TD-LTE学习总结解析

1、1、TD-LTE 帧结构：帧长 10ms，半帧 5ms，子帧 1ms,时隙 0.5ms，个时隙包含 子帧DwPTS + GP + UpPTS = 1msLIE资游块基本栅念RE (RtSdurC# Elern*At)口 物珅反资带的域小粒史n时域r 1令OFDI7IT?号，敬域r 1帯子敕油RB Resourc:& Block J口 韧理屋传辎的资矽静配駛城址小单侦D时城.勉城.12牛连绽子载谑(5ubcarrlerTF1物理层迫粥传输期歷的时域慕木Pf立1 TTI 1 subframe 2 slots口1 TTI 14牛OFOIV*荷号(Normal CPJ01 TTI - la-I

2、OFDrviT- (Extended匚門CCiEPRB=占用的子载波总数/每时隙数占用的子载波数 =7712 （数据业务资源最小分配单位是 12 个子载频）=62、TD-LTE 上下行配比TD-LTE 勺上下行分配方式有 7 中，编号 06,目前网络配置采用 5ms 转换周期，编号 2配置，如右表配置：转换周期为5ms表示每5阳有一个特殊时 僚。这类配置因为10i有两个上卞行 换点,所以HARQ的反馈较为及时：适用 于对时延要求较高的场景转换W期为10ms表示每10m$有一个將殊 时隙，这种配置对时延的慄证路差一些，. 但是好处是10ms只有一个特殊时僚，所 以系统损夷的容量相对较小3、特殊子

3、帧的位置以 5ms 为转换周期配置时，特殊子帧位于第二个子帧，以5ms 为出现周期，位于下个 5ms 半帧的第二个子帧DL-ULConfiflurdbonSwitch-point periodicitySubframe number012J457ift0SmsDSUuUDSuJu5 msDSuuDDsuuD25 msDsu 0DDsuDDD3iQmsD5uuucDDD41flnwDSuuD0D0D!10msDSuDDD000D&5 msDSuU UDSuuD7 个 OFDM 符号，特殊丨丨ETOIIW UB*Bffffa Contra! Chiinnel Element口用制佶迥的整源

4、单位口1 CCIE = 3S RESa 1 CCE = 9 RE当 TDS 和 TDL 共存时，为了保证某时刻上行和下行不能交叉，要求TDS 和 TDL 的上下行时隙的转换点要一致。TDS 帧结构：1 个无线帧 10ms，由 2 个子帧构成，每个子帧由7 个常规时隙+3 个特殊时隙（DwPTS/GP/UpPTS ）构成TDL 帧结构：1 个无线帧 10ms，由 2 个半帧构成，每个半帧由 5 个子帧，即 4 个常规子帧 +1 个特殊子帧（DwPTS/GP/UpPTS ）构成虽然 TDS 的子帧周期和 TDL 的半帧周期都是 5ms，但是由于时隙长度不同，存在上下行转换要求一致的问题。在 TDS

5、 采用 4:2 配置（即 DSSSUUDDDD ）时，TDL 的 7 种时隙配置经过计算，DL:UL（ 3:1， 对应 DSUDD）+特殊子帧（3:9:2 ）能满足这种需求，时隙分布见附图。图说明：1） TDL 帧前置 700 微秒2） TDS 和 TDL 有 2 次上下行转换点（第 1 个转换点：利用 TDL 的 GP 9 个符号较长的特 点，TDS的 DL-UL 的转换恰好落在 TDL 的 GP 内，TDL 和 TDS 2 者无干扰；第 2 个转 换点：TDL 的上行时隙和 TDS 的第 2 个上行时隙的结束点对齐，保证了下一个时隙均是各 自的下行）在这种配置下，能够最大节约 TDL 资源

