5G-NR物理信道与调制-下行链路v1.0.0

上接《NR物理信道与调制》下行链路

下行链路

概述

物理信道概述


下行链路物理信道对应于一组资源元素(REs)的集合,用于承载源自高层的信息。本规范定义了如下下行信道:

  • 物理下行共享信道(PDSCH)
  • 物理广播信道(PBCH)
  • 物理下行控制信道(PDCCH)

物理信号概述


下行物理信号是物理层使用的但不承载任何来自高层信息的信号。本规范定义了如下下行物理信号:

  • 解调参考信号(Demodulation reference signals,DM-RS)
  • 相位跟踪参考信号(Phase-tracking reference signals,PT-RS)
  • 信道状态信息参考信号(Channel-state information reference signal,CSI-RS)
  • 主同步信号(Primary synchronization signal,PSS)
  • 辅同步信号(Secondary synchronization signal,SSS)

物理资源


本规范定义了下列用于下行链路的天线端口:

  • Antenna ports starting with 1000 for DM-RS associated with PDSCH
  • Antenna ports starting with 2000 for DM-RS associated with PDCCH
  • Antenna ports starting with 3000 for CSI-RS
  • Antenna ports starting with 4000 for SS/PBCH block transmission

物理信道

物理下行共享信道

加扰


对于每个码字$ q \(,UE应假设比特块\) { {b}^{(q)}}(0),...,{ {b}{(q)}}(M_{}{(q)}-1) \(应在调制前被加扰,其中\) M_{}^{(q)} \(是在物理信道上传输的码字\) q \(的比特数,加扰后的比特块为\) { {}^{(q)}}(0),...,{ {}{(q)}}(M_{}{}-1) $。根据如下公式进行加扰

\[ { {\tilde{b}}^{(q)}}(i)=\left( { {b}^{(q)}}(i)+{ {c}^{(q)}}(i) \right)\bmod 2 \]

其中加扰序列$ { {c}^{(q)}}(i) $由2.2节给出。

调制


对于每个码字$ q \(,UE应假设加扰比特块\) { {}^{(q)}}(0),...,{ {}{(q)}}(M_{}{}-1) \(根据Table 7.3.1.2-1中的调制方式进行调制,具体调制方法见《NR物理信道与调制》2.1节,得到复值调制符号块\) { {d}^{(q)}}(0),...,{ {d}{(q)}}(M_{}{}-1) $。

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层映射


UE假设每个码字的复值调制符号根据Table 7.3.1.3-1被映射到一层或多层上发送。码字$ q \(的复值调制符号\) { {d}^{(q)}}(0),...,{ {d}{(q)}}(M_{}{}-1) \(被映射到层\) x(i)={ {}^{T}} \(,\) i=0,1,...,M_{}^{}-1 \(,其中\) \(是层数,\) M_{}^{} $是每层的调制符号数。

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预编码

\[ \left[ \begin{matrix} { {y}^{(0)}}(i) \\ \vdots \\ { {y}^{(P-1)}}(i) \\ \end{matrix} \right]=\left[ \begin{matrix} { {x}^{(0)}}(i) \\ \vdots \\ { {x}^{(\upsilon -1)}}(i) \\ \end{matrix} \right] \]

where $ P=$.

资源映射


UE应假设对物理信道的传输所使用的每个天线端口,复值符号块$ { {y}^{(p)}}(0),...,{ {y}{(p)}}(M_{}{}-1) \(应符合38.xxx下行功率分配的规定,并且从\) { {y}^{(p)}}(0) $开始映射到REs $ ( k,l ) $,REs满足以下所有条件:

  • 它们位于分配给传输的资源块中
  • 根据TS 38.214,它们被声明可用于PDSCH

向没有其他用途的REs $ { {( k,l )}{p,}} \(上映射,以递增顺序先按天线端口索引\) p \(,再按分配的物理资源索引\) k \(,然后按索引\) l \(映射,索引\) l \(以TS 38.213规范的描述以\) l={ {l}{0}} $为起始。

UE可以假设在一个PRB bundle内使用相同的预编码,一个PRB bundle由2个或4个PRBs组成。PRB bundle基于 absolute资源格定义。

