5G-NR 物理層協(xié)議由如下 7 個規(guī)范構(gòu)成。
[1] 3GPP TS 38.201: “NR 物理層概述”
[2] 3GPP TS 38.202: “NR 物理層提供的服務(wù)”
[3] 3GPP TS 38.211: “NR 物理信道與調(diào)制”
[4] 3GPP TS 38.212: “NR 復(fù)用與信道編碼”
[5] 3GPP TS 38.213: “NR 物理層過程(控制)”
[6] 3GPP TS 38.214: “NR 物理層過程(數(shù)據(jù))”
[7] 3GPP TS 38.215: “NR 物理層測量”
NR 物理層概述
與其他層的關(guān)系
總體協(xié)議架構(gòu)
本部分描述的無線接口指用戶終端(UE)和網(wǎng)絡(luò)之間的接口,包括 L1,L2 和 L3。3GPP TS 38.200 系列規(guī)范對 L1(物理層)進行描述。L2 和 L3 的描述見 TS 38.300 系列規(guī)范。

圖 1 無線接口協(xié)議體系結(jié)構(gòu)
圖 1 顯示的是與物理層相關(guān)的 NR 無線接口協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。物理層連接 L2 的媒體介入控制子層(MAC)、以及 L3 的無線資源控制(RRC)層。圖中不同層/子層之間的圈表示服務(wù)接入點(SAPs)。物理層向 MAC 層提供傳輸信道。傳輸信道的特性通過信息在無線接入口上的傳輸方式確定。MAC 向 L2 的無線鏈路控制(RLC)子層提供不同的邏輯信道。邏輯信道的特性通過傳輸信息的類型確定。
提供給上層的服務(wù)
物理層向高層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),這些服務(wù)的接入是通過使用 MAC 子層的傳輸信道實現(xiàn)的。具體內(nèi)容詳見[2]。
物理層概述
多址接入
NR 物理層多址接入方案基于 OFDM+CP。上行鏈路支持 DFT-s-OFDM(Discrete Fourier Transform-spread-OFDM)+CP。為支持成對和不成對的頻譜,F(xiàn)DD 和 TDD都被支持。
L1 基于資源塊以帶寬不可知的方式定義,從而允許 NR L1 適用于不同頻譜分配。一個資源塊(RB)以給定的子載波間隔占用 12 個子載波。
一個無線幀時域為 10ms,由 10 個子幀組成,每個子幀為 1ms。一個子幀包含 1 個或多個相鄰的時隙,每個時隙有 7 或 14 個相鄰的符號。幀結(jié)構(gòu)的進一步細節(jié)詳見[2]。
物理信道與調(diào)制
下行定義的物理信道如下:
o 物理下行共享信道(PDSCH)
o 物理下行控制信道(PDCCH)
o 物理廣播信道(PBCH)
上行定義的物理信道如下:
o 物理隨機接入信道(PRACH)
o 物理上行共享信道(PUSCH)
o 物理上行控制信道(PUCCH)
定義的信號包括:參考信號、主和輔同步信號
支持的調(diào)制方式有:
o 下行支持 QPSK,16QAM,256QAM
o 上行支持:對于 OFDM+CP 有 QPSK, 16QAM, 64QAM,256QAM;對于DFT-s-OFDM+CP 有π/2-BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM,256QAM
信道編碼與交織
傳輸塊的信道編碼方案采用準(zhǔn)循環(huán) LDPC(quasi-cyclic LDPC)碼,QC-LDPC 采用 2個 BG(base graphs),每個 BG 8 個奇偶校驗矩陣集合。One base graph is used for code blocks larger than a certain size or with initial transmission code rate higher than a threshold; otherwise, the other base graph is used. Before the LDPC coding for large transport blocks, the transport block is segmented into multiple code blocks. 對于比較大的傳輸塊,在 LDPC 編碼前要先傳輸塊分割為多個碼塊。PBCH 和控制信息的編碼方案采用基于嵌套序列的極化碼(Polar coding)。支持三種速配匹配方案:Puncturing, shortening and repetition are used for rate matching。信道編碼方案的進一步細節(jié)詳見[4]。
物理層過程
涉及多個物理層過程。物理層所涵蓋的此類過程有:
o 小區(qū)搜索
o 功率控制
o 上行同步和上行定時控制
o 隨機接入相關(guān)過程
o HARQ 相關(guān)過程
o 波束管理和 CSI 相關(guān)過程
通過對物理層資源在頻域、時域和功率域的控制,隱式地支持干擾協(xié)調(diào)。
物理層測量
無線特性由 UE 和網(wǎng)絡(luò)測量并上報到高層。這些措施包括,例如,測量頻率內(nèi)和頻率間切換、RAT 間切換,定時測量,RRM 測量。
對 RAT 間切換的策略定義為對切換到 E-UTRA 的支持。
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NR物理層概述.pdf