LTE帧结构及资源概念

1、LTE帧结构及资源概念Word资料1.1物理资源天线端口由用于该天线的参考信号来定义。等于说，使用的参考信号是某一类逻辑端口的名字一个时隙下有7个OFDM符号（常规CP），LTE最基本的时间单位 Ts,在LTE帧结构中都是基于这个基本单位的。如一个无线帧307200Ts=10ms，个时隙153600TS。Ts是LTE中OFDM符号FFT大小为2048点的采样时间，即 OFDM时域符号持续时间是2048Ts=1/15kHz。下行参考信号简介及功能R9中：CRS :（小区特定的参考信号，也叫公共参考信号）用于除了不基于码本的波束赋形技术之外的所有下行传输技术的信道估计和相关解调。在天线端口0或0,

2、1或0,1,2,3上传输。UE-RS（ DRS）（UE专用参考信号）：用于不基于码本的波束赋形技术的信道估计和相关解调。 支持PDSCH的单天线端口传输，在天线端口5或7或8上传输。在天线端口 7或8上支持空间复用。MBSFN （多播/组播单频网络） 参考信号：用于MBSFN的信道估计和相关解调。在天线端 口 4上传输。PRS:主要用于定位。在天线端口6上传输。（是 R9中新引入的参考信号）。上行有两种参考信号 ：DMRS和SRSDMRS （解调参考信号） 与PUSCH和PUCCH的发送相关联，用作求取信道估计矩阵，帮 助这两个信道进行解调。SRS（ Soun di ng参考信号）独立发射，用

3、作上行信道质量的估计 与信道选择，计算上行信道的SINR。二者区别：DMRS只在分配给UE的带宽上发送，SRS可以在整个带宽发送，SRS只是做上 行信道的质量测量，比如接收功率和 CQI等，不做信道估计和解调。 DMRS才是真正用于 上行信道的信道估计和解调。?LTE使用天线端口来区分空间上的资源。天线端口是从接收机的角度来定义的，即如果接收机需要区分资源在空间上的差别，就需要定义多个天线端口。天线端口与实际的物理天线端口没有一一对应的关系。?由于目前LTE上行仅支持单射频链路的传输，不需要区分空间上的资源，所以上行还没有引入天线端口的概念? 目前LTE下行定义了三类天线端口，分别对应于天线端

4、口序号05。1.1.1物理资源概念PRB124"RE (Rescxjrcfr Element). I- 匕占一于戦涯. 时域上內一牛 OFDM苻号CCEt Ccntrol Chanin&l Elemftnt« CCE = 9 REGRB= Resource Block* LTE系统i*常的稠廉单上片打 业善信世为葷症进打囲虞.RB= 84RE，k圄即为 个丽-时如 占个併D忖聊黑域上亠低个子载法尺B <Physical Resource Block.4-物却卷源块” > ,JSLTE乘轨申调度用户的最小单慨i牛PR出II频城I.违嬢伦牛了載淋(了载波宽嵐

5、15kH巧时崛!.连纹了个OFDM符号构成RE: Resource Eltment LTEiS小的I时城Sf眸呻ttiistI占 亍于戟滾的域卜占一OFDM符气I训伽町REC. RE oraup资茸粒子扌H. RUG = 4 RERE： ( Resource Element )为最小的资源单位，时域上为一个 OFDM符号，频域上为一个子载波;RB: （ Resource Block ）为业务信道资。源分配的资源单位，时域上为一个时隙（1slot=0.5ms），频域上为12个子载波（180Khz）； 一个 RB=12*7=84RE，资源调度 的最小单位是 RB。REG （ Resource El

6、ement Group）为控制信道资源分配的资源单位，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RECCE （Channel Control Element）为PDCCH 信道资源分配的资源单位，有9个REG组成，每个 REG包含4个RE（ 36RE），CCE从0开始编号；RBG（ Resource Block Group ） 为业务信道资源分配的资源单位，有一组 RB组成； 分组的大小和系统的带宽有关S)Bandldlh<F1112364-1104?PRB-（物理资源块）是时域和频域确定的空中接口资源。实际系统资源分配时， 分配的是VRB （虚拟资源块）。VRB

7、定义了资源的分配方式，大小和PRB 一样，一个时隙（0.5ms）和12个子载波。但是PRB的序号按频域物理位置顺序编号，VRB的序号是系统资源分配时指示的逻辑序号。对于上行集中式频率分配时，VRB直接映射到 PRB;而下行分布式频率分配时，VRB映射到不连续的 PRB序号上。每个用户的PDCCH只能占用1，2，4，8个CCE，称为聚合级别1.1.2载波数目在 LTE中可支持的信道带宽 ：1.4MHz，3.0MHz，5MHz，10MHz，15MHz 以及 20MHz 子载波间隔有两种：15kHz，用于单播（uni cast ）和多播（MBSFN）传输7.5kHz，仅仅可以应用于独立载波的MBSF

