物理五大信道浅聊PRACH、PUCCH、PUSCH、PDCCH、PDSCH

以下属于个人总结*

1. PRACH

·频域上占用6个连续的RB
·612=72个子载波（RE），1.08MHZ带宽=7215KHZ
·PRACH的子载波为1.25KHZ，PRACH子载波个数=7215KHZ/1.25KHZ=864个子载波
·上下12-13个子载波（25个），剩下的839个用于承载前导码preamble
·时域，由前导码的Format所决定1~3个完整的1ms子帧（14个N，N=1,2,3）
·前导码=循环前缀CP+前导码ZC序列+保护时隙GP(GT)
·基站通过PBCH告诉手机小区的PRACH信道在哪些时频资源上
·前导码长度与最大小区半径的关系【Ts=1/（150002048）=32.5532083ns】
·每个帧长度30720Ts，去掉前导码占用的时间，前导格式0还剩下的保护时间
Guard time，保护间隔决定了小区的最大覆盖半径，考虑到UE先从BS接收PBCH再到UE开始发送preamble，信号在一个来回里面不能干扰到BS下一帧的信号接收，所以小区的最大覆盖半径
·GP=30720-3168-24576=2976Ts t=2976Ts=96.875us
考虑基站与UE往返传输
最大小区半径=ct/2=14.53km
·PRACH结构：CP(T_CP)+SEQ(T_SEQ)+GP(T_GP) 30720*Ts=10ms
·RACH config：
ssb-perRACH-occasion：每个PRACH occasion可以映射多少个SSB
CB-preamble perSSB：每个SSB使用多少个前导码，最大64个
例 ssb-perRACH-occasion=16，映射16个SSB，preamble perSSB max=64/16=4个
·在10ms帧中时域位：
系统帧号⊃子帧号⊃slot号⊃符号起始位⊃连续符号数
·确定PRACH信道所在的系统帧号

SFN Mod X：间隔多少个无线帧可以发送一个PRACH信道，
Y:Mod X之后，PRACH信道出现在哪个系统帧上
X=16,Y=1;在1024个10ms的系统帧号里，每16个10ms系统帧出现一次PRACH信道，由于Y=1，故出现PRACH信道的系统帧号为1，17，32…
·确定子帧号（在系统帧中）
sub frame number
·确定slot号
number of PRACH slots within a sub frame
·确定在slot号中的起始符号索引
starting symbol
·确定PRACH信道占用几个symbol
PRACH duration
·确定在时域上有多少个 PRACH occasion
PRACH occasion
·“时域”和”频域”组成一个PRACH信道矩阵，其中的每一个小格子称为一个PRACH occasion

·DMRS是解调参考信号，用于做信道估计辅助数据解调。
·DMRS是长度为144的QPSK调制符号

2.PUCCH

·承载UCI，反馈HARQ-ACK信息，指示下行的传输块是否正确接收；上报信道状态信息；在有上行数据到达时请求上行资源。
·短PUCCH可在时隙的最后1/2个符号上传输，对同一时隙的PDSCH的HARQ-ACK/CSI进行反馈，达到低时延目的
·长PUCCH占用4~14个符号，承载大于2bit的信息，长格式考虑到持续时间长可以保证覆盖
①format 1格式，只发送SR请求，1a传输1bit的ACK/NACK信息，使用BPSK
1b传输2bit的ACK/NACK信息，使用QPSK
频域上占用12个子载波，时域上占用4~14个符号，很强的多用户复用功能
②format 0格式，Mcs（CyclicShift）有12种（0~11）
1bit的HARQ-ACK,需要2个mcs，故最多复用6个UE
仅传输SR只需要一个mcs，则可以复用12个UE
1bitHARQ-ACK+SR，需要4个mcs，最多复用3个UE
2bitHARQ-ACK+SR，需要8个mcs，最多复用1个UE
时域上占用1~2个符号，频域上占1个RB的全部12个子载波，无DMRS
③format 2/3，不支持UE复用,2中3个RE用于DMRS（1，5，9），9个用于承载UCI信息，时域上占用1~2个符号，为短PUCCH，3为长PUCCH，不支持多用户复用
④format 4，频域1个RB的全部子载波，时域4~14个符号，同3，支持码分复用
occ_length=2/4,一个PRB可复用2/4个UE
·BSR(Buffer Status Report )缓冲区状态报告
·基站为每个UE分配一个专用的SR资源
·Sr-configIndex:周期和偏移量
·Sr-pucch-resourceIndex：指示pucch F1资源（以上两个参数决定了唯一的SR资源）
·有新数据发送，优先采用BSR方式，封装在MAC PDU里由PUSCH发送
·不能发送BSR，则通过SR告诉基站
·PUCCH F1 and F3发送SR
·Sr-prihibitTimer 超时后才能重发SR，最多发送dsr-transMax之后再随机接入
资源配置：
·小区级别配置
在RRC建立之前，UE无法获取专用的PUCCH配置，只能使用配置在初始上行BWP内的小区级别PUCCH配置，一旦RRC建立，此时UCI需要承载的信息很少，只需要PUCCH format 0、1即可
·UE专用配置
每个UE最多配置4个resource set，第一个set内最多包含32个resource，每个resource只能承载1~2bit的UCI信息，其余set内最多8个resource，每个承载多余2bit的UCI