6、的浪费，即使如此，仍有 68 个 TDL 符号空置没 有用，再加上 3:9:2 配置时 DwPTS 无法共享资源给 PDSCH 传下行数据，结果造成 F 频段 TDL 和 TDS 共存时，约有 20%左右的资源被浪费。!爪个;:TD績头匚iiiiUms)箝f* f-K (1m$)f績(Ims)(Ims)LTE* 1:；1AIIV11ivI|i1ii图4 TDLTETD-SCDMA帧头的相对位置DWPTS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） 只要 DwPTS 的符号数大于等于 9，就能传输数据UpPTSU

7、pPTS 可以发送短 RACH（做随机接入用）和 SRS（ Sounding 参考信号） 根据系统配置，是否发送短 RACH 或者 SRS 都可以用独立的开关控制因为资源有限（最多仅占两个OFDM 符号），UpPTS 不能传输上行信令或数据GP5、信道Parameters；5MHz; UL.DL=2;2; 2*2 MIMO; Arlsnna Fort K; 1*= 15SCH 同步信道）不同的同步信号来区分不同的小区，包括PSS 和 SSSP-SCH （主同步信道）：符号同步，部分 Cell ID 检测,3 个小区 ID.S-SCH（辅同步信道）：帧同步，CP 长度检测和 Cell group

8、 ID 检测，168 个小区组 ID.PSS 位于 DwPTS 的第三个符号SSS 位于 5ms 第一个子帧的最后一个符号PCI=3*SSS+PSS（SS 为 0167、PSS 为 02）PBCH（广播信道）频域：对于不同的带宽，都占用中间的1.08MHz （ 72 个子载波）进行传输时域：映射在每个 5ms 无线帧的 subframe。里的第二个 slot 的前 4 个 OFDM 符号上 周期：PBCH 周期为 40ms,每 10ms 重复发送一次，终端可以通过4 次中的任一次接收解调出 BCH.广播消息包含：MIB,SIB.MIBMIB 在 PBCH 上传输，包含了接入 LTE 系统所需要

9、的最基本的信息：S 出DwPTSFLLfllULV2DLRvfo X V PR TSB缶堂理；：耳林议说咽!下行系统带宽PHIC H 资源指示系统帧号 （SFN）CRC使用 mask 的方式天线数目的信息等SIBSIB 在 DL-SCH传输，映射到物理信道PDSCHSIB1: 个或者多个 PLMN 标识，Track area code，小区 IDSIB2: UE 公共的无线资源配置信息SIB3 8:同、异频或不同技术网络的小区重选信息SIB1 固定位置在#5 子帧上传输，携带:DL/UL 时隙配比，以及其他 SIB 的位置与索引等信 息。PCFICH 物理层控制格式指示信道）指示 PDCCH

10、的长度信息（1、2 或 3），在子帧的第一个 OFDM 符号上发送，占用 4 个 REG 均匀分布在整个系统带宽。采用 QPSK 调制，携带一个子帧中用于传输PDCCH 的 OFDM 符号数，传输格式。小区级 shift ，随机化干扰。PHICH 物理 HARQ 指示信道）PHICH 的传输以 PHICH 组的形式，PHICH 组的个数由 PBCH 指示。每组由 4 个 RE 构成， 即 1 个 REG而每个 PHICH 最少占用 3 个 REGNg=1/6,1/2,1,2PHICH 组数=Ng*（100/8）（整数，取上限）=3， 7， 13， 25PHICH min=3 （如右图 n=3）

11、PHICH max=25采用 BPSK 调制，传输上行信道反馈信息。口PCFJCH n PHICH口PDCCH口PDSCH6、PRACH 物理随机接入信道) )频域：1.08MHz 带宽(72 个子载波)时域：位于 UpPTS (format 4)及普通上行子帧中(format 03)。每 10ms 无线帧接入 0.56 次，每个子帧采用频分方式可传输多个随机接入资源。PRACH 配置格式如右图，目前采用format。格式时间长度覆盖范圉01ms15km12tnsT7km2 msSOkm33tns100km40,157mslJkm苗仇摟入时WHft度打rr$陆札接入时障格式为了满足非同步接入的

