LTE的几个物理层过程PPT课件
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在数据接收过程中，UE还要根据接收信号测量 频偏并进行纠正，实现和eNB的频率同步。
contents:
• 小区初搜过程 • 随机接入过程 • 上行时钟控制过程 • 功率控制过程
一、 为什么要进行随机接入过程？
1. UE通过随机接入与基站进行信息交互， 完成后续如呼叫，资源请求，数据传输 等操作；
发送preamble序列，进行上行
UE
eNB
同步。
1 Random Access Preamble
2.基站端在对应的时频资源上对
Random Access Response 2
preamble序列进行检测，完成 序列检测后，发送随机接入响
应。
3 Scheduled Transmission
Contention Resolution
读取BCH （用于获取小区其他信息）
四、 小区搜索的具体过程：
a) 搜索小区并驻留 b) 接受PSCH，获取小区ID，确定5ms定时
边界 c) 检测SSCH，确定10ms帧边界
至此，UE实现了和eNodeB的定时同步！！
其它:
要完成小区搜索，仅仅接收PBCH是不够的， 还需要接SIB，即UE接收承载在PDSCH上的BCCH 信息。
已明确的是： SCH和BCH总是用于下行时隙中 BCH应在SCH之后固定的时间偏移t出现
需明确的问题： BCH 和SCH 成对出现 否？ 在一个10ms无线帧内发送几组SCH？
最终方案: LTE确定在一个10ms无线帧内发送两次 PSCH和SSCH。
对于FS1, PSCH和SSCH在第0号和第10号的0.5ms 时 隙发送。
对于FS2, PSCH 在每个5ms半帧的DwPTS时隙中发 送，SSCH在每个5ms 半帧的时隙1中发送。
时隙0
时隙10
SCH所在时隙
SCH所在时隙
SCH在一帧中的位置（以FS1为例）
2、时隙内SCH的位置：
终端利用SCH与eNode B进行同步 ， SCH在一个 时隙内的位置是应该是固定的。 在LTE系统中至少要支持两种CP长度 ，SCH的位置 不能因为CP长度的不同而不同。
SCH SCH
把SCH放在时隙的最后一个OFDM 符号上， 那么，SCH 的位置就保持固定了。
3、SCH和BCH 的频域结构：
SCH ： 无论小区的带宽有多大，总是在小区带宽中心的62个子载波 发送，发送带宽总是1.25MHz。这样可以实现快速、低复杂 度、低开销的小区搜索。
BCH ： 总是在小区带宽的中心位置发送，先用一个1.25MHz的主广 播信道发送一部分系统信息，然后再用一个更大带宽的动态 广播信道发送余下的系统信息。
LTE 的几个物理层过程
contents:
• 小区初搜过程 • 随机接入过程 • 上行时钟控制过程 • 功率控制过程
contents:
• 小区初搜过程 • 随机接入过程 • 上行时钟控制过程 • 功率控制过程
一、 为什么要进行小区初搜？
1.完成UE与基站之间的时间和频率的下行 同步，并识别小区id；
4
3.UE在检测到属于自己的随机接 入响应，UE在UL-SCH信道上
传输首次上行传输的调度信息；
4.基站发送冲突解决响应，UE判 断是否竞争成功
无竞争的随机接入过程：
• eNodeB可以通过给UE分配一个专用的前 导序列来避免竞争的发生，即非竞争模式。
• 省去了选择前导这个过程，故快于基于竞 争的随机接入。
系
统
带
SSCH PSCH
宽
一个时隙
5、SCH 的信号结构：
有两种选择： 1、分级的SCH，系统发送2或3个SCH信号，第1个SCH信号只用 于获得时间和频率同步，该信号对各小区是相同的，或只有少 数几种选择。第2个SCH信号是对各小区不同的，携带小区ID或 小区组ID。如果第2个SCH信号只携带小区组ID，则可用小区的 公共参考符号获得具体的小区ID。如果没有第2个SCH信号，则 可以直接通过小区的公共参考信号获得完整的小区ID。
2. 实现与系统的上行时间同步； 3. 随机接入的性能直接影响到用户的体验，
能够适应各种应用场景、快速接入、容 纳更多用户的方案；
基于竞争的随机接入过程：
