LTE物理层协议与过程

1、TD-LTELTE物理层协议与技术1TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述概述信道带宽双工方式与帧结构物理资源概念LTE物理层信道与信号物理层信道与信号LTE物理层过程物理层过程2TD-LTE物理层概述LTE物理层的多址方案：下行采物理层的多址方案：下行采用OFDM,上行采用SC-FDMA支持频分双工（FDD）和时分双主要特征工（TDD）两种模式基于分组交换思想，使用共享信道支持多输入多输出（MIMO）传输3TD-LTE主要功能传输信道的错误检测，并向高层提供指示传输信道的纠错编码/译码HARQ软合并软合并编码的传输信道向物理信道映射物理层主要功能物理信道功率加权物理信道调制与解调频率与时

2、间同步无线特征测量，并向高层提供指示MIMO天线处理天线处理射频处理（ 射频相关规范）4TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述概述信道带宽双工方式与帧结构物理资源概念LTE物理层信道与信号物理层信道与信号LTE物理层过程物理层过程5ChanneledgeChanneledgeResourceblockTD-LTE信道带宽支持的信道带宽（Channel Bandwidth）1.4MHz，3.0MHz，5MHz，10MHz，15MHz以及20MHzLTE系统上下行的信道带宽可以不同系统上下行的信道带宽可以不同下行信道带宽大小通过主广播信息（MIB）进行广播上行信道带宽大小通过系统信息（SIB）

3、进行广播Channel Bandwidth MHz信道带宽与传输带宽配置有如下对应关系：Transmission Bandwidth Configuration RBTransmission信道带宽1.435101520Bandwidth RB传输带宽配置（RB数目）615255075100Active Resource BlocksDC carrier (downlink only)6TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述概述信道带宽双工方式与帧结构物理资源概念LTE物理层信道与信号物理层信道与信号LTE物理层过程物理层过程7TD-LTE双工方式FDD:上行传输和下行传输在不同的载波频段

4、上进行TDD:上行传输和下行传输在相同的载波频段上进行基站/终端在不同的时间进行信道的发送/接收或者接收/发送H-FDD:上行传输和下行传输在不同的载波频段上进行基站/终端在不同的时间进行信道的发送/接收或者接收/发送H-FDD与FDD的差别在于终端不允许同时进行信号的发送与接收，即H-FDD基站与FDD基站相同，但是H-FDD终端相对FDD终端可以简化，只保留一套收发信机并节省双工器的成本。FDDhalf-duplex FDDTDDfDLfDLfDL/ULfULfUL8TD-LTE帧结构（1）FDD帧结构帧结构 - 帧结构类型1，适用于FDD与HD FDD一个长度为10ms的无线帧由10个长

5、度为1ms的子帧构成；每个子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成；9TD-LTE帧结构（2）TDD帧结构帧结构 - 帧结构类型2，适用于TDD一个长度为10ms的无线帧由2个长度为5ms的半帧构成每个半帧由5个长度为1ms的子帧构成常规子帧：由两个长度为0.5ms的时隙构成特殊子帧：由DwPTS、GP以及UpPTS构成支持5ms和10ms DL UL切换点周期10TD-LTE帧结构（2）10ms转换点周期11TD-LTE帧结构（3）TDD帧结构上下行配置帧结构上下行配置12TD-LTE帧结构（4）TDD帧结构特殊子帧配置帧结构特殊子帧配置13TD-LTE多址技术下行多址技术的选择OFDM vs.

