LTE物理层协议书(共89页).ppt

1、关键技术研究室基础培训系列LTE物理层协议介绍系统与标准部信号处理研究室2010-03-15关键技术研究室基础培训系列本课程的内容总结总结LTELTE物理层过程物理层过程LTELTE上行传输上行传输LTELTE下行传输下行传输LTELTE帧结构帧结构关键技术研究室基础培训系列LTE帧结构LTE design goalsLTE design goals1Frame structure type 1Frame structure type 12Frame structure type 2Frame structure type 23关键技术研究室基础培训系列LTE design goalsSupp

2、ort scalable bandwidth of 1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHzPeak data rates DL：100Mbps(20M channel bandwidth) UL：50Mbps(20M channel bandwidth)Support antenna configurations DL： 4x2、2x2、1x2、1x1 UL：1X2、1X1Spectrum efficiency DL：3 to 4 x HSDPA Rel.6 UL：2 to 3 x HSUPA Rel.6关键技术研究室基础培训系列LTE design goals

3、(cont.)Latency C-plane：50-100 ms U-plane： 10 ms from UE to serverMobility Optimized for low speeds(15km/h) High performance at speeds up to 120km/h Maintaining link at speeds up to 350km/hCoverage Full performance up to 5km Slightly degradation 5km-30km Operation up to 100km should not be precluded

4、by standard关键技术研究室基础培训系列Frame Structure Frame structure 1支持全双工FDD和半双工FDD每个无线帧为10 ms,由10个子帧构成,每个子帧又可以分为2个时隙,标号从0-19 Frame structure 2只支持TDD每个无线帧由2个半帧构成,每个半帧由5个子帧构成关键技术研究室基础培训系列Frame Structure(cont.)常规子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成，长度为1ms 子帧0和子帧5只能用于下行传输特殊子帧由DwPTS，GP以及UpPTS构成，总长度为1ms 5ms切换周期配置时子帧1和子帧6用作特殊子帧 10ms切

5、换周期配置时子帧1用作特殊子帧 UpPTS之后的第一个常规子帧只能用于上行传输可以通过配置不同的时隙比例以及DwPTS/GP/UpPTS的长度，保证与TD-SCDMA的共存frame #iframe #i+1Radio frame (10ms)subframe #1subframe #2subframe (5ms)timeslot #0timeslot #1timeslot #2timeslot #6UpPTS(160chips)Subframe 5ms (6400chip)1.28McpsDwPTS(96chips)GP (96chips)Switching PointSwitching P

6、ointTD-SCDMA FS关键技术研究室基础培训系列Frame Structure(cont.)Normal cp in downlink Extended cp in downlink DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS Special subframe configuration Normal cp Extended cp Normal cp Extended cp 0 s6592 T s7680 T 1 s19760 T s20480 T 2 s21952 T s23040 T 3 s24144 T s25600 T s2192 T s2560 T 4 s26336 T

7、s2192 T s2560 T s7680 T 5 s6592 T s20480 T 6 s19760 T s23040 T s4384 T s5120 T 7 s21952 T - - - 8 s24144 T s4384 T s5120 T - - - s6592 Ts2192 Ts2560 Ts7680 Ts2192 Ts2560 Ts19760 Ts20480 Ts21952 Ts23040 Ts24144 Ts25600 Ts26336 Ts7680 Ts4384 Ts5120 Ts6592 Ts4384 Ts5120 Ts20480 Ts19760 Ts23040 Ts21952

8、Ts24144 Ts6592 Ts2192 Ts2560 Ts7680 Ts2192 Ts2560 Ts19760 Ts20480 Ts21952 Ts23040 Ts24144 Ts25600 Ts26336 Ts7680 Ts4384 Ts5120 Ts6592 Ts4384 Ts5120 Ts20480 Ts19760 Ts23040 Ts21952 Ts24144 TSubframe number Uplink-downlink configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

9、 5 ms D S U U U D S U U U 1 5 ms D S U U D D S U U D 2 5 ms D S U D D D S U D D 3 10 ms D S U U U D D D D D 4 10 ms D S U U D D D D D D 5 10 ms D S U D D D D D D D 6 5 ms D S U U U D S U U D 与与TD-SCDMATD-SCDMA比有哪些不同比有哪些不同? ?关键技术研究室基础培训系列本课程的内容总结总结LTELTE物理层过程物理层过程LTELTE上行传输上行传输LTELTE下行传输下行传输LTELTE帧结构

