TTP53118_TD-LTE物理层技术介绍_JXUP

15 kHz
Slot (0.5 ms)
Slot (0.5 ms)
t
Subframe (1 ms)
PBCH信道

PBCH信道
时频域 时域 - 每无线帧的第一个子帧的第二个时隙的前四个符号 频域 - 针对不同的带宽，都占用中间1.08M(72子载波 6PRB)进行传输
广播信息(MIB) （BCH = MIB&SIB）
PDSCH物理下行共享信道

PDSCH 信道 时频域
时域 - 分配优先级最低，在信号与PBCH固定分配后，与PHICH/PCFICH/PDCCH进行时分，在非前 三个OFDM符号位
频域 - 占用所有的子载波 承载下行SCH数据(包括SIB)
- SIB信息由PDSCH承载
- 支持QPSK/16QAM/64QAM调制 由RBG为单位来进行承载，一个RBG由多个PRB组成 - 在没有传输UE专用参考信号的资源块中(CCCH& SIB)，PDSCH与PBCH发射使用同样的天线端口 集合0/0，1/0~3；在传输UE专用参考信号的资源块中(DCCH/DTCH)，PDSCH使用天线端口 5或7~14
盖、容量、干扰等不同场景的需要.
在某些配置下, TD-L的DwPTS可以传输 数据, 能够进一步增加小区容量 TD-L的调度周期为1ms, 即每1ms都可 以指示终端接收或发送数据, 保证更短的时 延. 而TD-SCDMA的调度周期为5ms.
通过子帧配置来降低与TD-S的干扰
TD-S与TD-L子帧不干扰,需确保上下行无交叠(Tb>Ta)
PDCCH物理下行控制信道

PDCCH 信道 时频域
时域 - 占用每个子帧的前n个OFDM符号, n<=3 (基于CFI指示)
频域 - 占用所有的子载波 承载下行控制信息DCI（Downlink Control Information） - DCI包括下行和上行数据传输的调度信息和上行功率控制信息等，DCI可分布不同的DCI Format - PDCCH资源映射是以CCE (Control Channel Element)为单位，CCE由9个REG组成。基站可选择 1、2、4 或 8个CCE承载一条DCI。DCI占用资源不同，则解调门限不同，资源越多需求的解调门限越低 ，覆盖范围越大。 - 通过C-RNTI加扰, 不同的用户使用不同的DCI资源。针对每个DCI可进行功控,以降低小区干扰。
层Rank 码字1 码字2 加扰 信道编码 加扰 信道编码 调制映射 层映射
调制映射
. . .
预编码
. . .
资源单元 映射 资源单元 映射
. . .
OFDM信号 生成 OFDM信号 生成
天线端口
. . .
CRS(Cell-specific Reference Signal)小配置

上下行子帧配置

特殊子帧配置
3:9:2 –以避免远距离 同频干扰或某些TDS配置引起的干扰为 目的 10:2:2 – 以 提升下行吞 吐量为目的
TD-L和TD-S帧结构主要区别：
TD-L和TD-S帧结构主要区别：
时隙长度不同. TD-L的子帧(相当于TD-S 的时隙概念)长度和FDD LTE保持一致,有利 于产品实现以及借助FDD的产业链. TD-L的特殊时隙有多种配置方式 ,DwPTS,GP,UpPTS可以改变长度,以适应覆
下行RE资源
子帧
Resource Block (RB)
f
Subcarrier
前三个OFDM symbol用来传输 信令(PCFICH, PDCCH, PHICH) 资源单元 RE
= 7 OFDM Symbols x 12 Subcarrier
LTE中最小的调度单元
RB
REG: 由除去CRS 外的4个频 域连续的资 源单元构成
频域 – 一组内的PHICH信号映射至控制区域中PCFICH未使 用的3个离散的的REG上
承载针对上行共享信道(UL-SCH)数据包的HARQ应答
- 8个ACK/NACK bit为一个PHICH组(ECP时为4个) , 在3倍 编码与BPSK后正交化, 进行叠加加扰后映射. PHICH由PHICH 信道组编号与组内序号来确定. - TDD系统, 一个下行子帧需要反馈多个上行子帧中ULSCH传输的ACK/NACK信息
- 多播信道的数据解调 URS (UE-specific Reference Signal) 用户下行专用参考信号 - 下行共享信道的数据解调 (TM 7 ~ 9) CRI-RS(CSI Reference Signal) 下行测量参考信号(for TM9) - 下行共享信道的数据测量 (TM 9) PRS (Positioning Reference Signal) 定位参考信号 - 终端定位功能
天线端口1 – 小区频率 Shift复用度为6 天线端口2 – 小区频率 Shift复用度为3 天线端口4与2同
以上均基于常规CP
URS(UE-specific Reference Signal)用户下行专用参考信号

URS信号 时频域 - 在天线端口5/7，8/7~14上，并与数据一起进行预编码 - 端口数与MIMO传输并行数据流的数据相同，以降低CRS开销 - 分布于用户所用PDSCH的带宽上 - 以PRB为单位并基于用户数据来进行用户导频分配 - 针对MU-MIMO系统，引入码分以保证时频空的复用度 针对BF时，用于UE解调 - BF时，CCH采用CRS解调。仅针对BF类型信道的DTCH采用URS来解调 - TM7时，RANK=1，天线端口5，开销为12RE； TM8时，RANK=2,天线端口7和8，开销为 12RE；RANK=3~8时，天线端口 7~14 ，开销为24RE - 由于特殊时隙（DwPTS）与正常子帧的结构不同, 天线端口 7 ~ 14 在特殊时隙与正常时隙不同。基于正常CP与ECP，天 线端口也有所区别。
- 仅携带MIB信息，SIB由PDSCH携带 - 24Bit，携带1)下行物理带宽；2）小区PHICH配置；3)系统帧号(SFN)
•PBCH TTI •= •40 •ms •Radio frame•=•10 •ms •Subframe•= •1 •ms •10 •ms •10 •ms •10 •ms
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下行物理信道介绍

