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完整版 5G 3GPP R15 38.211物理层信道与调制(中文版).pdf

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前言
1范围
2参考
3定义,符号和缩写
3.1定义
3.2符号
3.3缩略语
4框架结构和物理资源
4.1一般性描述
4.2数字原理
4.3框架结构
4.3.1框架和子框架
4.3.2槽(Slots)
4.4物理资源
4.4.1天线端口
4.4.2资源网格
4.4.3资源要素
4.4.4资源块
4.4.4.1一般
4.4.4.2A点
4.4.4.3公共资源块
4.4.4.4物理资源块
4.4.4.5虚拟资源块
4.4.5带宽部分
4.5载波聚合
5通用功能
5.1调制映射器
5.1.1π/2-BPSK
5.1.2BPSK
5.1.3QPSK
5.1.416QAM
5.1.564QAM
5.1.6256QAM
5.2序列生成
5.2.1伪随机序列生成
5.2.2低PAPR序列生成
5.2.2.1长度为36或更大的基本序列
5.2.2.2长度小于36的基本序列
5.3OFDM基带信号生成
5.3.1除PRACH之外的所有信道的OFDM基带信号生成
5.3.2用于PRACH的OFDM基带信号生成
5.4调制和上转换
6上行
6.1概述
6.1.1物理信道概述
6.1.2物理信号概述
6.2物质资源
6.3物理信道
6.3.1物理上行共享信道
6.3.1.1扰码
6.3.1.2调制
6.3.1.3图层映射
6.3.1.4转换预编码
6.3.1.5预编码
6.3.1.6映射到虚拟资源块
6.3.1.7从虚拟资源块映射到物理资源块
6.3.2物理上行控制信道
6.3.2.1一般性描述
6.3.2.2序列和循环移位跳跃
6.3.2.2.1分组和序列跳跃
6.3.2.2.2循环移位跳跃
6.3.2.3PUCCH格式 0
6.3.2.3.1序列生成
6.3.2.3.2映射到物理资源
6.3.2.4PUCCH格式1
6.3.2.4.1序列调制
6.3.2.4.2映射到物理资源
6.3.2.5PUCCH格式2
6.3.2.5.1扰码
6.3.2.5.2调制
6.3.2.5.3映射到物理资源
6.3.2.6PUCCH格式为3和4
6.3.2.6.1扰
6.3.2.6.2调制
6.3.2.6.3分块传播
6.3.2.6.4转换预编码
6.3.2.6.5映射到物理资源
6.3.3物理随机接入信道
6.3.3.1序列生成
6.3.3.2映射到物理资源
6.4物理信号
6.4.1参考信号
6.4.1.1PUSCH的解调参考信号
6.4.1.1.1序列生成
6.4.1.1.2(空隙)
6.4.1.1.3预编码和映射到物理资源
6.4.1.2用于PUSCH的相位跟踪参考信号
6.4.1.2.1序列生成
6.4.1.2.1.1如果未启用变换预编码,则生成序列
6.4.1.2.1.2如果启用了变换预编码,则生成序列
6.4.1.2.2映射到物理资源
6.4.1.2.2.1如果未启用变换预编码,则预编码并映射到物理资源
6.4.1.2.2.2如果启用了转换预编码,则映射到物理资源
6.4.1.3用于PUCCH的解调参考信号
6.4.1.3.1用于PUCCH格式1的解调参考信号
6.4.1.3.1.1序列生成
6.4.1.3.1.2映射到物理资源
6.4.1.3.2用于PUCCH格式2的解调参考信号
6.4.1.3.2.1序列生成
6.4.1.3.2.2映射到物理资源
6.4.1.3.3用于PUCCH格式3和4的解调参考信号
6.4.1.3.3.1序列生成
6.4.1.3.3.2映射到物理资源
6.4.1.4探测参考信号
6.4.1.4.1SRS资源
6.4.1.4.2序列生成
6.4.1.4.3映射到物理资源
6.4.1.4.4探测参考信号槽配置
7下行
7.1概述
7.1.1物理信道概述
7.1.2物理信号概述
7.2物质资源
7.3物理信道
7.3.1物理下行共享信道
7.3.1.1扰码
7.3.1.2调制
7.3.1.3图层映射
7.3.1.4天线端口映射
7.3.1.5映射到虚拟资源块
7.3.1.6从虚拟资源块映射到物理资源块
7.3.2物理下行链路控制信道(PDCCH)
7.3.2.1控制信道单元(CCE)
7.3.2.2控制资源集(CORESET)
7.3.2.3扰码
7.3.2.4PDCCH调制
7.3.2.5映射到物理资源
7.3.3物理广播信道
7.3.3.1扰码
7.3.3.2调制
7.3.3.3映射到物理资源
7.4物理信号
7.4.1参考信号
7.4.1.1PDSCH的解调参考信号
7.4.1.1.1序列生成
7.4.1.1.2映射到物理资源
7.4.1.2用于PDSCH的相位跟踪参考信号
7.4.1.2.1序列生成
7.4.1.2.2映射到物理资源
7.4.1.3用于PDCCH的解调参考信号
7.4.1.3.1序列生成
7.4.1.3.2映射到物理资源
7.4.1.4PBCH的解调参考信号
7.4.1.4.1序列生成
7.4.1.4.2映射到物理资源
7.4.1.5CSI参考信号
7.4.1.5.1一般
7.4.1.5.2序列生成
7.4.1.5.3映射到物理资源
7.4.2同步信号
7.4.2.1物理层小区标识
7.4.2.2主同步信号
7.4.2.2.1序列生成
7.4.2.2.2映射到物理资源
7.4.2.3辅助同步信号
7.4.2.3.1序列生成
7.4.2.3.2映射到物理资源
7.4.3SS / PBCH块
7.4.3.1SS / PBCH块的时频结构
7.4.3.1.1在SS / PBCH块内映射PSS
7.4.3.1.2在SS / PBCH块内映射SSS
7.4.3.1.3在SS / PBCH块内映射PBCH和DM-RS
7.4.3.2SS / PBCH块的时间位置
附件A:更新记录
1 3GPP TS 38.211 V15.2.0 (2018-06) 3rd Generation Partnership Project; 无线接入网技术规范组; NR; 物理层的信道与调制 (Release 15) 3GPP
2 内容目录 前言 6 1 2 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.4.1 4.4.4.2 4.4.4.3 4.4.4.4 4.4.4.5 4.4.5 4.5 5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.2.1 5.2.2.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.4 6 6.1 6.1.1 6.1.2 范围.......................................................................................................................................................... 7 参考.......................................................................................................................................................... 7 定义,符号和缩写.................................................................................................................................. 7 定义..................................................................................................................................................................... 7 符号..................................................................................................................................................................... 7 缩略语................................................................................................................................................................. 9 框架结构和物理资源.............................................................................................................................. 9 一般性描述......................................................................................................................................................... 9 数字原理............................................................................................................................................................. 9 框架结构........................................................................................................................................................... 10 框架和子框架..............................................................................................................................................10 槽(Slots)................................................................................................................................................10 物质资源........................................................................................................................................................... 11 天线端口......................................................................................................................................................11 