6、 CDMA技术的优势：技术的优势：频谱效率高；带宽扩展性强；抗多径衰落；实现MIMO技术较简单；频域调度灵活；上行多址技术的选择SC-FDMA vs. OFDM优势：优势：终端能力有限，发射功率受限；SC-FDMA采用单载波技术，峰采用单载波技术，峰均比（PAPR）低，有效提高RF功率放大器的效率，降低终端成本和耗电量；自适应强，可以灵活选择调制编码方式，更好的适应信道的频率选择性；结论：下行采用OFDM，上行采用SC-FDMA14TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述概述信道带宽双工方式与帧结构物理资源概念LTE物理层信道与信号物理层信道与信号LTE物理层过程物理层过程15s )TD-L

7、TE物理资源概念（1）时隙-slot子帧物理资源无线帧OFDM符号符号基本时间单位T =1 (150002048秒天线端口接收机用来区分资源在空间上的差别，包括三类天线端口：CRS： 天线端口03MBSFN：天线端口4DRS： 天线端口516TD-LTE物理资源概念（2）资源单元 (RE)对于每一个天线端口，一个OFDM或者SC-FDMA符号上的一个子载波对应的一个单元叫做资源单元；资源块 (RB)一个时隙中，频域上连续的宽度为180kHz的物理资源称为一个资源块；17TD-LTE物理资源概念（3）资源单元组 (REG)控制区域中RE集合，用于映射下行控制信道每个REG中包含4个数据RE控制信

8、道单元（CCE）36RE，9REG组成18TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述LTE物理层信道与信号物理层信道与信号下行物理信道下行物理信号上行物理信道上行物理信号LTE物理层过程物理层过程19TD-LTE下行物理信道PDSCH：物理下行共享信道：物理下行共享信道调制方式：QPSK,16QAM, 64QAMPBCH：物理广播信道：物理广播信道调制方式：QPSKPMCH：物理多播信道：物理多播信道调制方式：QPSK,下行物理信道PHICH：物理：物理HARQ指示信道指示信道调制方式：BPSK16QAM, 64QAMPDCCH：物理下行控制信道：物理下行控制信道调制方式：QPSKPCFICH

9、：物理控制格式指示信道：物理控制格式指示信道调制方式：QPSK20TD-LTE下行物理信道处理流程下行物理信道一般处理流程加扰调制层映射预编码RE映射映射OFDM信信号产生21Ncsubcarriers72subcarriersTD-LTEPBCH介绍介绍PBCH传送的系统广播信息包括下行系统带宽（4bit）、SFN子帧号（8bit） 、PHICH （3bit） 指示信息等PBCH的RE映射Slot 0Slot 1PBCH常规CP扩展CP22TD-LTEPCFICH介绍介绍PCFICH用于指示在一个子帧中传输PDCCH所使用的OFDM个数CFI：2bit信息1/16编码，QPSK调制PCFIC

10、H映射到控制区域的第一个OFDM符号上的4个REG上第一个REG的位置取决于小区id4个REG之间相差1/4带宽23TD-LTEPHICH介绍介绍PHICH用于承载HARQ应答信息多个PHICH叠加之后可以映射到同一个PHICH group，一个PHICH group对应12个REPHICH group的物理资源映射PHICH长度分为两个等级，其所占用的OFDM符号个数如下表所示一个PHICH group由3部分组成，分别映射到一个REG上非MBSFN子帧MBSFN子帧子帧PHICH长度长度常规扩展TDD中子帧中子帧1和子帧和子帧612所有其他情况13混合载波承载MBSFN12具体频域位置取决

11、于- 小区id- PHICH group序号- 所在OFDM符号中的REG数目- 以及PHICH扩展长度的大小24PHICH扩展长度为2的子帧PHICH扩展长度为3的子帧TD-LTEPDCCH介绍介绍PDCCH用于承载资源分配信息，包括功率控制信息等逻辑映射一个PDCCH是一个或者几个连续CCE的集合根据PDCCH中包含CCE的个数，可以将PDCCH分为四种格式物理映射多个用户的PDCCH进行复用和加扰等操作，映射到没有用于传输PCFICH和PHICH的REG上PDCCH格式格式0123CCE个数个数1248REG个数个数9183672PDCCH比特数目比特数目7214428857625TD-

