5G-NR物理信道与调制-下行链路v1.1.0

上接《5G-NR物理信道与调制v1.1.0》下行链路

Scope

References

Definitions, symbols and abbreviations

帧结构与物理资源

通用函数

上行链路


5G-NR物理信道与调制-上行链路v1.1.0

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粒子(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


当接收下行链路发送的数据时,UE应假定采用第4章定义的帧结构和物理资源。

定义下列天线端口用于下行链路:

  • PDSCH相关的DM-RS使用以1000为起始的天线端口
  • PDCCH相关的DM-RS使用以2000为起始的天线端口
  • CSI-RS使用以3000为起始的天线端口
  • SS/PBCH块传输使用以4000为起始的天线端口

物理信道

PDSCH

加扰


对于每个码字$ q $,UE应假定比特块$ { {b}^{(q)}}(0),…,{ {b}^{(q)}}(M_{\text{bit}}^{(q)}-1) $,其中$ M_{\text{bit}}^{(q)} $物理信道发送的码字$ q $的比特数,在调制之前被加扰,根据以下方式得到加扰比特块$ { {\tilde{b}}^{(q)}}(0),…,{ {\tilde{b}}^{(q)}}(M_{\text{bit}}^{\text{(q)}}-1) $

其中加扰序列$ { {c}^{(q)}}(i) $由5.2节给定。

调制


对于每个码字$ q $,UE应假定加扰比特块$ { {\tilde{b}}^{(q)}}(0),…,{ {\tilde{b}}^{(q)}}(M_{\text{bit}}^{\text{(q)}}-1) $按照5.1节的描述进行调制,调制方案详见Table 7.3.1.2-1,得到复值调制符号块$ { {d}^{(q)}}(0),…,{ {d}^{(q)}}(M_{\text{symb}}^{\text{(q)}}-1) $。

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层映射


UE应假定每个码字的复值调制符号根据Table 7.3.1.3-1被映射到1个或多个层。码字$ q $的复值调制符号$ { {d}^{(q)}}(0),…,{ {d}^{(q)}}(M_{\text{symb}}^{\text{(q)}}-1) $应被映射到层$ x(i)={ {\left[ \begin{matrix}
{ {x}^{(0)}}(i) & … & { {x}^{(\upsilon -1)}}(i) \\
\end{matrix} \right]}^{T}} $,$ i=0,1,…,M_{\text{symb}}^{\text{layer}}-1 $,其中$ \upsilon $是层数,$ M_{\text{symb}}^{\text{layer}} $是每层的调制符号数。

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预编码


预编码是透明的,

其中$ P=\upsilon $。

物理资源映射


UE应假定用于物理信道传输的每个天线端口,复值符号块$ { {y}^{(p)}}(0),…,{ {y}^{(p)}}(M_{\text{symb}}^{\text{ap}}-1) $符合TS38.214中的下行功率分配规定,并从$ { {y}^{(p)}}(0) $开始映射到资源粒子$ \left( k,l \right) $,这些REs应满足下列所有条件:

  • 它们在已分配的用于传输的RB中
  • 根据TS38.214中5.1.2.2.3节,它们被声明为可用于PDSCH
  • 根据7.4.1.5节,它们不能用于CSI-RS
  • 根据TS38.214中5.1节,它们不为SS/PBCH保留

映射过程中不保留用于其他目的资源粒子$ { {\left( k,l \right)}_{p,\mu }} $,并按递增顺序先$k$后$l$映射,起始符号$ l={ {l}_{0}} $根据TS38.213的描述得到。

UE可假定在一个PRB bundle内在频域上使用相同的预编码,1个PRB bundle由2个或4个PRBs组成,PRB bundle基于绝对资源格进行定义。PRB bundle大小如果由高层参数配置,那么由参数PDSCH-bundle-size进行配置,否则通过DCI调度传输配置。

PDCCH

控制信道单元(CCE)


PDCCH有1个或多个CCE组成,如Table 7.3.2.1-1所示。

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控制资源集(CORESET)


控制资源集(CORESET)在频域上由$ N_{\text{RB}}^{\text{CORESET}} $个RB组成,在时域上由$ N_{\text{symb}}^{\text{CORESET}}\in \left\{ 1,2,3 \right\} $个符号组成。$ N_{\text{RB}}^{\text{CORESET}} $由高层参数CORESET-freq-dom给定,$ N_{\text{symb}}^{\text{CORESET}} $由高层参数CORESET-time-dur给定。仅当高层参数DL-DMRS-typeA-pos = 3时,支持$ N_{\text{symb}}^{\text{CORESET}}=3 $。

1个CCE由6个REGs组成,1个REG等于1个OFDM符号上的1个RB。CORESET内的REGs按时域优先的顺序编号,从第1个OFDM符号且最低编号的RB以0开始编号。

