5G 信道概述：分层逻辑与结构

好的，以下是根据您提供的文本生成的学习笔记：

5G 信道概述

• 信道在通信中复杂且重要，本次课旨在梳理整体信道逻辑，后续将细致讲解各信道细节。

分层逻辑

• 通信分层类似工厂流水线，每层处理数据，最终通过电磁波转化为声音、图像、文字等。
• 每层逻辑如陶瓷制作的炼泥、拉胚、烧窑、彩绘等步骤，代表一道工序。

通信三层结构

• 物理层（L1）：最底层，对应符号、子载波和帧结构等电磁波层面，核心是帧结构。
  • 涉及多天线技术和信息调制等。
• 数据链路层（L2）：中间层，处理数据传输中的抗干扰、纠错、资源分配（如载波分配给哪一用户）、用户调度、数据加密、分段重组等。
  • 使用户能真正收到数据，如声音、图像、文字等。
• 网络层（L3）：最高层，处理控制面消息，如手机的小区切换/重选和资源控制等。
  • 方便网络对手机的管理，与用户数据传输关系不大。

协议三层结构

• OSI 模型：将网络通信分解为七层，而 TCP/IP 模型则简化为四层，更注重实用性。
• 从第一层到第七层，每一层都依赖于其下层提供的服务，同时为上层提供服务。

协议分层意义

• 模块化：每一层只关注特定功能，便于独立开发和维护。
• 标准化：促进不同厂商设备互联互通。
• 灵活性：便于技术更新和协议升级，只需修改特定层，不影响整体。
• 复杂性降低：将复杂问题分解为小问题处理。

各层协议举例

• 物理层：IEEE 802.11（Wi-Fi）、蓝牙等。
• 数据链路层：以太网协议（CSMA/CD）。
• 网络层：IP协议（IPv4、IPv6）。
• 传输层：TCP、UDP协议。
• 应用层：HTTP、FTP、SMTP等。

信道与物理信道关系

• 每层都是一道工序，层间有数据转移。
• 从某一层转移到下一层进行处理。

信道类型

• 逻辑信道：
  • 定义 ROC 层、MAC 层之间数据传输方式。
• 传输信道：
  • 定义 MAC 层到物理层的数据传输方式。
• 物理信道：
  • 对应物理层，是实际的传输通道，落实到帧结构中。

逻辑信道细分

• 基于 LC 层处理数据的类型区分：
  • 处理控制信息。
  • 处理用户数据。
• 实际工作中不特别关注逻辑信道，重点是物理信道

传输信道关注点

• 数据在物理层以何种格式发送
• 传输格式包括：
  • 校验信息。
  • 纠错编码。
  • 信息发送的时长。
  • 传输块大小等
• 关注数据的纠错、抗干扰处理，信息的发送时长、数据大小等。

传输信道分类

• 上行传输（基站给手机发消息）：
  • 广播信道（发送广播消息）。
  • 下行共享信道（传输下行控制信息或用户信息）。
  • 寻呼信道（传输寻呼消息）。
• 上行传输（有随机接入，从待机状态变为手机和基站之间的连接状态）

物理信道本质

• 对无线帧内符号功能进行分类
• 承担不同功能，形成不同物理信道
• 5G中每个信道的功能都比 4G 稍微多一点。
• 5G 相对 4G 物理信号减少了

上行物理信道

• 物理上行控制信道。
• 物理上行共享信道。
• 随机接入信道。

下行物理信道

• DCCH。
• PDSCH。
• BPCH。

PDSCH 和 PUSCH

• ** PUSCH （物理上行共享信道）和 PDSCH（物理下行共享信道）占用资源最多，是系统帧中最重要部分。
• PUSCH 用于手机向基站发送数据，如微信语音。
• PDSCH 用于手机接收数据，如接收朋友发来的语音、视频。
• 这两个信道是手机上传和下载数据的主要通道。

物理共享信道作用

• 不仅传输用户数据，还传输信令和其它信息。
• 是多种功能的复合体。

本节课总结

• 重点是搞清楚大的逻辑，细节后续会单独讲解。
• 物理信道是对帧内资源进行分类，并赋予不同功能。

信道映射关系

• 下行：物理信道 PPCH -> 传输信道 bch -> 逻辑信道是BCCH
• 从逻辑信道下来的数据，可由 PPCH 或 PDSCH 承载。

物理信道总结

• PDCCH （物理下行控制信道）比较特殊，只在物理层，因为它传送的是物理层自身生成的数据，不需要上层传输。 物理引导是工作重点，无论上层还是下层。