10、帧结构关键技术研究室基础培训系列LTE下行传输LTELTE下行传输下行传输下行物理信道下行物理信道下行时隙结构和物理资源下行时隙结构和物理资源下行多天线技术下行多天线技术总结总结下行物理信号下行物理信号下行小区间干扰减轻下行小区间干扰减轻关键技术研究室基础培训系列下行时隙结构和物理资源Resource Grid(RG)Resource Grid(RG)： 频域频域 时域时域Resource Block(RB)Resource Block(RB)： 频域频域: 时域时域Resource Element(RE)Resource Element(RE)： 最小资源单元最小资源单元DLRBRBscNN

11、RBscNDLsymbNDLsymbN关键技术研究室基础培训系列下行时隙结构和物理资源(cont.)Physical Resource Block parameters Number of OFDM symbol per slot Number of RBs per channel BW关键技术研究室基础培训系列下行时隙结构和物理资源(cont.)Transmission BW(MHz) 1.4 3 5 10 15 20 Subframe duration 1ms Sub-carrier spacing 15kHz Sampling frequency(MHz) 1.92 3.84 7.68

12、15.36 23.04 30.72 FFT size 128 256 512 1024 1536 2048 Number of occupied sub-carrier 72 180 300 600 900 1200 Normal First OFDM symbol：5.21 The other OFDM symbol：4.69 CP length(us) Extended 16.67 关键技术研究室基础培训系列Resource Element Groups REGs 下行控制信息映射的基本单元 REG通过index pair 表示 REG的数目取决于参考符号的开销,因此天线端口数和cp类型会

13、影响REG的数目 控制信道以symbol quadruplet 为单位将信息映射到一个REG中去( , )k l( ), (1), (2), (3)z i z iz iz i关键技术研究室基础培训系列Resource Element Groups(cont.)REGREG的分布与的分布与数据映射数据映射关键技术研究室基础培训系列LTE下行传输LTELTE下行传输下行传输下行物理信道下行物理信道下行时隙结构和物理资源下行时隙结构和物理资源下行多天线技术下行多天线技术总结总结下行物理信号下行物理信号下行小区间干扰减轻下行小区间干扰减轻关键技术研究室基础培训系列下行物理信道 广播信道 Physica

14、l Broadcast Channel (PBCH) 控制信道 Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH) Physical hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH) Physical Downlink Control Channel (PDCCH) 业务信道 Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) 多播信道 Physical Multicast Channel (PMCH)关键技术研究室基础培训系列信道映射 LTE下行信道映射关键技术研究室基础培训系列PBCHM

15、IB (Master Information Block)信息通过PBCH承载 SFN: 8 bits(高8位) PHICH: 3 bits(1 bit指示PHICH周期 2 bit指示 ) 系统带宽：3 bits FFS: 10 bitsSIB (System Information Block)信息通过PDSCH承载gN关键技术研究室基础培训系列PBCH (cont.)BCH传输信道映射到4个连续的无线帧(TTI=40ms),每个无线帧可以独立译码40ms定时通过盲检测扰码获得根据40ms定时确定SFN的低2位PBCH位于子帧0时隙1的前4个OFDM符号，频域上占用中间的72个子载波PBC

16、H资源映射时假定eNodeB采用4天线端口进行传输DLRBRBsc36, 0,1,.,7120,1,.,3NNkkkl关键技术研究室基础培训系列PCFICHCFI (Control Format Indicator)指示一个子帧内用于控制区域的OFDM符号数(1、2 or 3)PCFICH承载CFI源比特为2 bits，编码之后为32 bits加扰、调制(QPSK)资源映射：映射到该子帧第一个OFDM符号的4个REG中扩展到整个带宽，充分捕获频率分集增益占用资源位置与天线端口无关，即端口1、2、4映射相同天线端口和PBCH相同CFI CFI codeword 1 2 3 4 (Reserved

