这是我们“5G解释”系列的新一集。在本视频中，我们将讨论5G新无线电的下行数据传输。我们将查看下行共享信道链，其中包括LDPC编码、物理下行共享信道链、为PDSCH传输分配的资源元素、不同类型的PDSCH映射，并简要介绍传输块大小。
下行链路共享通道(DL-SCH)是承载用户数据的通道。它还携带其他信息，例如不同类型的系统信息块(SIB)。编码链包括常见的步骤，例如CRC、代码块分割、速率匹配和连接——这些都是我们在LTE中熟悉的步骤。
与LTE的主要区别是使用LDPC编码。编码链的输出是一个码字。5G支持在下行链路上向单个用户传输多达8层的数据。这意味着可以并行传输多达8个流。这些流来自一个或两个码字——如果层数少于四层，则为一个码字，如果层数多于四层，则为两个码字。然后将编码的数据映射到物理下行共享通道或PDSCH。
在这里，您可以看到下行共享通道处理的每个阶段是如何映射到MathWorks 5G Toolbox中的函数的。您可以识别CRC编码、码块分割、LDPC编码和速率匹配。
物理下行链路共享信道是高度可配置的，比LTE中可配置得多。我们将在下一张幻灯片中看到一些细节。它可以通过下行链路控制信息和无线资源控制来配置，下行链路控制信息可以在插槽之间改变，无线资源控制也可以设置一些参数。与LTE相比，这并不令人惊讶。
我们发现了置乱、调制、层映射、MIMO处理的预编码和资源映射。虽然这些都是已知的块，但有一些差异值得指出。首先，预编码步骤在标准中没有明确规定，尽管人们完全希望它能出现。详细的预编码将在本视频系列的另一集中讨论。
在这里，我们可以看到MathWorks 5G工具箱中完整的下行数据处理代码。PDSCH处理阶段突出显示，但您还可以看到DL-SCH阶段，以及插入解调参考信号或DM-RS。5G NR在下行链路上使用与LTE完全相同的调制列表，从QPSK到256QAM。NR符号调制功能实现了对5G NR的一次简单呼叫调制。
层映射是将一个或两个码字映射到最多八层的操作。与LTE相比，这个操作在某种程度上简化了，在LTE中，对于给定数量的层，您可以看到一个或两个码字。如前所述，在5G NR中，最多四层的任何东西都使用一个码字。任何超过四层的东西都使用第二个码字。
映射非常简单——直接用于一个层，或者用于两个层。类似地，对于三层和四层，每一组三或四个输入位被映射到一组三或四层。对于第5层到第8层，两个码字在不同的层之间被分割，如图所示。
在一个或两个码字被映射到1到8层之后，这些层进行预编码，有趣的是，下行链路标准中没有指定预编码。预编码是使用带有预编码器的矩阵乘法将层映射到尽可能多的天线板上的操作。预编码的特殊情况是将一层映射到多个天线，从而实现波束形成。对于视距传输，这可能意味着瞄准一个特定的方向。
预编码的另一种情况是将几个层映射到多个天线。这种更普遍的情况有时被称为空间多路复用。5G预编码的一个关键方面是相关的解调参考信号(DM-RS)必须进行相同的预编码。因此，UE不需要知道预编码器，因为预编码器的影响包括在信道估计中。这就是为什么G节点b要使用的准确的预编码器在标准中没有指定。
然后，预编码器输出直接或间接地映射到物理资源块，正如我们将在接下来的两张幻灯片中看到的那样。下行通道和信号，包括PDSCH和相关DM- rs，共享UI DM网格。
PDSCH符号首先映射到虚拟资源块。当映射到网格时，PDSCH符号会避免为其他目的保留的位置。这包括所有物理信号DM-RS、信道状态信息参考信号(CSIRS)和相位跟踪参考信号(PTRS)。这还包括同步信号块(SSB)全部或部分使用的任何资源块。在本系列视频的另一集中详细解释了ssb。
虚拟资源块到物理资源块的映射可以是交错映射，也可以是非交错映射。非交错映射是将每个虚拟块直接映射到物理资源网格中的相同位置。交错映射通过将虚拟块分布在整个带宽部分来实现频率分集。交织器粒度为两个或四个资源块。该方案将连续的虚拟资源块分配给PDSCH，这种模式很容易发出信号——只需使用起始资源块和资源块的数量，同时仍然获得频率多样性。
这里我们看到两个PDSCH资源分配的例子。PDSCH可以跨越整个槽，如网格底部所示。它也可能使用插槽的一部分。这有时被称为部分插槽分配，与LTE相比，这是5G新无线电的新功能。你可能还记得。LTE总是为PDSCH分配1毫秒的全槽帧。
让我们通过使用MathWorks 5G Toolbox的用户界面交互式地探索其中的一些分配选项。在这里，我们看到的是10个子帧，子载波间距为30千赫兹，这意味着总共有20个插槽。PDSCH显示为蓝绿色或浅蓝色，这是我想让你在这里看到的。我们将在本系列的另一集“5G解释”中详细介绍资源网格的其余部分。
资源分配不必是连续的，尽管当资源分配是连续的时更容易发出信号。让它在0到20之间连续。我们可以看到PDSCH传输在前10个槽，然后是5个空槽。这是因为我们以15个槽为周期分配槽0到9。
让我们改变分配方式。现在，插槽6、7和9没有PDSCH传输。最后，请注意，在每个插槽中，PDSCH只使用符号2到10。这称为部分插槽分配。您可以选择分配完整的插槽，在这种情况下，PDSCH传输之间没有中断。
PDSCH的参考信号以黄色显示。这些位置不能用于PDSCH映射。参考信号将在“5G解释”系列的另一集中详细讨论。
在这里，我们可以看到MathWorks 5G Toolbox中用于指定一个或多个PDSCH的一些参数。我们刚刚在现场示例中看到了这些参数如何影响PDSCH链。
正如我们刚才看到的，PDSCH插槽分配可以从插槽的开始开始，也可以从插槽的中间开始。这对应于两种不同的映射类型:映射类型A和映射类型b。严格地说，PDSCH映射类型只影响解调参考信号的位置。
对于映射类型A, DM-RS分配符号2或3的槽位，而对于映射类型B, DM-RS都在PDSCH的第一个符号分配。映射类型A和映射类型B都支持全插槽分配和部分插槽分配。然而，在实践中，映射类型B是部分插槽分配的首选选项，特别是对于不从插槽开始的传输。
在分配开始时使用DM-RS可以减少处理延迟，这对于低延迟通信至关重要。我们将在“5G解释”系列的另一集中更详细地讨论DM-RS分配。
为了结束本节，我们将转向接收方，探讨如何将传输块大小传达给接收方。接收端需要能够计算出传输块大小，以便执行反向速率匹配的LDPC解码。这一概念与LTE类似。
在“5G解释”系列视频的另一集中，我们将解释下行链路控制信息是如何传输的。但是重要的是要知道传输块大小本身是没有信号的。相反，会发出一些不同的信息。
它们包括调制编码方案、MCS以及资源分配，即将哪些资源块分配给PDSCH，以及在OI-DM符号中分配的持续时间。5G NR使用基于公式的方法来计算传输块大小，而LTE使用许多表。
由于公式的定义方式(包括量化)，所有这些参数都有几个略有不同的配置，从而导致相同的传输块大小。这非但不会成为问题，反而给操作员提供了更大的灵活性，可以选择不同的参数来重传第一次没有通过的数据包。
这是关于下行数据传输的“5G解释”系列视频的最后一集。
