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5G

5G术语相关

资源汇总
- 时间：1 slot：14 symbol
- 时间：子帧（1ms）
- 时间：1ms 内包含几个slot：取决于子载波宽度，15k1个，30k2个。。。
- 频率：(P)RB： 12*子载波（15k hz），是一个频域概念，没有定义时域 ,BWP - band width part 网络侧配置给UE一段连续的带宽资源
- RG：Resource Grid 物理层资源组，上下行分别定义（每个Numerology都有对应的RG定义）。频域上为传输带宽内可用的RB资源个数，时域上为1个子帧。
- BWP - band width part 网络侧配置给UE一段连续的带宽资源，也就是说UE不需要和gNB支持一样大的传输带宽，知道能支持配置给UE的BWP即可
  * 在BWP内，有两种RB：VRB和PRB，VRB是虚拟资源块，PRB是实际的物理资源块
- 数据信道 PRB：Physical RB 指BWP内的物理资源块。频域上12个子载波。100M 273个PRB
- 数据信道 RBG（Resource Block Group）：物理资源块的集合。频域上其大小和rbg-Size和BWP有关。UE角度看
- 控制信道 REG（RE Group）：控制信道资源分配基本组成单位。频域上：1REG=1PRB（12个子载波）,时域上：1个OFDM符号
- 控制信道 CCE（Control Channel Element）：控制信道资源分配基本调度单位。频域：1CCE = 6REG = 6PRB
- 资料： http://www.360doc.com/content/20/0225/21/68451135_894812420.shtml
物理信道和物理信号：区别
- 物理信号 SRS: Sounding Reference Signal(上行探测参考信号) 手机反馈的
- 物理信号 CSI-RS: Channel State Information,基站发送，手机测量这个值，得出rsrp，rsrq ，手机反馈的CQI也是测量这个，与SRS区别
  * 3种类 CSI-RS
  * CSI-RS for beam refinement (Cb)
  * CSI-RS for tracking (Ct, TRS)
  * CSI-RS for acquisition/measurement (Ca)
- 物理信号 DMRS，PT-RS(FR2频段)
- 物理信号 PSS，SSS
调度：（DCI）
- DCI：下行调度，上行授权（与UCI区别），UE先需要index -》读取DCI（PDCCH中） -》读取PDSCH的信息
- 为了接收PDSCH或PUSCH，UE一般要先接收PDCCH，其中包含的DCI会指示UE接收PDSCH或PUSCH所需的所有信息，如时频域资源分配信息等。
  当UE收到DCI以后，就可以根据DCI的指示对PDSCH或PUSCH进行调度
- PDSCH和调度该PDSCH的PDCCH之间的时隙偏移K0、PDSCH在时隙中的起始符号S以及PDSCH持续的符号长度L
- 时域：DCI中的Time domain resource assignment字段会指示PDSCH的时域位置。两种方式：（调度PDSCH，下面是PDSCH的资源）
  * 1. 直接指示（三个值），PDSCH和调度该PDSCH的PDCCH之间的时隙偏移K0、PDSCH在时隙中的起始符号S以及PDSCH持续的符号长度L
  * 2. 指示PDSCH和调度该PDSCH的PDCCH之间的时隙偏移和一个SLIV值，UE根据SLIV值来计算PDSCH的起始符号和持续的符号个数
- SFI: Slot Format Indication,公共的Search Space，告诉哪些是uplink、downlink、flexible （DCI中携带）
- 频域：DCI中的频域资源分配字段Frequency domain resource assignment会指示PDSCH的频域资源分配，两种类型：（调度PDSCH，下面是PDSCH的资源）
  * 1. Type 0支持非连续的分配，从而可以获得频率分集增益，bitmap映射（RBG，一个RBG是一个VRB group，由P个连续的VRB组成，）
  * 2. Type 1支持连续资源分配，可减少该字段所需bit数，指示一个RIV（Resource Indicator Value）值，UE通过该值计算PDSCH起始RB和所占RB数量
DMRS：（控制相关（PBCH，PDCCH，PUCCH）会在：小区PCI模4后所在的RE）（PRACH 没有DMRS）
- PBCH上的DMRS是mod4的密度，也就是PBCH包含：PBCH date和 PBCH DMRS（还有一个作用是携带ssb index 波束赋形相关）
- PDCCH上的DMRS也是mod4的密度
- PDSCH DMRS https://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_PDSCH_DMRS.html
- DMRS-TypeA-Position，PXSCH中的 Type A是一般就在2或者3上面， http://www.360doc.com/content/20/0225/21/68451135_894812420.shtml
  * 两种
  * Front-loaded DMRS
  * Additional DMRS
- 非控制信道，比如PDSCH，有一个symbol上都是DMRS，有with/without PDSCH的概念，不用那么多天线端口就空着
PDCCH：（有CORESET概念）（有search Space概念）（有汇聚级别概念）（没有的概念：Type A and Type B）
- CORESET更多是对应频域，Search Space更多的是对应时间
- CORESET概念，PDCCH 的时/频资源，control resource set
- REG： resources element group，REG和RB的区别是REG有时域的概念（一个symbol）
- CCE： control channel element，6 个REG (CCE 到REG mapping 概念)
- aggregate level：根据信道的条件决定使用多少个CCE，因为调制使用固定的QPSK，只能使用资源来提高稳健性，使用CCE的个数来应对不同的信号强度，信号好CCE用的个数少一点（UE级别的）
- PDCCH Search Space：ue用RNTI在所有的space里面盲检，最多配置10个
  - type0：SIB1 （provide in MIB（PBCH（searchspaceSIB1）））
  - type0A：其他SIB
  - type1：随机接入response消息
  - type2：paging消息
  - UE specific：RRC信令中告诉ue的，ue在指定的search Space用c-RNTI去盲搜DCI，收到了，就去对应的PXSCH去获取数据
- 如果PDCCH没有在一个时隙的前三个符号内接收到，则UE不希望在该时隙内收到Type A的PDSCH，因为这种情况下PDSCH和PDCCH离的太近，UE会来不及解码PDCCH。
- 接上概念DMRS-TypeA-Position，一般就在2或者3上面， http://www.360doc.com/content/20/0225/21/68451135_894812420.shtml
- SFI: Slot Format Indication,公共的Search Space，告诉哪些是uplink、downlink、flexible （DCI中携带）