17、) 关键技术研究室基础培训系列PHICH承载PUSCH信道的ACK/NACK应答不同PHICH信道映射到相同的RE构成PHICH group ,组内通过正交序列 来区分,因此一个PHICH资源通过两个参数来唯一标识PHICH group的数目 FS1: FS2:groupnPHICHseqnPHICH_()mod(/)mod 2grouplowestindexgroupgroupPHICHPRBRADMRSPHICHPHICHPHICHseqlowestindexgroupPHICHPHICHPRBRAPHICHDMRSSFnInNINnINnN(,)groupseqnnPHICHPHICHD

18、LgRBgroupPHICHDLgRB8for normal cyclic prefix28for extended cyclic prefixNNNNN Subframe number i Uplink-downlink configuration 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 1 - - - 2 1 - - - 1 0 1 - - 1 0 1 - - 1 2 0 0 - 1 0 0 0 - 1 0 3 1 0 - - - 0 0 0 1 1 4 0 0 - - 0 0 0 0 1 1 5 0 0 - 0 0 0 0 0 1 0 6 1 1 - - - 1 1 - - 1

19、groupPHICHimNim关键技术研究室基础培训系列PHICH (cont.) 通过2比特指示,通过接收PBCH获得PHICH group 1 PHICH group=8 PHICHs (normal cp) 1 PHICH group=4 PHICHs (extend cp)g11,1,262N Sequence index Orthogonal sequence seqPHICHn Normal cyclic prefix 4PHICHSFN Extended cyclic prefix 2PHICHSFN 0 1111 11 1 1111 11 2 1111 jj 3 1111 jj

20、 4 jjjj - 5 jjjj - 6 jjjj - 7 jjjj - 关键技术研究室基础培训系列PDCCHPDCCH承载调度和一些控制信息(UCI/DCI)PDCCH信道占用一个或者几个连续的CCE1 PDCCH = 1、2、4、8CCEs 1CCE = 9 REGs一个子帧可以有多个PDCCH信道,PDCCH支持不同的format控制区域内除去PCFICH/PHICH资源外的REG 用于PDCCH传输PDCCH format Number of CCEs Number of resource-element groups Number of PDCCH bits 0 1 9 72 1 2

21、 18 144 2 4 36 288 3 8 72 576 关键技术研究室基础培训系列PDCCHDCI formatDCI format0 用于PUSCH的调度 DCI format1 用于单码字的PDSCH的调度DCI format 1A用于采用紧凑模式调度的单码字的PDSCH的指示、公共信息的调度、用于PDCCH发起RACH过程DCI format1B用于紧凑模式下的采用预编码的单码字的PDSCH的传输指示 DCI format1C用于更紧凑模式下单码字的PDSCH的调度，主要用于调度公共控制信息。DCI format1D用于紧凑模式的采用预编码的并且携带功率偏移的单码字的PDSCH的调度

22、，主要用于MU-MIMO的调度。DCI format2用于双码字的CL-SDM的PDSCH的调度指示。DCI format2A用于双码字的OL-SDM的PDSCH的调度指示。DCI format3用于通过2bit来指示PUCCH和PUSCH组 TPC command的传输。DCI format3A用于通过1bit来指示PUCCH和PUSCH组 TPC command的传输。关键技术研究室基础培训系列PDCCH CCE的聚合等级 CCE的聚合等级成树形结构 1-CCE的起始位置可能是任何编号的CCE (i=0,1,2,3,4,.) 2-CCE的起始于偶数的编号的CCE (i=0,2,4,6,.)

23、 4-CCE的起始于编号为4的整数倍的CCE（i=0,4,8,） 8-CCE的起始于编号为8的整数倍的CCE（i=0,8,16,） 小区内可用的CCE个数取决于 半静态配置的：系统带宽、天线端口数目、PHICH配置(包括PHICH duration和PHICH group的配置) 动态配置的：PCFICH值关键技术研究室基础培训系列PDCCH 公共搜索空间公共搜索空间对应CCEs 0-15小区内所有UE都需要监听可能会与UE专署搜索空间重叠 不会增加盲检测次数 只可能会降低聚合等级 4-CCE和8-CCE公共搜索空间盲检测次数为6次(一种DCI format) 4-CCE: 4 8-CCE:

24、2关键技术研究室基础培训系列PDCCHUE专署搜索空间 聚合等级：1-CCE、2-CCE、4-CCE、8-CCE 盲检测16次 1-CCE：6次 2-CCE：6次 4-CCE：2次 8-CCE：2次搜索空间起始位置 表示聚合等级 表示第 子帧控制区域内的总CCE个数 表示PDCCH candidateSearch space )(LkS Type Aggregation level L Size in CCEs Number of PDCCH candidates )(LM 1 6 6 2 12 6 4 8 2 UE-specific 8 16 2 4 16 4 Common 8 16 2 C

25、CE,mod/kkLYmNL公共搜索空间公共搜索空间: :UEUE专属搜索空间专属搜索空间: :0,4,8kYL11RNTImod039827,65537kkYA YDYnADLCCE,kNmk关键技术研究室基础培训系列RNTI分类RA-RNTI-DCI format 1A/1C 用于随机接入响应（RAR） 与时频资源位置绑定（0001003C）SI-RNTI-DCI format 1A/1C 用于标识SIB消息的传输（FFFF）P-RNTI-DCI format 1A/1C 用于标识寻呼消息的传输（FFFE）TPC(-PUCCH/-PUSCH)-RNTI-DCI format 3/3A 用于

26、标识联合编码TPC命令传输的用户组（003D-FFF3）关键技术研究室基础培训系列RNTI分类Temp C-RNTI-DCI format 1/1A 用于Msg3的传输 冲突解决（003DFFF3）C-RNTI-DCI format 1/1A/1B/1D/2/2A 用于动态调度的PDSCH传输（ 003DFFF3 ）SPS C-RNTI-通常为DCI format 1A 用于半持续调度的PDSCH传输（ 003DFFF3）各种RNTI支持的PDCCH搜索空间有所差别关键技术研究室基础培训系列PDSCHPDSCH发射流程 加扰 利用小区ID和RNTI产生扰码，每个子帧初始化一次 调制 QPSK、

27、16QAM、64QAM 层映射 实现码字(codeword)到层的映射 LTE目前最大支持2码字4层 预编码 层到天线端口的映射 资源映射单码字和多码字性能有何差异单码字和多码字性能有何差异? ?为什么最大支持为什么最大支持2 2码字码字? ?关键技术研究室基础培训系列PDSCHPDSCH资源映射 Resource allocation type 0 Resource allocation type 1 Resource allocation type 2Resource Allocation type 0 将带宽内可用资源分为RBG，每个RBG由 个连续的PRB构成 每个RBG通过一个比特来

28、指示是否被占用，用 长的bitmap来指示该UE的资源分配 1表示该RBG被占用，0反之PPNNRBG/DLRB关键技术研究室基础培训系列PDSCHResource Allocation type 1 根据系统带宽，确定RBG的个数 将 分为 个子集，RBG子集 对应以 为起始间隔 的RBG 从 子集中选择一个，通过 比特来指示 利用一个比特来指示是否偏移，其中 表示不偏移，否则 利用剩余的 比特来进行PRB寻址 根据RBG子集编号 ，计算该子集中的PRB个数 确定偏移量 计算每个比特 对应的PRB编号PNNRBG/DLRBP0)(shiftpPPNpPPNpPPNpPPNPNPPNPPPNp

29、Nmod1,mod1,mod1,11mod) 1(11)( DLRB DLRB DLRB2 DLRB DLRB2 DLRB2 DLRBsubsetRBG RBPpiPpPPpipnmod)()()(shift2shiftsubsetRBG PRBRBGNpP)(log2P1)(log/2DLRBTYPE1RBPPNNpP0pPpTYPE1RBsubsetRBG RBshift)()(NpNpTYPE1RB0,1,1iN关键技术研究室基础培训系列PDSCHResource Allocation type 0&1RA 0以RBG为单位进行资源分配，比较简单，但是会造成资源的浪费，尤其是对于小数据量

30、业务(比如VOIP业务)RA 1相对复杂，但是能够以PRB为单位进行资源分配，不会浪费资源RA 0可以将全部资源分配为一个UE， RA 1只能分配一个子集(小带宽除外)Full resolution PRB mapResource allocation type 0Resource allocation type 1, subset 0Resource allocation type 1, subset 1Resource allocation type 1, subset 2Bitmap allocates from left-hand sidePRB grouping factor is

