【总结】LTE关键知识点总结

1、1、lte相关信道映射信道类型信道名称td-s 类似信道功能简介pbch物理广播信道）pccpchmib掌握信道pdcch（下行物理掌握信道 hs-scch.传输上下行数据调度信令.上行功控命令.寻呼消息调度授权信令.rach响应调度授权信令phichharq指示信道）adpch传输掌握信息 hi （ ack/nackpcfich（掌握格式指示信道）n/a指示 pdcch长度的信息 prach（随机接入信道）prach用户接入恳求信息传输上行用户的掌握信息，包括cqi, ack/nakpucch（上行物理掌握信道）hs-sich反馈，调度恳求等；闭环功控参数tcp业务信道pdsch（下行物理共

2、享信道）pdsch下行用户数据、 rrc信令、 sib、寻呼消息上行用户数据、用户掌握信息反馈，包括pusch（上行物理共享信道）puschcqi,pmi,ri规律信道 :广播 ,寻呼 ,多播 ,掌握, 业务即掌握和业务两大类 传输信道 :广播 ,寻呼 ,多播 ,共享特 殊 子 帧 包 含 三period,upptsuplink一些掌握信息； uppts爱护时间；个pilot部 分time： dwptsdownlinkpilottimeslot,gpguardslot ；dwpts传输的是下行的参考信号，也可以传输上可以传输一些短的rach和 srs 的信息； gp 是上下行之间的调制方式 :

3、pcfichqpsk phichbpskpbchqpsk pdcchqpskpdschqpsk, 16qam, 64qampucchbpsk, qpskpuschqpsk, 16qam,64qamprach不用星座图 , 用 zc 序列 .2 、lte 小区搜寻流程： pss->sss->rs->bch.pci=pss+3*sss3 、传输模式mode传输模式技术描述应用场景1 单天线传输信息通过单天线进行发送无法布放双通道室分系统的室内站同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互2 发射分集3 开环空间复用4 闭环空间复用5 多用户 mimo独立的信道进行发送终端不反馈

4、信道信息，发射端依据预定义的信道信息来确定发射信号需要终端反馈信道信息， 发射端采纳该信息进行信号预处理以产生空间独立性基站使用相同时频资源将多个数据流发送给不同用户， 接收端利用多根天线对干扰数据流进行取消和零陷；信道质量不好时，如小区边缘信道质量高且空间独立性强时信道质量高且空间独立性强时；终端静止时性能好单层闭环终端反馈 ri=1 时，发射端采纳单层预编码，使其适应6空间复用当前的信道单流发射端利用上行信号来估量下行信道的特点，在下行信7号发送时，每根天线上乘以相应的特点权值，使其天线信道质量不好时，如小区边缘beamforming双流8beamforming阵发射信号具有波束赋形成效结

5、合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，既提高用户信号强度，又提高用户的峰值和均值速率信道质量较高且具有肯定空间独立性 时（信道质量介于单流beamforming 与空间复用之间） r9 版本中.传输模式是针对单个终端的；同小区不同终端可以有不同传输模式.enb自行打算某一时刻对某一终端采纳什么传输模式，并通过 rrc信令通知终端.模式 3 到模式 8 中均含有发射分集；当信道质量快速恶化时，enb可以快速切换到模式内发射分集模式1. tm1 ， 单天线端口传输：主要应用于单天线传输的场合；2. tm2 ，发送分集模式： 适合于小区边缘信道情形比较复杂，干扰较大的情形， 有时候也用于高速的

6、情形，分集能够供应分集增益；3. tm3 ，开环空间分集：合适于终端（ue ）高速移动的情形；4. tm4 ，闭环空间分集：适合于信道条件较好的场合，用于供应高的数据率传输；5. tm5 ， mu-mimo传输模式：主要用来提高小区的容量；6. tm6 ， rank1 的传输：主要适合于小区边缘的情形；7. tm7 ， port5 的单流 beamforming模式：主要也是小区边缘，能够有效对抗干扰；8. tm8 ，双流 beamforming模式：可以用于小区边缘也可以应用于其他场景；9. tm9 ， 传输模式 9 是 lte-a 中新增加的一种模式，可以支持最大到8 层的传输，主要为了提

