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文档简介
LTE复用与信道编码2023/2/41目录010203通用流程上行传输信道和控制信息下行传输信道和控制信息2023/2/42通用流程流程图2023/2/43A:传输块比特数L:CRC长度B:附加CRC后的传输块大小C:码块总数B’:码块分割且每个码块附加24位CRC后的总比特K+:大码块大小C+:大码块总数K-:小码块大小C-:小码块大小F:填充比特总数UE:用户或终端eNB:基站通用流程
产生CRC校验比特的循环生成多项式有:
gCRC24A(D)=[D24+D23+D18+D17+D14+D11+D10+D7
+D6+D5+D4+D3+D+1]
gCRC24B(D)=[D24+D23+D6+D5+D+1]L=16:gCRC16(D)=[D16+D12+D5+1]L=8:gCRC8(D)=[D8+D7+D4+D3+D+1]
CRC比特直接附加在传输块输入比特后面CRC长度L=24:CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联目的:用于接收端判断传输块是否被正确接收ALB2023/2/44数据包的检错Turbo译码的提前停止通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/45Turbo内交织参数交织深度[40,6144],且都是8的倍数,是因为要考虑LTE业务信道字节对齐码块分割只针对Turbo码Turbo编/译码器要根据Turbo码内交织器参数进行内交织/解交织,所以要在编码前对码块长度进行限定,最大为6144bit。如果添加完CRC后的传输块比特长度B大于6144时,就要进行码块分割操作,所以只针对适合Turbo码的长数据。通用流程原因CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/46过程传输块可能被分割成若干个码块,但码块大小只有2种。K+,K-是交织参数表里相邻两个数,也代表分割的码块的两种大小。为什么?只有当所有分段码块正确译码时,才认为传输块被正确接收,所以性能最差的码块决定整个传输块的性能通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/47目的:用于接收端Turbo译码的早停操作,即当接收端判断任意一个码块被错误接收时,所有码块都停止译码,并立即请求重传。注:传输块不需要分割即只有一个码块时,不用再附加24bit,只要在传输块开头填充比特以满足交织参数。注:咬尾卷积码不用交织,也就不用满足交织参数,也就不用填充比特了24bit传输顺序:先传输小码块,再传输大码块CRC24ACRC24B通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/48传输信道控制信息通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/49因为对于每一个码块的编码处理是一样的,所以针对一个给定码块进行讨论,用表示输入编码模块的比特序列,用表示编码输出比特序列,i表示编码输出流的序号,与码率有关,比如码率为1/3,i=0、1、2
编码方案咬尾卷积码Turbo码针对控制信道等较短数据包,码率1/3,D=K针对业务信道,码率1/3,D=K+4约束长度为7,码率为1/3移位寄存器初始值为输入比特的最后6个比特,使得初始状态和最终状态相同,同时告知编码器一个信息:码块传输完成通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/410Turbo码码率1/3传输函数G(D)=,g0(D)=1+D2+D3,g1(D)=1+D+D3.移位寄存器的初始值为0,注:0号码块如果前面有填充比特,则在输入turbo编码器时将F个填充比特设置为0,同时不管结果如何,将第1和第2条输出比特流对应的F个比特设置为NULL通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/411Turbo码因为移位寄存器初始值为0,所以当一个码块编码完成后,移位寄存器的值要归0,因此需要进行迫零处理所以turbo的D=K+4通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/412Turbo码内交织器能获得更好的纠错性能,支持业务信道的最大并行无冲突译码通用流程CRC计算码块分割信道编码
速率匹配码块级联2023/2/413速率匹配仍然是以码块为单位进行,不同编码的速率匹配方式不一样,但差异不大,这里主要阐述turbo编码传输信道速率匹配方式,然后讲下咬尾卷积码的不同之处通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/414子块交织器
KΠ与D的关系?D已知,且KΠ是不小于D的最小整数,这样就能得出即为矩阵的行数,就是要找一个能存储D比特的最小的32列矩阵矩阵列如果KΠ>D,在头部添加个虚比特,使得yk=<NULL>,k=0,1,…,ND
–1。然后(k=0,1,…,D-1),接下来就是逐行写入比特序列通用流程CRC计算码块分割信道编码