资源网格......................................................................................................................................................11 资源要素......................................................................................................................................................11 资源块..........................................................................................................................................................12 一般性描述............................................................................................................................................12 A 点.........................................................................................................................................................12 公共资源块............................................................................................................................................12 物理资源块............................................................................................................................................12 虚拟资源块............................................................................................................................................12 带宽部分......................................................................................................................................................12 载波聚合........................................................................................................................................................... 13 通用功能................................................................................................................................................ 13 调制映射器....................................................................................................................................................... 13 π/2-BPSK..................................................................................................................................................... 13 BPSK............................................................................................................................................................13 QPSK........................................................................................................................................................... 13 16QAM........................................................................................................................................................ 13 64QAM........................................................................................................................................................ 13 256QAM...................................................................................................................................................... 14 序列生成........................................................................................................................................................... 14 伪随机序列生成..........................................................................................................................................14 低 PAPR 序列生成........................................................................................................................................14 长度为 36 或更大的基本序列..............................................................................................................14 长度小于 36 的基本序列......................................................................................................................15 OFDM 基带信号生成.......................................................................................................................................... 18 除 PRACH 之外的所有信道的 OFDM 基带信号生成....................................................................................18 用于 PRACH 的 OFDM 基带信号生成............................................................................................................19 调制和上转换................................................................................................................................................... 20 上行........................................................................................................................................................ 21 概述................................................................................................................................................................... 21 物理信道概述..............................................................................................................................................21 物理信号概述..............................................................................................................................................21 3GPP