12、LTEPDSCH/PMCH介绍介绍PDSCH用于承载Unicast数据信息没有专用导频时，按照PBCH同样的端口映射Port 组合0 0,1 0,1,2,3发射专用导频时，按照port 5 映射PDSCH资源分配优先级最低，只能占用其他信道/信号不用的RBPMCH用于承载Multicast数据信息对于混合载波（PMCH+PDSCH）时，PMCH在MBSFN子帧传输MBSFN子帧概念前1 or 2 符号可以用于unicast;其他符号用于Multicast业务26TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述LTE物理层信道与信号物理层信道与信号下行物理信道下行物理信号上行物理信道上行物理信号LTE

13、物理层过程物理层过程27TD-LTE下行物理信号（1）同步信号 主同步信号 辅同步信号确定唯一的物理小区id 小区专用参考信号下行信道质量测量参考信号 MBSFN参考信号参考信号 终端专用的参考信号下行信道估计，用于UE端的相干检测和解调小区搜索28Ncsubcarriers72subcarriers29TD-LTE下行物理信号（2）同步信号FS1，常规CPFS2，常规CP62子载波72子载波ScramblingN (2)Zbling -ChuuenceseqdofTD-LTE下行物理信号（3）同步信号序列主同步信号使用Zadoff-Chu序列； 共有3个PSS序列，每个对应一个小区ID： I

14、D辅同步信号使用的序列由两个长度为31的二进制序列通过交织级联产生，并且使用由主同步信号序列决定的加扰序列进行加扰，长度为31的二进制序列以及加扰序列都由m序列产生； 共有168组SSS序列，与小区ID组序号 一一对应主同步序列(1)N ID5ms两个半帧不同辅同步序列mseq Sc ram a doffcemuenZahuf-CNcellID= 3N(1)ID+ N(2)ID两个半帧相同30OneantennaportTwoantennaportsFourantennaportsTD-LTE下行物理信号（4）小区专用参考信号R0R0l = 0R0R0R0R0l = 6 l = 0R0R0l

15、= 6Resource element (k,l)常规CPR0R0R1R1R0R0R0R0R0R0R1R1R1R1R1R1Not used for transmission on this antenna portReference symbols on this antenna portl = 0l = 6 l = 0l = 6l = 0l = 6 l = 0l = 6R0R0R0R0R0R0R1R1R1R1R1R1R2R2R2R3R3R3R0l = 0R0l = 6 l = 0l = 6l = 0R1l = 6 l = 0R1l = 6l = 0R2l = 6 l = 0l = 6l =

16、0R3l = 6 l = 0l = 631even-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotsOneantennaportTwoantennaportsFourantennaports32TD-LTE下行物理信号（5）小区专用参考信号R0R0l = 0R0R0R0R0l = 5 l = 0R0R0l = 5Resource element (k,l)扩展

17、CPR0R0R1R1R0R0R0R0R0R0R1R1R1R1R1R1Not used for transmission on this antenan portReference symbols on this antenna portl = 0l = 5 l = 0l = 5l = 0l = 5 l = 0l = 5R0R0R0R0R0R0R0R0R1R1R1R1R1R1R1R1R2R2R2R2R3R3R3R3l = 0l = 5 l = 0l = 5l = 0l = 5 l = 0l = 5l = 0l = 5 l = 0l = 5l = 0l = 5 l = 0l = 5even-num

18、bered slots odd-numbered slotsAntenna port 0even-numbered slots odd-numbered slotsAntenna port 1even-numbered slots odd-numbered slotsAntenna port 2even-numbered slots odd-numbered slotsAntenna port 3R433TD-LTE下行物理信号（6）MBSFN参考信号参考信号R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4R4l = 0R4R4l = 5

19、 l = 0R4l = 5R4R4R4R4R4l = 0 l = 2 l = 0 l = 2扩展CP，15kHz扩展CP，7.5kHzTD-LTE下行物理信号（7）终端专用参考信号R 5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5R5l = 0l = 6 l = 0l = 6l = 0l = 5 l = 0l = 5扩展CP扩展CP，7.5kHz34TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述LTE物理层信道与信号物理层信道与信号下行物理信道下行物理信号上行物理信道上行物理信号LTE物理层过程物理层过程35TD-LTE上行物理信道PUSCH：物理上行共