物理下行控制信道

控制信道单元


物理下行控制信道由一个或多个控制信道单元(control-channel elements,CCE)组成,CCE数由Table 7.3.2.1-1指示。

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控制资源集


一个控制资源集(Control-resource set,CORESET)由$ N_{}^{} \(个频域RB和\) N_{}^{}{ 1,2,3 } \(个时域符号组成,\) N_{}^{} \(通过高层参数*CORESET-freq-dom*给定,\) N_{}^{} \(通过高层参数*CORESET-time-dur*给定,其中仅当高层参数*DL-DMRS-typeA-pos* =3时支持\) N_{}^{}=3 $。

一个CCE由6个资源粒子组(resource-element group,REG)组成,一个REG等于一个OFDM符号上的RB。一个CORESET 内的REGs按时域优先的方式以递增顺序编号,在CORESET内从第1个OFDM符号且最低的RB以0开始编号。

UE可以配置多个CORESET。每个CORESET只与一个CCE-to-REG映射关联。

对于一个CORESET,CCE-to-REG映射可以交织(interleaved),也可以不交织(non- interleaved),这由高层参数CORESET-Trans-type来配置,并且由REG bundles来描述:

  • REG bundle $ i $定义为REGs $ { iL,iL+1,...,iL+L-1 } \(,其中\) L \(是REG bundle size,REG bundle size由高层参数*CORESET-REG-bundle-size*配置,\) i=0,1,...,{N_{}^{}}/{L};-1 $是CORESET内的REG数。
  • CCE $ j $由REG bundles $ { f({6j}/{L};),f({6j}/{L};+1),...,f({6j}/{L};+{6}/{L};-1) } \(组成,其中\) f() $是交织器。

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

对于交织的CCE-to-REG映射,对于$ N_{}^{}=1 \(,有\) L{ 2,6 } \(;对于\) N_{}^{}{ 2,3 } \(,有\) L{ N_{}^{},6 } $。

UE可假设在一个REG bundle内在频域上使用相同的预编码。

加扰

PDCCH调制


UE应假设比特块$ (0),...,({ {M}{}}-1) \(进行QPSK调制,QPSK调制采用《NR物理信道与调制》2.1.3节所描述的方法,得到复值调制符号块\) d(0),...,d({ {M}{}}-1) $。

资源映射


UE应假设用于监测PDCCH的CCEs中,复值符号块$ d(0),...,d({ {M}{}}-1) \(乘以一个幅值因子\) { {}{}} \(,然后按照先\) l \(后\)k\(的递增顺序映射到REs\) { {( k,l )}_{p,}} $。

物理广播信道

调制


UE应假设比特块$ b(0),...,b({ {M}{}}-1) \(采用QPSK调制,QPSK调制采用《NR物理信道与调制》2.1节所描述的方法,得到复值调制符号块\) { {d}{}}(0),...,{ {d}{}}({ {M}{}}-1) $。

资源映射


资源映射在本文1.4.3节中描述。

物理信号

参考信号

用于PDSCH的DM-RS

序列生成


UE应假设参考信号序列$ r(m) $定义为

\[ r(m)=\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m) \right)+j\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m+1) \right) \]

其中伪随机序列$ c(i) $在《NR物理信道与调制》2.2节中定义。

Note: Sequence defined on a global scale relative to (FFS) SSBlock or RRC-configured reference point.

资源映射


UE应假设PDSCH DM-RS根据type 1或type 2映射到REs,DM-RS的类型由高层参数DL-DMRS-config-type给定。

UE应假设序列$ r(m) $根据如下公式映射到RE

\[ \begin{align} \nonumber & a_{k,l}^{(p,\mu )}={ {\beta }_{\text{DMRS}}}{ {w}_{\text{f}}}\left( { {k}'} \right)\cdot { {w}_{\text{t}}}\left( { {l}'} \right)\cdot r\left( 2m+{k}'+{ {m}_{0}} \right) \\ \nonumber & k=\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} { {k}_{\text{0}}}+4m+2{k}'+\Delta & \text{Configuration type 1} \\ { {k}_{\text{0}}}+6m+{k}'+\Delta & \text{Configuration type 2} \\ \end{array} \right. \\ \nonumber & {k}'=0,1 \\ \nonumber & l=\bar{l}+{l}' \end{align} \]

