无线接口架构
2.7 MAC 子层
| 2.8 PHY 层 |
PHY 层也即物理层，位于空口协议栈的最底层，主要负责编码、物理层HARQ 处理、调制、多天线处理以及信号在相应时频资源上的映射等。
2.8.1 PHY 层功能
PHY 层的功能主要包括以下几方面。
（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。
2.8.2 PHY 层信道映射
物理层也负责逻辑信道到物理信道的映射。物理信道对应于特定传输信道传输所用的时频资源集合，每个传输信道都被映射到对应的物理信道。物理层除了存在这一类具有对应传输信道映射关系的物理信道外，还存在另一类没有对应传输信道的物理信道，具体用于上下行链路控制信令的携带，如图 2-32 所示（图中的虚线代表不存在直接映射关系）。
NR 定义的物理信道类型根据上下行链路的不同，可以划分为下行物理信道和上行物理信道。
下行物理信道包括以下几种。
- 物理广播信道（PBCH）：承载部分系统信息（MIB）并在小区覆盖区域内进行广播。该信道是 UE 接入网络所必需的。
- 物理下行控制信道（PDCCH）：用于携带下行控制信息（DCI），以发送下行调度信息、上行调度信息、时隙格式指示和功率控制命令等。该信道是正确解码 PDSCH 以及在 PUSCH 调度资源进行传送所必需的。
- 物理下行共享信道（PDSCH）：主要用于部分系统消息（SIB）的传输、下行链路数据的传输以及寻呼消息的传输。
上行物理信道包括以下几种。
- 物理随机接入信道（PRACH）：用于发起随机接入。
- 物理上行控制信道（PUCCH）：用于携带上行控制信息（UCI），以发送 HARQ 反馈、CSI 反馈、调度请求指示等 L1/L2 控制命令。
- 物理上行共享信道（PUSCH）：主要用于上行链路数据的传输，是下行链路上 PDSCH 的对等信道。
我们注意到，在图 2-32 中，PDCCH 和 PUCCH 并无与之直接映射的传输信道。另外，物理信道还伴随着一系列参考信号（RS，Reference Signal），如DMRS、PT-RS、CSI-RS 等。这些物理信号不携带从上层而来的任何信息，也不存在高层信道的映射关系，但对于系统功能完整性来说是必要的。