20、享信道：物理上行共享信道调制方式：QPSK, 16QAM, 64QAM上行物理信道PUCCH：物理上行控制信道：物理上行控制信道PRACH: 物理随机接入信道调制方式：QPSK调制方式：QPSK36TD-LTEPUSCH介绍介绍PUSCH用于承载上行业务数据上行资源只能选择连续的PRB，并且PRB个数满足2、3、5的倍数在RE映射时，PUSCH映射到子帧中的数据区域上PUSCH的基带信号产生的流程加扰调制传输预编码RE映射映射SC-FDMA信号产生37TD-LTEPUCCH介绍介绍上行物理控制信道PUCCH用来承载上行控制信息PUCCH格式格式PUCCH格式格式11a1b22a2b用途SRAC

21、K/NACKACK/NACKCQICQI+ACK/NACKCQI+ACK/NACK调制方式N/ABPSKQPSKQPSKQPSK+BPSKQPSK+QPSK比特数N/A122021223839TD-LTEPRACH介绍（介绍（1）时域结构Preamble: CP + SequencePreamble之后需要预留保护间隔（GT）TCP子帧传输时延TSEQPreamble传输时延PreambleGT小区中间用户发送Preamble小区边缘用户发送PreambleTD-LTEPRACH介绍（介绍（2）序列产生Preamble使用Zadoff-Chu序列产生序列长度Preamble format 03

22、：839Preamble format 4：139Preamble format 03频域结构一个PRACH占用6个RBPreamble信号采用的子载波间隔与上行其它SC-FDMA符号不同Preamble format 03：1250HzPreamble format 4: 7500HzPreamble format 440TD-LTEPRACH介绍（介绍（3）PRACH 格式根据时域结构、频域结构以及序列长度的不同，可以将Preamble分为如下五种格式:Preamble格式4在帧结构2中的UpPTS域中传输41TD-LTEPRACH介绍（介绍（4）根据CP的长度大小，不同类型的Preamb

23、le适用于不同半径的小区Preamble 格式0（常用方式）1（长CP方式）2（短CP，重复RACH序列）3（长CP，重复RACH序列）4（只适用于TDD制式）TCP3168Ts21024Ts6240Ts21024Ts448TsTSEQ24576Ts24576Ts2*24576Ts2*24576Ts4096Ts适用小区范围15km，普通常用小区30100km，大小区30km100km，大小区2km，热点地区42TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述LTE物理层信道与信号物理层信道与信号下行物理信道下行物理信号上行物理信道上行物理信号LTE物理层过程物理层过程43TD-LTE上行物理信号参考

24、信号 解调用参考信号(DRS) 探测用参考信号(SRS)上行信道估计，用于eNodeB端的相干检测和解调上行信道质量测量4445TD-LTEPUSCH 解调用参考信号常规CP扩展CP12subcarriersTD-LTEPUCCH 解调用参考信号+ 1+ 1+ 1+ 1+ 1 + 1 + 1 1 + 1 1+ 1 1 1 1 1 + 11 1 111e j 2 3e j 4 3e j 4 3e j 2 346TD-LTE探测用参考信号（1）主要作用对上行信道质量进行估计，用于上行信道调度对于TDD，可以利用信道对称性获得下行信道质量47TD-LTE探测用参考信号（2）主要参数子帧位置周期持续时

25、间时域参数符号位置是否同时传输SRS与ACK/NAKC子帧偏移48TD-LTE探测用参考信号（3）频域参数4. UE通过RRC信令获得具体的带宽配置；1.UE通过广播信息获得小区允许的带宽信息；带宽配置SRS带宽带宽5. UE通过RRC信令获知频域位置其是否进行RS跳频；2. UE通过RRC信令获得具体的SRS跳频信息传输PRB位置；3. UE通过RRC信令获知其使用的Comb信息Comb信息Comb = 0Frequency-domainpositionSounding BW(24K sub-carriers, K=1 in this case)K1Comb = 149TD-LTE目录LTE