UE可配置多个CORESETs,每个CORESET只与一个种CCE-to-REG映射关联。

在CORESET内,CCE-to-REG映射可以交织也可以不交织,这由高层参数CORESET-Trans-type来配置,并且由REG bundles来描述:

  • REG bundle $i$ 定义为一组REGs $ \left\{ iL,iL+1,…,iL+L-1 \right\} $,其中REG bundle大小$ L $由高层参数CORESET-REG-bundle-size来配置,$ i=0,1,…,{N_{\text{REG}}^{\text{CORESET}}}/{L}\;-1 $是CORESET内REGs的数目。
  • CCE $j$ 由REG bundles $ \left\{ f({6j}/{L}\;),f({6j}/{L}\;+1),…,f({6j}/{L}\;+{6}/{L}\;-1) \right\} $组成,其中$ f(\cdot ) $是交织器。

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

对于交织的CCE-to-REG映射,对于$ N_{\text{symb}}^{\text{CORESET}}=1 $,有$ L\in \left\{ 2,6 \right\} $;对于$ N_{\text{symb}}^{\text{CORESET}}\in \left\{ 2,3 \right\} $,有$ L\in \left\{ N_{\text{symb}}^{\text{CORSET}},6 \right\} $。

UE可假定

  • 如果高层参数CORESET-wideband-bundle没有对CORESET进行设置,那么在1个REG bundle内的频域上使用相同的预编码
  • 如果高层参数CORESET-wideband-bundle对CORESET进行了设置,那么在整个CORESET内的频域上使用相同的预编码

加扰

调制


UE应假定比特块$ \tilde{b}(0),…,\tilde{b}({ {M}_{\text{bit}}}-1) $按照5.1.3节的描述进行QPSK调制,得到复值调制符号块$ d(0),…,d({ {M}_{\text{symb}}}-1) $。

物理资源映射


UE应假定复值调制符号块$ d(0),…,d({ {M}_{\text{symb}}}-1) $乘以一个幅值因子$ { {\beta }_{\text{PDCCH}}} $,并在用于监测PDCCH的CCEs上先$ l $后$k$按递增顺序映射到资源粒子$ { {\left( k,l \right)}_{p,\mu }} $。

PBCH

加扰


UE应假定比特块$ { {b}^{(q)}}(0),…,{ {b}^{(q)}}(M_{\text{bit}}^{(q)}-1) $,其中$ { {M}_{\text{bit}}} $是PBCH发送的比特数,应根据以下方式在调制之前进行加扰,得到加扰比特块$ \tilde{b}(0),…,\tilde{b}({ {M}_{\text{bit}}}-1) $

其中加扰序列$ { {c}^{(q)}}(i) $由5.2节给定。

调制


UE应假定比特块$ \tilde{b}(0),…,\tilde{b}({ {M}_{\text{bit}}}-1) $按照5.1节的描述进行QPSK调制,得到复值调制符号块$ { {d}_{\text{PBCH}}}(0),…,{ {d}_{\text{PBCH}}}({ {M}_{\text{symb}}}-1) $。

物理资源映射


物理资源映射在7.4.3节中描述。

物理信号

参考信号

PDSCH DM-RS

序列生成


UE应假定参考信号序列$ r(m) $定义为

其中伪随机序列$ c(i) $在5.2节中定义。

物理资源映射


UE应假定PDSCH DM-RS根据高层参数DL-DMRS-config-type给定的类型1或类型2进行物理资源映射。

UE应假定序列$ r(m) $根据以下方式进行物理资源映射

其中$ { {w}_{\text{f}}}\left( { {k}’} \right) $,$ { {w}_{\text{t}}}\left( { {l}’} \right) $和$ \Delta $由Tables 7.4.1.1.2-1和7.4.1.1.2-2给定。

第1个DM-RS符号的参考点$l$和位置$ { {l}_{0}} $依赖于映射类型(mapping type):

  • 对于PDSCH映射类型A:
    • $ l $定义为起始时隙
    • 如果高层参数DL-DMRS-typeA-pos = 3,则$ { {l}_{0}}=3 $;否则,$ { {l}_{0}}=2 $
  • 对于PDSCH映射类型B:
    • $ l $定义为被调度的PDSCH资源的起始
    • $ { {l}_{0}}=0 $

附加的DM-RS符号的位置由 和时隙内最后一个用于PDSCH的OFDM符号确定,详见Tables 7.4.1.1.2-3和7.4.1.1.2-4。

时域索引$ {l}’ $和所支持的天线端口$ p $根据DL-DMRS-len和Table 7.4.1.1.2-5得到。

在未给定CSI-RS或TRS配置的情况下,UE应假定PDSCH DM-RS和SS/PBCH块是关于多普勒频移、平均时延、时延扩展和空间RX准共定位的(quasi co-located)。

