[4G&5G专题-40]:物理层-下行共享信道PDSCH和上行共享信道PUSCH

目录

第1章 NR 下行共享信道PDSCH和PUSCH概述

1.1 PUCCH和PUSCH概述

1.2 NR PUCCH和PUSCH在物理层信道中的位置

第2章 NR PUCCH和PUSCH信道传输信息的内容

2.1 PUCCH

2.2 PUSCH

2.3 相位追踪信号PT-RS

第3章 NR PDSCH与PUSCH时频资源的位置

3.1 PDSCH业务数据的时频资源

3.2 PUSCH业务数据的时频资源

3.3 DMRS信道的时频资源

3.4 相位追踪信号PT-RS

第4章 PDSCH和PUSCH时频资源的分配DCI

4.1 LTE DCI与PDSCH/PUSCH的关系

4.2 NR DCI与PDSCH/PUSCH的关系


第1章 NR 下行共享信道PDSCH和PUSCH概述

1.1 PUCCH和PUSCH概述

PDSCH: Physical Downlink Shared CHannel,下行共享信道

PUSCH:Physical Uplink Shared CHannel,下行共享信道

PDSCH是物理层下行信道中的一种,是主要承载用户数据的下行链路通道。

PUSCH是物理层下行信道中的一种,是主要承载用户数据的上行链路通道。

这两个信道的工作原理基本相同,因此放在一起阐述。

 

1.2 NR PUCCH和PUSCH在物理层信道中的位置

 

第2章 NR PUCCH和PUSCH信道传输信息的内容

2.1 PUCCH

从上图可以看出:

  • PDSCH信道被几乎所有下行上层逻辑信道所共享,如寻呼信道PCH和DL-SCH。
  • PDSCH为上层传输UE的下行业务数据。
  • PDSCH还包含解调参考信号DMRS (Demodulation reference signals)
  • PDSCH还包含相位追踪信号PT-RS (Phase-tracking reference signals)

由上图可见,除了一部分BCCH(PBCH上承载的MIB信息),其它所有的上层逻辑信道中的专用信道和公共信道都承载在PDSCH信道上,可知这个信道任务量巨大,十分重要,典型如系统广播消息(SIB)都承载在这一信道上。

2.2 PUSCH

PUSCH与PDSCH类似,承载了几乎所有的上行的上层业务数据。

  • PUSCH信道被几乎所有上行上层逻辑信道所共享。
  • PUSCH为上层传输UE的上行业务数据。
  • PUSCH还包含解调参考信号DMRS (Demodulation reference signals)
  • PUSCH还包含相位追踪信号PT-RS (Phase-tracking reference signals), 主要用于高频载波

2.3 相位追踪信号PT-RS

(1)增加相位追踪信号PT-RS的原因

相位噪声:指射频器件在各种噪声(如随机性白噪声、闪烁噪声)的作用下引起的系统输出信号相位的随机变化。相位噪声会恶化接收端的SNR(Signal-Noise Ratio信噪比)或EVM(Error Vector Magnitude误差向量幅度),造成大量的误码,这样就限制了高阶调制的使用,会严重影响系统的容量。

相对来说,相位噪声对低频段,也就是sub6G频段的影响较小一些。

而高频段(毫米波)下,由于参考时钟源的倍频次数大幅增加以及器件的工艺水平和功耗等各方面的原因,相位噪声的影响也是大幅增加。

为了应对高频段下的相位噪声,提升解调信号相位的精确度,除了增大子载波间隔、提高器件质量之外,5G新空口引入了PT-RS(Phase Tracking Reference Signal)信号以及相位估计补偿算法。

(2)PT-RS的内容

PT-RS是一种二进制序列,序列生成方式与DMRS一致,详解参考DMRS物理信号的阐述。

(3)PT-RS的配置

下行是否配置了PT-RS,由DMRS-DownlinkConfig中的字段phaseTrackingRS来决定,如果该字段缺省或配置为released,则表示下行没有PT-RS信号。

 

第3章 NR PDSCH与PUSCH时频资源的位置

3.1 PDSCH业务数据的时频资源

[4G&5G专题-40]:物理层-下行共享信道PDSCH和上行共享信道PUSCH_第1张图片

在每个RB资源块中,除了时域符号0-2之外,其他时频资源都可以用于PDSCH信道,传输业务数据。

PDSCH信道与PDCCH在同一个子帧中,反应更加的及时。

 

3.2 PUSCH业务数据的时频资源

[4G&5G专题-40]:物理层-下行共享信道PDSCH和上行共享信道PUSCH_第2张图片

与下行共享信道基本相似。

 

3.3 DMRS信道的时频资源

在上图中,时域符号2作为UE相关的解调参考信号DMRS。从频域上看,一个RB内部的12个子载波,划分为4组,每组有3个子载波。

4组UE相关的解调参考信号DMRS,可代表8个天线端口的参考信号。

 

3.4 相位追踪信号PT-RS

[4G&5G专题-40]:物理层-下行共享信道PDSCH和上行共享信道PUSCH_第3张图片

频域上:4个RB资源块中,包含一个相位追踪信号,每个相位追踪信号占用2个子载波。

时域上:贯穿符号3-13。

 

第4章 PDSCH和PUSCH时频资源的分配DCI

4.1 LTE DCI与PDSCH/PUSCH的关系

在LTE协议中,DCI的位置和对应的PDSCH/PUSCH是相对固定的。

对下行来说,PDSCH和DCI肯定是在同一个子帧subframe上。

对上行来说,PUSCH出现在对应的DCI后4个子帧subframe上。

此外,LTE PDSCH和PUSCH的时域固定从每个subframe的0号symbol开始,长度固定为14个symbol,即一个subframe。

 

4.2 NR DCI与PDSCH/PUSCH的关系

5G系统为了支持更加灵活的资源分配,在时域上PDSCH/PUSCH与PDCCH(DCI)的位置不再固定不变

对于PDSCH,其与PDCCH的相对位置由DCI中的K0域指示。K0=0表示PDSCH与PDCCH在同一个slot上,K0=1表示PDSCH在PDCCH后面一个slot上,依次类推。

对于PUSCH,其与PDCCH的相对位置由DCI中的K2域指示。K2=0表示PDSCH与PDCCH在同一个slot上,K2=1表示PDSCH在PDCCH后面一个slot上,依次类推。

需要注意的是,UE需要一定的时间来准备PUSCH数据,协议38.214中规定了这个准备时间的长度,资源调度时基站需要保证PUSCH距离PDCCH的间隔大于PUSCH的准备时间。

此外,在NR中,PDSCH和PUSCH的起始符号和长度也不再固定,而是由DCI中的域动态指示

 

 

 

 

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