第3章-5G系統(tǒng)架構(gòu)與空中接口課件

第三章5G系統(tǒng)架構(gòu)與空中接口中國通信建設(shè)集團設(shè)計院有限公司2018年10月內(nèi)部資料注意保密第三章5G系統(tǒng)架構(gòu)與空中接口中國通信建設(shè)集團設(shè)計院有限公司目錄3.1系統(tǒng)架構(gòu)3.2空中接口及協(xié)議棧3.3物理層時頻資源3.4物理層信道與信號目錄3.1系統(tǒng)架構(gòu)3.2空中接口及協(xié)議棧3.3物5G系統(tǒng)包含5GC(5GCore

Network，5G核心網(wǎng))和NG-RAN（NGRadioAccessNetwork,

5G無線接入網(wǎng)

）兩部分五種網(wǎng)元核心網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元：AMF（AccessandMobilityManagementFunction，接入和移動性管理單元），UPF（UserPlaneFunction，用戶面單元）,SMF（SessionManagementFunction，回話管理單元）無線接入網(wǎng)側(cè)網(wǎng)元：gNB（

5G基站），ng-eNB（升級后的4G基站）三種接口NG接口：連接NG-RAN和5GC之間的接口Xn接口：連接NG-RAN站點之間的接口Uu接口：連接gNB或ng-eNB與UE之間的接口網(wǎng)元與接口UuUu3.1系統(tǒng)架構(gòu)5G系統(tǒng)包含5GC(5GCoreNetwork，5G核35GC與NG-RAN的功能拆分注：其中黃色框表示邏輯節(jié)點，白色框表示主要功能。移動性錨點管理的含義是在RAT內(nèi)或RAT間移動性接入節(jié)點管理。3.1系統(tǒng)架構(gòu)35GC與NG-RAN的功能拆分注：其中黃色框表示邏輯節(jié)點，4F1

CU設(shè)備

基帶非實時處理通用硬件平臺，NFV虛擬化實現(xiàn)MAC

RLCF1F1

PHY

時延：eMBB(百微妙級

)

uRLLC(幾十微妙

)

前傳帶寬：eMBB(約二十幾Gbps@100MHz

)

時延：eMBB(幾毫秒

)

中傳帶寬：eMBB(幾Gbps@100MHz

)RFCPRI或eCPRIDU設(shè)備，基帶實時處理，專用硬件平臺RRCPDCPNG-RAN架構(gòu)介紹3.1系統(tǒng)架構(gòu)4F1 CU設(shè)備MAC RLCF1F1 PHY 時延：3.1系統(tǒng)架構(gòu)5GC系統(tǒng)功能架構(gòu)（基于服務(wù)化）采用參考點方式表述的5GC系統(tǒng)架構(gòu)ServiceBasedArchitecture核心網(wǎng)的三大功能：服務(wù)管理、會話管理和移動管理1.鑒權(quán)服務(wù)模塊(AUSF)2.核心訪問和移動性管理功能模塊(AMF)3.數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)模塊（DN).比如運營商服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)接入，第三方服務(wù)。4.非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲網(wǎng)絡(luò)模塊(UDSF)5.網(wǎng)絡(luò)曝光模塊（NEF）6.NF庫模塊（NRF）7.網(wǎng)絡(luò)片選擇功能（NSSF）8.策略控制功能（PCF）

9.會話管理功能（SMF）

10.統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理（UDM）

11.統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫（UDR）

12.用戶平面功能（UPF）

13.應(yīng)用功能（AF）

14.用戶設(shè)備（UE）

15.(無線)接入網(wǎng)(R(AN))

16.5g設(shè)備身份登記(5G-EIR)5GC架構(gòu)介紹3.1系統(tǒng)架構(gòu)5GC系統(tǒng)功能架構(gòu)（基于服務(wù)化）采用參考點方式NG/Xn接口協(xié)議棧NG-U接口NG-C接口Xn-U接口Xn-C接口NG-U被定義在NG-RAN節(jié)點和UPF之間；NG-C定義在NG-RAN節(jié)點和AMF之間。Xn-U接口定義在兩個NG-RAN節(jié)點之間；

