5G(NR)網(wǎng)絡(luò)專門定義了負(fù)責(zé)5G系統(tǒng)和用戶設(shè)備(UE)之間進(jìn)行通信信號(hào)和物理信道數(shù)量。這些信號(hào)和物理信道可用于下行鏈路(DL)和上行鏈路(UL)通信。對(duì)于5G系統(tǒng)來說，它們對(duì)所有5G用例提供靈活和可擴(kuò)展的方法都至關(guān)重要。
PBCH(物理廣播信道）
物理廣播信道(PBCH)用于承載小區(qū)/網(wǎng)絡(luò)特定的系統(tǒng)信息，這些信息通過主信息塊(MIB)傳輸。在MIB中包含讀取下行鏈路信號(hào)和幫助解調(diào)物理下行鏈路控制信道(PDCCH)所需的基本參數(shù)集。
根據(jù)3GPP 38.331第6.2.2節(jié)定義，MIB的10個(gè)位串中的6個(gè)最高有效位，作為信道編碼的一部分，4個(gè)(低)LSB比特在PBCH傳輸塊中傳送。對(duì)于<6GHz，子載波間隔值為15或30kHz，而毫米波頻率使用不同的值。
PBCH用于通知控制資源集(CORESET)、公共搜索空間和必要的PDCCH參數(shù)。CORESET由頻域中的多個(gè)資源塊和時(shí)域中的1、2或3個(gè)OFDM符號(hào)組成。
在5G(NR)中頻域范圍不是固定的。CORESET頻率跨度為6個(gè)資源塊的倍數(shù)，其中12個(gè)資源元素(RE)組成一個(gè)資源元素組(REG)。一個(gè)公共控制元素(CCE)等于6個(gè)REG，CCE最多可以傳輸140位的信令。
5G(NR)支持的聚合級(jí)別比LTE多一層。聚合級(jí)別用于將信令信息編碼到多個(gè)CCE中，以提高魯棒性(ROHC)，從而提高覆蓋范圍。位于PDCCH中的參考信號(hào)是UE特定的，即專用于特定UE的下行鏈路控制信息(DCI)將具有來自PDSCH的UE DM-RS配置，DCI設(shè)置在CCE內(nèi)。
PDCCH(物理下行鏈路控制信道)
5G網(wǎng)絡(luò)中物理下行鏈路控制信道(PDCCH)與LTE中的概念相似；它承載下行鏈路控制信息(DCI)即:下行(DL)分配、上行(UL)調(diào)度授權(quán)和功率控制命令。然而5G中PDCCH的資源分配有幾個(gè)新單元:REG Bundle和CORESET。
PDCCH分為：公共搜索空間和UE特定搜索空間。搜索空間由一組CCE組成，終端(UE)在這些CCE上嘗試盲檢測(cè)PDCCH傳輸。
L1層信令是通過DCI(下行鏈路控制信息)實(shí)現(xiàn)的。DCI具有用于發(fā)送以定義資源分配的信息的各種格式。資源分配是指PDCCH在頻域和時(shí)域上對(duì)PDSCH資源(RB)的分配。對(duì)于頻域,它代表資源塊的數(shù)量;而對(duì)于時(shí)域,它代表OFDM符號(hào)的數(shù)量。在LTE中時(shí)域資源分配固定在4個(gè)子幀之后(延遲n+4,LTE的低時(shí)延特性允許n+3),持續(xù)時(shí)間始終為1個(gè)子幀=1毫秒。在NR中時(shí)域資源分配幾乎可以從任何OFDM符號(hào)開始，最多可以持續(xù)14個(gè)OFDM符號(hào)，但不能跨越多個(gè)時(shí)隙。
PDSCH(物理下行共享信道)
5G網(wǎng)絡(luò)中物理下行鏈路共享信道(PDSCH)包含下行鏈路用戶數(shù)據(jù)。它負(fù)責(zé)將用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PDSCH數(shù)據(jù)，并通過每個(gè)傳輸元件(如天線)傳輸該數(shù)據(jù)。在LTE中大多數(shù)傳輸參數(shù)是固定的或由傳輸過程算法自動(dòng)確定的，只有少數(shù)參數(shù)是由DCI配置的。然而在5G(NR)中，有更多可配置參數(shù)通過DCI以及無線資源控制(RRC)消息傳遞。這意味著整個(gè)過程將是可配置的并且變得更加靈活。
5G(NR)參考信號(hào)
在LTE中小區(qū)使用特定參考信號(hào)(CRS)，而5G(NR)中使用了幾種類型的參考信號(hào)。CRS被PDSCH DM-RS取代，它們只在調(diào)度給UE的RB中傳輸。這種精準(zhǔn)設(shè)計(jì)可以極大地減少小區(qū)間干擾。NR參考信號(hào)針對(duì)特定角色量身定制，可以靈活適應(yīng)不同的部署場(chǎng)景和頻譜。
PSS&SSS同步信號(hào)塊
主要和次要同步信號(hào)(PSS/SSS)用于時(shí)間/頻率同步和小區(qū)搜索過程。與LTE始終存在中心頻率位置不同，5G(NR)中的SSB可以具有任意頻率位置。在5G(NR)中同步信號(hào)塊(SSB)的將PSS、SSS和PBCH結(jié)合在一起傳輸。PSS和SSS被映射到用于UE下行同步的帶寬(子載波80-206)下端附近127個(gè)子載波。
