LTE-物理层介绍

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LTE-物理层介绍

下行
上行
DwPTS
GP
UpPTS
12
概述(续)——资源网格(Resource Grid)
• • • •
用来描述每个时隙中传输的信号每个网格中有 NRBNscRB 个子载波(频域)和 Nsymb个符号(时域) NRB由传输带宽决定，并满足 6 ≤ NRB ≤ 110 资源网格中的每一个元素就叫做资源元素(Resource Element)，它是上下行传输中的最小资源单位
one s
lot, N symb
ol 个
符号
RB N sc 个子载波, 1
E-UTRAN概述
下行信道上行信道硬件实现架构
• • • • • • 下行的时隙结构同步信号参考信号下行物理信道的基本处理过程各个信道的具体处理过程 OFDM基带信号的生成
15
• 三种下行参考信号
• 小区专用参考信号 • MBSFN参考信号 • UE专用参考信号
• 一个下行天线端口上只能传一个参考信号
• 小区专用参考信号，支持配置1，2，4个天线端口 • MBSFN参考信号，在天线口4上发送 • UE专用参考信号，在天线口5上发送
19
下行传输(续)——参考信号2
• 小区专用参考信号
下行传输
• 物理信号
• LTE的下行传输是基于OFDMA的
• Reference signal • Synchronization signal
• 物理信道
• Physical Downlink Shared Channel, PDSCH • Physical Broadcast Channel, PBCH • Physical Multicast Channel, PMCH

LTE物理层资源概念及信道

8
特殊子帧
关键技术帧结构物理信道物理层过程
• TD-LTE特殊子帧继承了TD-SCDMA的特殊子特殊子帧
帧设计思路，由DwPTS，GP和UpPTS组成。
配置
Normal CP
DwPTS
GP
UpPTS
• TD-LTE的特殊子帧可以有多种配置，用以改
0
变DwPTS，GP和UpPTS的长度。但无论如何
• TD-SCDMA的DwPTS无法传输数据，所以TD-LTE在这方面是有提高的。如果小区覆盖距离和远距离同频干扰不构成限制因素（在这种情况下应该采用较大的GP配置），推荐将DwPTS配置为能够传输数据
10
UpPTS
关键技术帧结构物理信道物理层过程
• UpPTS可以发送短RACH（做随机接入用）和SRS（Sounding参考信号，详细介绍见后）
解调出BCH
广播消息：MIB&SIB
•MIB在PBCH上传输, 包含了接入LTE系统所需要的最基本的信息：
•下行系统带宽 •PHICH资源指示 •系统帧号(SFN） •CRC •使用mask的方式 •天线数目的信息等
问题：大家还记得PBCH信道的调制方式吗？
• SIB在DL-SCH上传输，映射到物理信道PDSCH ，
0 1 2 3 4 5 6
TD-LTE上下行配比表
Switch-point periodicity
Subframe number 01234 5 6789
5 ms 5 ms 5 ms 10 ms 10 ms 10 ms 5 ms
D S UUU D SUUU D S UUD D SUUD D SUDD D SUDD D S UUU D DDDD D S UUD D DDDD D SUDD D DDDD D S UUU D SUUD

LTE_物理信道与传输信道

• LTE使用天线端口来区分空间上的资源。天线端口的定义是从接收机的角度来定义的，即如果接收机需要区分资源在空间上的差别，就需要定义多个天线端口。天线端口与实际的物理天线端口没有一一对应的关系。 • 由于目前LTE上行仅支持单射频链路的传输，不需要区分空间上的资源，所以上行还没有引入天线端口的概念。 • 目前LTE下行定义了三类天线端口，分别对应于天线端口序号0~5。小区专用参考信号传输天线端口：天线端口0~3 MBSFN参考信号传输天线端口：天线端口4 终端专用参考信号传输天线端口：天线端口5
R0
R0
R1
R1
Two antenna ports
R0
R0
R1
R1
Not used for transmission on this antenan port
R0
R0
R1
R1
Reference symbols on this antenna port
R0
l 0
R0
l 5 l 0 l 5 l 0
主同步信号
辅同步信号
主同步信号
控制区域
数据区域
控制区域
数据区域
FS1，常规CP
FS2，常规CP
主/辅同步信号序列
主同步信号使用Zadoff-Chu序列副同步信号使用的序列由两个长度为31的二进制序列通过交织级联产生，并且使用由主同步信号序列决定的加扰序列进行加扰，长度为31的二进制序列以及加扰序列都由m序列产生。
7 symbols
7 symbols
下行Unicast/MBSFN子帧
MBSFN传输时，控制区域1~3个符号 MBSFN传输时，控制区域1～2个符号
Nc subcarriers