Xn-C接口定義在兩個NG-RAN節(jié)點之間。3.1系統(tǒng)架構(gòu)NG/Xn接口協(xié)議棧NG-U接口NG-C接口Xn-U接口XnF1接口及協(xié)議棧面向5G，基于CU/DU(CentralizedUnit/DistributedUnit，集中/分布單元）的兩級架構(gòu)也已經(jīng)被業(yè)界所認(rèn)可。gNB網(wǎng)元由CU、DU、AAU單元組成，其中CU和DU之間的接口為F1接口。3.1系統(tǒng)架構(gòu)F1接口及協(xié)議棧面向5G，基于CU/DU(Cen目錄3.1系統(tǒng)架構(gòu)3.2空中接口及協(xié)議棧3.3物理層時頻資源3.4物理層信道與信號目錄3.1系統(tǒng)架構(gòu)3.2空中接口及協(xié)議棧3.3物無線接口協(xié)議棧從兩個維度進行理解，簡稱“三層兩面”：三層：物理層（PHY，L1）、數(shù)據(jù)鏈路層(MAC、RLC、PDCP，L2)、網(wǎng)絡(luò)層（SDAP，RRC，L3）兩面：用戶面協(xié)議棧：負(fù)責(zé)用戶數(shù)據(jù)傳輸控制面協(xié)議棧：負(fù)責(zé)系統(tǒng)信令傳輸NG-RAN無線接口用戶面控制面RLCPDCPRRCNASMACPHYL2L1L3邏輯信道傳輸信道物理信道PDCPRLCMACPHYSDAP3.2空中接口及協(xié)議棧無線接口協(xié)議棧從兩個維度進行理解，簡稱“三層兩面”：NG-R1-10用戶平面協(xié)議?？刂破矫鎱f(xié)議棧SDAP：QoS流與數(shù)據(jù)無線承載之間的映射，標(biāo)記QFI等功能PDCP：順序編號、ROHC壓縮解壓、加密解密、完整性保護等功能RLC：上層PDU傳輸，數(shù)據(jù)分割/級聯(lián)，ARQ等功能MAC：邏輯信道的復(fù)用和解復(fù)用、HARQ、UE間的動態(tài)調(diào)度等功能PHY：編碼/解碼、調(diào)制/解調(diào)、空/時/頻資源的映射及其它的物理層功能PHY、RLC、MAC：功能與用戶面中的功能相似PDCP層：順序編號、加密解密、完整性保護等功能RRC層：完成系統(tǒng)信息廣播、尋呼、連接管理、資源控制、載波聚合管理、安全管理、移動性管理、UE測量報告控制等功能NAS層：完成核心網(wǎng)承載管理，鑒權(quán)及安全控制等功能3.2空中接口及協(xié)議棧1-10用戶平面協(xié)議?？刂破矫鎱f(xié)議棧SDAP：QoS流與數(shù)據(jù)3.2空中接口及協(xié)議棧1-11數(shù)據(jù)包處理流程3.2空中接口及協(xié)議棧1-11數(shù)據(jù)包處理流程1-12信道的映射物理信道傳輸信道邏輯信道3.2空中接口及協(xié)議棧1-12信道的映射物理信道傳輸信道邏輯信道3.2空中接口及控制邏輯信道：廣播控制信息（BCCH，BroadcastControlCH）:用于從網(wǎng)絡(luò)到小區(qū)內(nèi)所有終端的系統(tǒng)信息傳輸。尋呼控制信道（PCCH，PagingControlCH):用于通知UE來電或系統(tǒng)信息改變的下行信道。公共控制信道（CCCH，CommonControlCH):在RRC連接建立前UE與網(wǎng)絡(luò)之間的雙向控制信息。專用控制信道（DCCH，DedicatedControlCH):發(fā)送與特定UE相關(guān)的專用控制信息的上下行信道。業(yè)務(wù)邏輯信道：專用業(yè)務(wù)信道（DTCH，DedicatedTrafficCH):用來發(fā)送專用用戶數(shù)據(jù)的上下行信道。MAC層通過邏輯信道為RLC層提供數(shù)據(jù)傳輸，邏輯信道可以是承載RRC等控制數(shù)據(jù)的控制邏輯信道，也可以是承載用戶平面數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯信道。邏輯信道3.2空中接口及協(xié)議?？刂七壿嬓诺溃篗AC層通過邏輯信道為RLC層提供數(shù)據(jù)傳輸，邏3.2空中接口及協(xié)議棧物理層通過傳輸信道為MAC和更高層提供信息傳輸服務(wù)。下行鏈路共享信道（DL-SCH）：支持HARQ;通過改變調(diào)制，編碼和發(fā)射功率來支持動態(tài)鏈路自適應(yīng);可以在整個小區(qū)中播放;使用波束成形的可能性;支持動態(tài)和半靜態(tài)資源分配;支持UE不連續(xù)接收（DRX）以實現(xiàn)UE功率節(jié)省;尋呼信道（PCH）：支持UE不連續(xù)接收（DRX）以實現(xiàn)UE功率節(jié)?。―RX周期由網(wǎng)絡(luò)指示給UE）;