6a. PDSCH：（Type A and Type B）共享信道才有（没有search Space概念）
* PDSCH/PUSCH Mapping Type （Type A and Type B），由DMRS和SLIV（Start and Length Indicator Value）决定
https://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_PDSCH_PUSCH_MappingType.html
* PDCCH中的DCI中的Time domain resource assignment字段会指示PDSCH的时域位置。两种方式：
* 1. 直接指示（三个值），PDSCH和调度该PDSCH的PDCCH之间的时隙偏移K0、PDSCH在时隙中的起始符号S以及PDSCH持续的符号长度L
* 2. 指示PDSCH和调度该PDSCH的PDCCH之间的时隙偏移和一个SLIV值，UE根据SLIV值来计算PDSCH的起始符号和持续的符号个数

6b. PUSCH：（Type A and Type B）共享信道才有（没有search Space概念）
* PDSCH/PUSCH Mapping Type （Type A and Type B），由DMRS和SLIV（Start and Length Indicator Value）决定
https://www.sharetechnote.com/html/5G/5G_PDSCH_PUSCH_MappingType.html

PUCCH：（format 0,2,1,3）
- DMRS 在1,3格式上是出现在时域，见视频
信道编码和调制
- 信道编码：https://blog.csdn.net/dxpqxb/article/details/84389767
- 调制：https://www.21ic.com/article/882391.html

UCI：上报信号，mimo，HARQ等（UE如果已经被分配了PUSCH就用这个，如果没有基站还在等着UE上报就直接用PUCCH ）
DCI：下行调度，上行授权（与UCI区别）

