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文档简介
史上最全的LTE葵花宝典(一)▊1为什什么要从从3G向LTEE演进??
LTE(LLonggTeermEvooluttionn)是指指3GPPP组织织推行的的蜂窝技技术在无无线接入入方面的的最新演演进,对对应核心心网的演演进就是是SAEE(SysstemmArrchiiteccturreEEvollutiion)。之之所以需需要从33G演进进到LTTE,是由于于近年来来移动用用户对高高速率数数据业务务的要求求,同时时新型无无线宽带带接入系系统的快快速发展展,如WWiMaax的出出现,给给3G系统统设备商商和运营营商造成成了很大大的压力力。在LLTE系系统设计计之初,其其目标和和需求就就非常明明确:降降低时延延、提高高用户传传输数据据速率、提提高系统统容量和和覆盖范范围、降降低运营营成本::
●显著的的提高峰峰值传输输数据速速率,例例如下行行链路达达到1000Mbb/s,上上行链路路达到550Mbb/s;;
●在保持持目前基基站位置置不变的的情况下下,提高高小区边边缘比特特速率;;
●显著的的提高频频谱效率率,例如如达到33GPPPR66版本的的2~44倍;
●无线接接入网的的时延低低于100ms;;
●显著的的降低控控制面时时延(从从空闲态态跃迁到到激活态态时延小小于1000mss(不包包括寻呼呼时间));;
●支持灵灵活的系系统带宽宽配置,支支持1..4MHHz、3MHHz、5MHHz、10MMHz、15MMHz、20MMHz带带宽,支支持成对对和非成成对频谱谱;
●支持现现有3GG系统和和非3GG系统与与LTEE系统网网络间的的互连互互通;●●更好的的支持增增强型MMBMSS;
●系统不不仅能为为低速移移动终端端提供最最优服务务,并且且也应支支持高速速移动终终端,能能为速度度>3550kmm/h的的用户提提供1000kbbps的的接入服服务;
●●实现合合理的终终端复杂杂度、成成本、功功耗;
●●取消CSS域,CSS域业务务在PSS域实现现,如VVOIPP;▊2LLTE扁扁平网络络架构是是什么??
●LTTE的接接入网EE-UTTRANN由eNoodeBB组成,提提供用户户面和控控制面;;
●LTTE的核核心网EEPC((EvoolveedPPackketCorre)由由MMEE,S-GGW和P-GGW组成成;
●eeNoddeB间间通过XX2接口口相互连连接,支支持数据据和信令令的直接接传输;;
●S11接口连连接eNNodeeB与核核心网EEPC。其其中,SS1-MMME是是eNoodeBB连接MMME的控控制面接接口,SS1-UU是eNoodeBB连接S--GW的用户户面接口口;▊3相对对于3GG来说,LLTE采采用了哪哪些关键键技术●●采用OFFDM技技术
OFDDM(OrtthoggonaalFFreqquenncyDivvisiionMulltipplexxingg)属于于调制复复用技术术,它把把系统带带宽分成成多个的的相互正正交的子子载波,在在多个子子载波上上并行数数据传输输;
各个子子载波的的正交性性是由基基带IFFFT((InvversseFFasttFoouriierTraansfformm)实现现的。由由于子载载波带宽宽较小(15kHz),多径时延将导致符号间干扰ISI,破坏子载波之间的正交性。为此,在OFDM符号间插入保护间隔,通常采用循环前缀CP来实现;
下行多址接入技术OFDMA,上行多址接入技术SC-FDMA(SingleCarrier-FDMA);
●采用MIMO(Multiple-InputMultipleOutput)技术
LTE下行支持MIMO技术进行空间维度的复用。空间复用支持单用户SU-MIMO(Single-User-MIMO)模式或者多用户MU-MIMO(Multiple-User-MIMO)模式。SU-MIMO和MU-MIMO都支持通过Pre-coding的方法来降低或者控制空间复用数据流之间的干扰,从而改善MIMO技术的性能。SU-MIMO中,空间复用的数据流调度给一个单独的用户,提升该用户的传输速率和频谱效率。MU-MIMO中,空间复用的数据流调度给多个用户,多个用户通过空分方式共享同一时频资源,系统可以通过空间维度的多用户调度获得额外的多用户分集增益。
受限于终端的成本和功耗,实现单个终端上行多路射频发射和功放的难度较大。因此,LTE正研究在上行采用多个单天线用户联合进行MIMO传输的方法,称为Virtual-MIMO。调度器将相同的时频资源调度给若干个不同的用户,每个用户都采用单天线方式发送数据,系统采用一定的MIMO解调方法进行数据分离。采用Virtual-MIMO方式能同时获得MIMO增益以及功率增益(相同的时频资源允许更高的功率发送),而且调度器可以控制多用户数据之间的干扰。同时,通过用户选择可以获得多用户分集增益。
●调度和链路自适应
LTE支持时间和频率两个维度的链路自适应,根据时频域信道质量信息对不同的时频资源选择不同的调制编码方式。
功率控制在CDMA系统中是一项重要的链路自适应技术,可以避免远近效应带来的多址干扰。在LTE系统中,上下行均采用正交的OFDM技术对多用户进行复用。因此,功控主要用来降低对邻小区上行的干扰,补偿链路损耗,也是一种慢速的链路自适应机制。
●小区干扰控制
LTE系统中,系统中各小区采用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重。
为了改善小区边缘的性能,系统上下行都需要采用一定的方法进行小区干扰控制。目前正在研究方法有:
1)干扰随机化:被动的干扰控制方法。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,交织,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;或利用交织多址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计和抑制,可以分为空间维度和频率维度进行抑制。系统复杂度较大,可通过上下行的干扰抑制合并IRC实现;
4)干扰协调:主动的干扰控制技术。对小区边缘可用的时频资源做一定的限制。这是一种比较常见的小区干扰抑制方法;▊4OFDM基本原理
OFDM也是一种频分复用的多载波传输方式,只是复用的各路信号(各路载波)是正交的。OFDM技术也是通过串/并转换将高速的数据流变成多路并行的低速数据流,再将它们分配到若干个不同频率的子载波上的子信道中传输。不同的是OFDM技术利用了相互正交的子载波,从而子载波的频谱是重叠的,而传统的FDM多载波调制系统中子载波间需要保护间隔,从而OFDM技术大大的提高了频谱利用率。●OFDMM系统优优点:
通过把把高速率率数据流流进行串串并转换换,使得得每个子子载波上上的数据据符号持持续长度度相对增增加,从从而有效效地减少少由于无无线信道道时间弥弥散所带带来地IISI,进进而减少少了接收收机内均均衡器地地复杂度度,有时时甚至可可以不采采用均衡衡器,而而仅仅通通过插入入循环前前缀地方方法消除除ISII的不利利影响。
OFDM技术可用有效的抑制无线多径信道的频率选择性衰落。因为OFDM的子载波间隔比较小,一般的都会小于多径信道的相关带宽,这样在一个子载波内,衰落是平坦的。进一步,通过合理的子载波分配方案,可以将衰落特性不同的子载波分配给同一个用户,这样可以获取频率分集增益,从而有效的克服了频率选择性衰落。
传统的频分多路传输方法是将频带分为若干个不相交的子频带来并行传输数据流,各个子信道之间要保留足够的保护频带。而OFDM系统由于各个子载波之间存在正交性,允许子信道的频谱相互重叠,因此于常规的频分复用系统相比,OFDM系统可以最大限度的利用频谱资源。
各个子信道的正交调制和解调可以分别通过采用IDFT(InverseDiscreteFourierTransform)和DFT实现,在子载波数很大的系统中,可以通过采用IFFT(InverseFastFourierTransform)和FFT实现,随着大规模集成电路技术和DSP技术的发展,IFFT和FFT都是非常容易实现的。
无线数据业务一般存在非对称性,即下行链路中的数据传输量大于上行链路中的数据传输量,这就要求物理层支持非对称的高速率数据传输,OFDM系统可以通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。
●OFDM系统缺点:
易受频率偏差的影响。由于子信道的频谱相互覆盖,这就对他们之间的正交性提出了严格的要求,无线信道的时变性在传输过程中造成了无线信号频谱偏移,或发射机与接收机本地振荡器之间存在频率偏差,都会使OFDM系统子载波之间的正交性遭到破坏,导致子信道间干扰(ICI,Inter-ChannelInterference),这种对频率偏差的敏感性是OFDM系统的主要缺点之一。
存在较高的峰值平均功率比。多载波系统的输出是多个子信道信号的叠加,因此如果多个信号的相位一致时,所得到的叠加信号的瞬时功率就会远远高于信号的平均功率,导致较大的峰值平均功率比(PAPR,Peak-to-AveragepowerRatio),这就对发射机内放大器的线性度提出了很高的要求,因此可能带来信号畸变,使信号的频谱发生变化,从而导致各个子信道间的正交性遭到破坏,产生干扰,使系统的性能恶化。▊5单用户MIMO(SU-MIMO)和多用户MIMO(MU-MIMO)区别单用户MIMO:占用相同时频资源的多个并行的数据流发给同一个用户或从同一个用户发给基站称为单用户MIMO;如下图所示:多用户MIIMO::占用相相同时频频资源的的多个并并行的数数据流发发给不同同用户或或不同用用户采用用相同时时频资源源发送数数据给基基站,称称为多用用户MIIMO,也也称虚拟拟MIMMO。如如下图所所示:当前LTEE考虑虑终端的的实现复复杂性,因因此上行行只支持持多用户户MIMMO,也也就是虚虚拟MIIMO。▊6LLTE上上行为什什么要采采用SCC-FDDMA技技术考虑虑到多载载波带来来的高PPAPRR会影响响终端的的射频成成本和电电池寿命命。最终终3GPPP决定定在上行行采用单单载波频频分复用用技术SSC-FFDMAA中的频频域实现现方式DDFT--S-OOFDMM。可以以看出与与OFDDM不同同的是在在调制之之前先进进行了DDFT的的转换,这这样最终终发射的的时域信信号会大大大减小小PAPPR。这这种处理理的缺点点就是增增加了射射频调制制的复杂杂度。实实际上DDFT--S-OOFDMM可以认认为是一一种特殊殊的多载载波复用用方式,其其输出的的信息同同样具有有多载波波特性,但但是由于于其有别别于OFFDM的的特殊处处理,使使其具有有单载波波复用相相对较低低的PAAPR特特性。
▊7为什什么说OOFDMM技术容容易和MMIMOO技术结结合
MIIMO技技术的关关键是有有效避免免天线之之间的干干扰,以以区分多多个并行行数据流流。众所所周知,在在水平衰衰落信道道中可以以实现更更简单的的MIMMO接收收。而在在频率选选择性信信道中,由由于天线线间干扰扰和符号号间干扰扰混合在在一起,很很难将MMIMOO接收和和信道均均衡分开开处理。如如果采用用将MIIMO接接收和信信道均衡衡混合处处理的MMIMOO接收均均衡的技技术,则则接收机机会比较较复杂。因此,由于每个OFDM子载波内的信道(带宽只有15KHz)可看作水平衰落信道,MIMO系统带来的额外复杂度可以控制在较低的水平(随天线数量呈线性增加)。相对而言,单载波MIMO系统的复杂度与天线数量和多径数量的乘积的幂成正比,很不利于MIMO技术的应用。▊8LTEFDD和TDD帧结构是什么?
