第3章-5G系统架构与空中接口课件

第三章5G系统架构与空中接口中国通信建设集团设计院有限公司2018年10月内部资料内部资料注意保密注意保密第三章第三章 5G系系统统架构与空中接口中国通信建架构与空中接口中国通信建设设集集团设计团设计院有限公司院有限公司目录3.1系统架构3.2空中接口及协议栈3.3物理层时频资源3.4物理层信道与信号目目录录3.1 系系统统架构架构3.2 空中接口及空中接口及协议栈协议栈3.3 物物n5G系统包含5GC(5GCoreNetwork，5G核心网)和NG-RAN（NGRadioAccessNetwork,5G无线接入网）两部分n五种网元核心网侧网元：AMF（AccessandMobilityManagementFunction，接入和移动性管理单元），UPF（UserPlaneFunction，用户面单元）,SMF（SessionManagementFunction，回话管理单元）无线接入网侧网元：gNB（5G基站），ng-eNB（升级后的4G基站）n三种接口NG接口：连接NG-RAN和5GC之间的接口Xn接口：连接NG-RAN站点之间的接口Uu接口：连接gNB或ng-eNB与UE之间的接口p网元与接口UuUu3.1系统架构5G系系统统包含包含5GC(5G Core Network，5G核核3p5GC与NG-RAN的功能拆分注：其中黄色框表示逻辑节点，白色框表示主要功能。移动性锚点管理的含义是在RAT内或RAT间移动性接入节点管理。3.1系统架构35GC与与NG-RAN的功能拆分注：其中黄色框表示的功能拆分注：其中黄色框表示逻辑节逻辑节点，点，4F1CU设备基带非实时处理通用硬件平台，NFV虚拟化实现MACRLCF1F1PHY时延：eMBB(百微妙级)uRLLC(几十微妙)前传带宽：eMBB(约二十几Gbps100MHz)时延：eMBB(几毫秒)中传带宽：eMBB(几Gbps100MHz)RFCPRI或eCPRIDU设备，基带实时处理，专用硬件平台RRCPDCPpNG-RAN架构介绍3.1系统架构4F1CU设备设备MACRLCF1F1PHY时时延：延：3.1系统架构5GC系统功能架构（基于服务系统功能架构（基于服务化）化）采用参考点方式表述的采用参考点方式表述的5GC系统架构系统架构Service Based Architecture核心网的三大功能：服务管理、会话管理和移动管理核心网的三大功能：服务管理、会话管理和移动管理1.鉴权服务模块鉴权服务模块(AUSF)2.核心访问和移动性管理功能模块核心访问和移动性管理功能模块(AMF)3.数据网络模块（数据网络模块（DN).比如运营商服务，网络比如运营商服务，网络接入，第三方服务。接入，第三方服务。4.非结构化数据存储网络模块非结构化数据存储网络模块(UDSF)5.网络曝光模块（网络曝光模块（NEF）6.NF库模块（库模块（NRF）7.网络片选择功能（网络片选择功能（NSSF）8.策略控制功能（策略控制功能（PCF）9.会话管理功能（会话管理功能（SMF）10.统一数据管理（统一数据管理（UDM）11.统一的数据仓库（统一的数据仓库（UDR）12.用户平面功能（用户平面功能（UPF）13.应用功能（应用功能（AF）14.用户设备（用户设备（UE）15.(无线无线)接入网接入网(R(AN)16.5g设备身份登记设备身份登记(5G-EIR)p5GC架构介绍3.1系系统统架构架构5GC系系统统功能架构（基于服功能架构（基于服务务化）采用参考点方式化）采用参考点方式pNG/Xn接口协议栈NG-U接口NG-C接口Xn-U接口Xn-C接口NG-U被定义在NG-RAN节点和UPF之间；NG-C定义在NG-RAN节点和AMF之间。Xn-U接口定义在两个NG-RAN节点之间；Xn-C接口定义在两个NG-RAN节点之间。3.1系统架构NG/Xn接口接口协议栈协议栈NG-U接口接口NG-C接口接口Xn-U接口接口XnpF1接口及协议栈面向5G，基于CU/DU(CentralizedUnit/DistributedUnit，集中/分布单元）的两级架构也已经被业界所认可。gNB网元由CU、DU、AAU单元组成，其中CU和DU之间的接口为F1接口。