3 6.2 6.3 6.3.1 6.3.1.1 6.3.1.2 6.3.1.3 6.3.1.4 6.3.1.5 6.3.1.6 6.3.1.7 6.3.2 6.3.2.1 6.3.2.2 6.3.2.2.1 6.3.2.2.2 6.3.2.3 6.3.2.3.1 6.3.2.3.2 6.3.2.4 6.3.2.4.1 6.3.2.4.2 6.3.2.5 6.3.2.5.1 6.3.2.5.2 6.3.2.5.3 6.3.2.6 6.3.2.6.1 6.3.2.6.2 6.3.2.6.3 6.3.2.6.4 6.3.2.6.5 6.3.3 6.3.3.1 6.3.3.2 6.4 6.4.1 6.4.1.1 6.4.1.1.1 6.4.1.1.2 6.4.1.1.3 6.4.1.2 6.4.1.2.1 6.4.1.2.1.1 6.4.1.2.1.2 6.4.1.2.2 6.4.1.2.2.1 6.4.1.2.2.2 6.4.1.3 6.4.1.3.1 6.4.1.3.1.1 6.4.1.3.1.2 6.4.1.3.2 6.4.1.3.2.1 6.4.1.3.2.2 6.4.1.3.3 物质资源........................................................................................................................................................... 21 物理信道........................................................................................................................................................... 21 物理上行共享信道......................................................................................................................................21 扰码........................................................................................................................................................21 调制........................................................................................................................................................22 图层映射................................................................................................................................................22 转换预编码............................................................................................................................................23 预编码....................................................................................................................................................23 映射到虚拟资源块................................................................................................................................27 从虚拟资源块映射到物理资源块........................................................................................................27 物理上行控制信道......................................................................................................................................27 一般性描述............................................................................................................................................27 序列和循环移位跳跃............................................................................................................................28 分组和序列跳跃.............................................................................................................................. 28 循环移位跳跃.................................................................................................................................. 28 PUCCH 格式 0..........................................................................................................................................29 序列生成.......................................................................................................................................... 29 映射到物理资源.............................................................................................................................. 29 PUCCH 格式 1..........................................................................................................................................29 序列调制.......................................................................................................................................... 29 映射到物理资源.............................................................................................................................. 30 PUCCH 格式 2..........................................................................................................................................31 扰码.................................................................................................................................................. 31 调制.................................................................................................................................................. 31 映射到物理资源.............................................................................................................................. 31 PUCCH 格式为 3 和 4..............................................................................................................................31 扰码.................................................................................................................................................. 31 调制.................................................................................................................................................. 32 分块传播.......................................................................................................................................... 32 转换预编码...................................................................................................................................... 33 映射到物理资源.............................................................................................................................. 