7、升数据传输速率；4 、参考信号5 、各层开销与速率从协议栈的不同层上进行定义，相应就表达了不同层的吞吐率，从高层究竟层主要的有： 应用层速率、 ip层速率、 pdcp 层速率、 rlc 层速率、 mac 层速率、 物理层速率；图表 错误 .文档中没有指定样式的文字；-1 上行 用户面协议栈上层的数据到了底层之后，都会进行一层封装， 从而增加了头开销， 而在本层增加的头开销到了更底层的时候就又表达为数据量，应当运算入该层的吞吐量中，其各层吞吐率中包含的开销可以参考下图：高层速率和底层速率之间， 主要差别在于头开销、 以及重传的差异， 比如说 tcp 层的重传数据不会表达在应用层吞吐率上， 但是会

8、表达在底层的如物理层吞吐率上； 用户面的协议栈参考下图：6 、lte 网络架构与承载概念承载在网络结构中，存在各类承载，详细划分如下：ue enodeb s-gw p-gw rb（无线承载）： ue到 enodeb 之间的承载；e-rab承载： ue 到 s-gw之间的承载；s5/s8 承载： s-gw 到 p-gw 之间的承载； s1 承载： enodeb 到 s-gw 之间的承载； eps承载： ue 到之间 p-gw 的承载；在承载建立和释放过程中，当用户开机时，即建立eps承载，假如用户不做业务，空口rb 会被释放，但s5/s8 承载保留， ip 同样保留，这也就是lte的“永久在线”

9、；上图右下角的 operator s ip services，将在 voip中使用；1.2.1 drb“数据无线承载 ” drb是用于传输用户数据的无线承载， 可以最多有 8 个 drb 用来传输不同的业务；drb 只有一种，协议规定每个ue1.2.2 srb“信令无线承载 ”（srb ）定义为仅仅用于rrc 和 nas 消息传输的无线承载（rb ）；更具体地讲，定义如下三种srb ： srb0用于 rrc srb1 用于 rrc消息，使用ccch 规律信道； message3 、 4 均使用 srb0 ；消息（可能包括含有nas 消息）， srb1 先于 srb2 的建立，全部使用dcch

10、规律信道； message5使用 srb1 ； srb2 用于 nas 消息，使用 dcch规律信道； srb2要后于 srb1建立，并且总是由e-utran在安全激活后进行配置；7 、调度概念8 、lte 网络架构和接口9 、pucch/pdcch 格式dci 格式用途通过 dci 格式传输的信息格式 0 和格式 1a 区分的标志 1bit跳频标志位 1bit资源块安排和跳频资源安排 调制编码方案和冗余版本5bitdci 0用于 pusch调度dci 1调度 pdsch单码字新数据指示 1bit被调度的 pusch的传输功率掌握命令 2bit上行索引号 2bit 下行索引号 2bit cqi

11、 恳求 1bit资源安排类型 0 或者 11bit资源块安排 调制编码方案 5bitharq进程数（ 4bit）新数据指示 1bitdci 1adci 1b压缩调度 of|pdsch 单码字&pdcch命令发起的随机接入进程 带有预编码信息的pdsch单码字压缩调度冗余版本 2bitpucch传输功率掌握命令 2bit下行安排索引 2bit集中式和分布式vrb安排标志 1bit资源块安排 调制编码方案 5bitharq进程数（ 4bit） 新数据指示 1bit冗余版本 2bitpucch传输功率掌握命令 2bit下行安排索引 2bit格式 0 和格式 1a 区分标志 1bit集中式和分