要求在小區(qū)的整個覆蓋范圍內(nèi)廣播，要么作為單個消息，要么通過波束形成不同的BCH實例;

映射到物理資源，也可以動態(tài)地用于流量/其他控制信道。隨機接入信道（RACH）：-有限的控制信息;-碰撞風(fēng)險。傳輸信道廣播信道（BCH）：

固定的，預(yù)定義的傳輸格式;

要求在小區(qū)的整個覆蓋區(qū)域中廣播，要么作為單個消息，要么通過波束形成不同的BCH實例。下行鏈路傳輸信道上行鏈路傳輸信道上行鏈路共享信道（UL-SCH）：使用波束成形的可能性;-通過改變發(fā)射功率和潛在的調(diào)制和編碼來支持動態(tài)鏈路自適應(yīng);-支持HARQ;-支持動態(tài)和半靜態(tài)資源分配。3.2空中接口及協(xié)議棧物理層通過傳輸信道為MAC和更高層提供目錄3.1系統(tǒng)架構(gòu)3.2空中接口及協(xié)議棧3.3物理層時頻資源3.4物理層信道與信號目錄3.1系統(tǒng)架構(gòu)3.2空中接口及協(xié)議棧3.3物3.3物理層時頻資源時域資源：Frame、Subframe、Slot、Symbol、Sampling在常規(guī)CP中，一個符號內(nèi)，所有的CP共占用1個Ts的時間；在擴展CP中，一個符號內(nèi)，所有的CP共占用3個Ts的時間；參考：子載波間隔為30KHz中，常規(guī)CP長度2.3437usTframe=10msTsubframe=1msTslot=Tsubframe/(SCS/15KHz)，根據(jù)不同的SCS（子載波間隔）配置，Tslot的范圍可從1ms（SCS=15KHz）到62.5us（SCS=240KHz）。Tsymbol=1/SCS，每個slot含14個OFDM符號（常規(guī)CP）或12個OFDM符號（擴展CP）Tsampling=Tsymbol/4096，相應(yīng)地，Tsampling的時間長度可從0.016us（SCS=15KHz）到0.001us（SCS=240KHz）常規(guī)CP中：一個符號內(nèi)所有的CP共占用1個Ts的時間（例如：子載波間隔為30KHz時，常規(guī)CP長度2.34375us）；擴展CP：一個符號內(nèi)所有的CP共占用3個Ts的時間。3.3物理層時頻資源時域資源：Frame、Subframe、時域資源：Frame、Subframe、Slot、Symbol、Sampling3.3物理層時頻資源5G時域資源對應(yīng)關(guān)系LTE時域資源對應(yīng)關(guān)系（對照）時域資源：Frame、Subframe、Slot、Symbo3.3物理層時頻資源目前，3GPP定義了56種常規(guī)CP的slot上下行配置格式，下表示意了部分，其中：D：downlinkU：uplinkX：flexible目前工信部采用2.5ms雙周期幀格式上下行配置：子載波間隔為30KHz，每個幀包含20個時隙。暫定每5ms里面包含5個全下行時隙，三個全上行時隙和兩個特殊時隙。Slot3和Slot7為特殊時隙，配比為下行:GP:上行=10:2:2（符號配比格式32）子幀格式3.3物理層時頻資源目前，3GPP定義了56種常規(guī)CP的sl1-19不同的子載波間隔支持物理信道的能力不同，具體如下圖所示：子幀格式3.3物理層時頻資源1-19不同的子載波間隔支持物理信道的能力不同，具體如下圖所3.3物理層時頻資源1-20RE：頻域1個子載波，時域1個symbol.REG：頻域12個子載波，時域1個symbol.RB（Resourceblocks）：頻域12個連續(xù)子載波。根據(jù)RB在不同層的映射，其分為以下單位：CRB（Commonresourceblocks）：全局RB，用以指示資源所在的絕對位置，起始點為最低子載波，其表達式為：PRB（Physicalresourceblocks）：物理層RB，用以指示資源在某一特定傳輸帶寬時在傳輸帶寬內(nèi)的位置，其與CRB的關(guān)系如下：VRB（Virtualresourceblocks）：mac層RB，如果采用非交織的映射關(guān)系，則其與PRB的編號相同。CCE（Control-channelelement）：頻域6個REG。時頻資源單位：3.3物理層時頻資源1-20RE：頻域1個子載波，時域1個s頻域資源利用率3.3物理層時頻資源FR1各最大傳輸帶寬的RB配置FR1各最大傳輸帶寬保護頻帶配置（KHz）FR1各最大傳輸帶寬頻帶利用率FR2各最大傳輸帶寬的RB配置FR2各最大傳輸帶寬保護頻帶配置（KHz）FR2各最大傳輸帶寬頻帶利用率根據(jù)RB配置計算帶寬公式：

