 传输:周期性 SRS,半持续性 SRS 和非周期性 SRS,通过为 SRS 资源集和 SRS 资源配置关于时域类型的高层参数 resourceType 来实现。

SRS 资源集配置

SRS 资源配置

  • 周期性 SRS。时域类型被配置为周期 SRS 资源的所有参数由高层信令配置,UE根据所配置的参数进行周期性发送。同一个 SRS 资源集内的所有 SRS 资源具有相同的周期性。考虑到 NR 系统支持各种子载波间隔,不同子载波间隔对应的时隙时长不同,周期 SRS 资源的周期以及周期内的偏移以时隙为单位进行配置。周期 SRS 资源可配置的最小周期为 1 个时隙,最大周期为 2560 个时隙。
  • 半持续性 SRS。时域类型被配置为半持续 SRS 资源在激活期间也是周期性发送。它与周期性 SRS 的区别在于 UE 在接收到关于半持续 SRS 资源的高层信令配置后不发送 SRS,只有在接收到 MAC 层发送的关于半持续 SRS 资源的激活信令后才开始周期性地发送半持续 SRS 资源对应的 SRS ,在收到 MAC 层发送的半持续 SRS 资源的去激活命令后停止发送 SRS。因此,相对于周期性 SRS 资源,半持续 SRS 资源的配置以及激活、去激活相比高层信令(RRC信令)更快,更灵活,适用于要求时延较低的业务的快速传输。与周期性 SRS 资源类似,基站通过高层信令为半持续 SRS 资源配置周期和周期内的偏移,同一个 SRS 资源集内的所有SRS资源具有相同的周期性。
  • 非周期性 SRS。时域类型被配置为非周期 SRS 资源通过 DCI 信令激活。UE 每接收到一次触发非周期 SRS 资源的 SRS 触发信令,UE 进行一次所触发的 SRS 资源对应的 SRS 发送。DCI 中的 SRS 触发信令包含 2 个比特(如表 Table 7.3.1.1.2-24 所示),2 个比特可表示的 4 个状态。其中中的 1 个状态表示不触发非周期 SRS 发送,其他 3 个状态分别表示触发第一、第二、第三个 SRS 资源组;一个状态可以触发一个或多个 SRS 资源集,一个状态对应的多个 SRS 资源集可以对应多个载波。

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PRG

PRG (Precoding Resource Block Group)是预编码资源块组,由一组频域连续的RB组成,这些连续的RB具有相同的预编码。

PRG size的确定涉及到a) UE能力,b) RRC配置,c) UE所调度的连续PRB数目。

dynamicPRB-BundlingDL

dynamicPRB-BundlingDL 用于指示UE是否支持基于DCI来指示PDSCH接收的PRG size。

如果gNB收到UE上报的Phy-ParametersCommon :: dynamicPRB-BundlingDL,则表明UE支持基于DCI来指示PDSCH接收的PRG size。

dynamicPRB-BundlingDL ENUMERATED {supported} OPTIONAL,

prb-BundlingType

PDSCH-Config :: prb-BundlingType 用于RRC配置PRG size。

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prb-BundlingType            CHOICE {
​ staticBundling SEQUENCE {
​ bundleSize ENUMERATED { n4, wideband } OPTIONAL -- Need S
​ },
​ dynamicBundling SEQUENCE {
​ bundleSizeSet1 ENUMERATED { n4, wideband, n2-wideband, n4-wideband } OPTIONAL, -- Need S
​ bundleSizeSet2 ENUMERATED { n4, wideband } OPTIONAL -- Need S
​ }
},
1
2
prb-BundlingType
Indicates the PRB bundle type and bundle size(s) (see TS 38.214 [19], clause 5.1.2.3). If *dynamic* is chosen, the actual *bundleSizeSet1 or bundleSizeSet2* to use is indicated via DCI. Constraints on *bundleSize(Set)* setting depending on *vrb-ToPRB-Interleaver* and *rbg-Size* settings are described in TS 38.214 [19], clause 5.1.2.3. If a *bundleSize(Set)* value is absent, the UE applies the value *n2*.

consecutively scheduled bandwidth in frequency

UE所调度的连续PRB数目将与(BWP size)/2进行比较。

PRG size

PRG size有{ n2, n4, wideband }三种可能,具体配置策略如下。

对于DCI format 1_0调度的PDSCH,固定配置为PRG size = n2

对于DCI format 1_1调度的PDSCH,PRG size如下:

  1. 如果UE没有dynamicPRB-BundlingDL能力,则gNB只能采用RRC静态配置PRG size。此时prb-BundlingType为staticBundling。
  • 如果配置bundleSize = n4,则PRG size = n4
  • 如果配置bundleSize = wideband,则PRG size = wideband
  1. 如果UE有dynamicPRB-BundlingDL能力,则gNB可采用1)RRC+DCI动态配置PRG size,或2)RRC静态配置PRG size。
  • 1)RRC+DCI动态配置,此时prb-BundlingType为dynamicBundling。
    • DCI字段PRB bundling size indicator用一个bit来指示bundleSizeSet1或bundleSizeSet2。值为1表示使用bundleSizeSet1,值为0表示使用bundleSizeSet2。
      • bundleSizeSet1 = { n4, wideband, n2-wideband, n4-wideband }
      • bundleSizeSet2 = { n4, wideband }
    • 如果DCI字段PRB bundling size indicator指示bundleSizeSet1
      • 如果配置bundleSizeSet1= n4,则PRG size = n4
      • 如果配置bundleSizeSet1= wideband ,则PRG size = wideband
      • 如果配置bundleSizeSet1= n2-wideband,则
        • 如果UE所调度的连续PRB数目 > (BWP size)/2,则PRG size = wideband;否则,PRG size = n2
      • 如果配置bundleSizeSet1= n4-wideband,则
        • 如果UE所调度的连续PRB数目 > (BWP size)/2,则PRG size = wideband;否则,PRG size = n4
    • 如果DCI字段PRB bundling size indicator指示bundleSizeSet2
      • 如果配置bundleSizeSet2 = n4,则PRG size = n4
      • 如果配置bundleSizeSet2 = wideband,则PRG size = wideband
  • 2)RRC静态配置,同a
  1. 如有gNB没有配置bundleSize(Set),则默认PRG size = n2

  2. PRG size限制条件

  • 如果RBG = 2或vrb-ToPRB-Interleaver = n2,则不能配置PRG size = n4

Note: 当PRG size配置为wideband时,意味着PRG size等于UE所调度的连续PRB数目,分配给UE的资源必须是连续的PRB。在这些连续的PRB上使用相同的预编码。

References

[1] 3GPP Spec. 38.211 [2] 3GPP Spec. 38.212 [3] 3GPP Spec. 38.214 [4] 3GPP Spec. 38.331 [5] 3GPP Spec. 38.306

考虑发送端具有\({ {N}_{t}}\)根发送天线,接收端具有\({ {N}_{r}}\)根接收天线,在一个时隙内信道为准静态平坦衰落情况下,接收信号可表示为

\[\begin{align} \mathbf{y=Hx+n} \end{align} (1)\]

其中\(\mathbf{H}\in { {\mathbb{C}}^{ { {N}_{r}}\times { {N}_{t}}}}\)是MIMO信道矩阵,\(\mathbf{x}\in { {\mathbb{C}}^{ { {N}_{t}}\times 1}}\)是发送信号向量,\(\mathbf{n}\in { {\mathbb{C}}^{ { {N}_{r}}\times 1}}\)是与发送信号向量不相关的加性噪声向量,假设噪声向量均值为零。

预备知识


向量\(\mathbf{x},\mathbf{n}\)有如下自相关矩阵

\[\begin{align} { {\mathbf{R}}_{x}}=E\left[ \mathbf{x}{ {\mathbf{x}}^{H}} \right] \end{align} (2)\]

\[{ {\mathbf{R}}_{n}}=E\left[ \mathbf{n}{ {\mathbf{n}}^{H}} \right] (3)\]

已假设向量\(\mathbf{x},\mathbf{n}\)不相关,则\(\mathbf{x},\mathbf{n}\)互相关矩阵为为\(\mathbf{0}\)矩阵

\[{ {\mathbf{R}}_{xn}}=E\left[ \mathbf{x}{ {\mathbf{n}}^{H}} \right]\ ={ {\mathbf{0}}_{ { {N}_{t}}\times { {N}_{r}}}} (4)\]

\[{ {\mathbf{R}}_{nx}}=E\left[ \mathbf{n}{ {\mathbf{x}}^{H}} \right]\ ={ {\mathbf{0}}_{ { {N}_{r}}\times { {N}_{t}}}} (5)\]