LTEFDD的帧结构如下图所示,帧长10ms,包括20个时隙(slot)和10个子帧(subframe)。每个子帧包括2个时隙。LTE的TTI为1个子帧1ms。LTETTDD的的帧结构构如下图图所示,帧帧长100ms,分分为两个个长为55ms的的半帧,每每个半帧帧包含88个长为为0.55ms的的时隙和和3个特殊殊时隙(域域):DDwPTTS(DDownnlinnkPPilootTTimeeSloot)、GP((GuaardPerriodd)和UpPPTS((UpllinkkPiilottTiimeSSlott)。DwPPTS和和UpPPTS的的长度是是可配置置的,但但是DwwPTSS、UpPPTS和和GP的总总长度为为1mss。子帧帧1和6包含DwwPTSS,GP和UpPPTS;;子帧0和子帧帧5只能用用于下行行传输。支支持灵活活的上下下行配置置,支持持5mss和10mms的切切换点周周期。▊9LTTE中RB、RE及子子载波概概念子载载波:LLTE采采用的是是OFDDM技术术,不同同于WCCDMAA采用的的扩频技技术,每每个syymbool占用用的带宽宽都是33.844M,通通过扩频频增益来来对抗干干扰。OOFDMM则是每每个Syymbool都对对应一个个正交的的子载波波,通过过载波间间的正交交性来对对抗干扰扰。协议议规定,通通常情况况下子载载波间隔隔15kkhz,NorrmallCPP(CyycliicPPreffix))情况下下,每个个子载波波一个sslott有7个symmboll;ExttenddCPP情况下下,每个个子载波波一个sslott有6个symmboll。下图图给出的的是常规规CP情况况下的时时频结构构,从竖竖的的来来看,每每一个方方格对应应就是频频率上一一个子载载波。
RRB(RResoourcceBBlocck)::频率上上连续112个子子载波,时时域上一一个sllot,称称为1个RB。如如下图左左侧橙色色框内就就是一个个RB。根根据一个个子载波波带宽是是15kk可以得得出1个RB的带带宽为1180kkHz。
RE((RessourrceEleemennt)::频率上上一个子子载波及及时域上上一个ssymbbol,称称为一个个RE,如如下图右右下角橙橙色小方方框所示示。
▊10LLTE中中CP概念念及作用用
CP((CyccliccPrrefiix)中中文可译译为循环环前缀,它它包含的的是OFFDM符符号的尾尾部重复复,如下下面第一一个图的的红圈内内所示。CP主要用来对抗实际环境中的多径干扰,不加CP的话由于多径导致的时延扩展会影响子载波之间的正交性,造成符号间干扰。下图分别给给出了LLOS、多多径时延延扩展小小于CPP长度以以及多径径时延扩扩展大于于CP长度度的情况况,可以以看出在在如果多多径时延延扩展大大于CPP长度时时,同样样会造成成符号间间串扰。协协议中规规定的CCP长度度已经根根据实际际情况进进行考虑虑,可以以满足绝绝大多数数情况。其其它情况况会采用用扩展CCP来容容忍更大大的时延延扩展。▊11LLTE支支持的带带宽及表表示方式式
LTEE的工作作带宽最最小可以以工作在在1.44M,最最大工作作带宽可可以是220M。协协议和实实际产品品的配置置都是通通过RBB个数来来对带宽宽进行配配置的。对对应关系系如下表表所示::大家可可能觉得得RB个数数乘以1180kk和实际际带宽还还是有些些差距,这这个主要要由于OOFDMM信号旁旁瓣衰落落较慢,通通常需要要留100%的保保护带。和和WCDDMA占占用5MM带宽但但实际信信号带宽宽只有33.844M的原原因是类类似的。如下图所示示,假设设20MM带宽情情况下,则则配置带带宽为1100RRB,对对应188M,但但信道带带宽是220M。▊12衡衡量LTTE覆盖盖和信号号质量基基本测量量量是什什么?下下面这几几个是LLTE中中最基本本的几个个测量量量,是日日常测试试中关注注最多的的。
RSSRP(ReeferrencceSSignnalRecceivvedPowwer))主要用用来衡量量下行参参考信号号的功率率,和WWCDMMA中CPIICH的的RSCCP作用用类似,可可以用来来衡量下下行的覆覆盖。区区别在于于协议规规定RSSRP指指的是每每RE的能能量,这这点和RRSCPP指的是是全带宽宽能量有有些差别别;
RSSRQ(ReeferrencceSSignnalRecceivvedQuaalitty)主主要衡量量下行特特定小区区参考信信号的接接收质量量。和WWCDMMA中CPIICHEc//Io作作用类似似。二者者的定义义也类似似,RSSRQ=RRSRPP*RBNummberr/RSSSI,差差别仅在在于协议议规定RRSRQQ相对于于每RBB进行测测量的。
RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)指的是手机接收到的总功率,包括有用信号、干扰和底噪,和UMTS中的RSSI概念是一致的;
SINR(Signal-to-InterferenceplusNoiseRatio)也就是信号干扰噪声比,顾名思义就是信号能量除以干扰加噪声的能量;从上面的定义很容易看出对于RSRQ和SINR来说,二者的差别就在于分母一个包含自身、干扰信号及底噪,另外一个只包括干扰和噪声。▊13LTE有哪些上行和下行物理信道及物理信道和物理信号的区别物理信道:对应于一系列RE的集合,需要承载来自高层的信息称为物理信道;如PDCCH、PDSCH等。物理信号:对应于物理层使用的一系列RE,但这些RE不传递任何来自高层的信息,如参考信号(RS),同步信号。下行物理信道:
PDSCH:PhysicalDownlinkSharedChannel(物理下行共享信道)。主要用于传输业务数据,也可以传输信令。UE之间通过频分进行调度,
PDCCH:PhysicalDownlinkControlChannel(物理下行控制信道)。承载导呼和用户数据的资源分配信息,以及与用户数据相关的HARQ信息。
PBCH:PhysicalBroadcastChannel(物理广播信道)。承载小区ID等系统信息,用于小区搜索过程。
PHICH:PhysicalHybridARQIndicatorChannel(物理HARQ指示信道),用于承载HARQ的ACK/NACK反馈。
PCFICH:PhysicalcontrolFormatIndicatorChannel(物理控制格式指示信道),用于承载控制信息所在的OFDM符号的位置信息。
PMCH:PhysicalMulticastchannel(物理多播信道),用于承载多播信息下行物理信号:
RS(ReferenceSignal):参考信号,通常也称为导频信号;
SCH(PSCH,SSCH):同步信号,分为主同步信号和辅同步信号;上行物理信道:
PRACH:PhysicalRandomAccessChannel(物理随机接入信道)承载随机接入前导
PUSCH:PhysicalUplinkSharedChannel(物理上行共享信道)承载上行用户数据。
PUCCH:PhysicalUplinkControlChannel(物理上行共享信道)承载HARQ的ACK/NACK,调度请求,信道质量指示等信息。上行物理信号:
RS:参考信号;▊14LTE中同步信号的作用及结构是什么?