速率匹配码块级联2023/2/415接下来就要进行交织,turbo码中系统比特流和第一校验比特流交织方式一样,第二校验比特流不同根据上表,进行列间置换,P(j)表示第j个变换列的原始列位置,置换后原来的16列置换后逐列读取,输出得到先偶数列,后奇数列通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/416咬尾卷积码的三个比特流交织方式相同,与turbo码的不同之处在于列间置换模式不同先奇数列,后偶数列通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/417比特收集,选择及裁剪系统比特流依次输入到缓冲器的系统比特流区,两个校验比特流交错输入到校验比特流区。咬尾卷积码中两个校验比特流依次输入的通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/418NIR:传输块软缓存大小Ncb
:第r个码块软缓存大小C:分割的码块数DL-SCH和PCH传输信道UL-SCH和MCH传输信道下行业务信道进行速率匹配时,要根据终端的能力,计算缓冲器大小上行业务信道因为基站的存储空间大,因此不需要限制缓冲器长度Nsoft是用户根据其等级上报软信道比特的总数目,表示本用户能够支持的存储空间,见下表
,Kw=3KΠ通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/419UECategoryMaximumnumberofDL-SCHtransportblockbitsreceivedwithinaTTI(Note)MaximumnumberofbitsofaDL-SCHtransportblockreceivedwithinaTTITotalnumberofsoftchannelbitsNsoftMaximumnumberofsupportedlayersforspatialmultiplexinginDLCategory110296102962503681Category2510245102412372482Category31020487537612372482Category41507527537618270722Category529955214977636672004Category6301504149776(4layers)75376(2layers)36541442or4Category7301504149776(4layers)75376(2layers)36541442or4Category82998560299856359827208NOTE: Incarrieraggregationoperation,theDL-SCHprocessingcapabilitycanbesharedbytheUEwiththatofMCHreceivedfromaservingcell.IfthetotaleNBschedulingforDL-SCHandanMCHinoneservingcellatagivenTTIislargerthanthedefinedprocessingcapability,theprioritizationbetweenDL-SCHandMCHisleftuptoUEimplementation.KC=5等级6和7下行物理层参数一样,但上行不一样KC=2其余情况KC=1Nsoft
KC通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联2023/2/420KMIMO
假如终端被配置成基于传输模式3,4,8,9,10接收PDSCH传输KMIMO=2,其他情况KMIMO=1MDL_HARQ
FDD,
MDL_HARQ=8TDD,
MDL_HARQ由上下行配置决定。如果UE配置有不止一个服务小区,且至少有2个服务小区有不同的UL/DL配置,取大的DL-ULConfigurationSwitch-pointperiodicitySubframenumber012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUDMlimit8通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联第r个码块速率匹配输出序列,k=0,1,...,E-1。rvidx
:这次传输的冗余版本号(0,1,2,3),用来指示从缓存区的哪个位置读取数据G:一个传输块可用于传输的全部比特数2QPSKQm
:调制阶数416QAM664QAM
2,针对发射分集
NL=