PCI - 物理小区ID）是由主同步信号（PSS）与辅同步信号（SSS）通过简单运算获得（PCI=PSS+3*SSS）,5G中取值0-1007
DCI （Downlink Control Infomation 下行控制信息，由PDCCH承载），UE 级别的
BWP - band width part 网络侧配置给UE一段连续的带宽资源，也就是说UE不需要和gNB支持一样大的传输带宽，知道能支持配置给UE的BWP即可
CQI - 基站参考这个决定使用的MCS
CRB - 网络端的RB资源(Common RB) 从point A开始计算的某个RB的绝对位置，比如CRB=3，说明距离point A是3个RB；
CQI -（ChannelQualityIndication）由UE测量所得（周期性上报使用的是PMI用push信道（业务信道），非周期性是RI上报使用pucch信道（控制信道））

FR1/FR2 Frequency range ；FR1: <= 6GHz ,FR2: >6GHz（毫米波（mmWave））
IQ - I是in-phase（同相）, q是 quadrature（正交）。调制就是数据分为两路，分别进行载波调制，两路载波相互正交。
MCS - Modulation and Coding Scheme）调制和编码方案，DL最高MCS27，UL最高28，
modulation symbol - 有时也简称为符号symbol，强调的是放在一个RE上的数据，符号（symbol）强调的是时域上的概念，而非数据。
nrarfcn -（Absolute Radio Frequency Channel Number - ARFCN）对应LTE是earfcn
PointA -5G小区的下边缘的频点（是guard-band之内的PRB的边缘）
PRB - 手机端的RB资源（physical ）
SSB - Synchronization Signal Block (同步信号) ，5G中占用20个PRB
PSS - Primary Synchronization Signal (同步信号)
PTRS - 相位跟踪参考信号PTRS
RSRP - 参考信号接收功率

信道带宽
FR1频段（450MHz_{6000MHz）支持信道带宽：5MHz}100MHz。
FR2频段（24GHz_{52GHz）支持的信道带宽：50MHz}400MHz。

下行物理信号（信号）：
解调参考信号，DM-RS
相位跟踪参考信号，PT-RS
信道状态信息参考信号CSI-RS （Three kinds of CSI-RS in TDD FR1）基站反馈的
主同步信号，PSS
辅同步信号SSS

上行物理信号（信号）：
解调参考信号，DM-RS
相位跟踪参考信号，PT-RS
探测参考信号，SRS （Sounding Reference Signal(上行探测参考信号) 手机反馈的）

DMRS type1：两把梳子，复用8个端口
DMRS type2：三把梳子，复用12个端口

SCS: Subcarrier Spacing 子载波间距
CP：Cyclic prefix 循环前缀
TTI：Transmit Time Interval），是LTE最小的调度时间间隔
一个TB是1ms（就是一个子帧或一个TTI)内含有的编码前的比特数，由很多个RB组成。
信道编码这一环节，对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力
码字：一个codeword应该就是一个TB经信道编码等处理后得出来的概念，1_{4层1个码字，5}8层2个码字。
层：由于码字数量和天线逻辑端口不一致，层是用来将码字流映射到不同天线上的。

保护带宽:相对于LTE的保护带宽10%，NR引入了F-OFDM（Filtered-OFDM）技术，使保护带宽降低到2%左右。

模拟调制有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）
数字调制有振幅键控（ASK）、移频键控（FSK）、移相键控（PSK）和差分移相键控 (DPSK）等

空间分集 - 在不同的空间信道传输相同数据使等效信道更加平稳，从而对抗实际环境下的信道衰落，使传输更加可靠；空间分集的使用方式有很多，可以采用空时联合编码、空频联合编码等。
空分复用 - 利用不同空间信道的弱相关性来传输不同数据，提升系统数据传输速度，使数据传输更加有效；
空分多址 - 利用多个用户的空间位置带来的天然信道弱相关来分别向不同位置用户传输数据，提升系统连接数和容量，这种使用方式也被称为多用户MIMO（MU-MIMO）。
空分复用和空分多址 - MIMO系统对空间自由度的不同利用方式，我们可以认为这两种方式都是在挖掘信道的空间复用增益。

