使用LDPC编码处理5G NR DL-SCH和UL-SCH传输块

该示例突出显示了用于5G NR下行链路和上行链路共享传输信道(DL-SCH和UL-SCH)的低密度奇偶校验(LDPC)编码链。

共享通道参数

该示例使用DL-SCH来描述处理,其也适用于UL-SCH。
选择在下行链路共享(DL-SCH)信道上发送的传输块的参数。
RNG(210);              %设置RNG状态以获得可重复性

A = 10000;             %传输块长度,正整数 
率= 449/1024;       %目标码率,0 <R <1 
rv = 0;                %冗余版本,0-3 
调制= 'QPSK' ;   %调制方案,QPSK,16QAM,64QAM,256QAM 
nlayers = 1;           %层数,传输块为1-4
基于所选择的传输块长度和目标编码率,使用该nrDLSCHInfo函数确定DL-SCH编码参数。
%DL-SCH编码参数
cbsInfo = nrDLSCHInfo(A,rate);
disp('DL-SCH编码参数')
DISP(cbsInfo)
DL-SCH编码参数
    CRC:'24A'
      L:24
    BGN:1
      C:2
    Lcb:24
      F:244
     Zc:240
      K:5280
      N:15840

DL-SCH支持多码字传输(即两个传输块),而UL-SCH仅支持单个码字。除了上面针对DL-SCH列出的那些之外,UL-SCH还支持pi / 2-BPSK调制。

使用LDPC编码的传输块处理

从MAC层传递到物理层的数据被称为传输块。对于下行链路共享信道(DL-SCH),传输块经历以下处理阶段:
  • CRC附件,
  • 代码块分割和代码块CRC附件,
  • 使用LDPC进行信道编码,
  • 速率匹配和代码块连接
在被传递到物理下行链路共享信道(PDSCH)之前用于加扰,调制,层映射和资源/天线映射。这些阶段中的每一个都由如下所示的功能执行。
% 
= randi中的随机传输块数据生成([0 1],A,1,'int8');

%传输块CRC附件
tbIn = nrCRCEncode(in,cbsInfo.CRC);

%代码块分割和CRC附件
cbsIn = nrCodeBlockSegmentLDPC(tbIn,cbsInfo.BGN);

%LDPC编码
enc = nrLDPCEncode(cbsIn,cbsInfo.BGN);

%速率匹配和代码块连接
outlen = ceil(A / rate);
chIn = nrRateMatchLDPC(enc,outlen,rv,modulation,nlayers);
来自速率匹配和码块级联过程的输出比特数必须基于可用资源匹配PDSCH的比特容量。在该示例中,由于PDSCH未被建模,因此将其设置为基于先前选择的传输块大小来实现目标码率。
类似的处理适用于UL-SCH,其中物理上行链路共享信道(PUSCH)是UL-SCH码字的接收者。以下原理图描述了两个通道的处理。


参阅nrDLSCHnrULSCH封装处理每传输块,其中对于重传额外的支撑系统对象。

渠道

在这个例子中使用一个没有噪声的简单双极通道。通过完整的PDSCH或PUSCH处理,还可以考虑衰落信道,AWGN和其他RF损伤。
chOut = double(1-2 *(chIn));

使用LDPC解码接收处理

DL-SCH信道的接收端处理包括对发送端的相应双重操作,包括
  • 速率恢复
  • LDPC解码
  • 代码块解除分段和CRC解码
  • 传输块CRC解码
这些阶段中的每一个都由如下所示的功能执行。
%费率恢复
raterec = nrRateRecoverLDPC(chOut,A,rate,rv,modulation,nlayers);

%LDPC解码
decBits = nrLDPCDecode(raterec,cbsInfo.BGN,25);

%代码块解除分段和CRC解码
[blk,blkErr] = nrCodeBlockDesegmentLDPC(decBits,cbsInfo.BGN,A + cbsInfo.L);

disp([ '每个代码块的CRC错误:[' num2str(blkErr)']' ])

%传输块CRC解码
[out,tbErr] = nrCRCDecode(blk,cbsInfo.CRC);

disp([ 'Transport block CRC error:' num2str(tbErr)])
disp([ '恢复的传输块没有错误:' num2str(isequal(out,in))])
每个代码块的CRC错误:[0 0]
传输块CRC错误:0
恢复的传输块没有错误:1
如显示所示,在代码块和传输块级别都没有CRC错误。这导致传输块被恢复和解码,没有错误,如预期的那样,用于无噪声信道。
请参阅nrDLSCHDecodernrULSCHDecoder每个代码字封装接收处理的系统对象,以及重新传输的附加软组合,以提高性能。

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