一个传输块映射的层数,其他情况这样就得出了速率匹配输出序列的长度Er是码块序号2023/2/421如果不能平均分配给每个码块,后面的y个码块速率匹配多1个符号通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联接下来可以说明一下速率匹配的过程:长度为Kw=3KΠ的比特流wk先输入到循环缓存器,不同终端等级不同,存储能力不同,等级低的终端存储器不能存储所有比特,多余的就扔掉,4个冗余版本均匀地分布在循环缓冲器中,接着从高层配置的的冗余版本对应的比特wk0开始从缓冲器中逐位读取(跳过伪比特,包括子块交织中的伪比特和码块分割时的填充比特),直至达到预定的比特数E,如果没达到,从wk0处继续循环读取。LTE中通过定义RV=0允许系统比特打孔以跳过CB的前两个系统列,导致大约6%的系统比特被打掉,确保了高码率的性能。因此,为了具有系统比特打孔和均匀间隔RV,4个RV起点在2、26、50、74列的顶部2023/2/422通用流程CRC计算码块分割信道编码速率匹配码块级联咬尾卷积码,因为控制信道比特流短,软缓存大小就是Kw=3KΠ,从缓冲器的头部开始逐位读取(跳过伪比特),可循环重复,直至达到预定比特数E。2023/2/423通用流程CRC计算码块分割信道编码
速率匹配码块级联速率匹配操作是针对码块进行的,接下来就是要将速率匹配后的所有码块级联起来,就是将第0个码块~最后一个码块的速率匹配后的比特流依次输出2023/2/424上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息在一个上行小区上,UL-SCH传输信道的处理结构如图所示每个小区,在每个传输时间间隔内(TTI=1ms),最多有两个传输块的数据到达编码单元2023/2/425上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息错误检测的第一个CRC长度规定为24,用生成多项式gCRC24A(D)Turbo码参考通用流程2023/2/426上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息这里先介绍下LTE物理层的几个基本概念:传输块(TB):一个传输块就是包含MACPDU的一个数据块,这个数据块会在一个TTI上传输,也是HARQ重传的单位。无论上行还是下行,一个TTI内最多传输两个传输块。码字:包含了CRC,经过编码,速率匹配和马块级联后的数据块,一个码字对应一个传输块。层:预编码模块的输入叫层,每个层代表一个在空间域或波束域独立传输的数据流。层的数目等于信道的秩,码字的数量总是不大于层的数量。层映射:码字数量和层的数量不相等,所以需要层映射,按照层映射矩阵将码字流重新映射到多个层上。预编码:根据预编码矩阵将层映射到天线端口上。层映射与预编码实际上是“映射码字到发送天线”过程的两个的子过程传输块个数=码字个数≤
秩≤天线端口数2023/2/427上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息控制信息的信道编码进入编码单元的控制信息有:信道质量信息(CQI或PMI)HARQ-ACK秩指示RI不同的编码符号数决定不同的码率O:控制信息比特数Q’:每层的调制编码符号数不同的控制信息用上下标标记ACK/NAK输出的编码比特:CQI输出的编码比特:RI编码后的序列:2023/2/428上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息CQIindexmodulationcoderatex1024efficiency0outofrange1QPSK780.15232QPSK1200.23443QPSK1930.37704QPSK3080.60165QPSK4490.87706QPSK6021.1758716QAM3781.4766816QAM4901.9141916QAM6162.40631064QAM4662.73051164QAM5673.32231264QAM6663.90231364QAM7724.52341464QAM8735.11521564QAM9485.5547CQI:反映PDSCH信道的质量,0最差,15最好,用4bit来表示。UE在PUSCH/PUCCH上发送CQI到eNB,eNB得到这个CQI,就能知道当前PDSCH的信道状况,可以进行相应的调度,也是LTE下行自适应调制(AMC)的依据,简而言之,信道质量好,eNB多发数据,信道质量差,eNB少发数据。2023/2/429上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息RI:秩指示,用来指示PDSCH的数据层数,在LTE-Advanced中,下行端口数从4个扩展到8个,最大支持8发8收的空间复用,上行从单端口扩展到4端口的空间复用。层映射预编码2023/2/430上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息HARQ-ACK:混合式自动重传请求,是一种结合FEC(前向纠错)与ARQ方法的技术。FEC通过添加冗余信息,使得接收端能够纠正一部分错误,从而减少重传的次数。对于FEC无法纠正的错误,接收端会通过ARQ机制请求发送端重发数据。接收端使用检错码,通常为CRC校验,来检测接收的数据包是否出错。如果无错,则发送一个肯定的确认(ACK);如果出错,则接收端会丢弃数据包,并发送一个否定的确认(NACK)给发送端,发送端收到NACK后,会重发相同的数据。通过使用HARQwithsoftcombining,接收到的错误数据包会保存在一个HARQbuffer中,并与后续接收到的重传数据包进行合并,从而得到一个比单独解码更可靠的数据包。