33 物理随机接入信道......................................................................................................................................33 序列生成................................................................................................................................................33 映射到物理资源....................................................................................................................................39 物理信号........................................................................................................................................................... 58 参考信号......................................................................................................................................................58 PUSCH 的解调参考信号.........................................................................................................................58 序列生成.......................................................................................................................................... 58 (空隙).......................................................................................................................................... 59 预编码和映射到物理资源.............................................................................................................. 59 用于 PUSCH 的相位跟踪参考信号........................................................................................................63 序列生成.......................................................................................................................................... 63 如果未启用变换预编码,则生成序列.....................................................................................63 如果启用了变换预编码,则生成序列.....................................................................................64 映射到物理资源.............................................................................................................................. 64 如果未启用变换预编码,则预编码并映射到物理资源.........................................................64 如果启用了转换预编码,则映射到物理资源.........................................................................66 用于 PUCCH 的解调参考信号................................................................................................................67 用于 PUCCH 格式 1 的解调参考信号.............................................................................................. 67 序列生成.....................................................................................................................................67 映射到物理资源.........................................................................................................................68 用于 PUCCH 格式 2 的解调参考信号.............................................................................................. 68 序列生成.....................................................................................................................................68 映射到物理资源.........................................................................................................................68 用于 PUCCH 格式 3 和 4 的解调参考信号...................................................................................... 69 3GPP
4 6.4.1.3.3.1 6.4.1.3.3.2 6.4.1.4 6.4.1.4.1 6.4.1.4.2 6.4.1.4.3 6.4.1.4.4 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.2 7.3 7.3.1 7.3.1.1 7.3.1.2 7.3.1.3 7.3.1.4 7.3.1.5 7.3.1.6 7.3.2 7.3.2.1 7.3.2.2 7.3.2.3 7.3.2.4 7.3.2.5 7.3.3 7.3.3.1 7.3.3.2 7.3.3.3 7.4 7.4.1 7.4.1.1 7.4.1.1.1 7.4.1.1.2 7.4.1.2 7.4.1.2.1 7.4.1.2.2 7.4.1.3 7.4.1.3.1 7.4.1.3.2 7.4.1.4 7.4.1.4.1 7.4.1.4.2 7.4.1.5 7.4.1.5.1 7.4.1.5.2 7.4.1.5.3 7.4.2 7.4.2.1 7.4.2.2 7.4.2.2.1 7.4.2.2.2 7.4.2.3 序列生成.....................................................................................................................................69 映射到物理资源.........................................................................................................................69 探测参考信号........................................................................................................................................70 SRS 资源........................................................................................................................................... 70 序列生成.......................................................................................................................................... 70 映射到物理资源.............................................................................................................................. 71 探测参考信号槽配置...................................................................................................................... 75 下行........................................................................................................................................................ 75 概述................................................................................................................................................................... 75 物理信道概述..............................................................................................................................................75 物理信号概述..............................................................................................................................................75 物质资源........................................................................................................................................................... 75 物理信道........................................................................................................................................................... 76 物理下行共享信道......................................................................................................................................76 