在本过程中，随机接入的前导序列有UE 随机选择，这样可能导致多个UE同时传 输同一前导序列，所以需解决一个竞争 的过程。
1.UE端通过在特定的时频资源上，
• 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（这几个过程要求系 统的时延尽可能的小）。
UE
eNB
0
RA Preamble assignment
Random Access Preamble 1
2 Random Accesቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Response
1.基站根据此时的业务需求， 给UE分配一个特定的preamble 序列。
无论eNodeB 的传输带宽有多大，无论系统带宽和UE的接 收带宽能力多大，UE总是通过检测系统带宽的中央部分， 以实现快速的小区搜索。
4、PSCH 和 SSCH 的 TDM 复用方式 （以FS1为例）：
10ms 无线帧=20个时隙=2个SCH传送 周期
……
需解决SSCH的 CP长度盲检测的 问题
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。
contents:
• 小区初搜过程 • 随机接入过程 • 上行时钟控制过程 • 功率控制过程
2、不分等级的SCH信号，SCH信号对各小区是不同的（可能占 用不同子载波），直接携带小区ID或小区组ID。
观点逐渐统一到支持分级SCH信号上。
三、 小区搜索流程图
PSS
获取5ms时钟；获得具体小区ID
获取10ms无线帧时钟；
SSS
小区ID组；
BCH天线配置 等
检测下行参考信号 （用于获得BCH天线配置，是否采取位移导频）
2.完成小区初搜后，UE接收基站发出系统 信息；
3.小区搜索是UE接入系统的第一步，关系 到能否快速，准确的接入系统。
二、 小区搜索信号的介绍：
小区搜索的过程通过若干的下行信道 来实现，包括SCH、BCH、RS。
PSCH PSS SCH
SSCH SSS
PBCH BCH
DBCH
1、BCH和SCH的时域结构：
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• 小区初搜过程 • 随机接入过程 • 上行时钟控制过程 • 功率控制过程
一、 为什么要进行随机接入过程？
1. UE通过随机接入与基站进行信息交互， 完成后续如呼叫，资源请求，数据传输 等操作；
发送preamble序列，进行上行
UE
eNB
同步。
1 Random Access Preamble
2.基站端在对应的时频资源上对
Random Access Response 2
preamble序列进行检测，完成 序列检测后，发送随机接入响
应。
3 Scheduled Transmission
Contention Resolution
读取BCH （用于获取小区其他信息）
四、 小区搜索的具体过程：
a) 搜索小区并驻留 b) 接受PSCH，获取小区ID，确定5ms定时
边界 c) 检测SSCH，确定10ms帧边界
至此，UE实现了和eNodeB的定时同步！！
其它:
要完成小区搜索，仅仅接收PBCH是不够的， 还需要接SIB，即UE接收承载在PDSCH上的BCCH 信息。
已明确的是： SCH和BCH总是用于下行时隙中 BCH应在SCH之后固定的时间偏移t出现
需明确的问题： BCH 和SCH 成对出现 否？ 在一个10ms无线帧内发送几组SCH？
最终方案: LTE确定在一个10ms无线帧内发送两次 PSCH和SSCH。
对于FS1, PSCH和SSCH在第0号和第10号的0.5ms 时 隙发送。
对于FS2, PSCH 在每个5ms半帧的DwPTS时隙中发 送，SSCH在每个5ms 半帧的时隙1中发送。
时隙0
时隙10
SCH所在时隙
SCH所在时隙
SCH在一帧中的位置（以FS1为例）
2、时隙内SCH的位置：
终端利用SCH与eNode B进行同步 ， SCH在一个 时隙内的位置是应该是固定的。 在LTE系统中至少要支持两种CP长度 ，SCH的位置 不能因为CP长度的不同而不同。
SCH SCH