然后对合并后的数据包进行解码,如果还是失败,则再请求重传,再进行软合并。根据重传的bit信息与原始传输是否相同,HARQwithsoftcombining分为Chasecombining和incrementalredundancy(IR,增量冗余)两类。Chasecombining中重传的bit信息与原始传输相同;增量冗余中重传的bit信息不需要与原始传输相同。这里我们只介绍增量冗余,因为LTE中使用的是这种机制。在增量冗余中,每一次重传并不需要与初始传输相同。相反,会生成多个codedbit的集合,每个集合都携带相同的信息。每当需要重传时,通常会传输与前一次不同的codedbit集合,接收端会把重传的数据与前一次传输的数据进行合并。每次重传的codedbit集合称为一个冗余版本(RedundancyVersion,RV)2023/2/431上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息由于重传可能携带了不包含在前次传输中的额外奇偶校验比特(paritybit),所以重传的码率会降低。每次重传可以包含与初始传输数目不同的codedbit,且不同重传的调制方式也可以不同。2023/2/432上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息如果初传(注意:这里是“第一次传输”)的接收质量很差或根本没收到,此时重传只带paritybit的RV不如重传包含全部(或部分)systematicbit的RV来得性能好。这里有两种不同的否定应答:NACK和DTX。NACK要求重传额外的paritybit,而DTX要求重传systematicbit。总之,基于之前传输尝试的信号质量来决定重传中包含多少systematicbit和paritybit是很重要的。
HARQ是通过校验CRC来判断接收到的数据包是否出错,并且校验CRC是在软合并之后进行的。
HARQ功能同时跨越物理层和MAC层。其中发送端生成不同的redundancyversion(选用哪个RV是由MAC层告诉物理层的)以及接收端软合并是由物理层负责的。在接收端,HARQbuffer通常位于物理层中,这是因为物理层需要对接收到的数据进行软合并和解码处理。2023/2/433上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息HARQ-ACK的编码过程已知HARQ-ACK的比特数为O或OACK,先计算出每层的调制编码符号数Q’。不同数目的传输块有不同的计算方法发送HARQ-ACK或RI的PUSCH中1个传输块::当前子帧内传输块占用的子载波数
:初始(相对于重传来说)PUSCH传输时每帧(2个时隙)相同传输块占用的SC-FDMA符号数,DMRS频率时间用户A用户B用户C子载波在任一调度周期中,一个用户分得的子载波必须是连续的LTE上行多址方式SC-FDMA侦听参考信号,位于子帧的最后一个符号,取1或02023/2/434上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息,码块数,第r个码块大小从相同传输块的初始PDCCH或EPDCCH中获得。2个传输块:两个传输块中取小的调制阶数2023/2/435上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息or02.00012.50023.12534.00045.00056.25068.000710.000812.625915.8751020.0001131.0001250.0001380.00014126.000151.0第一列是高层标记的索引用于单码字PUSCH传输用于多码字PUSCH传输2023/2/436上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息已经确定好编码比特个数,也就是码率,接下来就可以阐述编码的具体过程了,不过在这之前,按照顺序先说明下,要编码的HARQ-ACK比特序列是如何形成的。在这之前先简单介绍一个概念:载波聚合为了满足LTE-A下行峰速1Gbps,上行峰速500Mbps的要求,需要提供最大100MHz的传输带宽,但由于这么大带宽的连续频谱的稀缺,LTE-A提出了载波聚合的解决方案。载波聚合(CarrierAggregation,CA)是将2个或更多的成员载波(ComponentCarrier,CC)聚合在一起以支持更大的传输带宽(最大为100MHz),每个CC最大带宽为20MHz。为了高效地利用零碎的频谱,CA支持不同CC之间的聚合:相同或不同带宽的CCs同一频带内,邻接或非邻接的CCs不同频带内的CCs2023/2/437上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息PrimaryCell(PCell):主小区是工作在主频带上的小区。UE在该小区进行初始连接建立过程,或开始连接重建立过程,在切换过程中该小区被指示为主小区,肯定存在。SecondaryCell(SCell):辅小区是工作在辅频带上的小区。一旦RRC连接建立,辅小区就可能被配置以提供额外的无线资源,没有配置CA就不存在。ServingCell:处于RRC_CONNECTED态的UE,如果没有配置CA,则只有一个ServingCell,即PCell;如果配置了CA,则ServingCell集合是由PCell和SCell组成。2023/2/438上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息
