c++编码规范_5G NR调制和编码方案调制和码率

调制Modulation和编码方案Coding Scheme(即，MCS)定义了一个符号可以携带的有用比特数。与5G或4G相比，符号定义为资源元素(RE)，MCS定义为每个资源元素(RE)可以发送多少个有用比特。MCS取决于无线链路中的无线信号质量，更高的质量会在一个符号中传输更高的MCS和更多有用的比特，而较差的信号质量会导致更低的MCS，也就意味着在一个符号中传输较少的有用数据。

换句话说，我们可以说MCS取决于阻塞错误率(BLER)。通常，定义的BLER阈值等于10％。为了在变化的无线条件下保持BLER不超过该值，gNB使用链路自适应算法分配调制和编码方案(MCS)。使用PDCCH信道(例如，DCI 1_0，DCI 1_1)上的DCI将分配的MCS用信号发送给UE。

一个MCS基本上定义了以下两个方面：

• 调制

• 码率

(一)调制

调制定义单个RE可以承载多少位，而不管它是有用的位还是奇偶校验位。5G NR支持QPSK，16QAM，64QAM  和  256QAM调制。使用QPSK，每个RE可以传输2位，使用16QAM可以传输4位，使用64QAM可以传输6位，使用256QAM则可以传输8位。这16个，64个和256是 QAM调制阶数。可以使用以下公式计算每个调制阶数的比特数。

(二)码率 

编码率可以定义为有用位与总传输位(有用+冗余位)之间的比率。添加这些冗余位用于前向纠错(FEC)。换句话说，可以是物理层顶部的信息位数与映射到物理层底部的PDSCH的位数之间的比率。我们也可以说，这是对物理层添加的冗余的一种度量。低编码率对应于增加的冗余度。

(1) 5G NR 调制和编码方案(MCS)特性 ：

• 调制和编码方案(MCS)定义了每个符号的有用位数;

• 根据无线条件和BLER完成MCS选择;

• MCS由基于链接自适应算法的gNB更改;

• 使用DCI将MCS信息提供给UE;

• 5G NR支持PDSCH的QPSK，16QAM，64QAM和256QAM调制;

• 定义了32个MCS索引(0-31)，并且保留了MCS索引29,30和31用于重传;

• 3GPP规范38.214针对PDSCH MCS给出了三个表，即64QAM表，256QAM表和低频谱效率Low SE 64QAM表;

(2) 调制和编码方案表

• 当gNB或UE不支持256QAM时或在256QAM表解码不成功且gNB需要分配QPSK阶调制的无线状况不佳时，可以使用64QAM表;

• 只要在非常好的无线条件下分配256QAM，就可以使用256QAM表;

• 低频谱效率(Low SE)64 QAM表适用于需要可靠数据传输的应用程序，例如属于URLLC类别的应用程序。该表包括频谱效率低的MCS，即降低编码率，增加了信道编码冗余。

64 QAM表

256 QAM表

Low SE 64 QAM表

(3) 选择哪个表

• gNB指示UE使用RRC信令(IE)和Phy层信令(RNTI)的组合选择特定的MCS表;

• RRC信令使用mcs-Table IE 配置PDSCH-Config和SPS-Config参数以实现半静态配置，可以使用RRC信令对其进行进一步修改;

• Phy层使用RNTI的动态选择，该选择会扰乱属于PDCCH有效负载的CRC比特，例如C-RNTI和MCS-C-RNTI之间的切换会影响MCS表的选择。

(4) MCS表选择示例

通过此示例，我们可以显示最初使用RRC信令配置的MCS表选择，并且进一步可以使用物理层信令进行控制。

• 假设一个UE已经配置了参数PDSCH-Config和MCS-Table = 'QAM256'，将传统的C-RNTI分配一个MCS-C-RNTI;

• 如果UE使用带有C-RNTI的DCI 1_1接收到PDSCH资源分配，则UE将选择256 QAM MCS表;

• 如果同一UE 使用带有C-RNTI的DCT 1_0接收到PDSCH资源分配，则UE将选择64 QAM MCS表;

• 如果相同的UE使用DCI 1_ 1或1 _ 0和MCS-C-RNTI接收到PDSCH资源分配，则UE将选择low SE表。

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