在時(shí)域中傳輸模式比LTE更復(fù)雜。PBCH的周期為10ms，而PSS/SSS的周期為5ms。SSB周期取決于子載波間隔、頻率范圍和其他參數(shù)。所有這些組合都可以幫助用戶設(shè)備在小區(qū)搜索過程中識(shí)別小區(qū)并啟用大規(guī)模MIMO和波束掃描技術(shù)。SSB設(shè)置持續(xù)時(shí)間是每20毫秒重復(fù)一次的半幀(5毫秒)。
波束掃描用于廣播基本系統(tǒng)信息。波束掃描保證系統(tǒng)信息廣播的覆蓋范圍與波束成形PDSCH的覆蓋范圍相似。8個(gè)不同的波束(FR1)有8次掃描，然后重復(fù)掃描。
大規(guī)模MIMO天線(32/64TRX)可以創(chuàng)建各種波束形狀：寬或窄以獲得更寬或更遠(yuǎn)的覆蓋范圍。例如可以在公共廣場(chǎng)中使用更寬的水平覆蓋范圍，其中可以使用10°的水平波束寬度(0次水平掃描)和6°的垂直波束寬度(-2°至+9°)。用于較長(zhǎng)小區(qū)范圍的較窄的垂直和水平波束可用于高層建筑，而非常窄的波束則用于遠(yuǎn)距離和低層建筑。
PCI和小區(qū)定義
Cell和Cell ID在NR中延用。PSS&SSS用于DL同步和小區(qū)ID(PCI)。NR PCI編號(hào)從0到1007，分為3組，每組包含336個(gè)小區(qū)ID。
具有相同“PCI mod 3”的小區(qū)將傳輸相同的PSS，這意味著UE將來自不同小區(qū)的PSS傳輸視為多路徑，并假設(shè)PSS是從單個(gè)小區(qū)接收的。雖然一些廠商仍然推薦PCI mod 3規(guī)劃，但其他人認(rèn)為PCI mod 3對(duì)用戶體驗(yàn)的影響很小。
解調(diào)參考信號(hào)(DMRS)
解調(diào)參考信號(hào)(DMRS)用于下行數(shù)據(jù)解調(diào)(信道適配)和時(shí)頻同步。
PDSCH/PUSCH DM-RS信號(hào)用于解碼物理下行鏈路共享信道(PDSCH)，其中包含下行鏈路用戶數(shù)據(jù)。這些信號(hào)可以分為占用1~2個(gè)符號(hào)的前載(FL)DMRS和占用1~3個(gè)符號(hào)的Additional(Add)DRMS，用于高速場(chǎng)景下時(shí)隙的后半部分。不同的DMRS類型允許不同的最大端口數(shù)：
類型1：?jiǎn)畏?hào):4,雙符號(hào):最多8個(gè)正交端口,用于SU-MIMO。
類型2：?jiǎn)畏?hào):6,雙符號(hào):最多12個(gè)正交端口,用于MU-MIMO。
DMRS時(shí)頻映射位置也分為兩種不同的類型:
類型A:從時(shí)隙中第4個(gè)符號(hào)的第3個(gè)開始，
類型B:從調(diào)度的PDSCH上的第一個(gè)符號(hào)開始，僅適用于第一個(gè)OFDM符號(hào)上沒有CORESET的情況。
PUSCH DM-RS
NR支持用于UL和DL(PDSCH和PUSCH)的通用DMRS結(jié)構(gòu)?？梢允褂脺?zhǔn)確的時(shí)間位置、DMRS模式和加擾序列，也可以進(jìn)行不同的配置。通常設(shè)置類型B，其中DM-RS從OFDM符號(hào)0開始。只有類型1 DM-RS支持DFT-S-OFDM(UL)，這是沒有UL MIMO的傳輸。
DM-RS for PBCH(SSB)
PBCH DM-RS頻率位置由PCI mod 4決定。其可以通過PCI mod 4規(guī)劃實(shí)現(xiàn)。然而仍存在DM-RS對(duì)PBCH的干擾，反之亦然。因此不需要規(guī)劃。
CSI參考信號(hào)/TRS
CSI-RS設(shè)計(jì)用于下行鏈路測(cè)量和報(bào)告信道狀態(tài)信息。支持三種不同類型的CSI-RS,均具有32個(gè)正交端口。周期性CSI-RS通過RRC信令激活，一旦配置就具有周期性傳輸，并且不需要L1開銷。非周期性CSI-RS使用L1信令，具有低延遲和觸發(fā)時(shí)的單次傳輸。最后半靜態(tài)CSI-RS通過MAC CE激活，并具有周期性傳輸，直到停用。
TRS(跟蹤)專為延遲/多普勒擴(kuò)展的時(shí)間/頻率跟蹤和估計(jì)而設(shè)計(jì)。它被配置為具有特定參數(shù)限制的CSI-RS，例如時(shí)間/頻率位置、RE模式等。
相位跟蹤參考信號(hào)(PT-RS)
相位跟蹤參考信號(hào)(PT-RS)的設(shè)計(jì)用于PDSCH和PUSCH上的UL/DL相位噪聲補(bǔ)償。它們與DM-RS相關(guān)聯(lián)，因此接收器可以在解調(diào)期間補(bǔ)償相位噪聲。
探測(cè)參考信號(hào)(SRS)
SRS的設(shè)計(jì)用于評(píng)估上行鏈路質(zhì)量和定時(shí)。然而，當(dāng)信道互易適用時(shí)它們也可以用于下行鏈路信道信息，例如在TDD中。三種不同的類型是標(biāo)準(zhǔn)化、周期性、非周期性和半持久性。支持SRS載波切換，以便使用單個(gè)上行鏈路發(fā)射機(jī)在一個(gè)以上的載波上傳輸SRS。多達(dá)6個(gè)OFDM符號(hào)可用于傳輸以增加SRS容量。LTE僅支持最后一個(gè)OFDM符號(hào)。SR通常配置有16個(gè)RB的帶寬。