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PDSCH PT-RS

序列生成
物理资源映射


UE应假定仅当高层参数DL-PTRS-present指示PT-RS被使用时,PT-RS仅呈现在用于PDSCH的RB中。

如果PT-RS呈现,UE应假定PDSCH PT-RS按以下方式映射到物理资源

在每$ { {K}_{\text{PTRS}}} $个被调度的RBs中,当满足下列条件时,PT-RS在最低编号的被调度的RB上传输

  • $ l $在被分配的用于传输PDSCH的OFDM符号内
  • 资源粒子$ \left( k,l \right) $不用于DM-RS

其中

  • $k$是RB内的子载波索引
  • 对于1个符号的DM-RS,有$ { {l}_{\text{DM-RS}}}={ {l}_{0}} $;对于2个符号的DM-RS,有$ { {l}_{\text{DM-RS}}}={ {l}_{0}}+1 $,其中$ { {l}_{0}}+1 $在7.4.1.1.2中定义
  • $ { {K}_{\text{PTRS}}}\in \left\{ 2,4 \right\} $由TS38.214给定
  • $ { {L}_{\text{PT-RS}}}\in \left\{ 1,2,4 \right\} $由TS38.214给定

PDCCH DM-RS

序列生成


UE应假定参考信号序列$ r(m) $定义为

其中伪随机序列$ c(i) $在5.2节中定义。

物理资源映射


UE应假定序列$ r(m) $根据以下方式映射到物理资源

其中$ k=1,5,9 $,$ l=0 $分别是在一组REGs内的频域和时域索引,这组REGs等于

  • 如果高层参数CORESET-wideband-bundle没有对CORESET进行设置,那么这组REGs是UE尝试译码的构成PDCCH的REGs
  • 如果高层参数CORESET-wideband-bundle对CORESET进行了设置,那么这组REGs是UE尝试译码的在整个CORESET内的所有REGs

PBCH DM-RS

序列生成


UE应假定用于SS/PBCH块的参考信号序列$ r(m) $定义为

其中$ c(n) $由5.2节给定。加扰序列生成器应在每个SS/PBCH块的开始处通过小区ID $ N_{\text{ID}}^{\text{cell}} $和$ { {n}_{\text{t}}} $被初始化,SS/PBCH块时间索引由PBCH DM-RS承载。

物理资源映射


物理资源映射在7.4.3节中定义。

CSI-RS

序列生成


UE应假定参考信号序列$ r(m) $定义为

其中伪随机序列$ c(i) $在5.2节中定义。

物理资源映射


对于每个CSI-RS成员配置,UE应假定序列$ r(m) $按以下方式映射到物理资源

下列情况除外

  • 与所配置的CORESET重叠的REs应从CSI-RS发送中排除

$ {k}’ $和$ {l}’ $由Table 7.4.1.5.2-1和
$ { {w}_{\text{f}}}\left( { {k}’} \right),{ {w}_{\text{t}}}\left( { {l}’} \right)\in \left\{ \left[ \begin{matrix}
+1 & +1 \\
\end{matrix} \right],\left[ \begin{matrix}
+1 & -1 \\
\end{matrix} \right],\left[ \begin{matrix}
-1 & +1 \\
\end{matrix} \right],\left[ \begin{matrix}
-1 & -1 \\
\end{matrix} \right] \right\}
$确定。

时域位置$ l $定义为起始时隙,其中$ \bar{l}\in \left\{ 5,6,12,13 \right\} $是时隙内CSI-RS的起始符号位置,$ \bar{l} $由高层参数CSI-RS-ResourceMapping配置。

除单端口之外,频域位置由位图$ \left[ { {b}_{5}}\cdots { {b}_{0}} \right]or\left[ { {b}_{11}}\cdots { {b}_{0}} \right] $通过高层参数CSI-RS-ResourceMapping给定,Table 7.4.1.5.2-1中的$ { {k}_{i}} $对应于位图中从$ { {b}_{0}} $开始的第$i$个集合点,$ { {k}_{i}} $的值由$ { {k}_{i}}=\left[ 1or2 \right]f\left( i \right) $给定,其中$ f\left( i \right) $是第$i$个集合点的位图中的比特号。CSI-RS频域位置在所配置的PRBs上重复。