R10版本UE支持CA,能够同时发送和接收来自多个CC(对应多个servingcell)的数据,比方说:原本只能在一条大道(cell或cc)上运输的某批货物(某UE的数据),现在通过CA能够在多条大道上同时运输。这样,某个时刻可以运输的货物量(吞吐量)就得到了明显提升。每条大道的路况可能不同(频点、带宽等),路况好的就多运点,路况差的就少运点。
每个CC对应一个独立的Cell。配置了CA的UE与1个PCell和至多4个SCell相连。某UE的PCell和所有SCell组成了该UE的ServingCell集合(至多5个)。ServingCell可指代PCell也可以指代SCell。
PCell是UE初始接入时的cell,负责与UE之间的RRC通信。SCell是在RRC重配置时添加的,用于提供额外的无线资源。
PCell是在连接建立时确定的;SCell是在初始安全激活流程之后,通过RRC连接重配置消息添加/修改/释放的。
每个CC都有一个对应的索引,primaryCC索引固定为0,而每个UE的secondaryCC索引是通过UE特定的RRC信令发给UE的。某个UE聚合的CC通常来自同一个eNodeB且这些CC是同步的。当配置了CA的UE在所有的ServingCell内使用相同的C-RNTI(小区无线网络临时标识)。2023/2/439上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息FDD多个下行小区反馈的HARQ-ACK按照下行小区索引,从小到大,依次级联而成配置传输模式{1,2,5,6,7}的小区只反馈1bitHARQ-ACK,其余模式的小区反馈与两码字对应的2bitHARQ-ACK小区0(码字0)小区0(码字1)小区1小区2小区3(码字0)小区3(码字1)TDDUE被配置成PUCCHFormat3,PUCCHformat3:可支持至多5个servingcell且UE在每个servingcell都配置了MIMO的场景,即反馈2bitHARQ-ACK多个下行小区,多个下行子帧反馈的HARQ-ACK级联而成,但要根据绑定前HARQ-ACK的比特数k(不一定等于,无下标表示数目,有下标才表示比特)来选择如何形成ACK比特序列。【举例】2023/2/440上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息2bit2bit2bit1bit1bit1bit2bit小区0小区1小区2小区3子帧【举例】k=11接下来就可以根据k的大小来选择了,以20为标准k≤20执行HARQ-ACK的复用一种边框色代表一个小区,一种底色代表一个子帧注:这个序列还不是最后要进行编码的HARQ-ACK比特序列,还要进一步操作【举例】…….2023/2/441上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息K>20空间绑定用于所有小区的所有子帧,执行执行HARQ-ACK的复用【举例】…….二进制与操作注:这个序列还不是最后要进行编码的HARQ-ACK比特序列,还要进一步操作一种边框色代表一个小区,一种底色代表一个子帧最后一步即可得到要编码的HARQ-ACK比特序列一一对应偶数为在前,奇数位在后2023/2/442上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息Q’是调制编码符号数,已计算出,是ACK比特的编码比特数(确定值):ACK比特数,有下标才表示ACK比特之前先根据ACK的比特数计算出ACK的编码比特数,接下来继续根据ACK的比特数选择不同的编码方案两个ACK比特来自于空间复用的两个码字,或载波聚合中两个下行小区,或是TDD中两个下行子帧的反馈注:这里只是第一步编码已编码的HARQ-ACK块2023/2/443上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息上面1或2比特HARQ-ACK的编码只是第一步,要达到要求的编码比特数还要进一步处理。对于FDD或TDDHARQ-ACK复用模式上面已编码的HARQ-ACK块重复级联构成最终的编码比特序列最后一个HARQ-ACK码块的级联可以只是前面部分比特,只要使最终的全部比特数为对于TDDHARQ-ACK绑定模式首先像复用模式中级联得到,但这不是最终的编码比特序列,还需要进行加扰。扰码序列如下表所示,用哪个扰码序列由
决定,见TS36.213第88页。2023/2/444上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息具体加扰过程:1,1bitACK首先定义m=3,2bitACK【举例】1bitACK,