●LTE同步信号由主同步信号(P-SCH)和辅同步信号(S-SCH)组成。其中主同步信号用于小区组内ID侦测,符号timing对准,频率同步;辅同步信号用于小区组ID侦测,帧timing对准,CP长度侦测。因此捕获了主同步信号和辅同步信号就可以获知物理层小区ID信息,同时得到系统的定时同步和频率同步信息。
●同步信号在频域上占用中间的6个RB,共72个子载波。
●P-SCH在时域上占用0号和5号子帧第一个slot的最后一个Symbol,S-SCH占用0号和5号子帧第一个slot的倒数第二个Symbol。同步信号时域结构如下图所示:▊15下下行参考考信号RRS的基基本概念念下行RSS(ReeferrencceSSignnal))参考信信号,通通常也称称为导频频信号。和和3G中导导频信号号的作用用是一样样的,主主要包括括:
1..下行行信道质质量测量量;
2..下行行信道估估计,用用于UEE端的相相干检测测和解调调;
3..小区区搜索;;参考信信号有三三种类型型:
●小区特特定参考考信号,一一般不特特别说明明,参考考信号指指的都是是小区特特定参考考信号。
●MBSFN(MultimediaBroadcastSingleFrequencyNetwork)参考信号,与MBSFN传输关联MBSFN参考信号仅在分配给MBSFN传输的子帧传输。MBSFN导频序列仅用于扩展CP的情况。
●UE特殊参考信号。顾名思义,这类参考信号只针对特定UE有效。下图给出了单天线、两天线及四天线在常规CP配置情况下的RS信号分布示意图。从单天线的情况可以看出,RS是时域频域错开分布,这样更有利于进行精确信道估计。对于双天线和四天线来说,每个天线上的参考信号图案都不相同,但各个天线占用的RE都不能用于数据传输。例如双天线情况下,第一个天线的某些RE正好对应第二个天线的RS图案,那么这些RE在实际中必须空在那里,不能用来传输数据,反之亦然。▊16物物理广播播信道PPBCHH的基本本概念
PPBCHH:PPhyssicaalBBroaadcaastChaanneel(物物理广播播信道))。承载载小区IID等系系统信息息,用于于小区搜搜索过程程。BCCH的传传输时间间间隔(TTI)为40ms,即每个广播信道传输块为40ms;并且PBCH中包含了下行天线配置信息。在时频上占用0号子帧符号7、8、9、10中间的6个RB(即0号子帧1号时隙的前4个符号的6个RB)。如下图所示PBCH位位置示意意图▊17LTEE中REGG和CCEE概念
REEG是RessourrceEleemenntGGrouup的缩缩写,一一个REEG包括括4个连续续未被占占用的RRE。REGG主要针针对PCCFICCH和PHIICH速速率很小小的控制制信道资资源分配配,提高高资源的的利用效效率和分分配灵活活性。如如下图左左边两列列所示,除除了RSS信号外外,不同同颜色表表示的就就是REEG。CCE是CConttrollChhannnelEleemennt的缩缩写,每每个CCCE由9个REGG组成,之之所以定定义相对对于REEG较大大的CCCE,是是为了用用于数据据量相对对较大的的PDCCCH的的资源分分配。每每个用户户的PDDCCHH只能占占用1,2,4,8个CCEE,称为为聚合级级别。如如下图所所示:▊18物物理控制制格式指指示信道道PCFFICHH的基本本概念
PPCFIICH::PhhysiicallcoontrrolForrmattInndiccatoorCChannnell(物理理控制格格式指示示信道)),用于于动态的的指示在在一个子子帧中有有几个OOFDMM符号(取值范范围1,,2,33)用于于PDCCCH信信道传输输。PCCFICCH信信息放置置在第一一个OFFDM符符号,为为了对抗抗干扰,这这些符号号被分散散到整个个系统带带宽进行行传输,在在每一个个子帧的的第一个个符号上上的4个REGG(RResoourcceEElemmenttGrroupp)中传传输。具具体REEG位置置与PCCI(物物理小区区ID))、系统统带宽相相关。PPCFIICH的的4个REGG是均匀匀的分布布在小区区的带宽宽内的。下图是一个PCFICH占用资源的例子。▊19物物理下行行控制信信道PDDCCHH的基本本概念
PPDCCCH:PhyysiccalDowwnliinkConntroolCChannnell(物理理下行控控制信道道)。主要要用于承承载下行行控制信信息(DDCI::DoownllinkkCoontrrolInfformmatiion))。DCII主要有有以下几几种:
FFormmat0:用用于传输输PUSSCH调调度授权权信息;;
Forrmatt1::用于传传输PDDSCHH单码码字调度度授权信信息;
FFormmat1A::是Foormaat11的压缩缩模式;;
Forrmatt1BB:包含含预编码码信息的的Forrmatt1压压缩模式式;
Foormaat11C:是是Forrmatt1的的紧凑压压缩(VVeryyCoompaact))模式;;
Forrmatt1DD:包含含预编码码信息和和功率偏偏置信息息的Foormaat11压缩模模式;
FFormmat2:闭闭环空分分复用模模式UEE调度;;
Forrmatt2AA:开环环空分复复用模式式UE调度度;
Foormaat33:用于于传输多多用户TTPC命命令,针针对PUUSCHH或PUCCCH,每每个用户户2biit,多多用户联联合编码码。