其中$ l \(定义为相对于时隙的起始,\) { {w}{}}( { {k}'} ) \(,\) { {w}{}}( { {l}'} ) \(和\) $由Tables 7.4.1.1.2-1 and 7.4.1.1.2-2给定。

时域索引$ {l}' \(和所支持的天线端口\)p\(依赖于DM-RS duration,DM-RS duration根据Table 7.4.1.1.2-3确定。\) {l} \(依赖于高层参数*DL-DMRS-add-pos*,*DL-DMRS-add-pos*由Table 7.4.1.1.2-4给定。\) { {l}_{0}} $依赖于映射类型:

  • 对于PDSCH映射类型A:如果高层参数DL-DMRS-typeA-pos =3则$ { {l}{0}}=3 \(,以及\) { {l}{0}}=2 $
  • 对于PDSCH映射类型B:$ { {l}_{0}} $是DM-RS映射到所调度的PDSCH资源中的第1个OFDM符号
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Note: More than one additional DM_RS can be configured.

用于PDSCH的PT-RS

序列生成
资源映射


UE应假设只有当高层参数DL-PTRS-present指示PT-RS被使用时,并且只在用于PDSCH的RBs中呈现。

如果呈现,UE应假设PDSCH PT-RS根据如下公式映射到物理资源

\[ \begin{align} \nonumber & a_{k,l}^{(p,\mu )}={ {\beta }_{\text{PTRS}}}r(m) \\ \nonumber & l={ {l}_{\text{DMRS}}}+1+{ {L}_{\text{PTRS}}}\cdot {l}' \\ \nonumber & l'=0,1,2,... \end{align} \]

每$ { {K}_{}} $个被调度的RBs中,当下列条件被满足时,从最低编号的RB开始调度(Note: It may not be the lowest numbers RB, FFS if an offset is used.

  • \(l\)在用于PDSCH传输的所分配的OFDM符号内
  • RE $ ( k,l ) $不用于DM-RS

其中

  • 索引\(k\)是一个PRB内的子载波数
  • 对于1个符号DM-RS,有$ { {l}{}}={ {l}{0}} \(;对于2个符号DM-RS,有\) { {l}{}}={ {l}{0}}+1 \(,其中\) { {l}_{0}} $由1.4.1.1.2节定义
  • $ { {K}_{}}{ 2,4 } $由[6, TS38.214]给定
  • $ { {L}_{}}{ 1,2,4 } $由[6, TS38.214]给定

用于PDCCH的DM-RS

用于PBCH的DM-RS

序列生成


UE应假设用于SS/PBCH的参考信号$ r(m) $由下式定义

\[ r(m)=\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m) \right)+j\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m+1) \right) \]

其中$ c(n) $由《NR物理信道与调制》2.2节给定。加扰序列生成应在每个SS/PBCH块的起始处通过小区ID $ N_{}^{} \(和\) { {n}_{}} $被初始化,块时间索引由PBCH DM-RS承载。

资源映射


资源映射在1.4.3节中描述。

CSI-RS

序列生成


UE应假设参考信号序列$ r(m) $由下式定义

\[ r(m)=\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m) \right)+j\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m+1) \right) \]

其中伪随机序列$ c(i) $由《NR物理信道与调制》2.2节定义。

资源映射


UE应假设序列$ r(m) $根据以下公式映射到物理资源

\[ \begin{align} \nonumber & a_{k,l}^{(p,\mu )}={ {\beta }_{\text{CSIRS}}}{ {w}_{\text{f}}}\left( { {k}'} \right)\cdot { {w}_{\text{t}}}\left( { {l}'} \right)\cdot r\left( m \right) \\ \nonumber & k=\bar{k}+{k}' \\ \nonumber & l=\bar{l}+{l}' \end{align} \]