Bandwidth=NRB*12*SCS+2*Guardband+SCS為保證信號的均值為0，直流子載波不用于數(shù)據(jù)傳輸。5G頻段劃分頻域資源利用率3.3物理層時頻資源FR1各最大傳輸帶寬的RB目錄3.1系統(tǒng)架構(gòu)3.2空中接口及協(xié)議棧3.3物理層時頻資源3.4物理層信道與信號目錄3.1系統(tǒng)架構(gòu)3.2空中接口及協(xié)議棧3.3物3.4.1物理層功能對傳輸信道進行錯誤檢測并向高層指示;傳輸信道的FEC編碼/解碼;混合自動請求重傳軟合并;編碼的傳輸信道與物理信道的速率匹配;將編碼的傳輸信道映射到物理信道上;物理信道的功率分配;根據(jù)3GPPTS38.201、TS38.202中所述，物理層應(yīng)該執(zhí)行以下功能來提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)：物理信道的調(diào)制和解調(diào);頻率和時間同步;無線電特性測量和向高層指示;MIMO天線處理;射頻處理。3.4.1物理層功能對傳輸信道進行錯誤檢測并向高層指示;根下行物理信道1-24下行物理信號下行物理信號不承載來自于高層的信息：下行物理信道承載來自于高層的信號