Foormaat33A:用用于传输输多用户户TPCC命令,针针对PUUSCHH或PUCCCH,每每个用户户1biit,多多用户联联合编码码。一个个物理控控制信道道在一个个或多个个连续的的控制信信道单元元(CCCEss)上传传输。LLTE协协议定义义了4中PDCCCH格格式,每每种格式式PDCCCH使使用的CCCE数数目不同同,传输输的比特特数也不不相同,使使用何种种PDCCCH格格式由高高层配置置。PDCCHH的映射射遵循先先时域再再频域的的映射原原则,如如下图所所示(里面数数字是RREG的的编号)):
▊20物物理下行行共享信信道PDDSCHH的基本本概念
PPDSCCH:PhyysiccalDowwnliinkShaareddChhannnel((物理下下行共享享信道))。主主要用于于传输业业务数据据,也可可以传输输信令。UE在接收PDSCH之前要在每个子帧监控PDCCH信道,并根据PDCCH信道的DCI格式解析资源分配域来获得PDSCH的实际资源分配情况。每一条PDCCH信道的资源分配域包括两部分:类型域(typefield)和实际资源分配信息。由于PDCCH存在三种资源分配类型:Type0,Type1和Type2。所以PDSCH资源分配方式包括Type0、Type1和Type2三种方式。
●Type0的资源分配方式:UE的资源分配以RBG(ResourceBlockGroup)为单位,使用Bitmap指示分配给被调度UE的资源组。组的大小与系统带宽有关,如下表所示:分配示例如下图所示:●Typee1的资资源分配配方式::使用BBitmmap指指示一个个资源块块集合中中分配给给被调度度UE的物物理资源源块,该该资源块块为P个资源源块中的的一个,其其中P与系统统带宽有有关,取取值如上上表所示示:下图图是Tyype11资源分分配的一一个示例例。●Typee2的资资源分配配方式::根据在在相应的的PDCCCH上上带有的的1biit标志志,决定定虚拟资资源块与与物理资资源块之之间的映映射关系系。物理理资源块块的分配配可以在在一个资资源块组组到整个个系统带带宽之间间变化。包包括LVVRB((LoccaliizeddViirtuualRessourrceBloock))连续分分配RBB和DVRRB(DDisttribbuteedVVRB))跳频分分配RBB两种分分配方式式。下图图是一个个分配示示例。▊21物物理HAARQ指指示信道道PHIICH的的基本概概念
PHHICHH:PPhyssicaalHHybrridARQQInndiccatoorCChannnell(物理理HARRQ指示示信道)),用用于承载载HARRQ的ACKK/NAACK反反馈。多多个PHHICHH复用映映射到同同样的RRE资源源上,组组成一个个PHIICH组组。组内内PHIICH之之间通过过不同的的正交序序列区分分。一个个PHIICH信信道可以以用索引引来唯一一识别,其其中是PHIICH组组序号,是组内的正交序列索号。PHICH的反馈时序为N+4,上行的PUSCH是否被正确接收在接收后的第四个子帧的PHICH信道中反馈给UE。每个PHICH组占用3个REG,下图是一个PHICH资源分配的例子。▊22LLTE下下行信道道处理一一般需要要经过哪哪些过程程信道处处理需要要经过加加扰、调调制、层层映射、预预编码、RE映射、生成OFDM符号等几个步骤,见如下图所示:
●加扰-编码bit的加扰,加扰将不改变bit速率
●调制-将加扰bit调制为复值符号(BPSK、QPSK、16QAM或64QAM将数据流)
●层映射-将复值调制符号映射到若干传输层。调制后的符号可以经过一层或多层传输,多层传输包括多层复用传输和多层分集传输,分别对应不同的处理方式
●预编码-对传输层的复值符号预编码到天线口。对单天线,多天线复用、多天线分集进行不同的处理,决定每天线的符号量,预编码是多天线系统中特有的自适应技术
●RE映射-映射到具体的物理资源单元。对每个RE{k,l}按照先递增k,后递增l的方式映射,被其他信息占用的RE均不能映射。
●生成OFDM符号-生成每个天线口的OFDM符号下行信号产产生的一一般过程程▊23LTEE随机接接入信道道(PRRACHH)的基基本概念念由于终终端的移移动使得得终端和和网络之之间的距距离是不不确定的的,所以以如果终终端需要要发送消消息到网网络,则则必须实实时进行行上行同同步的维维持管理理。PRRACHH的目的的就是为为达到上上行同步步,建立和和网络上上行同步步关系以以及请求求网络分分配给终终端专用用资源,进进行正常常的业务务传输。
LTE物理层在随机接入信道(PRACH)上发送接入前导序列Preamble,Preamble由长度为的CP循环前缀和长度为的序列部分组成,如下图所示。参数和的取值取决于帧结构和随机接入的配置。随机接入PPreaamblle时隙隙结构
LLTE中中支持55种Preeambble格格式,每每种Prreammblee格式对对应的CCP长度度和接入入序列长长度不同同,如下下表所示示:不同前导格格式对应应的小区区接入半半径不同同,其中中格式44只适用用于TDDD模式式。在时时域中,随随机接入入的Prreammblee为子帧帧的整数数倍;在在频域上上,接入入Preeambble占占据了66个RB的带带宽,共共1.008MHHz。▊24物理上上行共享享信道PPUSCCH的基基本概念念PUSSCH::PhyysiccalUpllinkkShhareedCChannnell(物理理上行共共享信道道)。主要用用于承载载上层数数据信息息。
PUUSCHH处理过过程包括括加扰、调调制比特特数据映映射、DDFT变变换处理理、映射射复数据据到分配配的时频频域资源源、IFFFT变变换处理理生成时时域信号号等过程程,见下下图所示示:下图给出上上行各信信道的时时频结构构图。▊25上上行控制制信道((PUCCCH))的基本本概念