但有以下例外

  • 与所配置的CORESET重叠的REs应从CSI-RS传输中排除

其中\(l\)定义为相对于时隙的起始,$ {k} \(和\) {l} \(由Table 7.4.1.5.2-1和\) { {w}{}}( { {k}'} ),{ {w}{}}( { {l}'} ){ ,,,} \(给定。对于每个\) {l} $,有长度为6的bitmap $ \(],其中比特\) { {b}{i}} \(隐含地以索引\) j \(按递增顺序指示\) { {k}{j}}=2i $。

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Tracking RS

Note: depending on future decisions, the TRS may become a realization of a CSI-RS in which case this section will be removed.

序列产生


UE应假设参考信号序列$ r(m) $定义为

\[ r(m)=\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m) \right)+j\frac{1}{\sqrt{2}}\left( 1-2\cdot c(2m+1) \right) \]

其中伪随机序列$ c(i) $由《NR物理信道与调制》2.2节定义。

资源映射


TRS burst由4个OFDM符号组成,并在2个连续时隙内发送。

UE应假设TRS在一个burst内根据以下公式映射到物理资源

\[ \begin{align} \nonumber & a_{k,l}^{(p,\mu )}={ {\beta }_{\text{TRS}}}r(m) \\ \nonumber & k=4m+{ {k}_{0}} \end{align} \]

The UE may assume that a TRS burst is quasi co-located with respect to delay spread, average delay, Doppler shift, and Doppler spread with the PDSCH DM-RS.

同步信号

物理层小区ID


1008个唯一的物理层小区ID通过下式给定

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

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

主同步信号

序列产生


主同步信号序列$ { {d}_{}}(n) $定义为

\[ \begin{align} \nonumber & { {d}_{\text{PSS}}}\left( n \right)=1-2x\left( m \right) \\ \nonumber & m=\left( n+43N_{\text{ID}}^{\text{(2)}} \right)\bmod 127 \\ \nonumber & 0\le n<127 \end{align} \]

其中

\[ x\left( i+7 \right)=\left( x\left( i+4 \right)+x\left( i \right) \right)\bmod 2 \]

\[ \left[ \begin{matrix} x\left( 6 \right) & x\left( 5 \right) & x\left( 4 \right) & x\left( 3 \right) & x\left( 2 \right) & x\left( 1 \right) & x\left( 0 \right) \\ \end{matrix} \right]=\left[ \begin{matrix} 1 & 1 & 1 & 0 & 1 & 1 & 0 \\ \end{matrix} \right] \]

资源映射


资源映射由1.4.3节描述。

辅同步信号

序列产生


辅同步信号序列$ { {d}_{}}(n) $定义为

\[ \begin{align} \nonumber & { {d}_{\text{SSS}}}\left( n \right)=\left[ 1-2{ {x}_{0}}\left( \left( n+{ {m}_{0}} \right)\bmod 127 \right) \right]\left[ 1-2{ {x}_{1}}\left( \left( n+{ {m}_{1}} \right)\bmod 127 \right) \right] \\ \nonumber & { {m}_{0}}=15\left\lfloor \frac{N_{\text{ID}}^{\text{(1)}}}{\text{112}} \right\rfloor +5N_{\text{ID}}^{\text{(2)}} \\ \nonumber & { {m}_{1}}=N_{\text{ID}}^{\text{(1)}}\bmod 112 \\ \nonumber & 0\le n<127 \end{align} \]

其中

\[ \begin{align} \nonumber & { {x}_{0}}\left( i+7 \right)=\left( { {x}_{0}}\left( i+4 \right)+x{}_{0}\left( i \right) \right)\bmod 2 \\ \nonumber & { {x}_{1}}\left( i+7 \right)=\left( { {x}_{1}}\left( i+1 \right)+x{}_{1}\left( i \right) \right)\bmod 2 \end{align} \]