3.PUSCH

·对应于PDSCH的上行物理信道，用于传输上行业务数据，还可以用来承载UCI。
0
PUSCH_MAPPING_TYPEA = 0,
PUSCH_MAPPING_TYPEB = 1–>
·频域type0/type1,时域type A/type B/type C
·type 0指示的资源可集中，也可灵活分散
·type1在频域RB上集中连续分配
·在共享信道PUSCH上，每个时隙内DMRS占用1个OFDM符号，用于共享信道(PUSCH)数据的解调。DMRS在控制信道PUCCH上传输时，根据控制信息格式的不同，每个时隙内DMRS占用2～3个OFDM符号，用于控制信道(PUCCH)数据的解调。
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4.PDCCH

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·用于传输DCI，主要是UE接收PDSCH和传输物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH）所需的调度信息，也可以传输时隙格式指示（Slot Format Indicator，SFI）和抢占指示（Preemption Indication，PI）等。
·CORESET(control resource set)：在对应的BWP内定义占用的频域范围及符号数
·SearchSpaces：在对应的CORESET中定义开始盲检的时机和周期
·PDCCH set：在对应的SearchSpaces内定义各聚合等级AL（构成PDCCH的CCE数）和PDCCH集合
·PDCCH基本单位是CCE(控制信道单元- Control Channel Element)；1个CCE由6个REG(资源粒子组- Resource Element Group）构成;而CCE是一组逻辑资源,它们通过交织(内部交织)或交织(外部交织)的CCE-REG映射方式映射到CORESET资源
·控制资源集（CORESET）基本单位是资源粒子组(REG—Resource Element Group）,REG 1对应于第一个PRB上的第1个PFDM符号。在CORESET 中包括REG序号（通常为6的数倍）–对应于CCE大小，一个REG定义为一个OFDM符号中的一个PRB（12RE），其中包含PDCCH有效负载的9个分辨率和3（1、5、9）个解调参考信号(DMRS)资源粒子
·CCE:控制信道元素，以CCE为单位确定需要检测的实际时频资源，构成PDCCH的基本单位，占用频域上6个REG，1REG可用的比特数为18，则1CCE就是186=108个
·DCI:Downlink Control Information,在对应的 CCE，对可能的DCI进行盲检，
在DCI中包括PDSCH和PUSCH传输资源的调度信息、上行功率控制(PUSCH, PUCCH, SRS)信息,时隙(Slot)格式指示、UE使用的PRB和OFDM符号等信息；PDCCH向UE发送动态控制信息，用户端(UE)需读取下行链路的控制信息,掌握何时(时域)、何处(频域)、如何解调(解码)PDSCH信息；在上行链路何时(时域)、何处(频域)以及如何汇集和发送PUSCH数据
·DCI格式
上行传输（PUSCH调度）
DCI Format 0_0: DCI反馈，指示PUSCH调度；
DCI Format 0_1:指示PUSCH调度；
下行传输（PDSCH调度）
DCI Format 1_0: DCI反馈，指示PDSCH调度；调度在公共消息中传递
其中包括：Paging, RMSI，调度状态转换(BWP切换)；
DCI Format 1_1:PDSCH调度指示；
其他：
DCI Format 2_0: Slot 格式指示；
DCI Format 2_1:指示那个PRB和OFDM符号UE不能进行数据映射；
DCI Format 2_2: PUSCH和PUCCH功率控制命令；
DCI Format 2_3: SRS功率控制命令；
·每个小区最多4个BWP,每个BWP最多可配置3个CORESET
CORESET(Control-resource set, 控制资源集)
↓
SearchSpaces
↓
每种聚合等级对应数量之和为PDCCH总数
↓
配置的PDCCH set
↓
待检测的PDCCH set
↓
沿用LTE的EPDCCH函数
↓
计算每个待检测PDCCH内CCE索引
↓
每个时隙不超过4种大小不同的 DC i，其中有C-RNTI加扰的不超过3种
↓
盲检DCI
·CORESET 0为TYPE 0 PDCCH公共搜索空间（CCS），#0指示BWP的PDCCH位置
·BWP是CRB（公共资源块）的子集，是UE实际工作带宽
·DMRS:在给定的持续时间内加载在数据信道前部的参考信号
·5G NR中，612=72个RE中，18个用于DMRS,54个用于DCI传输
·1个子帧是14个symbol，前1·3、4个符号空出就成了PDCCH
·用RNTI去检测PDCCH来获得每一用户的自己调度信息就是盲检
PDSCH⇄PDCCH⇄RNTI

5.PDSCH

·主要用于下行单播数据的传输，也可以用于寻呼消息和系统消息的传输。
·最小保护带宽=（CHBW-RB数12RE子载波间隔-1个保留RE)/2

·100MHZ带宽下，SCS=30KHZ RB数为273个，其中PBCH占了其中20个RB
最小保护带宽是845KHZ=(1001000-27312*30KHZ-30)/2
·时域资源指示：
5G NR中，对于PDCCH的相对位置由DCI中的K0域指示
K0=0，便是PDSCH与PDCCH在同一个slot上，1表示下一个