31、3 for 10 MHz configurationBitmap allocates from right-hand side1234567891011121314151617关键技术研究室基础培训系列PDSCHResource Allocation type 2通过RB的起始位置(RIV)和连续分配VRB长度 来指示UE的资源分配对PDCCH DCI format 1A/1B/1D对PDCCH DCI format 1C 大于10M取值为4，否则为2(1)(1)/2(1)(1)DLDLRBCRBsstartCRBsRBDLDLDLRBRBCRBsRBstartNLRBLNRIVNNLNRBo

32、therwise CRBsL1DLCRBsVRBstartLNRB(1)(1)/2(1)(1)/,/,/DLDLVRBCRBsstartCRBsVRBDLDLDLVRBVRBCRBsVRBstartstepstepDLDLstepCRBsCRBsRBstartstartRBVRBVRBRBNLRBLNRIVNNLNRBotherwiseLLNRBRBNNNN 1DLCRBsVRBstartLNRBstepRBN关键技术研究室基础培训系列LTE下行传输LTELTE下行传输下行传输下行物理信道下行物理信道下行时隙结构和物理资源下行时隙结构和物理资源下行多天线技术下行多天线技术总结总结下行物理信号下

33、行物理信号下行小区间干扰减轻下行小区间干扰减轻关键技术研究室基础培训系列下行物理信号 参考信号参考信号 小区专属参考信号 MBSFN参考信号 用户专属参考信号 同步信号同步信号 主同步信号 辅同步信号关键技术研究室基础培训系列小区专属参考信号参考信号序列生成 与小区ID(包括cp类型）一一对应 与系统带宽无关，不同系统带宽对应的参考信号是唯一的 每个OFDM符号进行一次初始化s,max,DLRB11( )1 2(2 )1 2(21) , 22 0,1,.,21l nrmcmjcmmN CPcellIDcellIDsNNNlnc212117210init关键技术研究室基础培训系列小区专属参考信号

34、l资源映射资源映射 DLRBDLmax,RBDLRBDLsymbshift12,.,1 , 03 , 2 if11 , 0 if3, 06mod6NNmmNmppNlvvmk3 if)2mod(332 if)2mod(30 and 1 if00 and 1 if30 and 0 if30 and 0 if0sspnpnlplplplpv6modcellIDshiftNv) (s,)(,mranlplkNormal cp关键技术研究室基础培训系列小区专属参考信号Extend cp关键技术研究室基础培训系列MBSFN参考信号序列生成资源映射16,.,1 , 0 ,) 12(2121)2(2121)

35、(DLmax,RB,sNmmcjmcmrnlMBSFNIDMBSFNID9init121172NNlncs)(s,)(,mranlplkDLRBDLmax,RBDLRBssss316,.,1 , 0kHz 5 . 7 and 12mod if2 , 0kHz 5 . 7 and 02mod if1kHz 15 and 12mod if4 , 0kHz 15 and 02mod if2kHz 5 . 7 and 0 if24kHz 5 . 7 and 0 if4kHz 15 and 0 if12kHz 15 and 0 if2NNmmNmfnfnfnfnlflmflmflmflmk关键技术研究室

36、基础培训系列UE专属参考信号序列生成资源映射RNTI16cellIDsinit21212nNnc) 3(PDSCHRB)(,mNlraplk 13,.,1 , 012mod if2,302mod if1 , 0352216036 , 5 if4mod)2(4m3 , 2 if4mod)(PDSCHRBssshiftshiftPRBRBscRBscNmnnlllllllvlvmknNNkk11210 ,) 12(2121)2(2121)(PDSCHRBN,.,mmcjmcmr) 4(PDSCHRB)(,mNlraplk 14,.,1 , 012mod if1,202mod if0112 , 04

37、1 if3mod)2(3m4 if3mod)(PDSCHRBssshiftshiftPRBRBscRBscNmnnlllllvlvmknNNkk3modcellIDshiftNv关键技术研究室基础培训系列同步信号 LTE 同步信号 PSS (Primary Synchronization signal) SSS (Secondary Synchronization signal) 同步信号的作用获得小区ID: 通过检测PSS和SSS来获得小区ID SSS:与小区ID组 一一对应,范围0-167 PSS:与组内ID号 ,范围0-2 小区ID:定时同步: 在检测PSS和SSS的过程中获得5ms定时