12、抗干扰性能，Preamble 只占用 1ms 随机接入时隙中的中间段,前后分别填充以循环前缀（CP 和保护间隔（GT）。而这两个量的大小，特别是 CP 长度会 直接影响 LTE 的覆盖半径。GT 也是很重要的，避免不同用户之间的干扰，比如小区核心的 用户与在小区边缘的用户。CP 是避免一个用户自己符号之间的干扰。竞争和非竞争两种接入类型应用场景接入类型IDLE态初始接入竞争无线链路失败后初始接入竞争连接态上行失步后发送上行数据竞争小区切换（配置保证在切换场景下使用 非竞争接入）竞争/非竞争连接态上行失步后接收下行数据竞争/非竞争PUCCH （上行物理控制信道）传输上行用户的控制信息，包括CQI

13、, ACK/NAK 反馈，调度请求等。一个控制信道由 1 个 RB pair 组成，位于上行子帧的两边边带上：在子帧的两个slot 上下边带跳频，获得频率分集增益；PUCCH 重复编码，获得接收分集增益，增加解调成功率通过码分复用，可将多个用户的控制信息在同一个PDCCH 资源上发送。上行容量与吞吐量是 PUCCH 个数与 PUSCH 个数的折中PUCCHlfrit承载信息内容承载用 F1SRIUE是否有谧度请求18lalbit ACK传输HARQ信息lb2bit ACK2CQTPMI+RI-H3QI122aCQI+1比特ACK混合传谕CQI及HAKQ宿息2bCQI+2比特ACK卜行参考信号1

14、、CRS（公共参考信号）：用于下行信道估计，及非beamforming 模式下的解调；调度上下行资源；用作切换测量2、DRS（专用参考信号）：仅出现于波束赋型模式，用于UE 解调CRSDKS分布于下行子帧全芾宽上分布于冃户所用PDSCHT上作用下遺估计，调度下行贸 源淤耒展形时一用于UE解调董射丹集、空闻箕同的业务 和控制信逍波車赋里的控制性至涯束厭型的业务伎.C 介卄，/亠口上行参考信号1、DMRS:用于上行控制和数据信道的相关解调，在 PUCCH PUSCH 上传输，用于 PUCCH和 PUSCH 的相关解调2、SRS 用于估计上行信道频域信息，做频率选择性调度；用于估计上行信道，做下行波

15、束赋形，可以在普通上行子帧上传输，也可以在UpPTS上传输，位于上行子帧的最后一个 SC-FDMA 符号，eNB 配置 UE 在某个时频资源上发送 sounding（探测）以及发送 sounding 的长度。包括一次性 SRS 和周期性 SRS 两种方式slotlO-Sms)亍R头*毎亍slot中阿i三个第四片OFDWI symbolDMRSOFDfirf symbol为RS7、LTE 基本测量RSRP 表示信号强度，类比于TD-SCDMA 的 RSCPRSRQ 表示信号质量。TD-SCDMA 里没有对应测量量小区选择：基于 RSRP 值小区重选：基于 RSRP 值切换:基于 RSRP 或 R

16、SRQRSRPRefere nee Signal Received Power参考信号的接收功率ForPUSCH For PUCCH-ACK1如 ForPUCCH-CQI Wslot两个參考信弓Sloi stTuci for ACK F4AK ard佔RSa：nci u*Q-PJSC H s rj5切strLcius VC2J aw右RSRSRQReceived Signal Received Quality接收信号质量RSSIRSSI 因为既包含 RS 的功率，又包含那些 PDSCH 的 RE 的功率，所以事实上 RSRQ 并不能 准确无误的指示 RS 的信号质量。i RSRQ = N-RS