12、布式vrb安排标志 1bit资源块安排随机接入导频序列号6bit prach掩码号 4bit用于单 pdsch码字的压缩调度的其余比特全部设置成 0集中式和分布式vrb安排标志 1bit资源块安排 调制编码方案 5bitharq进程数（ 4bit）新数据指示 1bit冗余版本 2bitpucch传输功率掌握命令 2bit下行安排索引 2bit用于预编码的 tpmi 信息tpmi 信息用于预编码的 pmi 确认间距值 1bitdci 1cpdsch单码字的高压缩调度压缩调度 of 带有预编码和资源块安排传输块尺寸索引5bit集中式 / 分布式 vrb安排标志位 1bit资源块安排 调制编码方案

13、5bitharq进程数（ 4bit） 新数据指示 1bitdci 1d功率偏移信息的pdsch单码字冗余版本 2bitpucch传输功率掌握命令 2bit下行安排索引 2bit用于预编码的 tpmi 信息tpmi 信息下行功率偏移 1bitdci 2调度 pdsch双码字dci 2a带有预编码的 pdsch双码字dci 2b带扰码？的pdsch双码字pucch和 pusch的 tpc命令传dci 3输pucch和 pusch的 tpc命令传dci 3a输资源安排头（资源安排类型0/ 资源安排类型 1）（ 1bit ） 资源块安排用于 pucch的功控命令 2bit下行安排索引 2bitharq

14、进程数（ 4bit）传输块到码块映射标志位（1bit ）tb1&tb2:调制编码方案 5bit新数据指示 1bit 冗余版本 2bit 预编码信息资源安排头（资源安排类型0/ 资源安排类型 1）（ 1bit ） 资源块安排用于 pucch的 tpc命令 2bit下行安排索引 2bit； harq进程数（ 4bit ） 传输块到码块映射标志位（1bit ）tb1&tb2:调制编码方案 5bit新数据指示 1bit 冗余版本 2bit 预编码信息资源安排头（资源安排类型0/ 资源安排类型 1）（ 1bit ） 资源块安排下行安排索引 2bitharq进程数（ 4bit） 扰码标识

15、1bittb1&tb2:调制编码方案 5bit新数据指示 1bit冗余版本 2bittpc命令 1， tpc命令 22bit tpc命令 1， tpc命令 21bit10 、mcs11 、qos 相关参数等， eps 的 qos 参数12 、tti绑定tti bundling（时隙绑定） 技术是将一个数据包在连续多个tti 资源上重复进行传输， 接收端将多个 tti 资源上的数据合并达到提高传输质量的目的；lte中物理层调度的基本单位是1ms ，这样小的时间间隔可以使得lte中应用的时间推迟较小；然而在某些小区边缘，掩盖受限的情形下，ue 由于受到其本身发射功率的限制， 在 1ms 的

16、时间间隔内，可能无法满意数据发送的误块率（bler）要求；因此， lte中提出了tti bundling 的概念，对于上行的连续tti 进行绑定，安排给同一ue，这样可以提高数据解码胜利的概率，提高lte 的上行掩盖范畴，代价是增加了一些时间推迟；enodeb 只有在收到全部绑定的上行帧以后，才反馈harq 的 ack/nack；几个重要结论：1. 3gpp r8版本中定义tti bundling 用于 voip 业务，最大连续使用的tti 资源数为 4，来回时间 rtt为 16ms，调制格式为qpsk，最大安排 rb资源数为 3；2. tti bundling 既可以应用到fdd，也可以应用

17、到 tdd 模式；3. 利用 4ttibundling 进行 lte上行掩盖增强，能够大致提高上行用户12db 的 sinr；a：在连续的 4 个上行子帧发射同一传输块b：且只在第一个 tti 对应发射时刻有 pdcchc：只在最终一个 tti（即，第 4 个 tti）对应的发射时刻有phich d：重传也是针对 4 个连续上行 tti 发射13 、icic概念icic： inter cell interference coordination，小区间干扰和谐技术；主要原理icic干扰和谐技术是通过在小区间合理安排资源，尽量使相邻小区使用的频率资源正交，从而使达到和谐小区间干扰的目的，改善小区