PPUCCCH:PhyysiccalUpllinkkCoontrrolChaanneel(物物理上行行共享信信道)。用于于承载HHARQQ的ACKK/NAACK,调调度请求求,信道道质量指指示等信信息。PPUCCCH信道道的频率率资源位位于带宽宽的两端端见下表表时频结结构图中中两端的的蓝色区区域),并并在两个个时隙间间跳频。PUCCHH时频结结构根据据应用场场景及调调制方式式的不同同,PUUCCHH信道分分为6种格式式,见下下表所示示:▊26上上行导频频信号RRS的简简介在LTTE系统统中二进进制数据据比特一一般以PPSK或或者QAAM等等调制方方式调制制到相应应的子载载波上,为为了在接接收端进进行数据据恢复,需需要获得得调制值值的参考考相位和和幅度才才能进行行正确的的解调。在在实际系系统中,由由于载波波频率偏偏移、定定时偏差差以及信信道的频频率选择择性衰落落等的影影响,信信号会受受到破坏坏,导致致相位偏偏移和幅幅度变化化等。为为了准确确恢复信信号,接接收端需需要对接接收信号号进行相相干检测测。根据据相干检检测的基基本原理理首先利利用一组组导频序序列(参参考序列列)获得得无线系系统的信信道估计计,然后后通过信信道估计计得到LTEE系统统中OFFDM符号子子载波的的参考相相位和幅幅度。上上行的导导频信号号就是用用于E--UTRRAN与与UE的同同步和上上行信道道估计。上行参考信号分为两类:
●解调参考信号DMRS(DemodulationReferenceSignal):PUSCH和PUCCH传输时的导频信号。由于上行采用SC-FDMA,每个UE只占用系统带宽的一部分,DMRS只在相应的PUSCH和PUCCH分配的带宽中传输。DMRS在时隙中的位置根据伴随的PUSCH和PUCCH的不同格式有所差异。
●Sounding参号信号SRS(SoundingReferenceSignal):无PUCCH和PUSCH传输时的导频信号。SoundingRS的带宽比单个UE分配到的带宽要大,目的是为eNodeB作全带宽的上行信道估计提供参考。SoundingRS在每个子帧的最后一个符号发送,周期/带宽可以配置,SRS可以通过系统调度由多个UE发送。▊27UUE上报报的RII、PMII及CQII含义
RII(RannkIIndiicattionn);RAANK指指示。RRANKK为MIMMO方案案中天线线矩阵中中的秩。表表示N个并行行的有效效的数据据流。
PPMI((Pree-coodinngmmatrrixInddicaatioon)预编码码矩阵指指示。预预编码是是多天线线系统中中的一种种自适应应技术,即即根据信信道的状状态信息息(CSSI),在在发射端端自适应应的改变变预编码码矩阵,起起到改变变信号经经历的信信道的作作用。在在收发两两端均存存储一套套包含若若干个预预编码矩矩阵的码码书,这这样接收收机可以以根据估估计出的的信道矩矩阵和某某一准则则选择其其中一个个预编码码矩阵,并并将其索索引值和和量化后后的信道道状态信信息反馈馈给发送送端;在在下一个个时刻,发发送端采采用新的的预编码码矩阵,并并根据反反馈回的的信道状状态量化化信息为为码字确确定编码码和调制制方式。
CQI(ChannelQualityIndicator)信道质量指示。指满足某种性能(10%的BLER)时对应一个信道质量的索引值(包括当前的调制方式,编码速率及效率等信息),CQI索引越大,编码效率越高。和HSDPA中CQI的含义是一样的,只不过,在LTE中,CQI是4bit,而在HSDPA情况下,CQI是5bit。▊28LTE物理信道、传输信道及逻辑信道映射
●对于上行来说,逻辑信道公共控制信道CCCH、专用控制信道DCCH以及专用业务信道DTCH都映射到上行共享信道UL-SCH,对应的物理信道为PUSCH。上行传输信道RACH对应的物理信道为PRACH。
●对于下行行来说,逻逻辑信道道寻呼控控制信道道PCCCH对应应的传输输信道为为PCHH,对应应物理信信道为PPDSCCH承载载;逻辑辑信道BBCCHH映射到到传输信信道分为为两部分分,一部部分映射射到BCCH,对对应物理理信道PPBCHH,主要要是承载载MIBB信息,另另一部分分映射到到DL--SCHH,对应应物理信信道PDDSCHH,承载载其它系系统消息息。CCCCH、DCCCH、DTCCH、MCCCH((MullticcasttCoontrrolChaanneel)都都映射到到DL--SCHH,对应应物理信信道PDDSCHH。MTCCH((MullticcasttTrraffficChaanneel)承承载单小小区数据据时映射射到DLL-SCCH,对对应物理理信道PPDSCCH。承承载多小小区数据据时映射射到MCCH,对对应物理理信道PPMCHH。
▊29LLTE常常用协议议及获取取方式
LLTE相相关协议议的官方方获取网网址为::htttp:///wwww.33GPPP.orrg。内内网没有有prooxy的的用户可可以通过过opeenprroxyy来访问问,具体体可求助助IT热线线。3GGPP从从R8开始始支持LLTE,主主要协议议单独放放在366系列里里。具体体网址为为:htttp:://wwww..3gppp.oorg//ftpp/Sppecss/httml--inffo/336-sseriies..htmm。常用LTTE协议议如下表表所示::▊30当当前Prrobee可以支支持的LLTE终终端类型型有哪些些?这些些终端各各支持的的频段有有哪些??当前pprobbe可以以支持哪哪些型号号scaanneer?