TDM - 时分复用：在不同的时间上传输不同用户的数据
FDM - 频分复用：在不同的频率上传输不同用户的数据，OFDM 正交频分复用
CDM - 码分复用：通过为不同用户数据分配相互正交的码字实现同时同频传输(类比同一个房间用不同的语言沟通互相识别)
https://zhuanlan.zhihu.com/p/97700751

Three kinds of CSI-RS in TDD FR1: 基站反馈的
•CSI-RS for beam refinement (Cb): only exist in beamforming case, and in the symbols same as SS block in SSB slot. Its density is either 1 or 3 depends on the configurations.
•CSI-RS for tracking (Ct, TRS): In SSB slot in case of one SSB beam, and in independent slot called TRS slot. The position of the TRS slots depends on number of SSB beams. Its density is 3.
•CSI-RS for acquisition/measurement (Ca): Ca can be allocated in SSB slot, TRS slot and normal DL slot. In current products, the last PDSCH symbol of the normal DL slot can be used for Ca, where the PDSCH length will minus 1, and all DL symbols not used for PDCCH, SS block, Ct in SSB and TRS slot can be used by Ca.

BCCH - Broadcast Control Channel
CCCH - Common Control Channel
DCCH - Downlink Control CHannel
DSCH - Downlink shared CHannel
DTCH - Dedicated Traffic Channel