，與LTE下行物理信道相比，少了PHICH與PCFICH兩個公共信道DM-RS：Demodulationreferencesignals，解調(diào)參考信號，用于PBCH和PDSCH。PT-RS：Phase-trackingreferencesignals，相位跟蹤參考信號CSI-RS：CSIreferencesignals，信道狀態(tài)信息參考信號PSS：Primarysynchronizationsignal，主同步信號SSS：Secondarysynchronizationsignal，輔同步信號參考信號同步信號物理廣播信道PhysicalbroadcastchannelPBCH物理下行控制信道PhysicaldownlinkcontrolchannelPDCCHPDSCH物理下行共享信道Physicaldownlinksharedchannel3.4.2下行物理信道和信號下行物理信道1-24下行物理信號下行物理信號不承載來自于高層3.4.2下行物理信道和信號1-25物理資源3GPPTS38.211為下行鏈路定義了以下天線端口：-以1000起始的天線端口用于與PDSCH相關(guān)的解調(diào)參考信號-以2000起始的天線端口用于與PDCCH關(guān)聯(lián)的解調(diào)參考信號-以3000起始的天線端口用于信道狀態(tài)信息參考信號-用于SS/PBCH塊傳輸?shù)奶炀€端口從4000開始3.4.2下行物理信道和信號1-25物理資源3GPPTS3.4.2下行物理信道和信號1-26物理廣播信道(PBCH)-傳送到/來自物理層的高層數(shù)據(jù);-CRC和傳輸塊錯誤指示;-FEC和速率匹配;-數(shù)據(jù)調(diào)制;-映射到物理資源;-多天線處理。功能：調(diào)制：QPSK編碼：POLAR3.4.2下行物理信道和信號1-26物理廣播信道(PBCH1-27物理下行控制信道(PDCCH)5GNR:引入CORESET(ControlResourceSET)概念，對應(yīng)PDCCH物理資源配置。CORESET頻域：包含一組PRBs,最小粒度為6RB;時域：長度為1-3個OFDM符合，在時隙中開始位置可配置；每個小區(qū)最多配置12個CORESET（0-11）NRPDCCH搜索空間：概念和LTE類似，UE盲檢PDCCH搜索空間發(fā)送的DCINRPDCCH最大盲檢次數(shù)：根據(jù)搜索空間配置和聚合等級、候選集配置，UE確定了PDCCH候選集位置，為避免UE盲檢次數(shù)過多，規(guī)范定義了不同子載波間隔下的一個時隙內(nèi)最大盲檢次數(shù)。子載波間隔大，時隙長度短，時隙內(nèi)候選集個數(shù)變少調(diào)制：QPSK物理下行控制信道由一個或多個控制信道單元（control-channelelement，CCE）組成，CCE數(shù)由TS38211Table7.3.2.1-1指示。AggregationlevelNumberofCCEs112244881616編碼：POLARNRPDCCH時頻位置：3.4.2下行物理信道和信號1-27物理下行控制信道(PDCCH)5GNR:引入COR1-28物理下行控制信道(PDCCH)PDCCH在物理層總體處理流程3.4.2下行物理信道和信號1-28物理下行控制信道(PDCCH)PDCCH在物理層總體3.4.2下行物理信道和信號1-29物理下行共享信道（PDSCH）功能：-傳送到/來自物理層的高層數(shù)據(jù);-CRC和傳輸塊錯誤指示;-FEC和速率匹配;-數(shù)據(jù)調(diào)制;-映射到物理資源;-多天線處理;-支持L1控制和Hybrid-ARQ相關(guān)信令。調(diào)制：QPSK，16QAM，64QAM和256QAM編碼：LDPCPDSCH資源通過PDCCHDCI1_0或DCI1_1調(diào)度，資源分配不能和SSB資源重疊，最多支持8層傳輸，一次做多同時調(diào)度2個TB傳輸塊。3.4.2下行物理信道和信號1-29物理下行共享信道（PD1-30物理下行共享信道（PDSCH）-時域資源PDSCH資源在時域上的分配可以動態(tài)變化，粒度可以到符號級。PDSCH時域資源映射類型分為typeA和typeB:PDSCH時域分配示例:TypeA常規(guī)CP下，在一個時隙內(nèi)，PDSCH占用的符號從{0,1,2,3}符號位置開始，符號長度3-14個符號（不能超過時隙邊界）；適用場景：大帶寬場景，典型的分配為時隙內(nèi)符號0-2為PDCCH,符號3-13為PDSCH,即占滿整個時隙，因此typeA也通常稱為基于時隙的調(diào)度。

TypeB常規(guī)CP下，在一個時隙內(nèi)，PDSCH占用的符號從0-12的符號位置開始，符號長度{2,4,7}個符號（不能超過時隙邊界）；適用場景：PDSCH起始符號位置可以靈活配置，分配符號數(shù)量少，時延短，適用于低時延場景，因此typeA也通常稱為基于minislot或者nonslotbased的調(diào)度。

