从系列:了解5G NR标准
马克•barberi MathWorks
了解5G新无线电中的下行控制信息或DCI。
视频将带您了解不同类型的消息,包括下行分配和上行授权,以及它们如何编码和调制,然后通过PDCCH或物理下行控制信道映射到5G新无线电插槽。在这个过程中,您将学习资源元素组和控制信道元素的概念,这是将控制映射到OFDM网格的基本单元。
这是我们系列节目的新一集,“5G解释”。在本视频中,我们讨论5G新无线电中的下行控制信息或DCI。我们将查看其内容,如何对其进行编码和调制,然后通过PDCCH或物理下行控制信道映射到5G新无线电插槽。在此过程中,我们将引入资源要素组和控制渠道要素的概念。
下行控制信息(DCI)携带用于调度用户数据的控制信息,PDSCH在下行链路上,PUSCH在上行链路上。它由PDCCH或物理下行控制信道携带。它指出了计划传输的数据在时间和频率上的位置,使用的调制和编码方案,天线端口或层数,以及HARQ等方面。用户设备在进行下行数据解码或上行数据传输之前,需要对DCI进行解码。
根据DCI的内容,可以使用一种或多种格式。格式0表示上行授权,即包含与终端即将在上行传输的数据相关的信息。格式1为下行分配。这意味着它包括关于数据发送到UE的方式的信息,如前面的幻灯片所讨论的。
对于上行链路和下行链路信息,有两种可能的格式:一种带有下划线0,一种带有下划线1。带有下划线0的格式称为回退格式。它比带下划线1的完整格式更紧凑,因为它不包括所有选项,因此,它用更少的调度灵活性来减少控制开销。最后,格式2为终端和TPC命令组所需的地址信息。
下行控制信息使用极码进行错误保护。这是LTE中采用咬尾卷积编码的主要区别。LTE的另一个不同之处在于,这里使用的CRC长度为24位,而LTE使用的是16位。CRC值与称为无线网络临时标识符或RNTI的UE标识符进行置乱,以表明消息要发送到哪个UE。您可以看到MathWorks 5G工具箱如何让您用几行MATLAB代码简洁地描述这个处理链。
编码后,下行控制信息被打乱,QPSK被调制,并以非常特定的模式映射到资源块。我们将在接下来的几张幻灯片以及“5G解释”系列的另一集中更详细地解释这种映射。在这里,您可以再次看到MathWorks 5G工具箱如何用几行代码建模PDCCH处理链。
在LTE中,UE必须查找和解码PDCCH,并且有几个可能的候选搜索空间和配置。但与LTE有几个显著的区别,其中一些将在“5G解释”系列的另一集更详细地解释。首先,PDCCH可能无法跨越完整的5G带宽,而在LTE中它总是可以。这一点很重要,因为5G的带宽可能要大得多,最高可达400兆赫,而5G的终端不需要支持大带宽,这为更简单、更便宜的设备打开了大门。金宝app
第二,5G中的PDCCH支持特定于设备的金宝app波束形成。这意味着控制信息可以发送到特定的UE。这是可能的,因为PDCCH有相关的DMRS或解调参考符号,它们经历相同的波束形成。它类似于在LTE部署后期引入的EPDCCH概念。请注意,PDCCH被映射到corereset或控制资源集,corereset或控制资源集是定义5G资源网格中控制区域位置的概念,也是本“5G解释”系列的另一集的对象。
现在让我们看两个DCI使用的具体示例,第一个是下行数据调度。PDCCH问题查找,如果找到匹配项,这意味着一块解码的CRC RNTI相匹配的问题,它解析DCI和提取信息在时间和频率数据所在以及数据发送到问题。利用该信息,终端可以抓取5G网格的相关部分,进行信道估计、均衡、反速率匹配、解码等操作,检索下行数据包。
对于上行传输,下行控制信息携带上行授权来响应来自终端的调度请求。当接收到调度请求时,它将决定UE何时以及如何传输准备传输的数据。除了时间和频率、位置、调制和编码方案之外,这些参数还包括其他信息,如预编码,它以索引的形式指向可能的预编码矩阵表。
在“5G解释”系列的另一集中有更多关于这个方案的信息。在解码了上行授权的控制信息后——记住,这将是格式0_0或0_1——UE根据这些参数传输上行数据。
为了理解下行信息如何映射到5G网格,我们必须引入两个新概念:资源元素组和控制渠道元素或cce。一个资源元素组仅仅是由一个符号组成的12个资源元素块。这是用于定义cce的基本单元。
一个控制通道元素对应于六个资源元素组。这意味着一旦CCE包含6乘以12等于72个资源元素。其中54个可用于PDCCH本身,18个保留给相关的DMRS或解调参考符号,让UE执行信道估计,这是考虑传播信道影响,包括波束形成。
最后,将一个PDCCH映射到一个或多个cce。该标准定义了LTE中的几个聚合级别,除了引入了一个新的16级,这在LTE中是不可用的。显然,聚合级别越高,使用的资源越多,但冗余的可能性也越大,因此范围也就越大。
注意,这里的配置显示了一个CCE的3 × 2资源元素组的网格,但实际配置可能不同,例如,6 × 1,或2 × 3。我们将在“5G解释”系列的另一集中展示更多关于CORESETs的细节。关于下行控制传输的“5G解释”系列节目到此结束。
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