[chapter 11][NR Physical Layer][Layer Mapping]

news2025/1/11 9:08:22

前言：

这里参考Curious Being系列，简单介绍一下NR 5G 物理层核心技术层映射.

我们主要讲了一下what is layer Mapping, why need layer Mapping, how layer Mapping

参考文档：

3GPP 38.211- 6.3.1.3 Layer mapping

《5G NR Physical Layer | Chapter 11| Layer Mapping 》

《5G 无线系统设计与国际标准》

https://wenku.baidu.com/view/7a5911edd6bbfd0a79563c1ec5da50e2524dd19f.html?_wkts_=1677576481213

https://www.bilibili.com/video/BV1fT4y1A71E/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=a624c4a1aea4b867c580cc82f03c1745

1 ： Layer Mapping 简介

2： Layer Mapping 作用

3： Layer Mapping 算法

4：天线端口

一 Layer Mapper 简介

物理层数据传输总体流程

MAC 层 TB(Transport Block)经过编码（LDPC）得到codeword,

然后需要进行速率匹配（把数据比特流变成2^n, OFDM FFT 处理的bIt 流个数需要是2^n 个）

然后进行加扰（收发双方时钟同步,不改变比特流长度）-> 调制（通过格雷码原理+正交原理，把数字信号调制成模拟信号）->层映射->预编码->物理资源映射->OFDM

层映射主要作用：

把调制后的的symbols 分配到不同的传输层

层的数目跟分配的DMRS port 对应

single codeword ->1 to 4 layers

two codeword ->5 to 8 layers

二 Layer Mapper 作用

根据码字在天线中的传输方式,层的分类如下

2.1 单码字【单天线】

只有一层，这种通常是室内天线

2.2 单码字【空间分集】

Option1:transmit one codeword over all antennas

More reliability but lesser throughput,Idea of Transmit Diversity : STBC

比如发送一个码字cw1，天线端两路通道发送的都是cw1的内容

优点：提高了通讯系统稳定性，但是不能提高吞吐量

因为需要两路通道同时发送，因此构造了层映射。把原始数据与原始数据的复制，分别

放到不同的层中，最终通过天线发射出去（注意这里面没有通过symbols讲）

注意：这里层上的cw1 是原始cw1的一部分内容

层数通常为2-4层

2.3 双码字【空间复用】

Option2:

break the codeword into multiple parts and transmit

Differentparts over different antennas

Less reliability but higher throughput -> idea of Spatial Multiplexing

不同传输路径传输的是不同码字,优点：

提高数据的吞吐量，

此刻也需要层映射

2.4 层的个数

取决与收发双发的信道质量

Low correlation propagation paths-> increased rank-> increased number oflayers.

Low channel matrix rank-> higher correlation propagation paths-> lower numberof layer

Numberof layers <= rank of channel matrix

例：

2*2 MIMO ,最大层个数为2

3*2 MIMO，最大层个数为2

4*4 MIMO ,最大层个数为4

Multi-layertransmission is only supported in combination with OFDM

三 Layer Mapping 算法

前面一直讲码字codeword，最终放在层上的数据是调整后的数据 symbol

这里面重点讲解一下，单码字，双码字对应的symbol 如何放在层上

这里重点参考3GPP 38.211讲一下codes 如何映射到不同层上
6Uplink
6.1Overview
6.1.1Overview of physical channels
6.1.2Overview of physical signals
6.2Physical resources
6.3Physical channels
6.3.1Physical uplink shared channel
6.3.1.1Scrambling
6.3.1.2Modulation
6.3.1.3Layer mapping
6.3.1.4Transform precoding
6.3.1.5Precoding
6.3.1.6Mapping to virtual resource blocks
6.3.1.7Mapping from virtual to physical resource blocks

6.3.1.3 Layer mapping
For the single codeword the complex-valued modulation symbols for the codeword tobe transmitted shall be mapped onto up to four layers according to Table7.3.1.3-1. Complex-valued modulation symbols $\text{[math]}$ ,…, $\text{[math]}$ for codeword q.
shall be mapped onto the layers x(i)=[ $\text{[math]}$ … $\text{[math]}$ ], i=0,1,…, $\text{[math]}$ where υ is the number of layers and $\text{[math]}$ is the number of modulation symbols per layer.