5G NR 物理層是用來做什麼的?

2021-10-04 14:37:27 字數 1446 閱讀 6339

5g-nr的物理層

無線介面由物理層,資料鏈路層(l2)和應用層(l3)組成。物理層的主要任務是為更高層提供資料傳輸服務,對這些服務的接入是通過mac子層使用傳輸通道。

上圖顯示了物理層(物理層)周圍的nr無線介面協議架構。 物理層連線資料鏈路層(l2)的**接入控制(mac)子層和應用層(l3)的無線資源控制(rrc)層。不同層/子層之間的圓圈表示服務接入點(sap)。

物理層為mac提供傳輸通道,傳輸通道的特徵在於如何通過無線介面傳輸資訊。mac向資料鏈路層(l2)的無線鏈路控制(rlc)子層提供不同的邏輯通道,邏輯通道的特徵在於傳輸的資訊型別。

物理層應執行以下功能以提供資料傳輸服務:

傳輸通道上的錯誤檢測和對更高層的指示;

fec編碼/解碼傳輸通道;

混合arq軟組合;

編碼傳輸通道與物理通道的速率匹配;

將編碼傳輸通道對映到物理通道上;

物理通道的功率加權;

物理通道的調製和解調;

頻率和時間同步;

無線特性測量和對更高層的指示;

多輸入多輸出(mimo)天線處理;

射頻處理。

混合接入方式

用於5g nr物理層的多址方案是:具有迴圈字首(cp)的正交頻分復用(ofdm),對於上行鏈路,還支援具有cp的離散傅利葉變換擴充套件ofdm(dft-s-ofdm)。

5g nr與lte系統都基於ofdm傳輸。兩者主要有兩點不同:

lte只支援一種子載波間隔15khz,而nr目前支援5種子載波間隔配置;

lte上行採用基於dft預編碼的cp-based ofdm,而nr上行可以採用基於dft預編碼的cp-basedofdm,也可以採用不帶dft的cp-based ofdm。

nr支援的載波間隔、cp型別、對資料通道的支援如下表所示。nr一共支援5種子載波間隔配置:15khz、30khz、60khz、120khz和240khz。一共有兩種cp型別,normal和extended(擴充套件型)。擴充套件型cp只能用在子載波間隔為60khz的配置下。其中,子載波間隔為15khz、30khz、60khz和120khz可用於資料傳輸通道;而15khz、30khz、120khz和240khz子載波間隔可以用於同步通道。

在雙工模式上,為了支援成對和不成對頻譜中的傳輸,啟用了頻分雙工(fdd)和時分雙工(tdd)。物理層以基於資源塊的頻寬可變方式定義,允許nr物理層適應各種頻譜分配,資源塊跨越具有給定子載波間隔的12個子載波。nr中連續的12個子載波稱為物理資源塊(prb),在乙個載波中最大支援275個prb,即275*12=3300個子載波。

無線幀的時長為10ms,由10個子幀組成,子幀時長為1ms。子幀由乙個或多個相鄰的時隙形成,每個時隙具有14個相鄰的符號。

5g-nr物理層從較高層捕獲相關的那些資料特徵。更具體地說,物理層模型獲取:

高層資料的結構向下傳遞到物理層或從物理層向上傳遞;

高層可以配置物理層的方法;

由物理層提供給更高層的不同指示(錯誤指示,通道質量指示等)。

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