物理层处理的起点是从MAC层传递下来的TB，终点是基带OFDM信号的生成。然后将基带OFDM信号上变频或下变频为射频信号，通过天线发射出去。与资源调度一样，物理层处理也分为上行和下行。两者的处理流程类似。下面还是介绍一下例子（还记得吗？下行是指Bob从基站下载短视频~，关注公众号“wisdom365”了解更多）。
上游和下游加工工艺有什么区别？有两点：
（1）下行可以同时处理2TB，上行只能处理1TB（注：R10版本上行最多支持四流传输，此时上行还可以处理2同时TB，但基本未商用）；
(2)下行采用OFDM，上行采用SC-OFDM，避免峰均比过高。因此，上行处理在层映射和预编码之间增加了一个步骤：变换预编码，以达到上行单载波的目的。
由于物理层处理步骤较多，所以小编只能分成两篇文章来阐述。第一篇文章讲的是步骤1到5（上图中的灰色框），第二篇文章讲的是步骤6~步骤11。
物理层处理--从TB到码字
下行链路可以同时处理两个TB。两个TB的处理过程完全相同。因此，小编以1TB的处理过程为例，试图解释清楚每一步是做什么的？它从哪里来？去哪里？怎么做呢？
步骤2：代码块分割。将大代码块划分为小代码块，并为每个小代码块添加24位CRC校验。
A：每个代码块都需要划分吗？
A：既然如此，为什么要分开呢？
A：如果不是，应该划分什么样的代码块？
B：并不是所有的代码块都需要划分，只有那些非常大的代码块才需要划分。
答：几岁了？
B：根据《圣经》 3GPP TS 36.212，只有大于6144bit的代码块才必须被划分。
答：为什么是6144 位？ 6666不行吗？多吉利
乙：定义6144是因为下一步信道编码可以处理的最大数据块是6144比特。
假设向下传递一个大TB，并且在数据块上附加24位CRC校验。如果发现大于6144位，则再次划分（假设分为两个块），并在每个块后面附加24位CRC校验。
步骤3：信道编码。地球人都知道，信道编码的目的是保证信息传输无差错，提高可靠性。不然Alice传输的短视频就会被马赛克~~。
如何实现信道编码？简单来说，发送方在信息位后面添加校验位，使信息位和校验位具有一定的数学关系，称为编码；接收方收到后猜测发送的消息是1还是0，这称为解码。当然，这里的猜测并不是拍马屁，而是基于算法的有根据的猜测。根据校验位和信息位的关系，信道编码可分为线性分组码和卷积码。不同的是，线性分组码的校验位仅与当前传输的其要保护的信息位相关，而卷积码的校验位不仅与当前传输的信息位相关，还与所要保护的信息位相关。前一刻传输的位（太令人困惑了.）。第一步中的CRC可以认为是线性分组码，3G WCDMA使用的是卷积码。
在4G中，使用的信道编码是著名的Tur.bo.码，码率为1/3。本步骤中，对第二步中码块划分后得到的每个码块进行独立的信道编码，输出三行数据，即：系统比特流、第一校验比特流和第二校验比特流。
A：Turbo不是涡轮发动机的意思吗？ Turbo 码到底是什么？
B：Turbo码是一种级联码，由C. Berrou和A. Glavieux于1993年在瑞士日内瓦召开的IEEE ICC国际通信学会上首次提出。基本原理是编码器通过交织器将两个分量编码器并行化。级联时，两个分量编码器分别输出相应的校验位；解码器在两个分量编码器之间进行迭代解码，并且去除正反馈的外部信息在分量解码器之间传输。整个解码过程类似Turbo的工作方式，因此这种编码方式称为Turbo码。错了，是Turbo码。
答：说人话。
B：Turbo码编码器实际上是并行两个卷积码编码器，并在中间添加一个交织器，也称为并行级联卷积码。因为有两个卷积码编码器，每个编码器都会输出一个校验位，所以Turbo码输出两个校验位流，称为第一校验位流和第二校验位流，加上原始Data，总共三行数据被输出。一图胜千言，看下面的图。
答：然后呢？
B：编码器中的这个交织器是一个天才，Turbo码的增益完全取决于它。在4G网络中，该交织器可以处理的最大数据长度为6144位，这就是为什么超过6144位的代码块在第二步中被分割的原因。
答：噢，接下来怎么办？
B：Turbo解码器是两个串联的卷积码解码器。第一解码器的输出被交织器混洗并用作第二解码器的输入。然后输出被发送回作为第一个解码器的输入，并且循环迭代直到解码完成。一图胜千言，看下面的图。
A：怎么这么麻烦？
B：这是Turbo码的核心和显着特征。它利用外部信息进行迭代解码，从而保证了Turbo的高性能。
答： 举个例子吧？
B：在Turbo码之前，解码不使用外部信息。要确定某个位是0 还是1，它对您来说就像1。如果你身边的朋友告诉你，这个位更像是0，那么这个信息就是外部信息，排除了你自己的判断，从别人那里得到的信息。在利用外部信息进行判断时，必须将周围人的判断与自己的判断进行比较，将两个方面结合起来才能得到最终的结果。倾听别人的意见并集思广益总是好的。因此，Turbo码利用外部信息进行迭代译码的思想打开了现代编解码理论的大门。
答：是的。码率1/3是什么意思？
B：信道编码需要在信息位后添加校验位。信息比特数/(信息比特数+校验比特数)就是码率。 1/3的码率意味着对于1个信息比特，必须计算2个校验比特来保护它，使得信道编码后得到的数据总长度是原始长度的3倍。
答： 好像很复杂.