3.1系统架构F1接口及接口及协议栈协议栈 面向面向5G，基于，基于CU/DU(Cen目录3.1系统架构3.2空中接口及协议栈3.3物理层时频资源3.4物理层信道与信号目目录录3.1 系系统统架构架构3.2 空中接口及空中接口及协议栈协议栈3.3 物物无线接口协议栈从两个维度进行理解，简称“三层两面”：n三层：物理层（PHY，L1）、数据链路层(MAC、RLC、PDCP，L2)、网络层（SDAP，RRC，L3）n两面：n用户面协议栈：负责用户数据传输n控制面协议栈：负责系统信令传输NG-RAN无线接口无线接口用户面控制面RLCPDCPRRCNASMACPHYL2L1L3逻辑信道逻辑信道 传输信道传输信道物理信道物理信道PDCPRLCMACPHYSDAP3.2空中接口及协议栈无无线线接口接口协议栈协议栈从两个从两个维维度度进进行理解，行理解，简简称称“三三层层两面两面”：NG-R1-10用户平面协议栈控制平面协议栈nSDAP：QoS流与数据无线承载之间的映射，标记QFI等功能nPDCP：顺序编号、ROHC压缩解压、加密解密、完整性保护等功能nRLC：上层PDU传输，数据分割/级联，ARQ等功能nMAC：逻辑信道的复用和解复用、HARQ、UE间的动态调度等功能nPHY：编码/解码、调制/解调、空/时/频资源的映射及其它的物理层功能nPHY、RLC、MAC：功能与用户面中的功能相似nPDCP层：顺序编号、加密解密、完整性保护等功能nRRC层：完成系统信息广播、寻呼、连接管理、资源控制、载波聚合管理、安全管理、移动性管理、UE测量报告控制等功能nNAS层：完成核心网承载管理，鉴权及安全控制等功能3.2空中接口及协议栈1-10用用户户平面平面协议栈协议栈控制平面控制平面协议栈协议栈SDAP：QoS流与数据流与数据3.2空中接口及协议栈1-11p数据包处理流程3.2空中接口及空中接口及协议栈协议栈1-11数据包数据包处处理流程理流程1-12p信道的映射物理信道传输信道逻辑信道3.2空中接口及协议栈1-12信道的映射物理信道信道的映射物理信道传输传输信道信道逻辑逻辑信道信道3.2 空中接口及空中接口及n控制逻辑信道：n广播控制信息（BCCH，BroadcastControlCH）:用于从网络到小区内所有终端的系统信息传输。n寻呼控制信道（PCCH，PagingControlCH):用于通知UE来电或系统信息改变的下行信道。n公共控制信道（CCCH，CommonControlCH):在RRC连接建立前UE与网络之间的双向控制信息。n专用控制信道（DCCH，DedicatedControlCH):发送与特定UE相关的专用控制信息的上下行信道。n业务逻辑信道：n专用业务信道（DTCH，DedicatedTrafficCH):用来发送专用用户数据的上下行信道。MAC层通过逻辑信道为RLC层提供数据传输，逻辑信道可以是承载RRC等控制数据的控制逻辑信道，也可以是承载用户平面数据的业务逻辑信道。p逻辑信道3.2空中接口及协议栈控制控制逻辑逻辑信道：信道：MAC层层通通过逻辑过逻辑信道信道为为RLC层层提供数据提供数据传输传输，逻逻3.2空中接口及协议栈物理层通过传输信道为MAC和更高层提供信息传输服务。下行链路共享信道（DL-SCH）：支持HARQ;通过改变调制，编码和发射功率来支持动态链路自适应;可以在整个小区中播放;使用波束成形的可能性;支持动态和半静态资源分配;支持UE不连续接收（DRX）以实现UE功率节省;寻呼信道（PCH）：支持UE不连续接收（DRX）以实现UE功率节省（DRX周期由网络指示给UE）;要求在小区的整个覆盖范围内广播，要么作为单个消息，要么通过波束形成不同的BCH实例;映射到物理资源，也可以动态地用于流量/其他控制信道。随机接入信道（RACH）：-有限的控制信息;-碰撞风险。p传输信道广播信道（BCH）：固定的，预定义的传输格式;要求在小区的整个覆盖区域中广播，要么作为单个消息，要么通过波束形成不同的BCH实例。下行链路传输信道上行链路传输信道上行链路共享信道（UL-SCH）：使用波束成形的可能性;-通过改变发射功率和潜在的调制和编码来支持动态链路自适应;-支持HARQ;-支持动态和半静态资源分配。