基础理论知识二：5G NR原理认知

Xn接口协议也包括Xn-C和Xn-U，分别处理控制面数据和用户面数据。

Uu接口如下：

左侧控制面，右侧用户面

NR 控制面协议栈

•         NAS：非接入层（Non-Access Stratum）。

•       RRC 层：无线资源控制（Radio Resource Control）层。

•       PDCP 层：分组数据汇聚协议（Packet Data Convergence Protocol）层。

•       RLC 层：无线链路控制（Radio Link Control）层。

•       MAC 层：媒体接入控制（Medium Access Control）层。

•       PHY 层：物理层（Physical Layer）。

NR用户面协议栈，自上而下依次为以下几层。

•       SDAP 层：服务数据适应协议（Service Data Adaptation Protocol）层。

•       PDCP 层：分组数据汇聚协议层。

•       RLC 层：无线链路控制层。

•       MAC 层：媒体接入控制层。

•       PHY 层：物理层。

NR引入了3种RRC状态，包括RRC_IDLE（空闲态）、RRC_INACTIVE（去激活态）和 RRC_CONNECTED（连接态）

SDAP层功能：传输用户面数据；为上下行数据进行QoS Flow到DRB的映射；在上下行数据包中标记QoS FLow ID：在数据包上加上SDAP头，即标记QFI；

PDCP层的功能：执行 IP 头压缩以减少无线接口上传输的比特数；加密，解密和完整性保护。

RLC层的功能：传输上层PDU；编号；对RLC SDU的分割和重分割；重复检测；对 RLC SDU的重组；ARQ纠错；且有AM\UM\TM三种模式。

MAC层的功能：逻辑信道和传输信道之间的映射；复用和解复用；调度信息报告；通过HARQ机制进行纠错；一个UE逻辑信道优先级处理。

PHY层的功能：

(1) CRC检测和指示。通过循环冗余检验码的添加和检测实现检错功能。

(2) FEC编码/解码。NR 实际采用 LDPC 码和Polar 码进行信道编码，实现纠错功能。

(3) HARQ软合并。在接收方解码失败的情况下，保存接收到的数据，并要求发送方重传数据，接收方将重传的数据和先前接收到的数据进行合并后再解码以获取一定的分集增益，进而减少重传次数和时延。

(4) 速率匹配。通过信息比特和校验比特的选择，匹配实际分配到的物理时频资源。

(5) 信道映射。实现传输信道到物理信道的映射。

(6) 调制与解调。采用BPSK/OPSK/16QAM/64QAM/256QAM等调制方式提高信道的传输效率。

(7) 频率和时间的同步。通过时频同步保证信息的正确收发。

(8) 功率控制、测量和报告。

(9) MIMO处理。通过空分复用、分集等成倍提高系统容量。

(10)射频处理。将基带处理信号转换为射频信号。

(11)PHY层信道映射。

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