B：说了这么多，也是为了纪念Turbo码。 2016年10月14日，3GPP RAN1在葡萄牙里斯本确定LDPC码为5G信道编码的长码方案。 Turbo码结束了其在3G和4G时代十多年的统治地位。
A：一个时代的终结确实令人悲伤，但这和我们吃瓜群众有什么关系吗？
B：是的，我曾经立志要在茫茫大草原上找到一匹良马，从Turbo到LDPC到极地到喷泉
A：你，设定密码的人，是强大而威严的……
第四步是速率匹配。信道编码后的数据最终会通过无线资源进行传输，但数据量和传输资源往往不匹配。有时传输的数据量大但传输资源不够，有时数据量小但传输资源大，这就需要两部分进行匹配。称为速率匹配，一般有两种方法：（1）打孔并丢弃一些数据位； (2)重复、复制数据位以补充数量。
在4G网络中，每个代码块经过通道编码后，Turbo编码器并行输出三行数据，最终传输的肯定是一行数据流，那么如何将三行数据转换为一行数据呢？数据流，第一个相连，还是交集加入队伍？无线传输资源不固定。如果获取到的数据流大小与无线传输资源大小不匹配怎么办？这就是4G网络中速率匹配要解决的问题。
下图是速率匹配器的结构图。同时输入三行Turbo通道编码后的数据。经过行列交织器后，它们被存储在缓冲区中。系统比特流布置在缓冲器的头部，校验比特流布置在缓冲器的尾部。位选择器在缓冲区中选择一个“起始点”，并顺序选择一行指定大小的数据作为输出。 “起点”选择方式有四种，对应我们常说的四种冗余版本（RV）。
第五步是级联代码块。天下大事，久必分，久别必重聚。数据处理也是如此。第一步，需要对长度超过6144位的大码块进行划分，即“划分”；在该步骤中，划分和信道编码后的码块必须首尾相连，即“组合”。最终仍然得到“长蛇阵”形式的数据比特流。形式与第一步输入的TB相同，只不过这次数据流更名为码字（CW，Code Word）。
好了，到这里，小编用几千字就讲完了4G物理层处理中从TB到码字的过程，其中的重点是信道编码和速率匹配。下一课，小编Bob将介绍MIMO和OFDM在4G网络物理层的实现和处理过程，完成物理层处理的最后一战，敬请期待。
4G网络数据传输流程详解（第三篇）：物理层“传输块到码字”转换过程和的问题分享结束啦，以上的文章解决了您的问题吗？欢迎您下次再来哦！
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用户评论
之前一直不懂如何将数据打散成比特流传输，这次讲明白物理层的工作原理了！
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我对网络信号的转换机制好奇 banget，这篇文章刚好解释清楚了。
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学习通信技术真是有趣，从传输块到码字，每个步骤都很有深度。
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看来编码解码非常重要，直接影响数据传输的速度和可靠性呢！
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要理解4G网络的本质，估计得好好了解物理层的细节吧！
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之前只知道网络传输需要比特流，现在明白了为什么需要转换。
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这篇文章很贴近实践，讲明白实用的技术细节。
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数据在传输过程中会发生变化吗？学习这方面知识真棒！
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这个系列文章深入浅出，很有帮助！
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物理层确实很难懂，但通过这篇文章解释得非常清晰了。
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原来4G数据传输是这么复杂的过程啊...
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感谢作者分享的专业知识，让我对通信技术有了更深的理解。
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学习完这篇文章，我可以更好地了解手机网络是如何工作的！
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想深入了解4G技术的内部机制，这篇文章可以作为入门指南。
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这些详细的技术细节很有参考价值，值得收藏！
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从传输块到码字，每个环节都衔接到一起，形成完整的网络传输过程。
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希望以后还有更多关于通信技术的文章分享！
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学习这个知识点可以帮助我更好地理解5G技术的发展。
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这篇文章对理解网络安全也有很大的启发。
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