3.4.2下行物理信道和信號1-30物理下行共享信道（PDSCH）-時域資源PDSCH資3.4.2下行物理信道和信號1-31物理下行共享信道（PDSCH）-頻域資源和LTE類似，NR的PDSCH信道頻域資源分配，支持基于位圖分配和基于RIV的分配，不再支持比較復(fù)雜的LTEtype1型支持分配。LTE資源分配類型NR資源分配類型分配方法Type0Type0位圖BitmapType1N/A位圖BitmapType2Type2RIV(開始RB+連續(xù)RB長度）3.4.2下行物理信道和信號1-31物理下行共享信道（PD3.4.2下行物理信道和信號1-32物理下行共享信道（PDSCH）

UE按照DCI中5bit的MCS字段確定調(diào)制階數(shù)和目標(biāo)碼率（R），根據(jù)DCI中的RV字段確定冗余版本RVUE根據(jù)分配的層數(shù)，分配的PRB個數(shù)確定傳輸塊大小TBS：NR的下行PDSCH信道編碼效率不超過0.95；LTE的下行PDSCH信道編碼效率不超過0.932MSC/目標(biāo)碼率/TBS/RV確定：CodeWord和TB塊個數(shù)RRC高層信令中配置maxNrofCodeWordsScheduledByDCI用于指示一次DCI調(diào)度的碼字個數(shù)。在maxNrofCodeWordsScheduledByDCI=2，且使用DCI1_1調(diào)度，且IMCS=26andrvid=1時，表示調(diào)度了兩個TB傳輸塊。其他情況都是單TB傳輸塊。雙傳輸塊時，TB1和TB2映射到CodeWord0和CodeWord1；單傳輸塊時，固定映射到CodeWord03.4.2下行物理信道和信號1-32物理下行共享信道（PD1-33物理下行共享信道（PDSCH）3.4.2下行物理信道和信號1-33物理下行共享信道（PDSCH）3.4.2下行物理信3.4.2下行物理信道和信號1-34.物理廣播信道(PBCH)-傳送到/來自物理層的高層數(shù)據(jù);-CRC和傳輸塊錯誤指示;-FEC和速率匹配;-數(shù)據(jù)調(diào)制;-映射到物理資源;-多天線處理。功能：調(diào)制：QPSK編碼：POLAR同步信號PSS：主同步信號(Primarysynchronizationsignal)SSS：輔同步信號（Secondarysynchronizationsignal）PCI：物理小區(qū)ID5GNR系統(tǒng)提供1008個物理層小區(qū)ID(即PCI),通過下式給定：

其中：

且：

3.4.2下行物理信道和信號1-34.物理廣播信道(PBC3.4.2下行物理信道和信號1-35SSB（SS/PBCHblock）在5GNR中，主同步信號（PSS）、輔同步信號（SSS）和PBCH共同構(gòu)成一個SSB（SS/PBCHblock），SSB在時域上共占用4個OFDM符號，頻域共占用240個子載波（20個PRB）。ChannelorsignalOFDMsymbolnumberSubcarriernumberlkrelativetothestartofanSS/PBCHblockrelativetothestartofanSS/PBCHblockPSS056,57,…,182SSS256,57,…,182Setto000,1,…,55,183,184,…,236248,49,…,55,183,184,…,191PBCH1,30,1,…,23920,1,…,47,192,193,…,239DM-RSforPBCH1,3

