[4G&5G专题-48]：物理层-无线资源映射RE Mapping

盛夏的果实

目录
第1章 物理层架构
1.1 物理层内部功能协议栈
1.2 5G NR下行选项A
1.3 5G NR下行选项B
1.4 NR的物理层数据处理过程概述
第2章 无线时频资源回顾
2.1 物理层帧的时域结构回顾
2.2 物理层帧的频域结构回顾
2.3 无线时频资源RE矩阵回顾
2.4 物理层信道回顾
第3章 无线资源映射RE mapping
3.1 无线资源映射RE mapping的位置
3.2 无线资源映射RE mapping的输入
3.4 无线RE资源
3.5 无线资源映射RE mapping的本质
3.6 无线资源映射RE mapping的结果

第1章 物理层架构
对本节的注解：
本章节内容的作用在于：从宏观感受无线资源映射RE Mapping在整个物理层协议栈中的位置和作用，无需深究每个环节。主体内容从第2章节开始。
1.1 物理层内部功能协议栈

1.2 5G NR下行选项A

1.3 5G NR下行选项B

1.4 NR的物理层数据处理过程概述

（1）信道编码与交织：处于计算机通信领域，这是计算机的底盘和擅长的地方。
（2）调制解调： 二进制序列到复指数子载波序列的映射过程，这是从计算机领域到数字信号处理DSP领域的跨越! 从计算机通信领域向数字无线通信领域的跨越！从此处开始进入数字信号处理领域！
（3）多天线技术的层映射
（4）扩频预编码（仅仅用于上行，可选）： 这是数字无线通信领域，在相同的频率资源，由“单一”空间向"码分"空间的跨越。
（5）多天线MIMO技术的预编码：这是数字无线通信领域中，在相同的频率资源，由“单一”空间向"分层"空间的跨越。
（6）无线资源映射RE mapping： 这是数字无线通信领域，这是由串行的时间域向并行的频率域的跨越。
（7）数字波束赋形：这是数字无线通信领域中，相同的频率资源，由“全向”空间向“波束局部”空间的跨越。
（8）OFDM变换（时域到频域的转换）：这是各个独立的频域子载波信号到时域信号的转换，这是无线通信领域中，从频域信号到时域信号的跨越！
（9）RF射频调制：这是在无线通信领域中，由数字无线通信领域向模拟无线通信领域的跨越！！！
本文探讨的是：第6步，无线资源映射RE mapping

第2章 无线时频资源回顾
2.1 物理层帧的时域结构回顾

（1）NR的物理层的二进制比特数据是由1个个10ms的系统帧组成，每个系统帧都有一个唯一的系统帧号SFN, SFN的大小为4096，就一个循环周期为4.96s。
（2）每个10ms帧由10个1ms的子帧组成
（3）每个1ms的子帧，又有N个slot组成，N的大小，取决与子载波的带宽。

因此，每个时隙的时长不固定，反比于子载波的宽度。
时隙的时长为1ms，0.5ms，0.25ms，0.125ms......相对于LTE, 变化最大。
（4）每个slot的符号数
LTE有7个符号，NR统一为14个OFDM。

NR引入了一个新的概念：mini slot，其包含的符号个数不是固定的14，而是可配置、可变。
（5）每个OFDM符号就是一个RE
“频分复用“”的最小复用单位：子载载波，一个符号周期内的一个子载波资源成为一个资源单元RE.

• 每个符号频域上：由带宽为15K/30K/...的子载波组成。
  
• 每个符号时域上：时间为发送一个基带子载波的周期。
  

（6）每个RE由子载波基波信号的周期+CP保护时间间隔CP组成

2.2 物理层帧的频域结构回顾
频域上实际上是没有结构的，是线性N个线性的、连续的子载波组成，N的个数取决与小区带宽和每个子载波的带宽
（1）LTE的带宽与子载波的个数

（2）NR子载波的宽带与子载波的个数

（3）OFDM子载波

2.3 无线时频资源RE矩阵回顾

由子载波和时间组合而成的二维的矩阵，矩阵中的每个单元是可以调制二进制比特的符号（子载波）。

2.4 物理层信道回顾

第3章 无线资源映射RE mapping
3.1 无线资源映射RE mapping的位置

 
3.2 无线资源映射RE mapping的输入
（1）物理层信道

• 物理层信号的RE映射
  
• 物理层广播和控制信道RE映射
  
• 物理层数据信道RE映射
  

（2）输入的内容
不是二进制比特序列，而是经过PSK/QAM调制以及预编码后的单个复指数子载波的幅度序列（用幅度表示复指数子载波的特征）。

每个排队的队伍，类比于不同的物理层信道。
队伍中的每个人，类比与单个子载波的幅度序列。
队伍中的每个人携带的物品，类比于每个子载波携带的二进制调制数据。
3.4 无线RE资源

3.5 无线资源映射RE mapping的本质
就是把经过PSK/QAM调制以及预编码后的单个复指数子载波的幅度序列，指派到到频域的、特定带宽下的、各个物理子载波上。
即为复指数子载波的幅度序列的每个子载波找到实际的物理子载波。
这个过程有点类似于：旅客根据自己手中的车票找到各自座位的过程。
3.6 无线资源映射RE mapping的结果

经过PSK/QAM调制以及预编码后的单个复指数子载波的幅度序列被指派到了频域上特定的物理子载波上。
为后续频域子载到时域信号的转换傅里叶逆变换做好了准备。
类似于车厢的物理座位上，坐上了特定的旅客。或者说每个旅客，坐上了自己的座位。