18、掩盖和边缘小区速率，提升小区频谱效率；icic技术依据和谐方式分为两类：.部分频率复用（ ffr： fractional frequency reuse ）ffr把频谱分成两个部分， 基站依据安排的频段结合调度算法动态调度中心用户和边缘用户的使用频段：某些子频带上的频率复用因子为1（同频复用），而在另外一些子频带上的频率复用因子大于 1（比如复用因子为3）；从功率安排的角度看，有一个子频带被全部小区等功率使用（即，频率重用因子为1），而其余子频带的功率安排在相邻小区间和谐，从而在每个小区制造一个小区间干扰较低的子频带，成为小区边缘频带；.软频率复用（ sfr： soft frequency r

19、euse ）软频率复用对某些子频带上的功率只是部分削减， 而不是完全限制使用； 在 sfr方案里， 一个频率不再是被定义为用或者不用， 而是用功率门限规定了其在多大程度上被使用， 复用因子可以在 13 之间平滑过渡，这就是其得名的由来； sfr的主要特点是：1. 对于每个小区，一部分作为主载波，其他作为副载波，主载波的功率门限高于副载波；2. 相邻小区的主载波不重叠；3. 主载波可用于整个小区，副载波只用于小区内部；应用.ffr和 sfr在系统低负载时，增益特别有限；在系统中高负荷时对边缘频谱利用率有明显增益；.sfr相对于 ffr来说以更低的整体频谱利用率的缺失，获得和ffr相近的边缘频谱利

20、用率的增益；.采纳 ffr和 sfr后，上行和下行的sinr都有所改善；其中 ffr改善比 sfr改善的更明显；.一般来说，当 lte形成连片掩盖，且系统负荷相对较高时，可开通icic功能降低系统干扰；14 、srssrs是探测参考信号的缩写，所谓参考信号，那么是为谁供应参考？参考的指标是什么？ 答案是为 enodeb 的调度供应参考，参考的内容是为上行信道质量做参考；那么为什么需要 srs呢？众所周知， 在 lte网络中， enodeb 通常是安排系统带宽的一部分区域给特定的ue，也就是在一个特定时间、给 ue 安排特定的频率区域资源， 此时如 enodeb知道哪一部分特定频率区域质量较好，

21、优先安排给 ue 将使 ue 的业务质量更有保证； 当然， 如 enodeb 每次都把整个系统带宽安排给ue，那么 srs的参考意义就不重要了，所以srs 是一个可选的参考信号，只是为enodeb 的调度资源供应参考；srs是上行的参考信号，由ue 上报给 enodeb,为什么上行已经有dm-rs（解调参考信号）参考信号， 仍需要 srs呢？那是由于 dm-rs与上行信道 pusch或 pucch占用同一个资源区，可为 enodeb 供应信道估量与相干解调；而srs是位于一个子帧的最终一个sc-fdma 符号， 周期性的发送，与上行数据传输无关，因其是周期上报，除了为上行资源调度供应参考外，

22、enodeb 仍可以检测 ue 的时间对齐状态；有点类似于cqi，用于下行资源调度；如下图；srs 的发送周期是2ms 320ms，详细周期要依据高层的参数（sib2rrc connectionsetuprrc connection reconfiguratio配n置 而定， 当然， 也可以设置不发送srs具. 体参数可以参考 36.211 协议； srs配置参数包括两个部分，公共配置srs和专用配置 srs，公共配置部分又叫做小区专属srs（ cell specific srs在, 系统消息2 中下发；专用配置srs又叫ue 专属 srs（ ue specific srs， 在 rrc连接中

23、配置完成； 如下图 ,在公共配置中包含csrs带宽配置、 子帧配置、 simultaneous-an-and-srs（该值设置为 true，将采纳短 pucch格式） 等； 在专用配置中包含 bsrs 配置、 bhop 配置、 n_srs等，这些配置参数的设置打算了 srs上报的带宽，带宽分段等；15 、arq， harq1、混合自动重传恳求 harq（ hybrid automatic repeat request ）：harq 是前向纠错（ fec）和自动重传恳求的结合， lte中采纳基于增量冗余 ir（incremental redundancy）的 harq 方案；依据重传的时域位置，