2

3.4.2下行物理信道和信號1-35SSB（SS/PBCH3.4.2下行物理信道和信號1-36SSB（SS/PBCHblock）3.4.2下行物理信道和信號1-36SSB（SS/PBCH3.4.2下行物理信道和信號1-37SSB（SS/PBCHblock）-時域特性從時域上看，SSB塊在一個周期5ms(半幀）內(nèi)，可以發(fā)送多次；在實現(xiàn)上，基站可以采用空間波束掃描的方式發(fā)送SSB,例如一個SSB發(fā)送機會對應(yīng)一個波束。對于SSB塊，協(xié)議規(guī)定了不同頻段，不同子載波間隔情況下，SSB在一個周期內(nèi)的發(fā)生分布樣式；UE解調(diào)PBCH信道后，得到SSB快的索引位置，即可得到時域相關(guān)信息。3.4.2下行物理信道和信號1-37SSB（SS/PBCH3.4.2下行物理信道和信號1-38參考信號DM-RS：解調(diào)參考信號，用于PBCH和PDSCH、PDCCH。PT-RS：相位跟蹤參考信號，用于PDSCHCSI-RS：信道狀態(tài)信息參考信號3.4.2下行物理信道和信號1-38參考信號DM-RS：解1-39DM-RSLTE中的參考信號（解調(diào)相關(guān)）5GNR中的參考信號（解調(diào)相關(guān)）下行方向?qū)BCH/PCFICH/PHICH/PDCCH等物理信道，UE使用CRS對PDSCH信道，UE使用CRS，也可以配置UE-SpecificRS對EPDCCH（R12）/MPDCCH（R13），使用DM-RS上行方向?qū)USCH/PUCCH基站使用DM-RS下行方向PBCH/PDCCH/PDSCH，使用DM-RS上行方向PUSCH/PUCCH，基站使用DM-RSDM-RS解調(diào)參考信號：用于接收端（基站或者UE）進行信道估計，用戶物理信道的解調(diào)3.4.2下行物理信道和信號1-39DM-RSLTE中的參考信號（解調(diào)相關(guān)）5GNR中物理上行共享信道PhysicaluplinksharedchannelPUSCH