3.2空中接口及空中接口及协议栈协议栈物理物理层层通通过传输过传输信道信道为为MAC和更高和更高层层提供提供目录3.1系统架构3.2空中接口及协议栈3.3物理层时频资源3.4物理层信道与信号目目录录3.1 系系统统架构架构3.2 空中接口及空中接口及协议栈协议栈3.3 物物3.3物理层时频资源p时域资源：Frame、Subframe、Slot、Symbol、Samplingn在常规CP中，一个符号内，所有的CP共占用1个Ts的时间；在扩展CP中，一个符号内，所有的CP共占用3个Ts的时间；n参考：子载波间隔为30KHz中，常规CP长度2.3437usTframe=10msTsubframe=1msTslot=Tsubframe/(SCS/15KHz)，根据不同的SCS（子载波间隔）配置，Tslot的范围可从1ms（SCS=15KHz）到62.5us（SCS=240KHz）。Tsymbol=1/SCS，每个slot含14个OFDM符号（常规CP）或12个OFDM符号（扩展CP）Tsampling=Tsymbol/4096，相应地，Tsampling的时间长度可从0.016us（SCS=15KHz）到0.001us（SCS=240KHz）常规CP中：一个符号内所有的CP共占用1个Ts的时间（例如：子载波间隔为30KHz时，常规CP长度2.34375us）；扩展CP：一个符号内所有的CP共占用3个Ts的时间。3.3物理物理层时频资层时频资源源时时域域资资源：源：Frame、Subframe、p时域资源：Frame、Subframe、Slot、Symbol、Sampling3.3物理层时频资源5G时域资源对应关系LTE时域资源对应关系（对照）时时域域资资源：源：Frame、Subframe、Slot、Symbo3.3物理层时频资源p目前，3GPP定义了56种常规CP的slot上下行配置格式，下表示意了部分，其中：D：downlinkU：uplinkX：flexiblep目前工信部采用2.5ms双周期帧格式上下行配置：子载波间隔为30KHz，每个帧包含20个时隙。暂定每5ms里面包含5个全下行时隙，三个全上行时隙和两个特殊时隙。Slot3和Slot7为特殊时隙，配比为下行:GP:上行=10:2:2（符号配比格式32）p子帧格式3.3物理物理层时频资层时频资源目前，源目前，3GPP定定义义了了56种常种常规规CP的的sl1-19不同的子载波间隔支持物理信道的能力不同，具体如下图所示：p子帧格式3.3物理层时频资源1-19不同的子不同的子载载波波间间隔支持物理信道的能力不同，具体如下隔支持物理信道的能力不同，具体如下图图所所3.3物理层时频资源1-20pRE：频域1个子载波，时域1个symbol.pREG：频域12个子载波，时域1个symbol.pRB（Resourceblocks）：频域12个连续子载波。根据RB在不同层的映射，其分为以下单位：CRB（Commonresourceblocks）：全局RB，用以指示资源所在的绝对位置，起始点为最低子载波，其表达式为：PRB（Physicalresourceblocks）：物理层RB，用以指示资源在某一特定传输带宽时在传输带宽内的位置，其与CRB的关系如下：VRB（Virtualresourceblocks）：mac层RB，如果采用非交织的映射关系，则其与PRB的编号相同。pCCE（Control-channelelement）：频域6个REG。p时频资源单位：3.3物理物理层时频资层时频资源源1-20RE：频频域域1个子个子载载波，波，时时域域1个个sp频域资源利用率3.3物理层时频资源FR1各最大传输带宽的RB配置FR1各最大传输带宽保护频带配置（KHz）FR1各最大传输带宽频带利用率FR2各最大传输带宽的RB配置FR2各最大传输带宽保护频带配置（KHz）FR2各最大传输带宽频带利用率根据RB配置计算带宽公式：Bandwidth=NRB*12*SCS+2*Guardband+SCS为保证信号的均值为0，直流子载波不用于数据传输。