26、物理层概述物理层概述LTE物理层信道与信号物理层信道与信号LTE物理层过程物理层过程小区初搜随机接入同步控制功率控制50TD-LTE小区搜索过程概述为什么要进行小区搜索完成UE与基站之间的时间和频率的同步，并识别小区id；完成小区初搜后，UE接收基站发出系统信息；小区搜索是UE接入系统的第一步，关系到能否快速，准确的接入系统。小区搜索51(2)Ncell(1)(2)TD-LTE小区搜索流程主同步信号辅同步信号5ms 定时，获得N ID(1)10ms 定时，获得 ID计算得到NID = 3NID + NID公共天线端口数目（盲检）PBCHPDSCH读取MIB读取SIBSFN下行系统带宽PHICH

27、配置信息配置信息其他系统信息52TD-LTETD-LTE小区搜索过程（小区搜索过程（1） 同步信号 主同步信号PSS 副同步信号SSS 时频位置 系统带宽的中间72个子载波(实际上序列只映射在中间的62个子载波上，两侧各预留5个子载波的保护带) PSS位于DwPTS的第3个OFDM符号位置 SSS位于子帧0的最后一个OFDM符号位置FS2，常规CP5362子载波72子载波(2)(1)in Cmbl off-ra adcell(1)(2)54TD-LTETD-LTE小区搜索过程（小区搜索过程（2） 同步信号序列 主同步信号使用长度为62的Zadoff-Chu序列 共有3个PSS序列，每个对应一个

28、小区ID：N ID 副同步信号使用的序列由两个长度为31的二进制序列通过交织级联产生，并且使用由主同步信号序列决定的加扰序列进行加扰，长度为31的二进制序列以及加扰序列都由m序列产生 共有168组SSS序列，与小区ID组序号 N ID一一对应g huSc ZN ID = 3N ID + N IDTD-LTETD-LTE小区搜索过程（小区搜索过程（3） 系统信息MIB (Master InformationBlock) 在PBCH信道上发送固定在每个无线帧的子帧0中Slot 1的前4个OFDM符号系统带宽中间的6个PRB40ms TTISIB (System InformationBlock)

29、在PDSCH信道上发送 具体的物理层传输格式及物理资源由PDCCH调度 多种等级的SI：SI-1, SI-2,SI-x（传输不同重复周期的系统信息）常规CP55TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述LTE物理层信道与信号物理层信道与信号LTE物理层过程物理层过程小区初搜随机接入同步控制功率控制56TD-LTE随机接入过程（1）为什么要进行随机接入过程UE通过随机接入与基站进行信息交互，完成后续如呼通过随机接入与基站进行信息交互，完成后续如呼叫，资源请求，数据传输等操作；实现与系统的上行时间同步；随机接入的性能直接影响到用户的体验，能够适应各种应用场景、快速接入、容纳更多用户的方案；随机接入

30、57TD-LTE随机接入过程（2）随机接入过程随机接入前导(Preamble)的发送随机接入响应PreambleeNB通过广播信息广播可用的通过广播信息广播可用的preamble序列序列UE需要接入时，从序列集中随机选择一个需要接入时，从序列集中随机选择一个preamble序列发给序列发给eNBeNB根据不同的前导序列来区分不同的根据不同的前导序列来区分不同的UE58TD-LTE随机接入过程（3）竞争的随机接入流程适用于初始接入1.UE端通过在特定的时频资源上发送preamble序列，进行上行同步2.基站端在对应的时频资源对preamble序列进行检测，完成序列检测后，发送随机接入响应，该随机