Qm=4,为例2023/2/445上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息“x”和“y”是为了对ACK比特加扰,使携带ACK信息的调制符号的欧氏距离最大化iMi,0Mi,1Mi,2Mi,3Mi,4Mi,5Mi,6Mi,7Mi,8Mi,9Mi,100110000000011111000000112100100101113101100001014111100010015110010111016101010101117100110011018110110010119101110100111010100111011111110011010112100101011111311010101011141000110100115110011110111611101110010171001110010018110111110001910000110000201010001000121110100000112210001001101231110100011124111110111102511000111001261011010011027111101011102810101110100291011111110030111111111113110000000000(32,O)分组码相当于用32×O的矩阵乘以O×1的矩阵得到32×1矩阵比如,有6个ACK比特,分别与表格第一行前6个二进制数模2乘,6个数再模2加起来就得到第一个编码比特,接下来的31行也是如此操作,这样就得到了一个32bit的序列这里也可以看出超过11个的ACK比特不能直接用这个方法了。32bit32bit循环重复比如,32bit的序列重复一次
,
32bit的序列后面再重复前16bit,就得到最终的码字序列说明这个累加是模2加2023/2/446上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息因为比特数大于11,所以不能直接用(32,O)分组码,可以将ACK比特序列平均分成2半,然后分别用(32,O)分组码编码,得到两个32bit的序列,分别循环重复成最终码字的前一半和后一半,最后级联即可得到。循环重复(32,O)级联注:与流程图上的输出不一样2023/2/447上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息当HARQ-ACK信息在一个给定PUSCH中要和UL-SCH复用时,
HARQ-ACK在PUSCH的所有传输块的所有层被复用。对于一个给定的传输块,HARQ-ACK信息的信道编码输出的是矢量序列。将编码比特序列调制成编码符号序列,UL-SCH传输块映射的层数NL,每层上有相同的编码符号,所以应复制NL次以Qm=4为例[…]=[…]=[…]=NLNLNL……长度为的列矢量这样,HARQ-ACK最终的编码矢量输出就得到了2023/2/448区别在于只用复用模式的方式即可上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息RI的编码过程RI的编码比特数目的计算公式是和HARQ-ACK的公式一样整个过程与HARQ-ACK非常相似,可参照HARQ-ACK处理方法RI比特序列形成过程每个小区反馈的RI按小区索引从小到大的顺序级联,或是每个小区的每个CSI进程反馈的RI按索引从小到大顺序依次级联根据RI比特数选择不同的编码方式看HARQ2023/2/449上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息RI比特映射到RI用来反映层映射的层数2023/2/450上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息CQI的编码过程先确定CQI的编码比特数,:每层的调制编码符号数
“x”是IMCS最高的传输块的索引,两传输块IMCS相同,取x=1,即第一个传输块O:CQI/PMI比特数L:CRC比特数51MCSIndex
ModulationOrder
TBSIndex
RedundancyVersion
rvidx020012102220323042405250626072708280929010210011410012411013412014413015414016415017416018417019418020419021619022620023621024622025623026624027625028626029reserved1302313假如RI不传输2023/2/4上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息UL-SCH数据信息比特数CQI比特序列的形成方式和RI一样因为HARQ-ACK是覆盖数据上去的,所以这里没有减去HARQ-ACK的编码比特数CQI的比特数OO≤11,用(32,O)分组码编码O>11,经CRC附加,信道编码和速率匹配
最后输出2023/2/452上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息数据和控制信息的复用
是长度的列矢量在一个上行小区的一个子帧内传输多个传输块,CQI/PMI只在IMCS