接收信号向量\(\mathbf{y}\)的自相关矩阵

\[\begin{align} & { {\mathbf{R}}_{y}}=E\left[ \mathbf{y}{ {\mathbf{y}}^{H}} \right] \\ & \ \ \ \ \ =E\left[ \left( \mathbf{Hx}+\mathbf{n} \right){ {\left( \mathbf{Hx}+\mathbf{n} \right)}^{H}} \right] \\ & \ \ \ \ \ =E\left[ \mathbf{Hx}{ {\mathbf{x}}^{H}}{ {\mathbf{H}}^{H}}+\mathbf{Hx}{ {\mathbf{n}}^{H}}+\mathbf{n}{ {\mathbf{x}}^{H}}{ {\mathbf{H}}^{H}}+\mathbf{n}{ {\mathbf{n}}^{H}} \right] \\ & \ \ \ \ \ =\mathbf{H}E\left[ \mathbf{x}{ {\mathbf{x}}^{H}} \right]{ {\mathbf{H}}^{H}}+\mathbf{H}E\left[ \mathbf{x}{ {\mathbf{n}}^{H}} \right]+E\left[ \mathbf{n}{ {\mathbf{x}}^{H}} \right]{ {\mathbf{H}}^{H}}+E\left[ \mathbf{n}{ {\mathbf{n}}^{H}} \right] \\ & \ \ \ \ \ =\mathbf{H}{ {\mathbf{R}}_{x}}{ {\mathbf{H}}^{H}}+{ {\mathbf{R}}_{n}} \\ \end{align} (6)\]

这些相关矩阵将在下面的推导中使用。

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Polar Code信道编码


Polar Code(1)概述

Polar Code(2)编码原理

Polar Code(3)编码实例

Polar Code(4)编码之极化信道可靠性估计

Polar Code(5)编码之信道转移概率

Polar Code(6)SC译码算法

Polar Code(7)SCL译码算法

Polar Code(8)高斯近似

Polar Code(9)CA-SCL译码算法

Polar Code(10)速率适配的凿孔极化码

Polar Code(12)B-DMC对称容量

Polar Code(13)信道极化

Polar Code(18)比特信道的选择

Polar Code(19)当我们谈论design-snr时我们在谈论什么

Polar Code(20)Beta-expansion

Polar Code(24)小结

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PDCCH

CCE


PDCCH由一个或多个控制信道单元(control-channel element,CCE)组成,见Table 7.3.2.1-1。

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CORESET


控制资源集(control-resource set,CORESET)由$ N_{}^{} \(个频域RBs和\) N_{}^{}{ 1,2,3 } \(个时域符号组成,\) N_{}^{} \(的值由高层参数 *CORESET-freq-dom* 给定,\) N_{}^{} \(的值由高层参数 *CORESET-time-dur* 给定,其中仅当高层参数 *DL-DMRS-typeA-pos=3* 时才支持\) N_{}^{}=3 $。

1个CCE由6个资源粒子组(resource-element group,REG)组成,1个REG等于1个OFDM符号上的1个RB。CORESET内的REGs以时域优先的方式按升序编号,从CORESET中第1个OFDM符号且编号最小的RB以0开始编号。

UE可配置多个CORESETs,每个CORESET仅对应一种CCE-to-REG映射。

CORESET中CCE-to-REG映射可以是交织的或非交织的,这由高层参数 CORESET-CCE-REG-mapping-type 来配置,并且由REG捆绑(REG bundle)来描述:

  • REG bundle $ i $ 定义为一组REGs $ { iL,iL+1,...,iL+L-1 } \(,其中\) L \(是REG bundle大小,\) i=0,1,...,{N_{}^{}}/{L};-1 \(,且\) N_{}{}=N_{}{}N_{}^{} $是CORESET中REG的数目;
  • CCE $ j $由一组REG bundles $ { f({6j}/{L};),f({6j}/{L};+1),...,f({6j}/{L};+{6}/{L};-1) } \(组成,其中\) f() $是交织器

对于非交织CEE-to-REG映射,$ L=6 \(且\) f(j)=j $。

对于交织CEE-to-REG映射,当$ N_{}^{}=1 \(时,有\) L{ 2,6 } \(;当\) N_{}^{}{ 2,3 } \(时,有\) L{ N_{}^{},6 } \(,其中\) L $由高层参数CORESET-REG-bundle-size配置。交织器定义为

\[ \begin{align} \nonumber & f(j)=\left( rC+c+{ {n}_{\text{shift}}} \right)\bmod \left( {N_{\text{REG}}^{\text{CORESET}}}/{L}\; \right) \\ \nonumber & j=cR+r \\ \nonumber & r=0,1,...,R-1 \\ \nonumber & c=0,1,...,C-1 \\ \nonumber & C=\left\lceil {N_{\text{REG}}^{\text{CORESET}}}/{\left( LR \right)}\; \right\rceil \end{align} \]

其中$ R{ 2,3,6 } $由高层参数 CORESET-interleaver-size 给定,且

  • $ { {n}{}} $是物理层小区ID $ N{}^{} $ 的函数
  • $ { {n}_{}}{ 0,1,...,274 } $是高层参数 CORESET-shift-index 的函数