17、RP/RSSI.!:RSSI二IteceivEd Signal Strength Indicator;LR8RQ v.RBfermceSJgna Received Quallj.；RSRPCRrence Signal Received咖阳娶冃来縫二磅騎号的膵 術CDMA牝PIC删RSCPlffi利硼藏I下砂豔豹恠二IK滋 閒嘛題荷龍備1R$C瞄的坯恿潼飆孰毎起:峡浹ESignalReceived加聊注輔軒需刪惨誰号瞼嫌氢秫览加护脚Cl田欄瓠MB义tSM毎和=毎甘*RBNumberRSS-戢牒于I刪魅窗Q椰西R迸刊跚RSSIfRecehd Sign SlrengtlihMo斓鋼删Bl忠瞩 瞬臓、

18、千颗蘇 細術那RS嘛魏-鮒SNR（Santerferencepfcis Noise RafojffltS曹蹴飙 蘇眈：EB輛IK肝脚輕KOi肛而雌娜襦I出肝湫训5临认予的孰鼬干歸“硒翡、穂閑俪.别-作醍干Iffl鐵SINR真正的 RS 信号质量，一定程度上可以表征PDSCH（业务信道）信号质量8 LTE 下行同步第一步：UE 用 3 个已知的主同步序列和接收信号做相关，找到最大相关峰值，从而获得该小区的主同步序列以及主同步信道位置，达到OFDM 符号同步。PSC 每 5ms 发射一次，所以 UE 此时还不能确定哪里是整个帧的开头。 另外，小区的主同步序列是构成小区 ID 的一 部分。第二步：U

19、E 用已知的辅同步序列在特定位置和接收信号做相关，找到该小区的辅同步序列。SSC 每 5ms 发射一次，但一帧里的两次SSC 发射不同的序列。UE 据此特性获得帧同步。辅同步序列也是构成小区ID 的一部分。第三步：到此，下行同步完成。同时UE 已经获取了该小区的小区ID9、LTE 随机接入（右图为基于竞争的接入）PRACH 信道可以承载在 UpPTS 上，但因为 UpPTS 较短，此时只能发射短Preamble 码。短 Preamble 码能用在最多覆盖 1.4 公里的小区。冲突的情况下，每个子帧最多可支持64 个 UE 同时接入。PRACH 信道也可承载在正常的上行子帧。这时可以发射 长 p

20、reamble 码。长 preamble 码有 4 种可能的配置，对应的小区覆盖半径从14 公里到 100 公里不等。PRACH 信道在每个子帧上只能配置一个。考虑到LTE 中一共有 64 个 preamble 码，在无实际应用中，64 个 preamble 码有部分会被分配为仅供切换用户使用（叫做：非竞争 preamble 码），以提高切换用户的切换成功率。所以小区内用户用于初始随机接入的preamble码可能会少于 64 个。TD-LTE_ Pismbl亡PRACH信道Ra门ggm Access gespo门讯PDSCH（公共业备fit）RRC连接请求PU SC H（会并量務愴道明C连接建

21、立poscm共站愷迪10、功率控制LTE 上行功率控制控制信道：PUSCH/PUCCH/SRS/PRACH开环功控（补偿路径损耗和阴影衰落）确定 UE 发射功率的一个起始发射功率，作为闭环功控调整的基础；闭环功控（适应信道变化）eNodeB 通过测量 PUCCH/PUSCH/SR 信号的 SINR,和目标值 SINRtarget 比较，调整相应 子帧的上行发送信号的发射功率；外环功控根据 BLER 的统计值动态调整闭环功控中使用的目标值SINRtargetLTE 下行功率控制下行采用 CRS 若进行功控，则会补偿某些RB 的路径损耗会扰乱下行 CQI 的测量，影响下行调度的准确性（仅对业务信道

22、）。功率分配信道：PDSCH功率控制信道： PBCHPDCCHPCFICHPHICH功率分配方式：静态eNBpreamble.UEiMSlflJETMSl 萤认收劃诺求海回这UEIMSliTMSli决竞爭闵昶（如果两个U巨都以为自己崟埜:弓 Z 哥么週过文隹息的IM5I就缝挟出真主获灌 娈人时UE对于公共控制信息，功率分配是通过链路预算得出的，固定支持小区边缘的覆盖。半静态分配 RS 和 PDSCH 的功率比值，保证在总功率相同的条件下，RS 和 PDSCH 的功率分配合理。11、频率选择性调度OFDM 系统作为多子载波系统， 可以通过频率选择性调度， 为用户分配信道质量较好的 频率资源，从而

