物理层协议概览
简介
5G NR相关协议一般都在38系列,点进去以后可以看到,38.2xx系列为物理层相关协议,为了掌握物理层相关知识,应该怎么看协议呢?我建议从38.201读起,对38.2xx系列协议有一个整体的把握。
Scope
38.201给出了5GNR物理层的相关描述,同时,讲解了38.2xx系列协议的文档结构,这部分可以当作一个物理层协议的索引进行阅读。
物理层总体描述
物理层与其他层的关系
下图显示了围绕物理层(第1层)的NR无线接口协议架构。物理层与第2层的MAC (Medium Access Control)子层和第3层的RRC (radio Resource Control)层连接。不同层/子层之间的圆圈表示服务接入点(sap)。物理层提供了一个到MAC的传输通道。传输通道的特征在于如何通过无线电接口传输信息。MAC为第二层的RLC (Radio Link Control)子层提供了不同的逻辑通道。逻辑通道的特征是传输的信息类型。物理层向更高层提供数据传输服务。对这些服务的访问是通过使用通过MAC子层的传输通道来实现的。
物理层总体描述
多路访问 Multiple access
NR物理层的多址方案是基于循环前缀(CP)的正交频分复用(OFDM)。上行链路支持带CP的离散傅里叶变换-扩展ofdm (DFT-s-OFDM)。为了支持配对和非配对频谱的传输,FDD (Frequency Division Duplex)和TDD (Time Division Duplex)同时启用。第一层以基于资源块的a bandwidth agnostic way定义【“a bandwidth agnostic way” 意味着不关注带宽,表示该方法不直接受到特定带宽限制的影响,可以适应不同范围的带宽而不需要做出太多修改。】,允许NR第一层适应各种频谱分配。资源块跨越具有给定子载波间距的12个子载波。无线电帧的持续时间为10ms,由10个子帧组成,每个子帧的持续时间为1ms。子帧由一个或多个相邻的slots组成,每个slot有14个相邻的符号。
物理信道和调制
- 下行链路:物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH), 物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH), 物理广播信道(Physical Broadcast Channel,PBCH)
- 上行链路:物理随机接入信道( Physical Random Access Channel,PRACH )、物理上行共享信道( Physical Uplink Shared Channel,PUSCH )和物理上行控制信道( Physical Uplink Control Channel,PUCCH )。
- 侧边物理信道(Sidelink,Sidelink 是指设备之间直接进行通信的方式,而不必通过基站或基础设施网络。这种直接通信的方式可以用于设备之间共享数据、传输信息或协同工作,而无需经过中间节点。):物理sidelink广播信道(Physical Sidelink Broadcast Channel,PSBCH),物理sidelink控制信道(Physical Sidelink Control Channel,PSCCH),物理sidelink反馈信道(Physical Sidelink Feedback Channel,PSFCH),物理sidelink共享信道(Physical Sidelink Shared Channel,PSSCH)
物理层流程
- 小区搜索
- 功率控制
- 上行同步和上行时钟控制
- 随机接入相关流程
- HARQ相关流程
- 波束管理和CSI相关流程
- Sidelink相关流程
- 信道接入流程
重点-物理层相关协议索引
202:物理层提供的服务
具体包括:物理层的服务和功能,UE物理层模型,物理信道和SRS的并行传输,物理层测量
211:物理层信道特性、物理层信号的产生和调制
具体包括:上行、下行、sidelink信道的定义,框架结构与物理资源,调制的映射(BPSK、QPSK等),OFDM信号的产生,扰模、调制和上转换,上行、下行、sidelink链路的物理共享信道,上行、下行、sidelink链路中的参考信号,物理随机接入信道,主、副同步信号
212:复用和信道编码
具体包括:信道编码方案,速率匹配,上行传输通道及控制信息,下行传输信道及控制信息,sidelink传输信道及控制信息
213:物理层控制流程
具体包括:同步流程,上行功率控制,随机接入流程,上报控制信息的UE流程,接收控制信息的UE流程
214:物理层数据流程
具体包括:功率控制,下行共享信道相关流程,上行共享信道相关流程,sidelink共享信道相关流程
215:物理层测量
具体包括:UE/NG-RAN测量的控制,NR的测量能力
37.213:共享频谱信道加入的物理层流程
具体包括:下行信道接入程序,上行信道接入程序,sidelink接入程序