最高的传输块中和数据复用,要是两个传输块IMCS相等,就选第一个传输块的数据复用。先放置CQI列矢量,再放置数据列矢量,即前面CQI,后面是数据,用于接下来的交织映射2023/2/453上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息信道交织先确定一帧内每层的调制编码符号数注:并没有包括HARQ-ACK已知一帧内可用的符号数为12或11,求出占用的子载波数2023/2/454上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息信道交织1.有RI传输的话,先映射RI,从最后一行子载波开始写入下表指示的列2.从第一行子载波第一个符号开始跳过RI映射矢量序列3.有HARQ-ACK传输的话,ACK从最后一行子载波开始写入下表指示的列,同时覆盖掉对应位置上的数据2023/2/455按行写入,按列输出上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息信道交织注:2个传输块的话,只有1个有CQI,与CQI不同,如果一个小区一帧内有2个UL-SCH传输块,HARQ-ACK、RI和两个传输块的数据都要复用2023/2/456上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息数据以测量指示,调度请求及HARQ确认指示的形式到达编码单元有三种形式的信道编码:HARQ-ACK,在PUCCHformat3上传输的HARQ-ACK和周期性CSI的组合,包括带有调度请求的情况在PUCCHformat2上传输的CQI/PMI在PUCCHformat2/2a/2b上传输的CQI/PMI和HARQ-ACK的组合2023/2/457上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息HARQ-ACK的信道编码:当PUCCHformat3用于HARQ-ACK的传输时,包括调度请求和/或周期性CSI可能并行传输的HARQ-ACK反馈比特的数量,即调度请求的比特数OSR=1或0周期性CSI的比特数OCSI都是由高层配置2023/2/458上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息HARQ-ACK的信道编码如何得到?FDD与之前讲的一样TDD只是在选择如何得到HARQ-ACK比特序列的标准上略有不同。首先也要先统计所有小区所有子帧反馈的HARQ-ACK比特总数,这里包括绑定前比特数k
和绑定后比特数kb,这个和之前讲的一样当且,或且,或且时
,就跟前面k≤20一样处理得到比特序列否则,跟前面k>20一样处理得到比特序列接下来可以得到序列2023/2/459上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息HARQ-ACK的信道编码如果有调度请求RS,周期性CSI,附加在HARQ-ACK比特序列后面,得到一一对应偶数为在前,奇数位在后与前面方法一样2023/2/460上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息HARQ-ACK的信道编码(32,O)分组码循环重复具体过程参考前面,方法一样2023/2/461上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息HARQ-ACK的信道编码这里和前面有所不同,平均分成2半后,分别用(24,O)分组码编码,注意:这里只用(32,O)分组码32个基序列的前24个,然后得到2个24bit的序列,交错级联得到最终编码比特序列(24,O)交错级联2023/2/462上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息CQI的信道编码用(20,A)码进行编码,具体过程参照(32,O)码B=202023/2/463上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息CQI和HARQ-ACK的信道编码定义一帧内同时传输CQI和HARQ-ACK的信道编码方案NormalCPCQI比特序列每帧反馈1个HARQ-ACK比特,2个HARQ-ACK比特(20,A’)2个HARQ-ACK比特也是一样的方法,CQI编码后再附加ACK比特,得到输出比特序列ExtendedCPHARQ-ACK比特附加到CQI比特序列后再一起用(20,A’)编码2023/2/464上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息当控制信息在不包括UL-SCH数据的PUSCH发送时,采用以下步骤:控制信息信道编码控制信息映射信道交织控制信息信道编码是非周期CSI被触发的所有服务小区内当秩为1时包括CRC的CQI比特数,同时说明了层数为1即NL=1HARQ-ACK或RI2023/2/465上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息控制数据的信道编码和速率匹配参考UL-SCH控制信息的编码方式CQI编码输出序列:,与前面相比少了NLHARQ-ACK编码矢量输出序列:RI编码矢量输出序列:基本和前面一样,就是不用复制N层2023/2/466上行传输信道和控制信息上行共享信道PUCCH上的控制信息不包括UL-SCH数据的PUSCH上行控制信息控制信息映射控制信息映射与前面上行共享信道的信道交织一样个组成的列向量2023/2/467下行传输信道和控制信息广播信道下行共享信道、寻呼信道和多播信道下行控制信息控制格式指示HARQ指示