8、N传输、子载漩的闾嬌1冰系统芾竟1.4M3M5MWM15M2伽孑载疲數72ieo300m9001200则里蒂宽1.08 MHz2 7 MHz4.5 MHz9 0 MHz13 5 MHz1S MHzLTE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）进行广播MIB和SIB1消息发送使用的信道都是不一样的，MIB是PBCH信道，SIB是PDSCH信息,而且他们的 调度周期 也不相同，MIB是40ms，SIB1是80ms ； MIB消息是在子帧0上发送, SIB1是在子帧5上发送，LTE信道带宽与资源块数目信道带宽（MHz）1.4

9、35101520子载波数目721803006009001200RB个数615255075100RB参数子载滦间隔CP长度子磁个数0FDM I SC -FDMA符号个数口 E个数常规CF127&4旷展CP672期= 7.5kl亚243721.2帧结构1.2.1双工模式LTE支持两种双工模式：FDD （频分双工）和 TDD （时分双工）FDDhalf-duplex FDDTDD? FDD:上行传输和下行传输在不同的载波频段上进行? 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 因此，在eNODEB与UE之间对时间同步比较严格。?

10、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。FDD和TDD两种双工方式分配的频段不同，大小不同图表仃DD支持的频段E-UTRAUplink (U()OtmiUink (fM_)。叩 IffiCMode-Fjl _hFtx,.*-Fdl.riii33'4C0MH1tbOO UMe »'-rTDDM301D MMf2024 MHiM

11、i4 9QSS Uh lTOD33 Wit) MMUHe lOlAUhlTDD30mo mmt$430 MI-4E-1»0 UHITDD3?iVlQMHz-1930 MM*1V1D Ui-«F-1B30 MlHzTDD39ZaTOMHt-MH2TDlhiHL-池©时上IDO-1&20 Mhu1190 MHe-唤怖工TQpi<5i UM工 SOOLMe-awuiJTppFDD支持的频段EUTftA BandUplink (UL)Downlink (DL)DuplexModeFut_gFulFdl w*-叽吋11Q2C MH1-1 Q80 MHz；I 1

12、DNH2-217C MHiFDDBi11fi50 M«rtTO MHZifiX MHz! eeo m-icFDD3171D MHi17B5 MhtcTB 05 MH;-TCSD MdxFDO417t0 MKi一1755 MHz2t 10 fclHj一2155 MHZFDDs424 WHS*S49 MHZVf-i-音制袖HEFDDe9 3C MHz-84C MHz875 MHz-885 MKi-rz725W MH：一M70 MHZ2C?0WMa-列 QC MH2FDD3 粧 VHa-015 Mhe紀Vi-i-Mh±FDD£174t tMHZ17S4 g MHz!B4

13、4 &UzFOO101710 Mi4：-1770 Mhtz2f 10 WHj217Q MHzFDD111427.0MHz-14.2 a 加 h-帖 GOgHCDD12098 MHz-710 MHzT2S MHE一74fl M HzFDD13777 MUs-787 UMz746UHr-7M MHzFDD1475fi Whiz-7»S MHz-T&8 MHzFDDi177 J MHr-71fl UHi34MM=-7*e事阻FDD工信部规划给移动的频段A 频段:2010M2025M;D 频段：2570M2620MF 频段：1880M1920ME 频段 2320M2370M1

14、.2.2 LTE幁结构LTE采用 OFDM技术，子载波间隔 f=15khz ,每个OFDM符号为2048阶IFFT采样, 则 LTE 中采用周期 Ts=1/(2048*15000)=0.033us.LTE支持两种帧结构：Type1,适用于 FDD，H-FDD ； Type2,适用于 TDD ；FDD帧结构一一帧结构类型1，适用于FDD与H- FDDOne radio frame, Tf = 307200Ts = 10 msOne slot, Tslot = 15360 Ts = 0.5 ms"#0 #1#2#3 #18#19One subframe*Type1帧结构：每个10ms无线

15、幁，分为20个时隙，10个子幁。每个子帧 1ms，包 含2个时隙，每个时隙 0.5ms。上，下行传输在不同的频率上同时进行。一个常规时隙包括 7个OFDM符号。为了克服符号间干扰（ISI）,需要加入 CP。CP 的长度与覆盖半径有关，要求覆盖的范围越大，配置的CP长度就越长；通常在一般覆盖范围时，配置常规 CP （normal CP ）即可；但在要求广覆盖是就要配置增长的扩展CP（Exte nded CP ）在下行方向有一种超长 CP的配置。子载波间隔是 7.5khz，仅应用于独立载波 MBSFN （多播广播同频网络）传输。上行方向，没有子载波间隔7.5khz的时隙结构。上，下行常规CP配置时