38、和10ms定时 PSS: 5ms 定时同步 SSS: 10ms定时同步(2)ID(1)IDcellID3NNN(1)IDN(2)IDN关键技术研究室基础培训系列同步信号-PSS序列生成 频域ZC序列 与组内ID一一对应资源映射 时域位置 FS1：slot 0和slot 10的最后一个OFDM符号 FS2：子帧1和子帧6的第3个OFDM符号 频域位置 中心 72(62 used)个子载波上,两边各预留5个空子载波 频域位置与系统带宽无关 PSS检测时无需知道系统带宽61,.,32,3130,.,1 , 0)(63)2)(1(63) 1(nenendnnujnunju(2)IDN Root ind

39、ex u 0 25 1 29 2 34 关键技术研究室基础培训系列同步信号-SSS序列生成 SSS由2个31长的m序列通过循环移位构成 与小区ID组一一对应 扰码序列与PSS绑定，同样由m序列的循环移位构成 第二扰码序列与小区ID组绑定 子帧0和子帧5 SSS有所区别，利用这个不同可以用来进行10ms定时31mod)()(,31mod)()(1)(10)(010mnsnsmnsnsmm10mm 、)31mod) 3()(),31mod)()()2(ID1)2(ID0NncncNncnc)31mod)8mod()(0)(10mnznzm)31mod)8mod()(1)(11mnznzm 5 su

40、bframein )(0 subframein )() 12(5 subframein )(0 subframein )()2()(11)(0)(11)(10)(10)(0100110nzncnsnzncnsndncnsncnsndmmmmmm关键技术研究室基础培训系列同步信号-SSS序列生成完成SSS检测需要2次相关,如果考虑盲检测cp类型，那么需要4次相关 为非负整数，且须满足如下条件1) 2) 资源映射时域位置FS1: slot 0和slot 10的倒数第二个OFDM符号FS2: slot 1和slot 11的最后一个OFDM符号频域位置同PSS10mm 、0110,6mm mm1007

41、,2mmm关键技术研究室基础培训系列同步信号l利用利用PSSPSS和和SSSSSS位置的不同位置的不同来区分来区分FDDFDD和和TDDTDD系统系统FS1FS2关键技术研究室基础培训系列LTE物理信道与物理信号关键技术研究室基础培训系列LTE下行传输LTELTE下行传输下行传输下行物理信道下行物理信道下行时隙结构和物理资源下行时隙结构和物理资源下行多天线技术下行多天线技术总结总结下行物理信号下行物理信号下行小区间干扰减轻下行小区间干扰减轻关键技术研究室基础培训系列下行多天线技术LTE下行关键技术：MIMO+OFDMMIMO：不增加系统带宽的情况下提高小区的吞吐量，频率选择性衰落信道下均衡器很

42、复杂；OFDM：对多径和ISI不敏感，能够对抗频率选择性衰落，均衡器设计简单(单抽头)；MIMO+OFDM：兼顾两者的优势。单端口传输SIMO：port 0BF： port 5MBSFN： port 4TXD2端口：SFBC (port0、1)4端口：SFBC+FSTD (port0-3)SDMOpen-Loop SDM：Close-Loop SDM 关键技术研究室基础培训系列LTE下行传输LTELTE下行传输下行传输下行物理信道下行物理信道下行时隙结构和物理资源下行时隙结构和物理资源下行多天线技术下行多天线技术总结总结下行物理信号下行物理信号下行小区间干扰减轻下行小区间干扰减轻关键技术研究室

43、基础培训系列小区间干扰减轻小区间干扰随机化 加扰：LTE上下行 跳频：LTE上下行 交织： IDMA（Interleaved Division Multiple Access）小区间干扰消除 通过信号处理增益来抑制或者消除小区间干扰 小区间干扰抑制技术(比如IRC) 基于干扰/重构的小区间干扰消除技术小区间干扰协调/避免 ICIC：多小区调度，使得小区间使用资源正交 eNodeB间通信：S1/X2 关键技术研究室基础培训系列小区间干扰减轻物理信道物理信道 扰码初始化扰码初始化 初始化周期初始化周期 备注备注 PBCH cellIDinitNc 4 4 个无线帧个无线帧初始化初始化 PCFICH