PBCH用来承载系统信息,每个TTI=40ms内最多传输一个传输块的数据到达编码单元,在40ms周期内重复传输4次,每10ms传送一次,接收端可进行合并译码。这4个PBCH中的每一个都应该能够独立解码,也就是说,如果一个UE信道条件足够好,则只要在40ms内接收一个PBCH所在的子帧,就可以解调出PBCH传输块。40ms的周期相当于对PBCH数据进行4次重传,而不需要UE对PBCH进行ACK反馈。
一个PBCH传输块映射到在4个大帧上,40ms周期内每次发送的位置在每个大帧的第一个子帧的第二个时隙的前4个符号,频域上,PBCH占据系统带宽中央的1.08MHz(除DC子载波)的全部72个子载波,如图所示。2023/2/468下行传输信道和控制信息广播信道下行共享信道、寻呼信道和多播信道下行控制信息控制格式指示HARQ指示广播信道对可靠性要求最高,因此其支持的物理层功能反而最少。BCH采用最可靠的调制方式QPSK、编码,仅支持单天线和传输分集发送,物理层配置完全是静态的,因此不需要支持任何自适应功能。PBCH传输块大小A=24bitCRC校验比特长度L=16bit调制方式:QPSK编码:咬尾卷积码译码:Viterbi译码2023/2/469下行传输信道和控制信息广播信道下行共享信道、寻呼信道和多播信道下行控制信息控制格式指示HARQ指示CRC校验用于接收端的错误检测,与UL-SCH添加24bit校验长度不同,PBCH只添加16bit的CRC校验位,目的在于减少信令的开销,保持较短的信息比特长度,添加后信息比特长度K=A+L=40,和内交织参数最小值一样,但是注意这两者没关系,因为PBCH用的是咬尾卷积码,没用到内交织,不需要满足交织参数,所以即使K<40,也不要填充比特。这里的CRC校验比特根据基站天线端口配置还进行了加扰,也就是CRC校验比特序列经扰码序列加扰后再添加到信息比特后面得到fork=A,A+1,A+2,...,A+15CRC添加
2023/2/470下行传输信道和控制信息广播信道下行共享信道、寻呼信道和多播信道下行控制信息控制格式指示HARQ指示同时UE在接收PBCH时,可以通过盲检CRC的扰码序列来获得当前系统的天线端口配置信息。信道编码
采用咬尾卷积码,D=K=40,i=0,1,2具体过程参照通用流程咬尾卷积码2023/2/471下行传输信道和控制信息广播信道下行共享信道、寻呼信道和多播信道下行控制信息控制格式指示HARQ指示速率匹配
具体过程参照通用流程的咬尾卷积码速率匹配方式添加完CRC校验比特后,由于信息比特只有40bit,信道编码采用1/3码率的咬尾卷积码,所以经信道编码后,变成120bit的码字,进行速率匹配,正常CP时,E=1920bit;扩展CP时,E=1728bit72×4×4×2=2304bit2023/2/472下行传输信道和控制信息广播信道
下行共享信道、寻呼信道和多播信道下行控制信息控制格式指示HARQ指示整个过程完全可以参照通用流程来进行参数:每个下行小区每个TTI=1ms最多发送2个传输块TB到编码单元,这个流程针对1个下行小区的1个传输块,2个传输块同时这么处理。CRC校验:L=24,生成多项式gCRC24A(D)编码方式:Turbo码2023/2/473下行传输信道和控制信息广播信道
下行共享信道、寻呼信道和多播信道下行控制信息控制格式指示HARQ指示下行控制信息DCI主要由PDCCH承载,针对一个小区和RNTI传输:上下行的调度信息非周期性CQI报告的请求MCCH改变通知上行功率控制命令DCI格式下面的DCI格式中定义的字段对应于信息比特a0到aA-1。每一个字段(如果有的话,填充的0比特也包括在内)按照下面描述中出现的顺序来进行映射,第一个字段映射到最低信息位a0,接下来的字段映射到高信息位。每一个字段的最高有效位映射到对应字段的最低信息位。2023/2/474下行传输信道和控制信息广播信道
下行共享信道、寻呼信道和多播信道下行控制信息控制格式指示HARQ指示LTER8版本定义了10种DCI格式,而目前的R11版本增加了4种格式:2B,2C,2D,4。这里主要总体介绍DCI格式,再介绍格式0,详细内容参考3GPPTS36.212DCI格式功能0用于上行PUSCH的调度1用于下行单码字的PDSCH的调度1A用于下行单码字的PDSCH的紧凑型调度1B用于预编码的下行单码字的PDSCH的紧凑型调度1C用于下行单码字的PDSCH的更紧凑模型调度1D用于具有预编码与功率偏移信息的下行单码字PDSCH的紧凑型调度2用于闭环空间复用情况下的双码字的PDSCH的调度2A用于开环空间复用情况下的双码字的PDSCH的调度3用于传输一组用户的PUCCH和PUSCH的功率控制信息,其中功率控制信息采用2bit指示3A用于传输一组用户的PUCCH和PUSCH的功率控制信息,其中功率控制信息采用2bit指示2023/2/475下行传输信道和控制信息广播信道
下行共享信道、寻呼信道和多播信道下行控制信息控制
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