AddYourTextAddYourTextAddYourText物理隨機接入信道Physicalrandom-accesschannelPRACH物理上行控制信道PhysicaluplinkcontrolchannelPUCCH上行物理信道1-40上行物理信號上行物理信號不承載來自于高層的信息：上行物理信道承載來自于高層的信息DM-RS：Demodulationreferencesignal，解調(diào)參考信號，用于PUCCH和PUSCH。PT-RS：Phase-trackingreferencesignals，相位跟蹤參考信號SRS：Soundingreferencesignal，探測參考信號參考信號3.4.3上行物理信道和信號物理上行共享信道PUSCHAddYourTextA3.4.3上行物理信道和信號1-41物理資源3GPPTS38.211為上行鏈路定義了以下天線端口：-以1000起始的天線端口用于與PUSCH相關(guān)的解調(diào)參考信號-與2000起始的天線端口用于與PUCCH相關(guān)聯(lián)的解調(diào)參考信號-用于PRACH的天線端口40003.4.3上行物理信道和信號1-41物理資源3GPPTS1-42物理隨機接入信道(PRACH)NR支持兩種長度的隨機接入（RandomAccess）前綴。長序列長度為839，可以運用在1.25KHz和5KHz子載波間隔上；短序列長度為139，可以運用在15KHz，30KHz，60KHz和120KHz子載波間隔上。長前綴支持基于競爭的隨機接入和非競爭的隨機接入；而短前綴只能在非競爭隨機接入中使用。長序列短序列NR支持4種長度為839的Preamble的PRACH格式：PRACHFormat0/1/2/3子載波間隔{1.25,5}kHz,支持非限制集，限制集A,限制集B長前綴僅FR1(低頻）時支持，長序列的PRACH子載波間隔直接和Format格式對應(yīng)，無需另外配置。NR支持9種長度為139的Preamble的PRACH格式，子載波間隔為{15,30,60,120}KHz。短序列PRACH僅支持非限制集。FR1(低頻）時支持15KHz，30KHz；FR2（高頻）時支持60KHz，120KHz。3.4.3上行物理信道和信號1-42物理隨機接入信道(PRACH)NR支持兩種長度的隨機1-43物理隨機接入信道(PRACH)-時頻特性時域特性頻域特性對于長序列PRACH配置（低頻）時，PRACH時長為1/3/3.5ms.FDD或者SUL時：PRACH的時域配置比較靈活，約束少，可以稀疏配置也可以密集配置TDD時：Format0/3(1ms)，時域優(yōu)先配置在子幀9（和上下行子幀配置有關(guān)）；在PRACH密集配置時，可以配置在子幀4/9(和上下行子幀配置有關(guān)）；在非常密集配置時，也可以配置在多個子幀上。Format1（3ms）,配置在子幀7.Format2（3.5ms）,配置在子幀6（符合0），在密集配置時，也可以從配置在子幀6（符號7）開始，節(jié)省了前面7個符號位置。NR與LTE相似之處：如PRACH和PUSCH子載波間隔分別為1.25和15kHz時，PRACH占用864子載波，對應(yīng)6個PUSCHRB。實際發(fā)送使用839個子載波。和LTE差異之處：NR中頻域上可以配置多個頻域FDM的PRACHOccasion(1/2/4/8);要考慮上行不同子載波間隔下中心頻率的偏移；頻域資源偏移配置，LTE上相對于上行帶寬邊緣，而NR中相對于上行初始BWP.3.4.3上行物理信道和信號1-43物理隨機接入信道(PRACH)-時頻特性時域特性頻域1-44NRPRACH信道和小區(qū)覆蓋半徑根據(jù)PRACH信道格式分析小區(qū)支持的最大覆蓋半徑，需要考慮用戶間干擾和符號間干擾。用戶間干擾——基站接收到的小區(qū)最遠(yuǎn)用戶的PRACH最后時域位置，不能和下一個上下行資源沖突。PRACH信道GAP時長可以保護用戶間干擾。符號間干擾——小區(qū)最遠(yuǎn)用戶的PRACH發(fā)送信號經(jīng)過空中無線信道多徑傳輸后，符號之間的干擾不能超過CP時長保護的范圍。這個和空口信息模型相關(guān)，通常按照通用模型計算。按不同計算標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果會存在小的偏差。小區(qū)中循環(huán)移位的大小Ncs和小區(qū)最大覆蓋半徑之間也有關(guān)系。通常情況下，是根據(jù)PRACH格式和規(guī)劃的小區(qū)覆蓋半徑，來規(guī)劃Ncs的大小，不是用Ncs的值來限制小區(qū)最大覆蓋半徑。PRACH信道-小區(qū)覆蓋半徑3.4.3上行物理信道和信號1-44NRPRACH信道和小區(qū)覆蓋半徑PRACH信道-小NRPRACH小區(qū)覆蓋半徑NR中PRACH信道格式和所支持的小區(qū)最大半徑關(guān)系，按照以上原則來分析，這里不詳細(xì)計算。參考結(jié)果如下：1-45短序列格式，以SCS=15kHZ為例PRACH信道-小區(qū)覆蓋半徑3.4.3上行物理信道和信號NRPRACH小區(qū)覆蓋半徑1-45短序列格式，以SCS=13.4.3上行物理信道和信號物理上行控制信道(PUCCH)PUCCH攜帶上行控制信息（UplinkControlLink，UCI）從UE發(fā)送給gNB。根據(jù)PUCCH的持續(xù)時間和UCI的大小，一共有5種格式的PUCCH格式：PUCCHformatLengthinOFDMsymbolsNumberofbits01–2≤214–14≤221–2>234–14>244–14>2UCI攜帶的信息如下：CSI（ChannelStateInformation）ACK/NACK調(diào)度請求（SchedulingRequest）調(diào)制：BPSKQPSK編碼：POLARPUCCH種類信道描述PUCCH0用于發(fā)送HARQ的ACK/NACK反饋，也可以攜帶SR信息；

發(fā)送的信息bit為1或者2個（對應(yīng)調(diào)度的PDSCH信道兩個Codeword時）

在頻域上占用一個RB，在時域上占用1-2個符號PUCCH1屬于長PUCCH，在時域占用符號個數(shù)4-14個，承載的信息bit最多2個，用于HARQ的ACK/NACK反饋，也可以攜帶SR信息；

在頻域上占用1個RBPUCCH2PUCCH0和1所攜帶的信息bits少，UCIbits<=2bits;

PUCCH2/3/4所攜帶的信息bits較多，UCIbits>2bits，信息bit需要經(jīng)過編碼等過程

當(dāng)UCI信息長