16、隙结构：包含 7个OFDM符号，其中第“ 0”个符号的CP和 其它不同，长度 160TS，其余为144Ts（ 4.7us），有用符号周期是 2048Ts（66.7Us）。扩展CP配置时的时隙结构：包含6个OFDM符号，CP长度为512Ts（ 16.7u s），有用符号周期是 2048Ts（66.7Us）。支持MBSFN的独立载波的子载波间隔为7.5khz的时隙，仅有3个符号，CP为1024Ts（33.3us），有用符号的长度为 4096Ts（ 133.3us ）。TDD幁结构One radio frameTf = 3O72O0S = 10 msfOne half-frame, 15360Q =

17、 5 ms-Subframe #0iiSubframe #2Subframe #3Subframe #4Subframe #5QI Subframe #7Subframe #8Subframe #911I11丄11One slot,Tsiot=15360Ts30720T One subframe,30720Ts斗*DwPTS GP UpPTSDwPTS GP UpPTS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4个数据子帧和1个特殊子帧组成。 特殊子帧包含3个特殊时隙，分别是： DwPTS,GP,UpPTS，总长度为1ms，其中DwPTS和

18、UpPTS这两个时隙长度可以配置，其中DwPTS的长度为3-12个OFDM 符号，UpPTS的长度为1-2个OFDM 符号，相应的GP的 长度为1-10个OFDM 符号。帧结构特点：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，长度为1ms支持5ms和10ms DL UL切换点周期5ms DL UL切换周期：特殊子帧在两个半帧中都存在10ms DL UL切换周期：特殊子帧只在第一个半帧中存在在TD-LTE的10ms帧结构中，上、下行子帧的分配策略是可以设置的。每个子帧的第一个子帧固定的用作下行时隙发送系统广播信息

19、，第二个子帧固定的用作特殊时隙，第三个DL-ULConHgueatlorhSwitch poinft ptMiadicIrrSubfrarm rkiimtw012345E7us0g msDsu'uuDsuuu1*5 03IPuDQ茅uIJn2Sms0suD0DsuDD3tfl msDsdUUDDDDD4TO mDsuuDDDDD0D5uD0DDDDD6S msDsuuuD5uu0T DLTE上 下彳亍酉己比表子帧固定用作上行时隙。后半帧的各子帧的上，下行是可变的，常规时隙和特殊时隙也是可 变的。预先分配第一和第六子帧的原因是他们包含了 LTE的同步信号。同步信号是通过每个 小区的下行链

20、路传输的，它的目的是用来初始小区搜索和邻近小区搜索。转换同期为SmsSms有个特蛛时 kh览类配醫凶为10ms有两卜上F存转 换点.所以HARQ的反嵋较为及时.适用 于对时無妾求较烏的场景转挽周期为10ms左屮毎lOmsfi亍持Jt 时陳.这神配程对时延的保证略旱一些 但是只有一个特眸时隙*所 以翕缔损欣的种诵相时较小特殊子幁： TOLTE特殊了飯率承fTOSCDMA的舒硃了帧垃计思骼lliDwPTSOP和UpPT帥成“持殊子帧 配置Normal CPDwPTSGPUpPTS0310119412103 1131121A1211S392693271022m1112-TD-LTE的特蛛f M町以冇

21、序种配置，用以改 DwPTS- GPfllUpPTS的长度.但尢论如何 改变.DwPTS 4GP+ UpPTSTkisTFlmsTD-LTE的材吃f慟配賈和h卜'厅时Kt£童證有制釣 鬼氣可以相对釉立的述荷配酋*目前厂家支持1022 （以提高下打吞吐星湘目的）和 3：9：2 以靈鱼运範离同揺干扰或某醴T4S配谊引起 的干拔为日的-战若产品的成氷更戟的特殊子帧 配遥佥弾判支持在TDD帧结构中，一个特殊子帧的大小是1ms，就是两个资源模块 RB, 个RB占7个OFDM符号，所以一个特殊子帧占 14个OFDM符号DwPTSDLsubframe #0PSS RS;ControlDataULsubframe #2UpPTSDwPTS :（下行导频时隙）? 主同步信号PSS在DwPTS上进行传输? DwPTS上最多能传两个 PDCCH OFDM 符号（正常时隙能传最多3个）? DwPTS也可用于传输 PCFICH、PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH等控制信道 和控制信息。其中，DwPTS时隙中下行控制信道的最大长度为两个符号，且主同