5G频段划分频频域域资资源利用率源利用率3.3物理物理层时频资层时频资源源FR1各最大各最大传输带宽传输带宽的的RB目录3.1系统架构3.2空中接口及协议栈3.3物理层时频资源3.4物理层信道与信号目目录录3.1 系系统统架构架构3.2 空中接口及空中接口及协议栈协议栈3.3 物物3.4.1物理层功能-对传输信道进行错误检测并向高层指示;-传输信道的FEC编码/解码;-混合自动请求重传软合并;-编码的传输信道与物理信道的速率匹配;-将编码的传输信道映射到物理信道上;-物理信道的功率分配;根据3GPPTS38.201、TS38.202中所述，物理层应该执行以下功能来提供数据传输服务：-物理信道的调制和解调;-频率和时间同步;-无线电特性测量和向高层指示;-MIMO天线处理;-射频处理。3.4.1 物理物理层层功能功能对传输对传输信道信道进进行行错误检测错误检测并向高并向高层层指示指示;根根p下行物理信道1-24p下行物理信号下行物理信号不承载来自于高层的信息：下行物理信道承载来自于高层的信号，与LTE下行物理信道相比，少了PHICH与PCFICH两个公共信道DM-RS：Demodulation reference signals，解调参考信号，用于PBCH和PDSCH。PT-RS：Phase-tracking reference signals，相位跟踪参考信号CSI-RS：CSI reference signals，信道状态信息参考信号PSS：Primary synchronization signal，主同步信号SSS：Secondary synchronization signal，辅同步信号参考信号同步信号o物理广播信道Physical broadcast channel PBCHo物理下行控制信道Physical downlink control channelPDCCHPDSCHo物理下行共享信道 Physical downlink shared channel3.4.2下行物理信道和信号下行物理信道下行物理信道1-24下行物理信号下行物理信号不承下行物理信号下行物理信号不承载载来自于高来自于高层层3.4.2下行物理信道和信号1-25p物理资源3GPPTS38.211为下行链路定义了以下天线端口：-以1000起始的天线端口用于与PDSCH相关的解调参考信号-以2000起始的天线端口用于与PDCCH关联的解调参考信号-以3000起始的天线端口用于信道状态信息参考信号-用于SS/PBCH块传输的天线端口从4000开始3.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-25物理物理资资源源3GPP TS3.4.2下行物理信道和信号1-26p物理广播信道(PBCH)-传送到/来自物理层的高层数据;-CRC和传输块错误指示;-FEC和速率匹配;-数据调制;-映射到物理资源;-多天线处理。功能：调制：QPSK编码：POLAR3.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-26物理广播信道物理广播信道(PBCH1-27p物理下行控制信道(PDCCH)5GNR:引入CORESET(ControlResourceSET)概念，对应PDCCH物理资源配置。CORESET频域：包含一组PRBs,最小粒度为6RB;时域：长度为1-3个OFDM符合，在时隙中开始位置可配置；每个小区最多配置12个CORESET（0-11）NRPDCCH搜索空间：概念和LTE类似，UE盲检PDCCH搜索空间发送的DCINRPDCCH最大盲检次数：根据搜索空间配置和聚合等级、候选集配置，UE确定了PDCCH候选集位置，为避免UE盲检次数过多，规范定义了不同子载波间隔下的一个时隙内最大盲检次数。子载波间隔大，时隙长度短，时隙内候选集个数变少调制：QPSK物理下行控制信道由一个或多个控制信道单元（control-channelelement，CCE）组成，CCE数由TS38211Table7.3.2.1-1指示。