31、接入响应中包含UE进行上行传输的资源调度信息。3.UE端在发送preamble序列后，在后续的一段时间内检测基站发送的随机接入响应，检测成功后在分配的上行资源上发送上行信息。4.基站发送冲突解决响应，UE判断是否竞争成功59TD-LTE随机接入过程（4）无竞争的随机接入流程适用于切换或有下行数据到达且需要重新建立上行同步时1.基站根据此时的业务需求，给UE分配一个特定的preamble序列。（该序列不是基站在广播信息中广播的随机接入序列组）2.UE接收到信令指示后，在特定的时频资源发送指定的preamble序列3.基站接收到随机接入preamble序列后，发送随机接入响应。进行后续的信令交互和

32、数据传输。60TD-LTE随机接入信道基本时频结构时域结构 Preamble: CP + SequenceTCPTSEQ Preamble之后需要预留保护间隔(GT) GT防止Preamble对上行数据造成干扰 GT长度为两倍最大传播时延61小区中间用户发送Preamble小区边缘用户发送PreambleTD-LTE随机接入信道基本时频结构序列产生Preamble使用Zadoff-Chu序列产生序列长度Preamble format 03：839Preamble format 03：139Preamble format 03频域结构一个PRACH占用6个RB内含保护带Preamble信号采用的

33、子载波间隔与上行其它SC-FDMA符号不同Preamble format 03：1250HzPreamble format 4: 7500HzPreamble format 462TD-LTE随机接入信道格式 不同的随机接入信道格式根据时域结构、频域结构以及序列长度的不同，可以将Preamble分为如下五种格式Preamble格式4在帧结构2中的UpPTS域中传输63(TD-LTE随机接入信道配置（1） TD-LTE的随机接入信道配置 TD-LTE的随机接入信道配置与无线帧上下行配置密切相关 与LTE-FDD相比，TD-LTE制式下上行子帧数有限，为保证随机接入的时效性，在同一个子帧中允许出现

34、多个用于随机接入的时频资源块 TD-LTE的随机接入信道密度为：每10ms内0.5、1、2、3、4、5、6次0 1 2 TD-LTE的随机接入信道配置通过一组向量指示： f RA , t RA , t RA , t RA ) 其中 f RA 指示PRACH的频域资源索引0 t RA 指示PRACH出现的无线帧编号 t1RA 0：所有无线帧;1：偶数号无线帧;2：奇数号无线帧指示PRACH出现在的半帧编号TDD pracheconfigurationt2RA 0：前半帧，1：后半帧指示PRACH出现的子帧编号64 RA f 2 RAULRA 2 offsetTD-LTE随机接入信道配置（2） T

35、D-LTE的随机接入信道配置 所有的PRACH配置都遵从先时分后频分的原则进行时频资源映射，目的是将PRACH平均分布在各个上行子帧中，以免某一上行子帧PRACH资源占用过多，对PUSCH传输造成较大的影响 对Format0-3的PRACH其频分原则： nPRB offset + 6 RA , if f RA mod 2 = 0nPRB = N RB 6 nPRB offset 6 f RA , otherwise ULN RBRA 其中 为系统上行带宽；nPRB 为第一个PRACH信道的频域起始PRB编号，目前已经确定使用7bit的广播消息通知 从上式可以看出：对于Format 0-3的PR

36、ACH，同一个子帧的频分的多个PRACH依次占用频带的两端的边带。65=ULnPRBRA 1TD-LTE随机接入信道配置（3） TD-LTE的随机接入信道配置 UpPTS中的PRACH配置也遵从先时分后频分的原则进行时频资源映射，以减小对UpPTS中与PRACH频分发送的SRS的影响 对Format4的PRACH其频分原则： 6 f RA , if (n f mod 2) (2 N SP ) + tRA ) mod 2 = 0 N RB 6( f RA + 1), otherwisen f 其中N SP为无线帧编号；为一个无线帧内的切换点个数 Format 4的PRACH在频域上放置在系统带宽

