Die PDSCH-Verarbeitungskette (Physical Downlink Shared Channel) in 5G umfasst eine Reihe von Schritten, die die Basisstation (gNodeB) ausführt, um Benutzerdaten effizient an das Benutzergerät (UE) zu übertragen. Die PDSCH-Verarbeitungskette umfasst verschiedene Phasen, einschließlich Ressourcenzuweisung, Modulation, Codierung, Strahlformung und andere Techniken, um eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Datenübertragung sicherzustellen. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung der PDSCH-Verarbeitungskette:
- Ressourcenzuweisung:
- Der erste Schritt in der PDSCH-Verarbeitungskette besteht darin, die für die Übertragung zugewiesenen Ressourcen zu bestimmen. Dazu gehört die Auswahl spezifischer Zeit- und Frequenzressourcen im Downlink-Übertragungsnetz für den PDSCH.
- Kanalkodierung:
- Benutzerdaten werden einer Kanalcodierung unterzogen, bei der den Daten Redundanz hinzugefügt wird, um eine Fehlererkennung und -korrektur beim Empfänger zu ermöglichen. Turbo-Codes und LDPC-Codes (Low-Density Parity-Check) sind häufig verwendete Kanalcodierungsschemata in 5G.
- Modulation:
- Nach der Kanalcodierung werden die PDSCH-Daten moduliert, um sie in ein für die Übertragung über den Funkkanal geeignetes Format umzuwandeln. 5G unterstützt verschiedene Modulationsschemata, darunter QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (16 Quadrature Amplitude Modulation) und 64QAM (64 Quadrature Amplitude Modulation), wobei die Auswahl auf den Kanalbedingungen und Datenratenanforderungen basiert.
- Vorkodierung und Beamforming:
- Vorkodierungs- und Strahlformungstechniken werden angewendet, um das Funksignal zu formen und auf das vorgesehene UE zu richten. Dabei werden Amplitude und Phase des übertragenen Signals angepasst, um die Signalstärke und -qualität am Empfänger zu verbessern. Die Massive-MIMO-Technologie (Multiple Input, Multiple Output) wird häufig für die Strahlformung in 5G verwendet.
- Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ):
- HARQ wird zur Verbesserung der Zuverlässigkeit eingesetzt. Es ermöglicht die Erkennung von Fehlern in den empfangenen Daten am UE und bei Bedarf kann das UE eine erneute Übertragung bestimmter Datenpakete anfordern. Dies erhöht die allgemeine Robustheit der Kommunikationsverbindung.
- Scrambling:
- Scrambling wird durchgeführt, um dem Signal eine kontrollierte Zufälligkeit zu verleihen, es so weniger anfällig für Störungen zu machen und die Sicherheit zu erhöhen. Dieser Schritt hilft dabei, vorhersehbare Muster zu vermeiden, die von unbeabsichtigten Empfängern ausgenutzt werden könnten.
- Zuordnung zu physischen Ressourcen:
- Die verarbeiteten PDSCH-Symbole werden den ausgewählten Zeit-Frequenz-Ressourcen innerhalb des Übertragungsnetzes zugeordnet. Diese Zuordnung stellt sicher, dass die modulierten und codierten Symbole an den richtigen Positionen für die Übertragung platziert werden.
- Übertragung:
- Der letzte Schritt beinhaltet die Übertragung des PDSCH-Signals über die Luftschnittstelle an das UE. Der gNodeB sendet die modulierten, codierten und zugeordneten PDSCH-Daten unter Verwendung der zugewiesenen Ressourcen.
Während dieser Verarbeitungskette passt sich der gNodeB kontinuierlich an sich ändernde Kanalbedingungen an und passt Parameter wie Modulation, Codierung und Ressourcenzuweisung dynamisch an, um die Übertragung für die spezifischen Eigenschaften der Funkumgebung und die Anforderungen der gesendeten Benutzerdaten zu optimieren.