把SCH放在时隙的最后一个OFDM 符号上， 那么，SCH 的位置就保持固定了。
3、SCH和BCH 的频域结构：
SCH ： 无论小区的带宽有多大，总是在小区带宽中心的62个子载波 发送，发送带宽总是1.25MHz。这样可以实现快速、低复杂 度、低开销的小区搜索。
BCH ： 总是在小区带宽的中心位置发送，先用一个1.25MHz的主广 播信道发送一部分系统信息，然后再用一个更大带宽的动态 广播信道发送余下的系统信息。
LTE 的几个物理层过程
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• 小区初搜过程 • 随机接入过程 • 上行时钟控制过程 • 功率控制过程
contents:
• 小区初搜过程 • 随机接入过程 • 上行时钟控制过程 • 功率控制过程
一、 为什么要进行小区初搜？
1.完成UE与基站之间的时间和频率的下行 同步，并识别小区id；
4
3.UE在检测到属于自己的随机接 入响应，UE在UL-SCH信道上
传输首次上行传输的调度信息；
4.基站发送冲突解决响应，UE判 断是否竞争成功
无竞争的随机接入过程：
• eNodeB可以通过给UE分配一个专用的前 导序列来避免竞争的发生，即非竞争模式。
• 省去了选择前导这个过程，故快于基于竞 争的随机接入。
系
统
带
SSCH PSCH
宽
一个时隙
5、SCH 的信号结构：
有两种选择： 1、分级的SCH，系统发送2或3个SCH信号，第1个SCH信号只用 于获得时间和频率同步，该信号对各小区是相同的，或只有少 数几种选择。第2个SCH信号是对各小区不同的，携带小区ID或 小区组ID。如果第2个SCH信号只携带小区组ID，则可用小区的 公共参考符号获得具体的小区ID。如果没有第2个SCH信号，则 可以直接通过小区的公共参考信号获得完整的小区ID。
2. 实现与系统的上行时间同步； 3. 随机接入的性能直接影响到用户的体验，
能够适应各种应用场景、快速接入、容 纳更多用户的方案；
基于竞争的随机接入过程：
在本过程中，随机接入的前导序列有UE 随机选择，这样可能导致多个UE同时传 输同一前导序列，所以需解决一个竞争 的过程。
1.UE端通过在特定的时频资源上，
• 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（这几个过程要求系 统的时延尽可能的小）。
UE
eNB
0
RA Preamble assignment
Random Access Preamble 1
2 Random Accesቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ Response
1.基站根据此时的业务需求， 给UE分配一个特定的preamble 序列。
无论eNodeB 的传输带宽有多大，无论系统带宽和UE的接 收带宽能力多大，UE总是通过检测系统带宽的中央部分， 以实现快速的小区搜索。
4、PSCH 和 SSCH 的 TDM 复用方式 （以FS1为例）：
10ms 无线帧=20个时隙=2个SCH传送 周期
……
需解决SSCH的 CP长度盲检测的 问题
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。
contents:
• 小区初搜过程 • 随机接入过程 • 上行时钟控制过程 • 功率控制过程
2、不分等级的SCH信号，SCH信号对各小区是不同的（可能占 用不同子载波），直接携带小区ID或小区组ID。
观点逐渐统一到支持分级SCH信号上。
三、 小区搜索流程图
PSS
获取5ms时钟；获得具体小区ID
获取10ms无线帧时钟；
SSS
小区ID组；
BCH天线配置 等
检测下行参考信号 （用于获得BCH天线配置，是否采取位移导频）
2.完成小区初搜后，UE接收基站发出系统 信息；
3.小区搜索是UE接入系统的第一步，关系 到能否快速，准确的接入系统。
二、 小区搜索信号的介绍：
小区搜索的过程通过若干的下行信道 来实现，包括SCH、BCH、RS。
PSCH PSS SCH
SSCH SSS
PBCH BCH
DBCH
1、BCH和SCH的时域结构：