LTEFDD下行物理层协议解析PPT课件

1、LTE FDD下行物理层协议解析LTE系统部 杨卓 20080725第1页/共56页第2页/共56页基本概念 OFDM原理（略） 帧结构 物理资源 LTE的带宽第3页/共56页第4页/共56页物理资源问题：什么是资源？（时间、频率、功率、码字、空间）DLsymbNRBscN第5页/共56页RBscNDLsymbNkHz 15fkHz 15fkHz 5 . 7fConfigurationNormal cyclic prefix127Extended cyclic prefix6243第6页/共56页LTE的带宽DLmax,RBDLRBDLmin,RBNNNDLmax,RBDLRBDLmin,RB

2、NNN6DLmin,RBN110DLmax,RBN信道带宽信道带宽 BWChannel （MHz）1.43 5101520NRB615 255075100第7页/共56页下行信道概述LTE下行链路主要包括如下几种物理信道：物理控制格式指示信道（PCFICH）物理广播信道（PBCH）物理HARQ指示信道（PHICH）下行物理控制信道（PDCCH）下行物理共享信道（PDSCH） 物理多播信道（PMCH，R8协议暂不支持）以及两个物理层信号：RS（导频信号）P（S）-SCH（同步信号）第8页/共56页固定位置的信道RSP（S）SCHPBCHPCFICH（相对固定）信道映射的顺序固定位置信道（RS、P

3、（S）SCH、PBCH、PCFICH）PHICHPDCCHPDSCH下行信道概述第9页/共56页第10页/共56页说明：本图为了显示资源分配的效果，每个小方格表示的是一个符号的时域长度12个子载波的资源，不是RE也不是RB第11页/共56页为什么要分组？分组的原则是什么？资源分组的概念RE的概念RB的概念REG的概念CCE的概念RBG的概念 13210,.,Aaaaaa 第12页/共56页资源单元组（resource-element group）用来定义控制信道到资源单元的映射 第13页/共56页第14页/共56页 CCE用于PDCCH的分配 PDCCH的分配在PCFICH和PHICH之后 一

4、个CCE对应9个REG，CCE编号从0开始累加向上 CCE的总个数由PDCCH占用符号数确定 第15页/共56页 RBG用于业务信道的资源分配 一个RBG是一组RB组成 分组的大小和系统带宽有关 主要用于Type0的资源分配 用bitmap表示DLRBNSystem BandwidthRBG Size(P)10111 26227 63364 1104第16页/共56页控制信道和信号（RS） 物理广播信道（PBCH） 物理控制格式指示信道（PCFICH） 物理HARQ指示信道（PHICH） 下行物理控制信道（PDCCH）第17页/共56页 下行同步信道包括P_SCH 和S_SCH，P-SCH和S

5、-SCH的频域位置为直流附近的72个子载波。实际上只占了62个子载波，其他10个不放同步序列。P-SCH在一个无线帧中有两个，这两个是完全一样的。时域位置为第0个slot的倒数第一个符号；第10个slot的倒数第一个符号。S-SCH在一个无线帧中也有两个，而这两个同步符号是有差别的。时域位置为第0个slot的倒数第二符号；第10个slot的倒数第二个符号。第18页/共56页 PSCH第19页/共56页 SSCH (1)IDN决定SSCH的码字，(1)IDN共有168个小区ID (2)ID(1)IDcellID3NNN小区ID 个数168*3504第20页/共56页 23161,.,0 ,RBs

6、cDLRB,NNnknndalk66,.63,62, 1,.,4, 5231RBscDLRBnNNnkSCH的映射第21页/共56页 SCH的作用：UE的小区搜索时域示意图问题：为什么主同步码的标识比副同步码的标识个数要少很多？第22页/共56页（RS） 下行定义了三种参考信号： 小区参考信号（Cell-specific Reference Signals），对应非MBSFN传输。 MBSFN参考信号（MBSFN Reference Signals），对应MBSFN传输。 UE参考信号（UE-specific Reference Signals）。第23页/共56页 第24页/共56页Norm