44、 cellID9cellIDsinit21212NNnc 每个子帧初每个子帧初始化始化 PHICH cellID9cellIDsinit21212NNnc 每个子帧初每个子帧初始化始化 PDCCH cellID9sinit22Nnc 每个子帧初每个子帧初始化始化 PDSCH cellID9s1314RNTIinit2222Nnqnc 每个子帧初每个子帧初始化始化 PMCH MBSFNID9sinit22Nnc 每个子帧初每个子帧初始化始化 PHICHPHICH 信道信道先调制先调制(BPSK)(BPSK)然后然后进行加扰进行加扰, ,其他信道先其他信道先加扰后调制加扰后调制 关键技术研究室基础

45、培训系列LTE下行传输LTELTE下行传输下行传输下行物理信道下行物理信道下行时隙结构和物理资源下行时隙结构和物理资源下行多天线技术下行多天线技术总结总结下行物理信号下行物理信号下行小区间干扰减轻下行小区间干扰减轻关键技术研究室基础培训系列总结与思考 总结 LTE下行物理信道 LTE下行物理信号下行多天线技术 思考 LTE UE从开机到接收系统信息(SIB)需要经历哪些信号处理流程？ 提示：扫频-小区初搜(SSS和PSS)-接收PBCH-盲检测PDCCH(SI-RANTI)-PDSCH接收SIB信息 盲检测PDCCH需要先接收PCFICH得到控制区域大小，根据PBCH获知PHICH周期和PHI

46、CH group大小，这样才能确定PDCCH的资源 LTE下行物理控制信道的映射顺序？关键技术研究室基础培训系列本课程的内容总结总结LTELTE物理层过程物理层过程LTELTE上行传输上行传输LTELTE下行传输下行传输LTELTE帧结构帧结构关键技术研究室基础培训系列LTE上行传输LTELTE上行传输上行传输上行物理上行物理信道信道多天线技术多天线技术上行资源上行资源上行物理上行物理信号信号关键技术研究室基础培训系列上行时隙结构和物理资源Configuration RBscN ULsymbN Normal cyclic prefix 12 7 Extended cyclic prefix 1

47、2 6 Configuration Cyclic prefix length lCP,N Normal cyclic prefix 160,for 0l 144,for 6 , 5.2 , 1l Extended cyclic prefix 512,for5.2 , 1 , 0l 关键技术研究室基础培训系列LTE上行多址与LTE下行多址方式OFDMA不同,上行采用SC-FDMA多址方式SC-FDMAWhats SC-FDMA?Why SC-FDMA?关键技术研究室基础培训系列LTE上行传输LTELTE上行传输上行传输上行物理上行物理信道信道总结总结上行资源上行资源多天线技术多天线技术关键技术研

48、究室基础培训系列上行物理信道PUCCH承载UCI (ACK/NACK、PMI/CQI、RI等）支持不同的formatPUSCH 承载上行数据 承载 UCI+上行数据 承载UCI onlyPRACH 随机接入关键技术研究室基础培训系列上行信道映射关键技术研究室基础培训系列PUCCH 在无上行数据传输(即无PUSCH)的子帧中用户使用PUCCH反馈与该用户下行PDSCH数据传输有关的控制信息，其中：各类反馈信息长度不能超过20比特，大于20比特则使用PUSCH传输；控制信息包括： 已接收到的下行数据是否需要重传(ACK/NACK) 当前用户的信道状态信息(CQI/PMI/RI) 调度请求(SR)关

49、键技术研究室基础培训系列PUCCH 不能与PUSCH同时传输 不能同时传输多个PUCCH，以保证上行传输的单载波特性 具有多种格式(format)，支持多种控制信息的组合反馈 使用频带两端资源，进行基于slot的跳频传输 与PUSCH相比，对可靠性的要求更高 相同物理资源上，多个用户通过码分进行复用传输关键技术研究室基础培训系列PUCCH关键技术研究室基础培训系列PUCCH 在频带内，不同的PUCCH format所占用的物理资源区域如右图所示，其中 PUCCH format2/2a/2b位于最边带若format 2/2a/2b区域内的最后一个RB中资源冗余，且数量大于2，则可以用于forma