23、获得频率分集增益。12、OFDM 的概念正交频分复用技术， 多载波调制的一种。 将一个宽频信道分成若干正交子信道， 将高速 数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。OFDM 与传统 FDM 的差别传统 FDM:为避免载波间干扰，需要在相邻的载波间保留一定保护间隔，大大降低了频 谱效率。OFDM:各（子）载波重叠排列，同时保持（子）载波的正交性（通过 FFT 实现）。从而在相同 带宽内容纳数量更多 （子）载波，提升频谱效率。多径传输带来哪两类干扰：ICI （载波间干扰）、ISI （符号间干扰）OFDM 的不足1、 较高的峰均比（PARR: OFDM 输出信号是多个子载波时域

24、相加的结果，子载波数量从几十个到上千个， 如果多个子载波同相位， 相加后会出现很大幅值， 造成调制信号的动态 范围很大。因此对 RF 功率放大器提出很高的要求2、 受频率偏差的影响（子载波间干扰（ICI）:高速移动引起的 Doppler 频移；系统设计时已通过增大导频密度（大致为每 0.25ms 发送一次导频，时域密度大于TD-S 来减弱此问题带来的影响3、受时间偏差的影响:折射、反射较多时，多径时延大于CP（Cyclic Prefix 循环前缀），将会引起 ISI 及 IC；系统设计时已考虑此因素，设计的CP 能满足绝大多数传播模型下的多径时延要求（4.68US），从而维持符号间无干扰13、

25、LTE 多址方式下行：OFDM （正交频分多址）将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载 波资源分配给不同的用户实现多址。因为子载波相互正交，所以小区内用户之间没有干扰。上行：SC-FDMA （单载波频分多址）和 OFDMA 相同，将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。注意不同的是：任一终端使用的子载波必须连续OFDM：集中式，分布式SC-FDMA 在任一调度周期中，一个用户分得的子载波必须是连续的14、OFDM 符号间保护间隔-CP保护间隔中的信号与该符号尾部相同，即循环前缀（既可以消除多径的 ISI 又可以消除 ICI15、LTE

26、资源单位，以及上下行信道资源占用RE Resource Element。 LTE 最小的时频资源单位。频域上占一个子载波（15kHz）,时域上占一个 OFDM 符号（1/14ms）REG RE group，资源粒子组。REG = 4 RECCE Control Channel Element。CCE = 9 REGRB: Resource Block。LTE 系统最常见的调度单位，上下行业务信道都以RB 为单位进行调 度 。 R B = 8 4 R E 左 图 即 为 一 个RB 。 时 域 上 占 7 个 O F D M 符 号 ， 频 域 上 占 1 2 个 子 载 波信道类型倍道名称资源

27、调度单位资源位百信道PCRCHREG占用 WhREG,丟统全带宽平均分配 时诫：下行子帧的第一PFD 咖号PHICHREG足少占用 3TREG时城：下行子帧的第一或前三 2FD 略号PDCCHCCE下行子帧中前 1/2/34符号中關了 FCFICH、 PHICH.屢 音信号所占用的资況PBCIHN/A頫滋：軀点中间的 72 个于载逋时城：每无践帧亡 0 第二仆 lofPUCCH位于上行子帧的據哎两边说常上业勞侑道PDSCHX 叫 SCHRB站了分配给控制倍道及參考時号的资薄Cyclic Prefix 简称 CP)1、发射分集：多路信道传输同样信息。包括时间分集，空间分集和频率分集，提高接收的可靠性和提高覆盖，适用于需要保证可靠性或覆盖的环境2、