24、 harq 可分为同步 harq 和异步 harq；另外自适应 harq 依据无线信道条件， 自适应地调整每次重传采纳的资源块、调制方式、 传输块大小、 重传周期等参数， 而非自适应 harq 每次重传采纳预定义好的传输格式；在 lte 中，下行采纳自适应的异步harq，上行采纳非自适应的同步harq；依据重传发生的时刻来区分， 可以将 harq 可以分为同步和异步两类； 同步 harq 是指一个 harq 进程的传输 重传 发生在固定的时刻，由于接收端预先已知传输的发生时刻，因而不需要额外的信令开销来标识 harq 进程的序号， 此时的 harq 进程的序号可以从子帧号获得； 异步 harq

25、 是指一个 harq 进程的传输可以发生在任何时刻， 接收端预先不知道传输的发生时刻，因此 harq 进程的处理序号需要连同数据一起发送；由于同步 harq 的重传发生在固定时刻， 因此没有附加进程序号的同步harq 在某一时刻只能支持一个 harq 进程；实际上， harq 操作应当在一个时刻可以同时支持多个harq 进程的发生，此时同步harq 需要额外的信令开销来标示harq 的进程序号，而异步harq 本身可以支持传输多个进程；此外， 在同步 harq 方案中， 发送端不能充分利用重传的全部时刻， 例如为了支持优先级较高的harq 进程， 就必需中止预先安排给该时刻的进程，那么此时仍需

26、要额外的信令信息；依据重传时的数据特点是否发生变化，又可将 harq 分为非自适应和自适应两种；其中， 传输的数据特点包括资源块的安排、调制方式、传输块的长度、传输的连续时间；自适应传输是指在每一次重传过程中，发送端可以依据实际的信道状态信息转变部分的传输参数，因而在每次传输的过程中包含传输参数的掌握信令信息要一并发送；可转变的传输参数包括调 制方式、 资源单元的安排和传输的连续时间等；在非自适应系统中， 这些传输参数相对于接收端而言都是预先已知的， 故包含传输参数的掌握信令信息在非自适应系统中是不需要被传输的；在重传过程中， 可以依据信道环境自适应地转变重传包格式和重传时刻的传输方式，可以称

27、为基于ir 类型的异步自适应harq 方案；这种方案可以依据时变信道环境的特性有效地安排资源， 但是在具有敏捷性的同时也带来了更高的系统复杂性； 在每次重传过程中， 包含传输参数的掌握信令信息必需与数据包一起发送， 这样就会造成额外的信令开销； 而同步harq 在每次重传过程中的重传包格式，重传时刻都是预先已知的，因而不需要额外的信令信息；与异步 harq 相比较，同步 harq 具有以下的优势：掌握信令开销小，在每次传输过程中的参数都是预先已知的，不需要标出 harq 的进程序号； 在非自适应系统中接收端操作复杂度低； 提高了掌握信道的牢靠性，在非自适应系统中，有些情形下，掌握信道的信令信息

28、在重传时与初始传输是相同的，这样就可以在接收端进行软信息合并从而提高掌握信道的性能；依据物理层数据链路层的实际需求，异步harq 具有以下的优势：假如采纳完全白适应的 harq 技术，同时在资源安排时，可以采纳离散、连续的子载波安排方式，调度将会具有很大的敏捷性；可以支持一个子帧的多个harq 进程；2、物理层：2.1 物理下行共享信道pdsch（ physical downlink shared channel）使用 harq，同时上行传输的 ack/nack信令通过下行的物理harq指示信道 phic（h physical harq indicator channel）传输；下行异步 ha

29、rq 操作是通过上行 ack/nack信令传输、新数据指示、下行资源安排信令传输和下行数据的重传来完成的；2.2 物理上行共享信道pusch（ physical uplink shared channel）使用 harq，同时下行传输的 ack/nack信令在物理上行掌握信道pucch（ physical uplink control channel）上传输， pusch与 pucch不能同时存在， 当反馈掌握信息与 pusch并发时，相应掌握信息插入pusch传输；上行同步 harq 操作是通过下行 ack/nack信令传输、 ndi 和上行数据的重传来完成的；3、mac 层协议实现对物理层