\[ \begin{align} \nonumber & \left[ \begin{matrix} { {x}_{0}}\left( 6 \right) & { {x}_{0}}\left( 5 \right) & { {x}_{0}}\left( 4 \right) & { {x}_{0}}\left( 3 \right) & { {x}_{0}}\left( 2 \right) & { {x}_{0}}\left( 1 \right) & { {x}_{0}}\left( 0 \right) \\ \end{matrix} \right]=\left[ \begin{matrix} 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 \\ \end{matrix} \right] \\ \nonumber & \left[ \begin{matrix} { {x}_{1}}\left( 6 \right) & { {x}_{1}}\left( 5 \right) & { {x}_{1}}\left( 4 \right) & { {x}_{1}}\left( 3 \right) & { {x}_{1}}\left( 2 \right) & { {x}_{1}}\left( 1 \right) & { {x}_{1}}\left( 0 \right) \\ \end{matrix} \right]=\left[ \begin{matrix} 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 1 \\ \end{matrix} \right] \end{align} \]

资源映射


资源映射由1.4.3节描述。

SS/PBCH块

SS/PBCH块的时频结构


在时域上,一个SS/PBCH块由4个OFDM符号组成,按递增顺序从0到3编号。在频域上,一个SS/PBCH块由24个连续RBs组成,其中的子载波按递增顺序从0到287编号,以编号最低的RB为起始。

UE应假设为了符合[TS 38.213]中的PSS功率分配规定,符号序列$ { {d}{}}(0),...,{ {d}{}}(126) \(应乘以一个幅值因子\) { {}{}} \(以构成主同步信号,并按照\)k$递增的顺序映射到REs $ { {( k,l )}{p,}} \(,其中\)k\(和\)l$分别表示一个SS/PBCH块内频域和时域索引,并由Table 7.4.3.1-1给定。

UE应假设为了符合[TS 38.213]中的SSS功率分配规定,符号序列$ { {d}{}}(0),...,{ {d}{}}(126) \(应乘以一个幅值因子\) { {}{}} \(以构成辅同步信号,并按照\)k$递增的顺序映射到REs $ { {( k,l )}{p,}} \(,其中\)k\(和\)l$分别表示一个SS/PBCH块内频域和时域索引,并由Table 7.4.3.1-1给定。

UE应假设为了符合[TS 38.213]中的PBCH功率分配规定,复值符号序列$ { {d}{}}(0),...,{ {d}{}}({ {M}{}}-1) \(应乘以一个幅值因子\) { {}{}}\(以构成物理广播信道,并且从\) { {d}{}}(0) $开始映射到REs $ { {( k,l )}{p,}} $,其中REs满足以下所有条件:

  • 它们不用于PBCH DM-RS

向没有其他用途的REs $ { {( k,l )}_{p,}} \(上映射,以递增顺序先按\) k \(再按\) l \(映射,其中\) k \(和\)l$分别表示一个SS/PBCH块内的频域和时域索引,并由Table 7.4.3.1-1给定。

UE假设为了符合[TS 38.213]中的PBCH DM-RS功率分配规定,复值符号序列$ { {r}{l}}(0),...,{ {r}{l}}(143) \(应乘以一个幅值因子\) {}^{} \(以构成SS/PBCH块的DM-RS,并且以递增顺序先按\)k\(后按\)l$映射到REs $ { {( k,l )}{p,}} \(,其中\) k \(和\)l\(分别表示一个SS/PBCH块内的频域和时域索引,并由Table 7.4.3.1-1和\) v=N_{}^{} $给定。

对于SS/PBCH块,UE应假设

  • 天线端口$ p=4000 $,
  • 子载波间隔配置$ { 0,1,3,4 } $,且
  • 对于PSS,SSS和PBCH有相同的CP长度和子载波间隔

The UE may assume that SS/PBCH blocks transmitted with the same block time index within a SS/PBCH burst set periodicity are quasi co-located with respect to Doppler spread, Doppler shift, average gain, average delay, and spatial Rx parameters. The UE shall not assume quasi co-location for any other SS/PBCH block transmissions.

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SS/PBCH块的时域位置


UE应对可能的SS/PBCH块进行监测的时域位置在[TS38.213] 4.1节描述。

相关链接


NR物理层概述 NR物理层提供的服务 NR物理信道与调制 NR复用与信道编码 NR物理层过程(控制)