●●Proobe在在终端适适配方面面依赖于于测试终终端本身身的开发发以及数数据接口口开放情情况,当当前来看看Proobe只只能支持持华为自自己的终终端,具具体信息息如下::●Probbe目前前还不具具备任何何LTEESccannner支支持功能能,根据据产品规规划路标标来看,预预计下一一个版本本V2RR5可以以支持PPCTEEL/RR&SScaanneer。▊31LTEE网络详详细规划划设计的的流程是是什么??与其他他制式网网络规划划设计类类似,包包括信息息搜集、预预规划、详详细规划划及小区区规划;;LTEE小区规规划主要要关注频频率规划划、小区区ID规划划、TAA规划、PPCI规规划、邻邻区规划划、X22规划及及PRAACH规规划:
●LTTE系统统网络中中,位于于小区边边缘的用用户由于于使用相相同的资资源,并并且彼此此距离比比较近,相相互之间间的干扰扰比较强强,影响响用户性性能因此此需要通通过频率率规划来来尽可能能的降低低小区边边缘用户户的干扰扰,目前前的频率率规划主主要指启启用静态态ICIIC时,频频率分配配方案的的规划;;●TAA规划也也就是跟跟踪区的的规划,类类似于22G/33G网络络当中的的位置区区规划;;
●PCCI规划划即物理理小区IID规划划,类似似于UMMTS的的扰码规规划或者者CDMMA中的的PN码规规划;
●●LTEE中的X22接口是是指eNNB之前前的接口口,LTTE切换换类型包包括eNNB内的的切换和和eNBB间的切切换,其其中eNNB间切切换又分分为S11切换和和X2切换换,要实实现X22接口切切换,除除了必要要的邻区区关系,还还要求完完成X22接口的的配置;;
●PRRACHH规划也也就是ZZC根序序列的规规划,目目的是为为小区分分配ZCC根序列列索引以以保证相相邻小区区使用该该索引生生成的前前导序列列不同,从从而降低低相邻小小区使用用相同的的前导序序列而产产生的相相互干扰扰;
●LLTE中中的小区区ID规划划、邻区区规划与与以往22G/33G网络络均比较较相似▊32LLTE中中的跟踪踪区是什什么?
LLTE中中的跟踪踪区也就就是TrrackkinggArrea,简简称TAA,跟踪踪区编码码称为TTAC((TraackiingAreeaCCodee)。跟跟踪区是是用来进进行寻呼呼和位置置更新的的区域。类类似于UUMTSS网络中中的位置置区(LLAC)的的概念。跟跟踪区的的规化要要确保寻寻呼信道道容量不不受限,同同时对于于区域边边界的位位置更新新开销最最小,而而且要求求易于管管理。跟跟踪区规规划作为为LTEE网络规规划的一一部分,与与网络寻寻呼性能能密切相相关。跟跟踪区的的合理规规划,能能够均衡衡寻呼负负荷和TTA位置置更新信信令流程程,有效效控制系系统信令令负荷。在LTE/SAE系统中设计跟踪区时,希望满足如下要求:
1)对于LTE的接入网和核心网保持相同的跟踪区域的概念。
2)当UE处于空闲状态时,核心网能够知道UE所在的跟踪区。
3)当处于空闲状态的UE需要被寻呼时,必须在UE所注册的跟踪区的所有小区进行寻呼。
4)在LTE系统中应尽量减少因位置改变而引起的位置更新信令。寻呼负荷确定了跟踪区的最大范围,相应的,边缘小区的位置更新负荷决定了跟踪区的最小范围,其最重要的限定条件还是MME的最大寻呼容量。▊33LTE中的跟踪区边界规划的原则是什么跟踪区的规化要确保寻呼信道容量不受限,同时对于区域边界的位置更新开销最小,而且要求易于管理。考虑到我司MME产品的规格,一般的建网区域只需要一个MME管辖(华为MME管辖能力约1-2万个基站)。所以先介绍一个MME管辖场景,对于多个MME场景,可按MME分簇之后再考虑。跟踪区的规划需要遵循以下原则:
●跟踪区的划分不能过大或过小,TAC的最大值由MME的最大寻呼容量来决定;
●城郊与市区不连续覆盖时,郊区(县)使用单独的跟踪区,不规划在一个TA中;
●跟踪区规划应在地理上为一块连续的区域,避免和减少各跟踪区基站插花组网;●寻呼区域不跨MME的原则
●利用规划区域山体、河流等作为跟踪区边界,减少两个跟踪区下不同小区交叠深度,尽量使跟踪区边缘位置更新成本最低;在LTE可使用的多个频段中(后期扩容的需求),跟踪区的划分即可根据频段也可根据地理位置划分;▊34什么是多注册跟踪区方案?多注册TA是多个TA组成一个TA列表(TAList),这些TA同时分配给一个UE;UE在TAList间移动不需要执行TA更新。当UE附着到网络时,由网络决定分配哪些TAs给UE,UE注册到所有这些TAs中。当进入不在其所注册的TA列表中的新TA区域时,需要执行TAUpdate,网络给UE重新分配一组TAs。还可以对位于同一个TA的UEs分配不同的TAList。比如在以下场景中,可以应用多注册跟踪区方案进行网络规划和设计:
●日本新干线,列车长480米,时速300Km/h,容纳1300名乘客。如图所示,位位于每个个TA的所所有UEEs都被被分配相相同的TTALListt,如图图中位于于TA22的UEss被分配配的TAALiist为为TA11和TA22,而位位于TAA3的UEss被分配配的TAALiist为为TA22和TA33;在每每一个TTA边界界,所有有的UEEs都将将在短时时间内发发起TAAU过程程,导致致MMEE和eNBB的TAUU负载尖尖峰;以以新干线线为例,当当列车通通过TAA边界时时,每44.4mms就有有一次TTAU请请求。针针对上述述场景面面临的问问题,可可以采用用基于UUE的TALisst分配配策略,即即MMEE对位于于同一个个TA的UEss分配不不同的TTALListt,如下下图所示示,用户户被分为为两组,不不同组的的用户分分配不同同的TAALiist,因因此在TTA边界界将只有有一半的的用户需需要发起起TAUU请求,在在一定程程度上保保证了用用户的服服务质量量。
▊35什什么是PPCI,LTEE中PCII规划目目的和原原则是什什么?