30、harq 功能的掌握，完成纠错4、rlc层通过自动重传恳求arq（ automaticrepeat request）机制进行错误修复（仅针对确认模式数据传输），协作mac 层所使用的 harq，误码率可以降低到10 -7 次方；这种模式主要用在高误敏锐，低时延要求的非实时业务中；5、这种 harq/arq的协议结构为上层供应足够的传输牢靠性；rlc有，而 harq 木有的才能，包括：1. 按序递交（ am 和 um 都有）；由于 harq 是多个并发的 stop-and-wait 处理过程，所以可能会乱序；排序功能由rlc 来做（在 utra 时代， mac 层，也就是 mac-hs 和 ma

31、c-es 也会做 reordering ， e-utra的 re-ordering 就完全交给 rlc来做）；2. 流量掌握（仅rlc am支持）； harq 是个傻快的东东，没有聪慧谨慎的rlc会做端到端的 flow control ；相当于 rlc 站在一个更高的层次来改善整个e-utran的性能； arq机制是flow control的基础；3. 时间分集 （仅 am）；harq 的和重传可能很快， 在 ms 级，假如处于快衰的深度衰落期， 几次重传可能都仍是出不了深衰；而时间粒度较粗的 rlc，可能在下一次重传时，信道刚好离开了深度衰落区，重传胜利率大为提高；相当于在 h-arq 的基

32、础上又加了一道保险；对于某些 ftp类业务， per（ packet error rate）要求为 10-6 ，仅通过 harq 有可能不满意（比如 harq-ack反馈可能出错），需要通过rlc重传来保证业务 qos；harq+rlc arq可以满意业务pdb（ packet delay budget）和 per的要求；进程数 :fdd 中，下行 harq 进程的最大数目为8 个； tdd 中下行 harq 进程的最大数目在4 到 15之间，如下表所示：table 1 maximum number of dl harq processes 【1】上表中给出的tdd 中下行最大进程数，基于如下

33、的一些假设：（1） ：特别子帧中的dwpts总是包含掌握信令和数据；（2） ：特别子帧中的uppts 只是用来传输srs和短 rach，不包含掌握信令和数据；（3） ： enodeb 和 ue 侧的解码处理时间为3ms；在 lte 系统中，各个用户的phich区分是通过码分来实现的.一个 phich 组包含 8 个 phich信号（也就是 ack/nack信号），是针对不同上行pusch的，可以简洁看作是不同用户；不同phich信号通过 walsh 码区分16 、小区干扰掌握-lte 系统中， 系统中各小区采纳相同的频率进行发送和接收； 与 cdma 系统不同的是， lte 系统并不能通过合并

34、不同小区的信号来降低邻小区信号的影响； 因此必将在小区间产生干扰， 小区边缘干扰尤为严峻；-为了改善小区边缘的性能，系统上下行都需要采纳肯定的方法进行小区干扰掌握；目前正在讨论方法有：1) 干扰随机化：被动的干扰掌握方法；目的是使系统在时频域受到的干扰尽可能平均，可通过加扰，交错，跳频等方法实现；2) 干扰对消： 终端解调邻小区信息， 对消邻小区信息后再解调本小区信息；或利用交错多址idma 进行多小区信息联合解调；3 干扰抑制： 通过终端多个天线对空间有色干扰特性进行估量和抑制，频率维度进行抑制；系统复杂度较大，可通过上下行的干扰抑制合并可以分为空间维度和irc 实现；4 干扰和谐： 主动的干扰掌握技术； 对小区边缘可用的时频资源做肯定的限制；这是一种比较常见的小区干扰抑制方法；17 、lte/sae的协议结构18 、lte 关键技术演进19 、无线信道传播特性20 、天线端口概念21 、reg/cce/rbg22 、emm/ecm/esm协议emm:eps mobility managementecm:eps connection management esm:eps session managementtwo emm states are described in this document:- emm-deregistered.- emm-registered.