无线信道 - 总

无线信道 - PBCH

基本架构

5G 频率范围

5G 随机接入

CPRI

于是，在2003年，爱立信，诺西，阿朗，NEC，还有华为这几个厂家一合计，搞出来了个叫做CPRI（通用公共无线电接口）的协议，大家都按着这个来搞。

eCPRI

为什么eCPRI节省带宽？
CPRI接口速率是正比于天线数和载波带宽的。

ecpri帧/包结构

I/Q data

https://www.ni.com/fi-fi/innovations/videos/07/i-q-data--plain-and-simple.html

LTE

LTE术语

AS 接入层
beamforming 波束赋型，波束赋型可以删除同一个时间频率资源分配给不同用户的干扰
BIP Bearer Independent Protocol
BSR（Buffer Status Report）UE需要通过BSR来告诉eNodeB自己有多少数据需要发送
CA(Carrier Aggregation，载波聚合)LTE-Advanced系统引入一项增加传输带宽的技术
CRS（Cell-specific reference signal）小区特定的参考信号
C-RNTI(Cell 小区 RNTI无线网络临时标识符)
CP(Cyclic prefix )循环前缀
CQI 信道质量标识
CSI （Channel State Information）,UE可以通过CSI将下行信道质量信息上报给eNodeB
假设在信道质量很好的情况下，下行使用了QPSK而不是更高阶的调制方式（16QAM/64QAM）进行传输的话，对频谱的利用率就会变低，并造成吞吐量的下降。
而假设在信道质量很差的情况下，使用了高阶调制（16QAM/64QAM）而不是QPSK调制的话，就会造成过多的重传。无论是哪种情况，都没能有效地利用无线资源。
CSFB （Circuit Switched Fallback）电路域回落Lte与2,3G的互操作
DC子载波（DC-subcarrier）是LTE下行载波中心位置的一个未被使用的子载波
是为了避免本地晶振可能泄露等原因导致高干扰而设置的，这也就是一些资料中提到如PSS和SSS占用载波中心62个子载波（不含DC子载波）的由来。
DCI （Downlink Control Infomation 下行控制信息，由PDCCH承载）
EPC （evolution packet core）
IMS （IP Muti-media Subsystem）Lte的语音业务是要基于IMS的VolTE
MIB （maste information block）和SIB1 （system information block type1）
MCS （Modulation and Coding Scheme）调制和编码方案，自适应的，MCS25一般就是有问题了，DL最高MCS27，UL最高28，
MME (management entity)
Msg3根据UE状态的不同和应用场景的不同，这条消息也可能不同，因此就称为Msg3，即随机接入过程的第3条消息
其在不同场景下的Msg3如下所描述：
- RRC_IDLE态下初始接入，通过RRCSetupRequest；
- RRC_INACTIVE态下恢复接入，通过RRCRRequest；
- RRC连接重建，通过RRCReestablishmentRequest；
- 上行失步，上行数据到达，下行数据到达(竞争)，通过CRNTI；
- 其他SI请求，通过RRCSystemInfoRequest；
- 切换(竞争)，通过CRNTI + RRCReconfigurationComplete；
NAS 非接入层
PHICH（Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel）用于对上行PUSCH传输的数据回应HARQ ACK/NACK。
PDCCH（Physical Downlink Control CHannel）
PDSCH（Physical Downlink shared CHannel）
paging 寻呼消息
PCI（physical-layer Cell identity 物理小区ID）是由主同步信号（PSS）与辅同步信号（SSS）通过简单运算获得（PCI=PSS+3*SSS）
PSS（Primary Synchronization Signal，主同步信号）
PDSCH Physical Downlink Shared Channel 物理下行共享信道（数据业务）
PRACH （随机接入信道）在频域上占6个连续的RB，正好等于LTE支持的最小上行带宽
RB(resource block)每个RB专用带宽（每个RE为15KHz，12个子载波组成1RB，即15KHz*12=180KHz=0.18MHz）
- LTE带宽配置20MHz留出总带宽的10%作为保护带用，即20MHz的带宽实际RB占用18MHz ( 100个RB )
PBCH:phisical broadcast CHannel：物理广播信道
RA preamble ,随机接入过程的步骤一就是UE发送random access preamble
RAR ,随机接入响应
RRC radio resource control 无线资源控制：连接态（RRC_CONNECTED）和 RRC_IDLE
- RRC_IDLE态，并每隔一段时间“醒来”一次，去接收Paging消息，以确定是否有呼叫请求
rrm 无线资源管理
RS参考信号（Reference Signal，）就是“导频”信号
RLF（Radio Link Failure）会触发重建（Re-establishment）流程
RAN （radio access network）
RAR （random access response）
RA-RNTI(随机接入 RNTI无线网络临时标识符 )
RACH (Random AccessChannel 随机接入信道)
RNTI (Radio Network Tempory Identity 无线网络临时标识符），在UE和eNB之间的信号信息内部的作为不同UE的标识。
RSRP、RSRQ (reference signal receive power /quality )参考信号接收功率，参考型号接收质量
SFN（System Frame Number系统帧号）
SFBC（空频块编码）
SID 沉默指示帧，每160ms产生一个sid
SSS（Secondary Synchronization Signal，辅同步信号）
SI-RNTI （System Information RNTI（系统信息-无线网络临时标识符）），用于系统信息的传输，对应于BCCH；
SRS:Sounding Reference Signal(上行探测参考信号)
SR:（Scheduling Request）UE会通过发送SR告诉eNodeB有数据要发
TAU：Tracking Area Update (TAU)
TA tracking area
UCI （上行控制信息，包括CSI和ACK/NACK）会在PUSCH上传输，否则UCI在PUCCH上传输。

LTE无线架构

上下行无线协议架构

eNodeB（Evolved Node B），即演进型Node B，简称eNB，LTE中基站的名称。eNodeB相比现有3G中的Node B，集成了部分RNC的功能，减少了通信时协议的层次。
CQI-Channel Quality Indication，信道质量指示，CQI由UE测量所得（周期性上报使用的是PMI用push信道（业务信道），非周期性是RI上报使用pucch信道（控制信道））