37、的边缘，多个PRACH连续放置，并在高频端和低频端两者之间跳变661.2.1.2.3.4.TD-LTETD-LTE随机接入总流程随机接入总流程 随机接入流程 UE侧的物理层操作解析传输请求，获得随机接入配置信息选择preamble序列基于竞争的随机接入：随机选择preamble无竞争的随机接入：由高层指定preamble按照指定功率发送preamble盲检用RA-RNTI标识的PDCCH检测到，接收对应的PDSCH并将信息上传否则直接退出物理层随机接入过程，由高层逻辑决定后续操作67TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述LTE物理层信道与信号物理层信道与信号LTE物理层过程物理层过程小区初

38、搜随机接入同步控制功率控制68TD-LTETD-LTE的同步控制过程的同步控制过程为什么要进行同步控制过程同步保证了各个用户信号之间到达接收机时保持正交性在OFDMA系统中，由于CP的存在，对同步精度的要求有所降低，理论上同步误差在CP范围内即可；下行同步在用户端检测和调整上行同步在基站测进行检测，并通过闭环同步过程反馈的方式对用户上行发送时间进行调整69上行同步TA的确定TD-LTE同步控制过程上行同步控制的方法上行同步控制方法控制UE采用不同的时间提前量(TA),使各UE的信号基本同时到达eNodeB；eNodeB通过上行时钟控制信令指示UE采用适当的TA；上行同步TA的确定当UE进行上行

39、数据发送,eNodeB可估计其上行接收时钟,产生时钟控制指令；当UE暂没有发送上行数据时,TA的测量可根据SRS、Preamble码等来确定；70NTD-LTE上行同步控制过程上行同步控制的流程 1. LTE的上行定时调整颗粒度为16Ts(0.52uS)，上行定时调整命令通过MAC层信令的方式发送给UE； 2. UE接收到定时调整量 NTA后，需要按照此相应的下行帧定时提前( N TA + N TA offset ) Ts 3. 的时刻发送相应的上行帧数据，如下图； 对于TD-LTE，T A o ffse t为基站侧上行至下行的切换保护时间，约为614Ts，即20usDownlink radi

40、o frame #iUplink radio frame #i( N TA + N TA offset ) Ts time units71TD-LTETD-LTE的同步控制过程的同步控制过程 上行同步控制 上行同步初始控制 在随机接入响应消息的MAC PDU中携带有(必选)11bits的定时提前命令TA，对应的绝对定时提前量为NTA = TA x 16 其中TA命令的范围为0,1282 对应的定时调整量NTA的范围为0, 20512Ts，即0,667us 上行同步维护 在DL-SCH的MAC PDU中携带有(可选)6bits的定时提前命令TA，该TA是针对旧的TA命令的累积调整，即 NTA,n

41、ew = NTA,old + (TA 31)16 其中TA命令的范围为0,63，对应的定时调整范围为-496,512Ts UE在子帧n接收到的定时调整命令在子帧n+6生效 若由于定时调整的原因，造成上行子帧n和n+1有重合部分，则UE需要保证子帧n的发送，并放弃发送子帧n+172中与子帧n重叠的部分TD-LTETD-LTE的同步控制过程的同步控制过程 下行链路质量检测 UE物理层基于小区专属参考信号测量服务小区的下行链路质量并向高层报告测量结果 在非DRX模式下，在开启了链路失败检测时，UE侧的物理层在一定周期200ms内的每个无线帧检测下行链路质量。当链路质量低于门限Qout时，物理层须向高

42、层报告链路问题，直至链路质量高于门限Qin 由高层开启/关闭物理层的链路失败检测 具体的检测门限由RAN4规定73TD-LTE目录LTE物理层概述物理层概述LTE物理层信道与信号物理层信道与信号LTE物理层过程物理层过程小区初搜随机接入同步控制功率控制74TD-LTETD-LTE功率控制过程功率控制过程为什么要进行功率控制降低功耗(上行)降低小区间干扰(上下行)小区内功率控制上行功率控制决定每一个上行物理信道上的一个SC-OFDMA符号的功率下行功率分配决定每个资源单元(RE)上的符号能量小区间功率控制通过小区之间信息交互实现功率控制75TD-LTE功率控制与功率分配小区内上行功率控制：决定物