AggregationlevelNumberofCCEs112244881616编码：POLARNRPDCCH时频位置：3.4.2下行物理信道和信号1-27物理下行控制信道物理下行控制信道(PDCCH)5G NR:引入引入COR1-28p物理下行控制信道(PDCCH)PDCCH在物理层总体处理流程3.4.2下行物理信道和信号1-28物理下行控制信道物理下行控制信道(PDCCH)PDCCH在物理在物理层总层总体体3.4.2下行物理信道和信号1-29p物理下行共享信道（PDSCH）功能：-传送到/来自物理层的高层数据;-CRC和传输块错误指示;-FEC和速率匹配;-数据调制;-映射到物理资源;-多天线处理;-支持L1控制和Hybrid-ARQ相关信令。调制：QPSK，16QAM，64QAM和256QAM编码：LDPCPDSCH资源通过PDCCHDCI1_0或DCI1_1调度，资源分配不能和SSB资源重叠，最多支持8层传输，一次做多同时调度2个TB传输块。3.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-29物理下行共享信道（物理下行共享信道（PD1-30p物理下行共享信道（PDSCH）-时域资源PDSCH资源在时域上的分配可以动态变化，粒度可以到符号级。PDSCH时域资源映射类型分为typeA和typeB:PDSCH时域分配示例:TypeA常规CP下，在一个时隙内，PDSCH占用的符号从0,1,2,3符号位置开始，符号长度3-14个符号（不能超过时隙边界）；适用场景：大带宽场景，典型的分配为时隙内符号0-2为PDCCH,符号3-13为PDSCH,即占满整个时隙，因此typeA也通常称为基于时隙的调度。TypeB常规CP下，在一个时隙内，PDSCH占用的符号从0-12的符号位置开始，符号长度2,4,7个符号（不能超过时隙边界）；适用场景：PDSCH起始符号位置可以灵活配置，分配符号数量少，时延短，适用于低时延场景，因此typeA也通常称为基于minislot或者nonslotbased的调度。3.4.2下行物理信道和信号1-30物理下行共享信道（物理下行共享信道（PDSCH）-时时域域资资源源PDSCH资资3.4.2下行物理信道和信号1-31p物理下行共享信道（PDSCH）-频域资源和LTE类似，NR的PDSCH信道频域资源分配，支持基于位图分配和基于RIV的分配，不再支持比较复杂的LTEtype1型支持分配。LTE资源分配类型NR资源分配类型分配方法Type0Type0位图BitmapType1N/A位图BitmapType2Type2RIV(开始RB+连续RB长度）3.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-31物理下行共享信道（物理下行共享信道（PD3.4.2下行物理信道和信号1-32p物理下行共享信道（PDSCH）UE按照DCI中5bit的MCS字段确定调制阶数和目标码率（R），根据DCI中的RV字段确定冗余版本RVUE根据分配的层数，分配的PRB个数确定传输块大小TBS：NR的下行PDSCH信道编码效率不超过0.95；LTE的下行PDSCH信道编码效率不超过0.932MSC/目标码率/TBS/RV确定：CodeWord和TB块个数RRC高层信令中配置maxNrofCodeWordsScheduledByDCI用于指示一次DCI调度的码字个数。在maxNrofCodeWordsScheduledByDCI=2，且使用DCI1_1调度，且IMCS=26andrvid=1时，表示调度了两个TB传输块。其他情况都是单TB传输块。双传输块时，TB1和TB2映射到CodeWord0和CodeWord1；单传输块时，固定映射到CodeWord03.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-32物理下行共享信道（物理下行共享信道（PD1-33p物理下行共享信道（PDSCH）3.4.2下行物理信道和信号1-33物理下行共享信道（物理下行共享信道（PDSCH）3.4.2 下行物理信下行物理信3.4.2下行物理信道和信号1-34.p物理广播信道(PBCH)-传送到/来自物理层的高层数据;-CRC和传输块错误指示;-FEC和速率匹配;-数据调制;-映射到物理资源;-多天线处理。