50、t 1/1a/1b的传输，即混合传输每个slot内最多支持一个RB用于混合传输控制区域内的其他RB用于PUCCH format1/1a/1b传输关键技术研究室基础培训系列PUSCH加扰 利用小区ID和RNTI进行扰码初始化调制 QPSK、16QAM、64QAM预编码 DFT变换，将时域的每个采样点扩展到整个带宽(占用) DFT点数需满足1,.,01,.,0)(1)(PUSCHscsymbPUSCHsc102PUSCHscPUSCHscPUSCHscPUSCHscPUSCHscMMlMkeiMldMkMlzMiMikj532532PUSCHRBM关键技术研究室基础培训系列PUSCH资源映射 为保

51、证上行单载波特性，需要将数据映射到连续的资源 PUSCH支持两种传输格式 非跳频传输：UL grant命令字FH字段为0 跳频传输： UL grant命令字FH字段为1基于UL grant的跳频传输(Type 1)基于预定义跳频图案(predefined hopping pattern)的传输(Type 2)SC-FDMA信号生成 偏移1/2的子载波间隔 12/2/212,RBscULRBRBscULRBs,CP)(NNNNkTNtfkjlklleats为什么需要偏移为什么需要偏移1/21/2子载波间隔子载波间隔? ?关键技术研究室基础培训系列PRACH PRACH信道基本时频结构 时域结构

52、Preamble: CP + Sequence 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,why?小区中间用户发送小区中间用户发送Preamble小区边缘用户发送小区边缘用户发送Preamble关键技术研究室基础培训系列PRACH 不同的PRACH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分为如下五种格式关键技术研究室基础培训系列PRACHFormat03 频域资源位置 子载波间隔1.25KHz ，常规子载波间隔的1/12 1个PRACH信道包含864个子载波（61212=864） 长度为

53、839的preamble序列被映射至中间的839个子载波上关键技术研究室基础培训系列PRACHFormat4 频域资源位置 子载波间隔7.5KHz ，常规子载波间隔的1/2 1个PRACH信道包含144个子载波(6122=144) 长度为139的preamble序列被映射至中间的139个子载波上 关键技术研究室基础培训系列LTE上行传输LTELTE上行传输上行传输上行物理上行物理信道信道总结总结上行资源上行资源多天线技术多天线技术关键技术研究室基础培训系列上行多天线技术 SIMO 单端口发射 开环天线选择 闭环天线选择 MU-MIMO 配对用户使用完全相同的时频资源进行传输 在不增加系统带宽的

54、情况下，成倍提高小区的吞吐量 SU-MIMO LTE R8 不支持 LTE-A支持SU-MIMO关键技术研究室基础培训系列总结 总结上行物理信道上行多天线技术 思考 PUCCH 不同format的映射顺序？ PUCCH foramt1/1a/1b的检测流程？ PUSCH的资源分配信息如何指示？关键技术研究室基础培训系列本课程的内容总结总结LTELTE物理层过程物理层过程LTELTE上行传输上行传输LTELTE下行传输下行传输LTELTE帧结构帧结构关键技术研究室基础培训系列LTE物理层过程 小区初搜过程 随机接入过程 同步控制过程 功率控制过程关键技术研究室基础培训系列TD-LTE的小区搜索过

55、程小区初搜流程SSS 公共天线端口数目（盲检）SFN下行系统带宽 PHICH配置信息5ms 定时，获得 (2)IDN10ms 定时，获得 (1)IDN计算得到 (2)ID(1)IDcellID3NNN读取MIB读取SIBPSS PBCH DBCH 其他系统信息下行cp类型关键技术研究室基础培训系列TD-LTE的随机接入过程随机接入流程 基于竞争的随机接入 适用于所有场景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;3.UE端在发送preamble序列后，在后续的一段时间内检测

56、基站发送的随机接入响应;4.UE在检测到属于自己的随机接入响应后，根据响应中的内容和自身数据业务的需求，发送资源调度请求;5.基站接收调度请求后，并根据实际负载情况发送响应。如有冲突，发送冲突解决响应。关键技术研究室基础培训系列TD-LTE的随机接入过程随机接入流程 无竞争的随机接入 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数据传输。关键技术研究室基础培训系列TD-LTE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，物理层须向高层