UE可假定(频域预编码颗粒度)

  • 如果高层参数 CORESET-precoder-granularity 等于CORESET-REG-bundle-size,则在REG bundle中,在频域上使用相同的预编码;
  • 如果高层参数 CORESET-precoder-granularity 等于CORESET频域大小,则在CORESET中的连续RBs内的所有REGs中,在频域上使用相同的预编码

对于PBCH配置的CORESET,$ L=6 $。

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PRACH

序列生成


随机接入前导$ { {x}_{u,v}}(n) $应根据以下方式生成

\[ \begin{align} \nonumber & { {x}_{u,v}}(n)={ {x}_{u}}((n+{ {C}_{v}})\bmod { {L}_{\text{RA}}}) \\ \nonumber & { {x}_{u}}(i)={ {e}^{-j\frac{\pi ui(i+1)}{ { {L}_{\text{RA}}}}}},i=0,1,...,{ {L}_{\text{RA}}}-1 \end{align} \]

从而进一步生成频域表示

\[ { {y}_{u,v}}(n)=\sum\limits_{m=0}^{ { {L}_{\text{RA}}}-1}{ { {x}_{u,v}}(m)\cdot { {e}^{-j\frac{2\pi mn}{ { {L}_{\text{RA}}}}}}} \]

其中$ { {L}{}}=839 \(或\) { {L}{}}=139 \(取决于表6.3.3.1-1和6.3.3.1-2给定的PRACH前导格式。序列号\) u $根据表6.3.3.1-3和6.3.3.1-4由高层参数 PRACHRootSequenceIndex 获得。

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前言


在5G NR中,主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和PBCH共同构成一个SSB(SS/PBCH block),SSB在时域上共占用4个OFDM符号,频域共占用240个子载波(20个PRB)。本文分别介绍PSS、SSS、PBCH、SSB以及小区搜索。

同步信号(SS)

物理层小区ID


1008个唯一的物理层小区ID根据如下公式确定

\[ N_{\text{ID}}^{\text{cell}}=3N_{\text{ID}}^{\text{(1)}}+N_{\text{ID}}^{\text{(2)}} \]

其中$ N_{}^{}{ 0,1,...,335 } \(,\) N_{}^{}{ 0,1,2 } $。

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本文可能是最后一篇Polar Code系列文章,用以结束2017年对极化码的研究。

极化码和无线信道的特征是相关联的,这是极化码有别于其他信道编码的一个特点。其他信道编码通常编码就是编码,信道就是信道,两者是独立的。然而决定极化码子信道可靠性的因素有两个,一是它自身的结构(“蝶形图”结构),二是无线信道特征(表征参数可以是SNR或转移概率)。

第一个概念是“信道极化”,如果比特信道采用这种“蝶形图”方法构造,那么导致的结果就是一些子信道的容量趋于1,另一些子信道的容量趋于0。这种向两级分化的现象就是信道极化现象。

第二个概念是线性分组码,线性分组码可以通过生成矩阵相乘的方式得到编码,\(\mathbf{x}=\mathbf{uG}\)

若将这两个概念融合在一起,利用了信息极化原理的线性分组码自然就成为“极化码”。如何利用?可视化的解释是“蝶形图”结构,数学化的解释是\(\mathbf{x}=\mathbf{uG}\)\(\mathbf{G}={ {\mathbf{F}}^{\otimes n}}\)。两种解释完全等价,信道极化过程体现在生成矩阵\(\mathbf{G}\)里。

码长N一旦确定,那么“蝶形图”的结构就确定了,或者说,生成矩阵\(\mathbf{G}\)就唯一确定了。而生成矩阵一旦确定,剩下的事儿就是构造输入序列的顺序了。

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Scope

References

Definitions, symbols and abbreviations

帧结构与物理资源

概述


在本规范中,除非另有说明,时域中各个域的大小表示为若干时间单位$ { {T}{}}={1}/{( )}; \(,其中\) =480 \(,\) { {N}{}}=4096 \(。常量\) ={ { {T}{}}}/{ { {T}{}}};=64 \(,其中\) { {T}{}}={1}/{( )}; \(,\) =15 \(,\) { {N}{}}=2048 $。

参数集


如Table 4.2-1所示,NR支持多种OFDM参数集。部分载波带宽(carrier bandwidth part,BWP)的$$和CP由高层参数给定,其中下行链路由 DL_BWP_muDL_BWP_cp 给定,上行链路由 UL_BWP_muUL_BWP_cp 给定。

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