功能：调制：QPSK编码：POLARp同步信号PSS：主同步信号(Primary synchronization signal)SSS：辅同步信号（Secondary synchronization signal）PCI：物理小区ID5GNR系统提供1008个物理层小区ID(即PCI),通过下式给定：其中：且：3.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-34.物理广播信道物理广播信道(PBC3.4.2下行物理信道和信号1-35pSSB（SS/PBCH block）在5GNR中，主同步信号（PSS）、辅同步信号（SSS）和PBCH共同构成一个SSB（SS/PBCHblock），SSB在时域上共占用4个OFDM符号，频域共占用240个子载波（20个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-RSforPBCH1,323.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-35SSB（SS/PBCH3.4.2下行物理信道和信号1-36pSSB（SS/PBCH block）3.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-36SSB（SS/PBCH3.4.2下行物理信道和信号1-37pSSB（SS/PBCH block）-时域特性从时域上看，SSB块在一个周期5ms(半帧）内，可以发送多次；在实现上，基站可以采用空间波束扫描的方式发送SSB,例如一个SSB发送机会对应一个波束。对于SSB块，协议规定了不同频段，不同子载波间隔情况下，SSB在一个周期内的发生分布样式；UE解调PBCH信道后，得到SSB快的索引位置，即可得到时域相关信息。3.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-37SSB（SS/PBCH3.4.2下行物理信道和信号1-38p参考信号DM-RS：解调参考信号，用于PBCH和PDSCH、PDCCH。PT-RS：相位跟踪参考信号，用于PDSCHCSI-RS：信道状态信息参考信号3.4.2 下行物理信道和信号下行物理信道和信号1-38参考信号参考信号DM-RS：解：解1-39pDM-RSLTE中的参考信号（解调相关）5GNR中的参考信号（解调相关）下行方向对PBCH/PCFICH/PHICH/PDCCH等物理信道，UE使用CRS对PDSCH信道，UE使用CRS，也可以配置UE-SpecificRS对EPDCCH（R12）/MPDCCH（R13），使用DM-RS上行方向对PUSCH/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解调参考信号：用于接收端（基站或者UE）进行信道估计，用户物理信道的解调3.4.2下行物理信道和信号1-39DM-RSLTE中的参考信号（解中的参考信号（解调调相关）相关）5G NR中中o物理上行共享信道 Physical uplink shared channelPUSCHAddYourTextAddYourTextAddYourTexto物理随机接入信道Physical random-access channelPRACHo物理上行控制信道Physical uplink control channelPUCCHp上行物理信道1-40p上行物理信号上行物理信号不承载来自于高层的信息：上行物理信道承载来自于高层的信息DM-RS：Demodulation reference signal，解调参考信号，用于PUCCH和PUSCH。PT-RS：Phase-tracking reference signals，相位跟踪参考信号SRS：Sounding reference signal，探测参考信号参考信号3.4.3上行物理信道和信号物理上行共享信道物理上行共享信道PUSCH Add Your TextA3.4.3上行物理信道和信号1-41p物理资源3GPPTS38.211为上行链路定义了以下天线端口：-以1000起始的天线端口用于与PUSCH相关的解调参考信号-与2000起始的天线端口用于与PUCCH相关联的解调参考信号-用于PRACH的天线端口40003.4.3 上行物理信道和信号上行物理信道和信号1-41物理物理资资源源3GPP TS1-42p物理随机接入信道(PRACH)NR支持两种长度的随机接入（RandomAccess）前缀。