扰码........................................................................................................................................................76 调制........................................................................................................................................................76 图层映射................................................................................................................................................76 天线端口映射........................................................................................................................................77 映射到虚拟资源块................................................................................................................................78 从虚拟资源块映射到物理资源块........................................................................................................78 物理下行链路控制信道(PDCCH)............................................................................................................79 控制信道单元(CCE)..........................................................................................................................79 控制资源集(CORESET)......................................................................................................................79 扰码........................................................................................................................................................80 PDCCH 调制.............................................................................................................................................81 映射到物理资源....................................................................................................................................81 物理广播信道..............................................................................................................................................81 扰码........................................................................................................................................................81 调制........................................................................................................................................................81 映射到物理资源....................................................................................................................................81 物理信号........................................................................................................................................................... 82 参考信号......................................................................................................................................................82 PDSCH 的解调参考信号.........................................................................................................................82 序列生成.......................................................................................................................................... 82 映射到物理资源.............................................................................................................................. 82 用于 PDSCH 的相位跟踪参考信号........................................................................................................86 序列生成.......................................................................................................................................... 86 映射到物理资源.............................................................................................................................. 86 用于 PDCCH 的解调参考信号................................................................................................................87 序列生成.......................................................................................................................................... 87 映射到物理资源.............................................................................................................................. 88 PBCH 的解调参考信号...........................................................................................................................88 序列生成.......................................................................................................................................... 88 映射到物理资源.............................................................................................................................. 89 CSI 参考信号.........................................................................................................................................89 一般.................................................................................................................................................. 89 序列生成.......................................................................................................................................... 89 映射到物理资源.............................................................................................................................. 89 同步信号......................................................................................................................................................92 物理层小区标识....................................................................................................................................92 主同步信号............................................................................................................................................92 序列生成.......................................................................................................................................... 92 映射到物理资源.............................................................................................................................. 93 辅助同步信号........................................................................................................................................93 3GPP