LLTE的的物理小小区标识识(PCCI)是是用于区区分不同同小区的的无线信信号,保保证在相相关小区区覆盖范范围内没没有相同同的物理理小区标标识。LLTE的的小区搜搜索流程程确定了了采用小小区IDD分组的的形式,首首先通过过SSCCH确定定小区组组ID,再再通过PPSCHH确定具具体的小小区IDD。
PCII在LTEE中的作作用有点点类似扰扰码在WW中的作作用,因因此规划划的目的的也类似似,就是是必须保保证复用用距离;;协议规规定物理理层CeellID分分为两个个部分::小区组组ID(CelllGGrouupIID)和和组内IID(IDwitthinnCeellGrooup)。目目前最新新协议规规定物理理层小区区组有1168个个,每个个小区组组由3个ID组成成,因此此共有1168**3=5504个个独立的的CelllIID其中,代表表小区组组ID,取取值范围围0~1167;;代表组组内IDD,取值值范围00~2
LLTEPCII规划划的原则则:
1)colllissionn-frree原原则假如如两个相相邻的小小区分配配相同的的PCII,这种种情况下下会导致致重叠区区域中至至多只有有一个小小区会被被UE检测测到,而而初始小小区搜索索时只能能同步到到其中一一个小区区,而该该小区不不一定是是最合适适的,称称这种情情况为ccolllisiion,如如下图所所示:所以在进行行PCII规划时时,需要要保证同同PCII的小区区复用距距离至少少间隔44层站点点以上,大大于5倍的小小区覆盖盖半径。
2)confusion-free原则一个小区的两个相邻小区具有相同的PCI,这种情况下如果UE请求切换到ID为A的小区,eNB不知道哪个为目标小区。称这种情况为confusion,如下图所示:Confuusioon-ffreee原则除除了要求求同PCCI小区区有足够够的复用用距离外外,为了了保证可可靠切换换,要求求每个小小区的邻邻区列表表中小区区PCII不能相相同,同同时规划划后的PPCI也也需要满满足在二二层邻区区列表中中的唯一一性。
33)邻小小区导频频符号VV-shhiftt错开最最优化原原则
LTTE导频频符号在在频域的的位置与与该小区区分配的的PCII码相关关,通过过将邻小小区的导导频率符符号频域域位置尽尽可能地地错开,可可以一定定程度降降低导频频符号相相互之间间的干扰扰,进而而对网络络整体性性能有所所提升(验验证结果果表明,在在50%%小区负负载下,通通过错开开邻区导导频符号号位置,导导频SIINR有有大约33dB左左右的提提升)。导导频符号号位置分分布在规规划界面面上的显显示如下下图所示示,其中中不同颜颜色表示示了不同同的导频频符号位位置:PCI规划划结果与与MOOD3对对应关系系:4)基于实实现简单单,清晰晰明了,容容易扩展展的目标标,目前前采用的的规划原原则:同同一站点点的PCCI分配配在同一一个PCCI组内内,相邻邻站点的的PCII在不同同的PCCI组内内。
5)对于于存在室室内覆盖盖场景时时,需要要单独考考虑室内内覆盖站站点的PPCI规规划。注注:目前前网规推推荐按照照上图规规划实例例进行PPCI规规划,即即:对于于三扇区区eNBB,三个个小区按按照顺时时针方向向从正北北方向开开始,组组内IDD分别配配置为00,1,,2;相相邻eNNB分配配不同的的小区组组ID并在在整网复复用。▊▊36LTEE邻区规规划原则则邻区规规划是无无线网络络规划中中重要的的一环,其其好坏直直接影响响到网络络性能。对对于LTTE网络络,由于于是快速速硬切换换网络,邻邻区规划划尤为重重要,因因此,好好的邻区区规划是是保证LLTE网网络性能能的基本本要求。在在LTEE协议中中,ANNR(AuttoNNeigghboorRRelaatioon)功功能已逐逐步成为为标准协协议的内内容。在在我司LLTE产产品在eeRANN2.00等后续续版可以以实现AANR,但但是初始始化的邻邻区配置置仍然需需要现场场工程师师规划完完成。与与其它系系统相比比,LTTE的切切换测量量有一个个明显的的特点,即即其测量量是基于于频点而而不是基基于邻区区列表的的。UEE根据测测量配置置所指示示的频点点测量出出使用该该频点的的小区,然然后由UUE高层层对测量量结果进进行处理理得到切切换候选选列表发发给网络络,由网网络选择择小区发发起切换换。邻区区列表存存在的主主要作用用是在切切换的时时候提供供必要的的详细信信息,如如CGII等,因因此对LLTE系系统来说说,可以以尽可能能的多做做邻区而而不必担担心由于于邻区数数目过多多而影响响测量时时间和精精度。具具体的,对对于LTTE邻区区规划,有有以下几几个基本本原则::
●地理位位置上直直接相邻邻的小区区一般要要作为邻邻区;
●●邻区一一般都要要求互为为邻区,即即A扇区把把B作为邻邻区,BB也要把把A作为邻邻区。如如果在某某些场景景下,如如高速覆覆盖,需需要设单单向邻区区,如AA扇区可可以切换换到B扇区而而不希望望B扇区切切换到AA扇区,那那么可以以通过将将A扇区加加入到BB扇区的的Blaacklisst中实实现。
●●对于密密集城区区和普通通城区,由由于站间间距比较较近(00.3~~1.00公里),邻邻区应该该多做。目目前我司司产品对对于同频频、异频频和异系系统邻区区分别都都最大可可以配置置32个,所所以在配配置邻区区时,需需要注意意邻区个个数,把把确实存存在相邻邻关
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