长序列长度为839，可以运用在1.25KHz和5KHz子载波间隔上；短序列长度为139，可以运用在15KHz，30KHz，60KHz和120KHz子载波间隔上。长前缀支持基于竞争的随机接入和非竞争的随机接入；而短前缀只能在非竞争随机接入中使用。长序列短序列NR支持4种长度为839的Preamble的PRACH格式：PRACHFormat0/1/2/3子载波间隔1.25,5kHz,支持非限制集，限制集A,限制集B长前缀仅FR1(低频）时支持，长序列的PRACH子载波间隔直接和Format格式对应，无需另外配置。NR支持9种长度为139的Preamble的PRACH格式，子载波间隔为15,30,60,120KHz。短序列PRACH仅支持非限制集。FR1(低频）时支持15KHz，30KHz；FR2（高频）时支持60KHz，120KHz。3.4.3上行物理信道和信号1-42物理随机接入信道物理随机接入信道(PRACH)NR支持两种支持两种长长度的随机度的随机1-43p物理随机接入信道(PRACH)-时频特性时域特性频域特性对于长序列PRACH配置（低频）时，PRACH时长为1/3/3.5ms.FDD或者SUL时：PRACH的时域配置比较灵活，约束少，可以稀疏配置也可以密集配置TDD时：Format0/3(1ms)，时域优先配置在子帧9（和上下行子帧配置有关）；在PRACH密集配置时，可以配置在子帧4/9(和上下行子帧配置有关）；在非常密集配置时，也可以配置在多个子帧上。Format1（3ms）,配置在子帧7.Format2（3.5ms）,配置在子帧6（符合0），在密集配置时，也可以从配置在子帧6（符号7）开始，节省了前面7个符号位置。NR与LTE相似之处：如PRACH和PUSCH子载波间隔分别为1.25和15kHz时，PRACH占用864子载波，对应6个PUSCHRB。实际发送使用839个子载波。和LTE差异之处：NR中频域上可以配置多个频域FDM的PRACHOccasion(1/2/4/8);要考虑上行不同子载波间隔下中心频率的偏移；频域资源偏移配置，LTE上相对于上行带宽边缘，而NR中相对于上行初始BWP.3.4.3上行物理信道和信号1-43物理随机接入信道物理随机接入信道(PRACH)-时频时频特性特性时时域特性域特性频频域域1-44NRPRACH信道和小区覆盖半径根据PRACH信道格式分析小区支持的最大覆盖半径，需要考虑用户间干扰和符号间干扰。用户间干扰基站接收到的小区最远用户的PRACH最后时域位置，不能和下一个上下行资源冲突。PRACH信道GAP时长可以保护用户间干扰。符号间干扰小区最远用户的PRACH发送信号经过空中无线信道多径传输后，符号之间的干扰不能超过CP时长保护的范围。这个和空口信息模型相关，通常按照通用模型计算。按不同计算标准，结果会存在小的偏差。小区中循环移位的大小Ncs和小区最大覆盖半径之间也有关系。通常情况下，是根据PRACH格式和规划的小区覆盖半径，来规划Ncs的大小，不是用Ncs的值来限制小区最大覆盖半径。pPRACH信道-小区覆盖半径3.4.3上行物理信道和信号1-44NR PRACH信道和小区覆盖半径信道和小区覆盖半径PRACH信道信道-小小NRPRACH小区覆盖半径NR中PRACH信道格式和所支持的小区最大半径关系，按照以上原则来分析，这里不详细计算。参考结果如下：1-45短序列格式，以SCS=15kHZ为例pPRACH信道-小区覆盖半径3.4.3上行物理信道和信号NR PRACH小区覆盖半径小区覆盖半径1-45短序列格式，以短序列格式，以SCS=13.4.3上行物理信道和信号p物理上行控制信道(PUCCH)PUCCH携带上行控制信息（UplinkControlLink，UCI）从UE发送给gNB。