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TRS

序列生成


UE应假定参考信号序列$ r(m) $定义为

其中伪随机序列$ c(i) $在5.2节中定义。

物理资源映射


TRS(tracking reference signal) burst由4个OFDM符号组成,在2个连续时隙内发送。

UE应假定TRS在1个burst中根据以下方式映射到物理资源

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


NR有1008个唯一的物理层小区ID,根据下式得到

其中$ N_{\text{ID}}^{\text{(1)}}\in \left\{ 0,1,…,335 \right\} $且$ N_{\text{ID}}^{\text{(2)}}\in \left\{ 0,1,2 \right\} $。

PSS

序列生成


主同步信号序列$ { {d}_{\text{PSS}}}(n) $定义为

其中

物理资源映射


物理资源映射在7.4.3节描述。

SSS

序列生成


辅同步信号序列$ { {d}_{\text{SSS}}}(n) $定义为

其中

物理资源映射


物理资源映射在7.4.3节描述。

SS/PBCH Block

SS/PBCH块的时频域结构


在时域上,1个SS/PBCH块由4个OFDM符号组成,在SS/PBCH块内符号按增序从0到3编号,其中PSS、SSS、PBCH以及和PBCH相关的DM-RS位于不同的符号,详见Table 7.4.3.1-1。

在频域上,1个SS/PBCH块由288个连续子载波组成,在SS/PBCH块内子载波按增序从0到287编号。SS/PBCH块内的子载波$k$对应于资源块$ n_{\text{PRB}}^{\text{SSB}} $的子载波$ n_{\text{PRB}}^{\text{SSB}}N_{\text{sc}}^{\text{RB}}+{ {k}_{0}} $,其中$ { {k}_{0}}\in \left\{ \text{0, 1, 2, }…\text{, 11} \right\} $。

对于1个SS/PBCH块,UE应假定

  • 天线端口$ p=4000 $
  • 子载波间隔配置$ \mu \in \left\{ 0,1,3,4 \right\} $
  • PSS、SSS和PBCH具有相同的CP长度和子载波间隔

UE应假定在SS/PBCH burst set内的同一块时间索引下发送的SS/PBCH blocks是关于多普勒扩展、多普勒频移、平均增益、平均时延和空间RX参数准共定位的。

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SS/PBCH块内PSS的映射


UE应假定PSS符号序列$ { {d}_{\text{PSS}}}(0),…,{ {d}_{\text{PSS}}}(126) $乘以一个幅值因子$ { {\beta }_{\text{SS}}} $,以符合TS38.213对PSS功率分配的规定,并按$k$的递增顺序映射到资源粒子$ { {\left( k,l \right)}_{p,\mu }} $,其中$k$和$l$在Table 7.4.3.1-1中给定,$k$和$l$分别表示SS/PBCH块内的频域和时域索引。

SS/PBCH块内SSS的映射


UE应假定SSS符号序列$ { {d}_{\text{SSS}}}(0),…,{ {d}_{\text{SSS}}}(126) $乘以一个幅值因子$ { {\beta }_{\text{SS}}} $,以符合TS38.213对SSS功率分配的规定,并按$k$的递增顺序映射到资源粒子$ { {\left( k,l \right)}_{p,\mu }} $,其中$k$和$l$在Table 7.4.3.1-1中给定,$k$和$l$分别表示SS/PBCH块内的频域和时域索引。

SS/PBCH块内PBCH的映射


UE应假定PBCH复值符号序列$ { {d}_{\text{PBCH}}}(0),…,{ {d}_{\text{PBCH}}}({ {M}_{\text{symb}}}-1) $乘以一个幅值因子$ { {\beta }_{\text{ }!!\grave{ }!!\text{ PBCH}}} $,以符合TS38.213对PBCH功率分配的规定,并从$ { {d}_{\text{PBCH}}}(0) $开始映射到资源粒子$ { {\left( k,l \right)}_{p,\mu }} $,这些REs满足下列条件:

  • 它们不用于PBCH DM-RS

映射过程中不保留用于其他目的资源粒子$ { {\left( k,l \right)}_{p,\mu }} $,并按递增顺序先$ k $后$l$映射,其中$k$和$l$分别是SS/PBCH块内的频域和时域索引,并由Table 7.4.3.1-1给定。

UE应假定SS/PBCH块的DM-RS复值符号序列$ { {r}_{l}}(0),…,{ {r}_{l}}(143) $乘以一个幅值因子$ \beta _{\text{PBCH}}^{\text{DMRS}} $,以符合TS38.213对PBCH DM-RS功率分配的规定,并按递增顺序先$ k $后$l$映射到资源粒子$ { {\left( k,l \right)}_{p,\mu }} $,其中$k$和$l$分别是SS/PBCH块内的频域和时域索引,并由Table 7.4.3.1-1给定,其中$ v=N_{\text{ID}}^{\text{cell}}\bmod 4 $。

SS/PBCH块的时域位置


UE应对可能的时域位置上的SS/PBCH块进行监测,在TS38.213中描述。