5G解释:5G NR中的上行链路控制信息
从系列中:5 g教程
在5G新无线电中了解上行链路控制信息(UCI)。
本视频介绍了不同类型的消息,包括HARQ、CQI和调度请求。讨论了如何对它们进行编码、调制,然后通过PUCCH或物理上行链路控制通道映射到5G新无线电插槽。最后,您将了解如何在5G NR流程中使用控制信息。
这是我们“5G解释”系列的新一集。在本视频中,我们将讨论5G新无线电中的上行链路控制信息或UCI。我们将研究其内容,如何对其进行编码和调制,然后通过PUCCH或物理上行链路控制通道映射到5G新无线电插槽。我们将查看一些使用示例,以及如何将其用于调度请求。
上行链路控制信息或UCI与下行链路控制信息或DCI有很大不同。您可能还记得在本“5G解释”系列的另一集中,DCI携带下行链路和上行链路的调度信息以及其他信息。UCI内容更有限,因为基站已经知道所有预定的传输。它包括对先前传输的块、信道质量指示器或CQI的确认,CQI允许基站对波束形成和调度以及调度请求做出决策。这些信息可以同时组合和传输。UCI由PUCCH或物理上行链路控制通道承载。它也可以携带在PUSCH,如果一个PUSCH传输计划。
根据UCI的内容,可以使用几种格式中的一种或多种。传输有两种基本情况:小于2位的有效载荷和大于2位的有效载荷。小于2位的有效载荷使用格式0或格式1。这样的有效载荷表示一个或两个ACK/NAK或调度请求。格式1是格式0的较长替代方案,对于电力有限或小区边缘场景非常有用。大于2位的有效负载使用格式2或更长的替代格式3或4。这些格式支持更长的有效载荷,如CQI、多个harq或不同有效载荷的组合。请注意,当包含详细的CQI报告时,UCI有效载荷可以大大超过100位。
您经常会听到控件使用极性编码,但严格来说,这仅适用于大于11位的有效负载。对于更短的有效载荷,使用其他方案包括重复、单纯形代码和Reed Muller代码。这张幻灯片展示了不同PUCCH格式的PUCCH处理链的概述。当然,支持1位或2位(前两位)格式的链与支持许多位的格式的链是完全不同的。后者包括编码和置乱,而编码和随机化是通过前两条链的预定义序列来处理的。任何PUCCH的最高级别调制是QPSK。
在这里,您可以看到MathWorks 5G Toolbox的代码,它实现了用于格式4的PUCCH链,这是上一张幻灯片中最复杂的链。您可以识别诸如置乱、调制、扩展和转换预编码等步骤。该代码还提供了3GPP标准文档的所有必要参考。UCI的第一个内容类型是调度请求。
调度请求是终端请求访问尚未调度传输的上行链路资源的手段。调度请求可以通过两种方式之一进行,通过PUCCH或RACH。网络可以建立半静态分配的资源供终端发送PUCCH,终端可以使用这些资源请求上行链路的数据容量。如果还没有设置这些资源,那么UE必须通过基于争用的较慢的RACH流程来请求资源。
正如“5G解释”系列中关于下行链路控制传输的章节所解释的那样,下行链路控制信息携带和上行链路授予是对来自UE的调度请求的响应。当接收到调度请求时,它会做出关于UE应该在何时以及如何传输准备好传输的数据的所有决定。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,例如预编码,它以索引的形式出现,该索引指向可能的预编码矩阵表。终端解码上行链路授权的控制信息后,根据这些参数传输上行链路数据。
第二种UCI内容是CQI或渠道质量指标。这些请求可以是一次性请求、半周期性请求或周期性请求,如“5G解释”系列关于信道探测的另一集中更详细地展示的那样。
第三种类型的UCI内容是针对HARQ的ACK/NACK。下行链路上传输的每个传输块都必须得到终端的确认。正面或负面的确认决定了一个块是否必须在物理层重传,或者,如果已经达到传输的最大数量,则跳过到更高的层来决定如何处理故障。这是关于上行控制传输的“5G解释”系列的本集内容。
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