根据PUCCH的持续时间和UCI的大小，一共有5种格式的PUCCH格式：PUCCH formatLength in OFDM symbolsNumber of bits01 2214 14221 2234 14244 142UCI携带的信息如下：CSI（ChannelStateInformation）ACK/NACK调度请求（SchedulingRequest）调制：BPSKQPSK编码：POLARPUCCH种类信道描述PUCCH0用于发送HARQ的ACK/NACK反馈，也可以携带SR信息；发送的信息bit为1或者2个（对应调度的PDSCH信道两个Codeword时）在频域上占用一个RB，在时域上占用1-2个符号PUCCH1属于长PUCCH，在时域占用符号个数4-14个，承载的信息bit最多2个，用于HARQ的ACK/NACK反馈，也可以携带SR信息；在频域上占用1个RBPUCCH2PUCCH0和1所携带的信息bits少，UCIbits2bits，信息bit需要经过编码等过程当UCI信息长度（可能包含CRC）在3-11bits时，使用ReedMullercode当大于11bits时，使用著名的PolarCode编码；HARQ-ACK/SR信息，也可以使用PUCCH2/3/4来发送。PUCCH3PUCCH43.4.3 上行物理信道和信号物理上行控制信道上行物理信道和信号物理上行控制信道(PUCCH)3.4.3上行物理信道和信号1-47p物理上行共享信道（PUSCH）-传递到物理层的更高层数据-CRC和传输块错误指示-FEC和速率匹配-数据调制-映射到物理资源-多天线处理-支持L1控制和Hybrid-ARQ相关信令功能：调制：编码：LDPCLDPCTransformprecodingdisabledTransformprecodingenabled/2-BPSKQPSKQPSK16QAM16QAM64QAM64QAM256QAM256QAMPDSCH仅支持一种传输模式：非码本传输（最多8层传输）；PUSCH支持两种传输模式：基于码本传输和基于非码本传输。3.4.3 上行物理信道和信号上行物理信道和信号1-47物理上行共享信道（物理上行共享信道（PU3.4.3上行物理信道和信号1-48p物理随机接入信道(PUSCH)-时频特性时域特性频域特性和PDSCH类似，PUSCH支持时域资源分配，DCI中指示Timedomainresourceassignment对应资源分配表中的行。用SLIV表示PUSCH时域资源，起始符号S和分配的符号长度L。PUSCHmappingtype也支持TypeA和TypeB。PUSCH定义时域资源分配表Table6.1.2.1-1.与PDSCH相似之处：PUSCH频域资源分配支持Type0（RBG位图）和Type1（RIV）；与PDSCH不同之处：PUSCH支持预配置的上行调度ConfigureGrantConfig(类似LTE中的SPS半静态调度）；PUSCH也支持多时隙重复发送，即aggregationFactorUL=2,4,8PUSCH跳频当TransformPrecoding启用时，UE根据DCI中的跳频字段进行至少14个符号时隙的跳频，其他情况不启用跳频；当使用ResourceAllocationtype1时，不管TransformPrecoding开不开，UE都可以使用跳频，其他情况不启用跳频。PUSCH有Intra-slotfrequencyhopping和Inter-slotfrequencyhopping两种跳频方式。PUSCH的MCS,调制阶数，RV版本，TBS的确定过程和PDSCH类似，使用LDPC编码，支持CBG码块组方式发送。PUSCH仅支持非交织映射。3.4.3 上行物理信道和信号上行物理信道和信号1-48物理随机接入信道物理随机接入信道(PU3.4.3上行物理信道和信号p上行物理信号DM-RS：Demodulation reference signal，解调参考信号，用于PUCCH和PUSCH。PT-RS：Phase-tracking reference signals，相位跟踪参考信号，用于PUSCHSRS：Sounding reference signal，探测参考信号3.4.3 上行物理信道和信号上行物理信号上行物理信道和信号上行物理信号DM-RS：Dem谢谢聆听！Q&A谢谢谢谢聆听！聆听！