7、al CP下单天线口的导频图样 Normal CP下两天线口的导频图样 第25页/共56页Normal CP下四天线口的导频图样 第26页/共56页 导频用于信道估计 问题：导频为什么在时频域散布？（无线信道的频率选择性和时间选择性）第27页/共56页物理广播信道(PBCH) BCH的内容 ： PBCH承载BCH包含的系统信息，系统信息包括下行系统带宽、系统帧序号(SFN)、PHICH持续时间以及资源大小指示信息 PBCH的传输 4 OFDM symbols per PBCH burst in each sub-frame #0 PBCH TTI ： 40ms第28页/共56页物理广播信道(P

8、BCH)一些数据传输的概念： TTI（ transmission time interval ） 传输块（TB) 无线帧映射第29页/共56页物理广播信道资源单元映射第30页/共56页PBCH数据量大小的计算举例 一个10ms内占用RE的个数为： 2407242424 40ms内占用RE的个数为： 9602404加绕前数据块大小为： 19209602传输块集合：TBS第31页/共56页物理控制格式指示信道(PCFICH) 每个子帧中都发射PCFICH，eNodeB通过PCFICH将一个子帧中PDCCH占用的OFDM符号数通知给UE，这个OFDM符号数由CFI来指示 ，CFI可以取值为CFI =

9、 1,2,3,4（4保留）处理过程：第32页/共56页PCFICH物理资源单元映射 第33页/共56页物理HARQ指示信道(PHICH) PHICH承载eNodeB对上行发射信号做出的NAK/ACK响应信息 在一个子帧中，PHICH持续时间主要有两种，一是短PHICH，另一种是长PHICH。这个持续时间在PBCH中利用1bit来指示 在下行的每个子帧中，都需要发射PHICH，而且可以同时发射多个PHICH组。定义一个PHICH组由多个映射到相同RE中的PHICH 第34页/共56页PHICH的组织结构 组的概念),(seqPHICHgroupPHICHnn第35页/共56页PHICH处理流程第

10、36页/共56页物理下行控制信道(PDCCH) PDCCH承载调度以及其他控制信息，具体包含传输格式、资源分配、上行调度许可、功率控制以及与上行传输相关的ACK/NACK等信息。这些信息可以组成多种控制信息(DCI)格式，被映射到每个子帧的最先的前n（n 4）个OFDM符号中，n的具体取值由PCFICH信道中的CFI来指示。 在一个子帧中，可以同时传输多个PDCCH，一个UE可以监听一组PDCCH。每个PDCCH在一个或者多个控制信道单元(CCE)中发射，通过集成不同数目的CCE可以实现不同的PDCCH编码码率。 PDCCH支持4种物理层格式，分别占用1、2、4、8个CCE第37页/共56页P

11、DCCHDCI格式和内容Format 0 ： for the scheduling of PUSCH Format 1 ：for the scheduling of one PDSCH codeword. Format 1A ： for scheduling PDSCH to UEs configured in any transmission mode Format 1C：for very compact assignments of DL-SCH assignments Format 2： for scheduling PDSCH to UEs configured in spatial

12、multiplexing mode Format 3： for the transmission of TPC commands for PUCCH and PUSCH with 2-bit power adjustments Format 3A ： for the transmission of TPC commands for PUCCH and PUSCH with single bit power adjustments. PDCCH格式第38页/共56页PDCCHDCI处理流程图第39页/共56页DCI Format0第40页/共56页DCI format1第41页/共56页DCI的

13、使用UE的传输模式 Single-antenna port; port 0 Transmit diversity Open-loop spatial multiplexing Closed-loop spatial multiplexing Multi-user MIMO Closed-loop Rank=1 precoding Single-antenna port; port 5第42页/共56页DCI使用第43页/共56页PDSCH处理流程第44页/共56页PDSCH资源分配DLRBNSystem BandwidthRBG Size(P)10111 26227 63364 1104第45页/共56页多天线 发射分集第46页/共56页发射分集层映射发射分集的codeword为1层数等于天线数第47页/共56页发射分集预编码两天线：第48页/共56页发射分集预编码4天线第49页/共56页空间复用空间复用Codeword个数等于1或者2层数小于等于天线数第50页/共56页空间复用层映射第51页/