下行物理信道 PBCH(物理广播信道)：用于承载重要的系统信息,如下行带宽、系统帧号 PDSCH(物理下行共享信道)：用于承载数据的信道,包括业务数据和高层信令等
信息
PMCH(物理多播信道)：用于承载多播业务信息 PDCCH(物理下行控制信道)：用于承载下行控制信息，例如调度信令 PCFICH(物理控制格式指示信道)：用于指示每个子帧控制区域占用的符号数 PHICH(物理HARQ指示信道)：用于承载针对上行业务是否正确接收的
同步信号
PSS (Primary Synchronization Signal) 主同步信号 SSS (Secondary Synchronization Signal) 辅同步信号
天线端口、层、码字介绍

天线端口、层、码字 - 码字用于区分空间复用的流，基于终端双天线硬件，码字不超过 2 - 层映射与预编码将码字映射为天线端口发射,其中层用于重排码字数据， 以完成固定码字与固定天线之间的映射, RANK 为空间流数量 - 天线端口为传输的逻辑端口, 以不同的参考信号来定义。P=0、(0,1) 、 (0,1,2,3) 为CRS 参考信号端口，P=4 为MBSFN 参考信号端口，P=5为 URS(TM7) 参考信号端口,P=7/8 为URS(TM8) 参考信号端口， P=(7 ~ 14) 为URS(TM9) 参考信号端口,其中URS 在层映射与预编码之间完成，CRS 在 预编码之后完成。天线端口决定预编码天线映射。
TD-LTE 物理层技术介绍
完成此课程后，您将可以：
• 了解TD-LTE 帧结构 • 熟悉TD-LTE物理层信道信号类型
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课程概述
1
TD-LTE帧结构介绍
在这一章中您将学习到… … … … … TD-LTE物理层帧结构 TD-LTE物理层特殊子帧时隙配置和子帧结构配置 TD-L和TD-S帧结构主要区别： 如何通过子帧配置来降低与TD-S的干扰
- QPSK调制, 1/16编码，具备高鲁棒性以正确检测CFI保证控制信令和数据的正确接收

PHICH 信道 时频域
时域 – 映射在下行子帧控制区内, 持续时间由系统进行配置, 并由系统广播通知.常规PHICH映射在下行子帧的第一个 OFDM符号,扩展PHICH映射在下行子帧的前三个OFDM符号 上(子帧1/6为前2个符号)
SSS – CP长度检测和Cell Group ID检测，168个小区组ID
定时(时间)同步: 在检测PSS和SSS的过程中获得5ms和10ms的定时同步 PSS – 完成符号同步 SSS – 完成帧同步
时域 时域区分PSS和SSS，TDD和FDD，SSS位于第一个子 帧的最后一个符号，PSS位于DwPTS的第三个符号。 频域
ACK/NACK反馈信息
下行物理信号介绍

下行物理信号
参考信号
CRS (Cell-specific Reference Signal) 小区专属参考信号 - 广播信道、下行控制信道的数据解调 - 下行共享信道的数据解调 (TM1 ~ 6) - 下行共享信道的信道测量(TM1 ~ 8)
MBSFN RS (UMBSFN Reference Signal) MBSFN 参考信号
同步信号
LTE 同步信号 PSS (Primary Synchronization Signal)
SSS (Secondary Synchronization Signal)
LTE 同步信号的作用 获得小区ID – 通过PSS和SSS获得小区ID (504个PCI) PSS – 部分Cell ID检测，3个小区ID
BCH传输块 CRC 信道编码 速率匹配 加扰PCI
•OFDM •符号
资源映射
•Coded BCH transport block
层映射& 预编码
QPSK调制
PCFICH控制格式指示信道 & PHICH物理HARQ指示信道

PCFICH 信道
时频域
时域 - 每个下行子帧中第1个OFDM符号发送 频域 - 等间距分布在系统带宽内的4个REG上，不同小区的REG通过频域错开方式以减少干扰 携带2bit控制格式指示(CFI Control Format Indication) - CFI用于指示当前子帧中控制区域占用的OFDM符号数目(1个，2个，3个)
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TDD-LTE 帧结构
帧结构
一个无线帧(10ms) = 两个 半帧(5ms) 一个半帧(5ms) = 5个子帧(30720Ts) = 10个时隙 1个时隙(15360Ts) = 7/6 个符号(CP/eCP) 5ms周期与10ms周期两类帧结构, 以支持不同配比的上下行业务. 5ms帧，子帧1 和6固定为特殊子帧；10ms帧，子帧1固定为特殊子帧. 子帧0,5,DwPTS时隙总用于 下行数据传输,UpPTS及其相连的第一个子帧总用于上行传输
配置一： TD-S 3:3配置 --> TD-L 2:2+10:2:2 配置
配置二： TD-S 4:2配置 --> TD-L 3:1+3:9:2 配置
配置三： TD-S 1:5配置 --> TD-L 1:3+3:9:2 配置
2
下行物理信道&信号介绍
在这一章中您将学习到… … 码字、层、天线端口等概念 … 下行物理资源分配情况 … 下行物理信道、信号介绍
时频域 - 在天线端口0/0，1/0~3固定分配时频资源 - 全带宽发送 - 不同小区CRS频域起初子载波可以不同，以降低干扰
- 小区专属导频, 对小区内所有用户可见，不与数据一起做预处理， 采用QPSK调制 下行参考信号功能
- 用于下行信道估计以及非BF模式下的 解调 - 广播/控制信道资源的解调 - 用于切换测量