5 7.4.2.3.1 7.4.2.3.2 7.4.3 7.4.3.1 7.4.3.1.1 7.4.3.1.2 7.4.3.1.3 7.4.3.2 序列生成.......................................................................................................................................... 93 映射到物理资源.............................................................................................................................. 93 SS / PBCH 块...............................................................................................................................................93 SS / PBCH 块的时频结构.....................................................................................................................93 在 SS / PBCH 块内映射 PSS........................................................................................................... 94 在 SS / PBCH 块内映射 SSS........................................................................................................... 94 在 SS / PBCH 块内映射 PBCH 和 DM-RS......................................................................................... 94 SS / PBCH 块的时间位置.....................................................................................................................95 附件 A: 更新记录.................................................................................................................................96 前言 该技术规范由 3rd Generation Partnership Project (3GPP) 制作. 本文的内容需要在 TSG 范围内开展工作,并且可能在 TSG 正式批准后发生变化。如果 TSG 修改了本文的内容, TSG 将重新发布新的版本,其中发布日期的标识和版本号的增加规则如下: 版本号 x.y.z 代表意义: x 第一个是数字: 1 提交给 TSG 的讨论内容; 2 提交给 TSG 批准的内容; 3 或更大的数字,代表 TSG 已批准的内容,但保留修改权限. y 它如果改变,表示有实质性的技术改进、更正或更新, 例如有重要更新时,本数字会增加. z 如果只是文档编辑性、描述性内容的更新,则只有这个数字会更新。 3GPP
6 1 范围 本文件描述了 5G-NR 的物理信道和信号。 2 参考 以下文件载有通过本文中的参考构成本文件条款的规定。 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 3 3.1 3GPP TR 21.905:“3GPP 规范的词汇表”。 3GPP TS 38.201:“NR;物理层 - 一般描述” 3GPP TS 38.202:“NR;物理层提供的服务” 3GPP TS 38.212:“NR;复用和信道编码” 3GPP TS 38.213:“NR;物理层的控制流程” 3GPP TS 38.214:“NR;物理层数据流程” 3GPP TS 38.215:“NR;物理层测量” 3GPP TS 38.104:“NR;基站(BS)无线传输和接收” 定义,符号和缩写 定义 就本文件而言,以下定义适用: 3.2 符号 就本文件而言,以下符号适用:   , , plk ( ) , p lka ,  )(nc f RAf  k l  (q)M bit (q)M symb layer symbM scM PUSCH 具有频域索引的资源单元 k 和时域索引 l 用于天线端口 p 和子载波间隔配置 ; 见第 4.4.3 节 资源单元的价值 ),( lk 用于天线端口 p 和子载波间隔配置 ; 见第 4.4.3 节 物理信道/信号的幅度缩放 PN 序列; 见第 5.2.1 条 子载波间隔 随机接入前导码的子载波间隔 之间的比例 sT 和 cT ; 见第 4.1 条 相对于参考的子载波索引 OFDM 符号索引相对于参考 f  子载波间隔配置, 在物理信道上传输的编码比特数[用于码字 q ] 在物理信道上传输的调制符号数[用于码字 q ] [kHz]  2  15 每层为物理信道传输的调制符号数 用于上行链路传输的预定带宽,表示为子载波的数量 3GPP
CORESET CORESET   CORESET PUCCH  PUSCH size BWP,i start BWP,i RBM ap symbM  N N CP,lN size, grid,xN  start, grid,xN  PTRS groupN cell IDN RBN REGN group sampN RB scN subframe, slotN slotN symbN symbN subframe, symbN slot symbN TAN N TA,offset frame, Rx-Tx  CRBn PRBn n RNTI sn s,fn p mQ  )(, n r vu )() ( ,  n r vu ,  t ) (  s p l , cT fT sT sfT slotT TAT W 7 上行链路传输的预定带宽,表示为多个资源块 每个天线端口为物理信道发送的调制符号数 传输层数 带宽部分的大小 i ; 见第 4.4.4.4 节 带宽部分的开始 i ; 见第 4.4.4.4 节 循环前缀长度; 见第 5.3.1 节 资源网格的大小; 见第 4.4.2 和 5.3 条 资源网格的开始; 见第 4.4.2 节 PT-RS 组的数量; 见第 6.3.1.4 节 物理层小区标识; 见第 7.4.2.1 节 控制资源集的频域大小; 见第 7.3.2.2 节 CORESET 中的 resrouce-element 组数量; 见第 7.3.2.2 节 每个 PT-RS 组的样本数量; 见第 6.3.1.4 节 每个资源块的子载波数,见第 4.4.4.1 节 子载波间隔配置的每子帧的时隙数 ,见第 4.3.2 节 子载波间隔配置的每帧时隙数 ,见第 4.3.2 节 控制资源集的持续时间; 见第 7.3.2.2 节 OFDM 符号中 PUCCH 传输的长度; 见第 6.3.2.1 节 子载波间隔配置的每子帧的 OFDM 符号数 ; 见第 4.3.1 节 每个插槽的符号数 下行链路和上行链路之间的定时提前 见第 4.3.1 节 用于计算时间提前量的固定偏移量; 见第 4.3.1 节 从半双工 UE 接收到发送的最短时间; 见第 4.3.2 节 子载波间隔配置的公共资源块编号 ,见第 4.4.4.3 节 物理资源块号; 见第 4.4.4.4 节 无线网络临时标识符 用于子载波间隔配置的子帧内的时隙号 ; 见第 4.3.2 节 用于子载波间隔配置的帧内的时隙号 ; 见第 4.3.2 节 天线端口号 调制顺序 天线端口数量 低 PAPR 基本序列; 见第 5.2.2 节 低 PAPR 序列; 见第 5.2.2 节 天线端口上的时间连续信号 p 和子载波间隔配置  用于 OFDM 符号 l 在子帧中; 见第 5.3.1 节 NR 的基本时间单位; 见第 4.1 条 无线帧时长; 见第 4.3.1 节 LTE 的基本时间单位 子帧持续时间; 见第 4.3.1 节 槽位持续时间; 见第 4.3.2 节 下行链路和上行链路之间的定时提前 见第 4.3.1 节 用于空间复用的预编码矩阵 3GPP
8 3.3 缩略语 就本文件而言,以下缩写适用: BWP CCE CORESET CRB CSI CSI-RS DCI DM-RS FR1 FR2 IE PBCH PDCCH PDSCH PRACH PRB PSS PT-RS PUCCH PUSCH REG SRS SSS VRB 带宽部分 控制信道单元 控制资源集 公共资源块 信道状态信息 CSI 参考信号 下行链路控制信息 解调参考信号 [8,TS 38.104]中定义的频率范围 1 [8,TS 38.104]中定义的频率范围 2 信息要素 物理层广播信道 物理下行控制信道 物理下行共享信道 物理随机接入信道 物理资源块 主同步信号 相位跟踪参考信号 物理上行控制信道 物理上行共享信道 资源单元组 探测参考信号 辅助同步信号 虚拟资源块 4 4.1 框架结构和物理资源 一般性描述 T 在整个说明书中,除非另有说明,否则时域中各个字段的大小以时间单位表示 c f N  N 480 2048 TT c  f  1 3 10 . 。 常数 赫兹和  64 f N 4096 哪里   T s  s max f, ref  1 f   f , max  ref f N  哪里 3 Hz 10 15  和 ref f, ref 数字原理 4.2 支持多个 OFDM 数字,如表 4.2-1 所示  并且,分别从高层参数 subcarrierSpacing 和 cyclicPrefix 获得带 宽部分的循环前缀。 表 4.2-1:支持的传输数字原理。  0 1 2 3 4 f  [kHz]  2  15 15 30 60 120 240 循环前缀 正常 正常 正常,扩展 正常 正常 3GPP
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