AMC 自适应调试标编码技术
HARQ 重传
ICIC小区抗干扰

一个时隙包含7个连续的OFDM符号

信道映射

逻辑信道

上行下行

CCCH，DCCH，DTCH PCCH，BCCH，CCCH

传输信道

上行下行

UL-SCH，RACH PCH，BCH，DL-SCH，MCH

物理信道

上行下行

PUSCH，PUCCH，PRACH 控制 PBCH，PDCCH

PUSCH，PUCCH，PRACH 业务 PDSCH

上行	下行
CCCH，DCCH，DTCH	PCCH，BCCH，CCCH

上行	下行
UL-SCH，RACH	PCH，BCH，DL-SCH，MCH

上行	下行
PUSCH，PUCCH，PRACH	控制 PBCH，PDCCH
PUSCH，PUCCH，PRACH	业务 PDSCH

BCCH - Broadcast Control Channel
CCCH - Common Control Channel
DCCH - Downlink Control CHannel
DSCH - Downlink shared CHannel
DTCH - Dedicated Traffic Channel 用于传输下行的用户数据，信令用CCCH，DCCH
PCCH - Paging Control Channel 即寻呼控制信道

LTE协议栈和接口

主要接口

S1AP 协议
SCTP 协议
GTP-U 协议
X2 接口

overall

L1
- PBCH，PDSCH
L2
- PDCP（Packet data convergence protocol 分组数据汇聚协议）
- RLC （ Radio Link Control 无线链路控制层协议）
- mac层
L3
- 一般指rrc （radio resource control 无线资源控制）

上行

RRC：radio resource control 无线资源控制
PDCP：packet data convergence protocol 分组数据汇聚协议
RLC：radio link control 无线链路控制
MAC：medium access control 媒体接入控制

下行控制

BCCH (Broadcast Control Channel )

PCFICH（Physical Control Format Indicator CHannel）
- 通知UE对应下行子帧的控制区域的大小，即控制区域所占的OFDM符号（OFDM symbol）的个数。或者说，PCFICH用于指示一个下行子帧中用于传输PDCCH的OFDM符号的个数。
PDCCH（Physical Downlink Control CHannel）
PHICH（Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel）
- 用于对上行PUSCH传输的数据回应HARQ ACK/NACK。每个TTI中的每个上行TB对应一个PHICH，也就是说，当UE在某小区配置了上行空分复用时，需要2个PHICH
PDCCH（Physical Uplink Control CHannel）

下行业务

1.PDSCH（Physical Downlink shared CHannel）

PDSCH主要用于传输来自DL-SCH和PCH的数据，更确切地说，RAR、Paging、SIB、RRC消息（不包括MIB）和用户数据等最终会在PDSCH上传输。

承载

系统消息

eNodeB通过广播SIB2发送prach-ConfigIndex和prach-FrequencyOffset，从而确定该小区可用于传输preamble的时频资源集合。
UE至少要在接收到MIB、SIB1和SIB2（不一定要接收SIB3~SIB13）后，才能发起随机接入过程。

LTE系统系统消息包括MIB和12种SIB。
MIB：下行链路带宽，SFN和PHICH信道配置信息。在PBCH上发送。调度周期为40ms。
SIB1：包含调度信息和小区的接入相关信息。在PDSCH上发送。调度的周期固定为80ms。
SIR2：携带所有UE无线资源配置信息（公共参数）如：Cell-specific Reference Signals Power。
SIB3：携带同频、异频和异系统的小区重选信息（重选参数）。
SIB4：携带相邻小区相关的仅同频邻小区的重选信息（同频邻区参数）。
SIB5：携带异频E-UTRAN网络重选信息（异频邻区参数）。
SIB6：携带异系统UTRAN网络重选信息（UTRAN邻区参数）。
SIB7：携带异系统GSM网络重选信息（GERAN邻区参数）。
SIB8：携带异系统CDMA2000网络重选参数（CDMA2000邻区参数）。
剩下的4种SIB包含了家庭基站的信息、一些辅通知的信息。