43、理信道中一个SC-OFDMA符号的平均功率；下行功率分配：决定每个资源单元(RE)上的符号能量；小区间通过小区之间信息交互实现；交互信息指示基站调度器分配小区边缘UE的PRB,以及对小区间干扰敏感的PRB；76PMAXM PUSCH (i )77TD-LTE上行功率控制PUSCH功率控制功率控制对于UE,子帧i发送PUSCH时按照以下公式计算发射功率:PPUSCH (i) = minPMAX ,10 log10 ( M PUSCH (i) + PO_PUSCH ( j ) + PL + TF (i) + f (i)为RAN4定义的与终端功率等级对应的最大发射功率；为该次PUSCH传输分配的PR

44、B个数；PO_PUSCH ( j )为PUSCH期望接收功率，是小区专属部分 PO_NOMINAL_ PUSCH ( j )和UE专属部分PO_UE_PUSCH ( j ) 两者之和。其中包括两套参数：j=0对应非动态调度的PUSCH传输，j=1对应动态调度的PUSCH传输； 0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1为路径损耗补偿因子，通过选择合适的因子可以获得小区边缘吞吐 量和小区间干扰之间的折衷PL为为UE测量的下行路径损耗测量的下行路径损耗TF (i)为传输格式相关调整量f(i)为闭环功率调整命令，通过为闭环功率调整命令，通过PDCCH发送发送TD-LTE上行

45、功率控制PUCCH功率控制功率控制对于UE,子帧i发送PUSCH时按照以下公式计算发射功率:PP U C C H ( i ) = m in PM A X , PO _ P U C C H + P L + F _ P U C C H ( F ) + g ( i )PO_PUCCH 为PUCCH期望接收功率，它是小区专属部分 PO_NOMINAL_PUCCH 和UE专属部分PO_UE_PUCCH 两者之和；F_PUCCH (F )为PUCCH格式相关的功率调整量，定义为每种PUCCH类型相对于基准PUCCH格式(PUCCH format 1a)的功率偏置；的功率偏置；g(i)为闭环功率调整命令，通

46、过为闭环功率调整命令，通过PDCCH发送；发送；计算公式中其他参数与PUSCH相同 ；78TD-LTE上行功率控制上行SRS的功率控制对于UE,子帧i发送PUSCH时按照以下公式计算发射功率:PSRS ( i ) = min PMAX , PSRS_OFFSET+ 10 log 10 ( M SRS ) + PO_PUSCH ( j ) + PL + f ( i )PSRS_OFFSET为与PUSCH相比的SRS功率偏移量，该偏移量有两套参数，具体选择哪一套参数中的哪个值由高层配置 ；M SRS 为当前子帧中的SRS发送带宽；计算公式中其他参数与PUSCH相同 ；79TD-LTE上行功率控制上

47、行闭环功率控制 上行闭环功率调整命令有两种生效方式，分别是： 绝对值调整方式 f (i) = PUSCH (i K PUSCH ) 累积值调整方式 f (i ) = f (i 1) + PUSCH (i K PUSCH ) PUSCH和SRS的功率控制可由高层信令配置采用绝对值调整方式or累积值调整方式 PUCCH只能采用累积值调整方式 闭环功率调整命令的发送方式如下表所示 Format 3/3A中携带的TPC优先级低于其他DCI FormatDCI Format 0DCI Format 3/3ADCI Fomat 1/1A/2PUSCH/SRS累积方式：步长 -1, 0, 1, 3绝对值方式：步长-4,-1, 1, 4仅支持累积值方式：步长为-1,1 或 -1,0,1,3N/APUCCHN/A仅支持累积方式，步长为-1, 0, 1, 380TD-LTE上行功率控制随机接入功率控制随机接入Preamble的发射功率按照如下公式计算:P_last_preamble =