LTE帧结构及物理层-讲解课件

TD-S类似信道
PCCPCH
HS-SCCH
ADPCH N/A PRACH HS-SICH
PDSCH PUSCH
功能简介
MIB
•传输上下行数据调度信令 •上行功控命令 •寻呼消息调度授权信令 •RACH响应调度授权信令传输控制信息HI（ACK/NACK)
指示PDCCH长度的信息用户接入请求信息
传输上行用户的控制信息，包括 CQI, ACK/NAK反馈，调度请求等。
TD-SCDMA
特殊时隙
TD-LTE 子帧= 1ms = 30720Ts 10:2:2 = 21952Ts : 4384Ts : 4384Ts 3:9:2 = 6592Ts : 19744Ts : 4384Ts
1ms
TD-LTE
共存要求：上下行没有交叠（图中Tb > Ta）。则 TD-LTE的DwPTS必须小于0.85ms（26112Ts)。可以采用10:2:2的配置
PRACH
PUSCH
Uplink Physical channels
• 逻辑信道定义传送信息的类型, 这些数据流是包括所有用户的数据。 • 传输信道是在对逻辑信道信息进行特定处理后再加上传输格式等指示信息后的数据流。 • 物理信道是将属于不同用户、不同功用的传输信道数据流分别按照相应的规则确定其载频、 • 扰码、扩频码、开始结束时间等进行相关的操作, 并在最终调制为模拟射频信号发射出去； • 不同物理信道上的数据流分别属于不同的用户或者是不同的功用。
下行用户数据、RRC信令、SIB、寻呼消息
上行用户数据、用户控制信息反馈，包括CQI,PMI,RI
物理信道配置
关键技术帧结构物理信道物理层过程
SCH配置

lte协议栈

lte协议栈LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信网络（4G）的一种技术标准，其协议栈是指在LTE网络中用于实现通信功能的一系列协议。

LTE协议栈包括物理层、数据链路层、网络层和应用层等组成部分，下面将对LTE协议栈的各个层进行介绍。

物理层是整个协议栈的最底层，主要负责对无线信号的调制解调、信道编码和解码等任务。

其具体功能包括无线信号调制解调、功率控制、调度和调制解调器功耗管理等。

物理层的设计需要考虑带宽、频率复用、多天线技术等因素，以提供高吞吐量和低时延的通信性能。

数据链路层负责将物理层传输的信号分割成较小的数据单元，并提供数据传输的可靠性和安全性保证。

其主要功能包括信道编码与解码、错误检测和纠错、调度和资源分配、混合自动重传请求（HARQ）等。

数据链路层还负责和物理层之间的协作，以确保数据的可靠交付和高效传输。

网络层是实现网络互连和路由功能的层，其主要任务是将数据传输到目标终端设备。

网络层的功能包括寻址与路由、移动性管理、IP数据包的分组交换和转发等。

在LTE中，网络层采用IP协议作为基础，支持IPv4和IPv6两种寻址方式，以适应不同的网络需求和应用场景。

应用层是整个协议栈的最上层，其主要任务是提供各种高层服务和功能。

应用层的协议包括HTTP、FTP、DNS等，用于实现互联网接入、内容下载和域名解析等功能。

此外，应用层也支持多媒体业务的传输和处理，如语音通话、视频流媒体等。

除了以上四个主要层次外，LTE协议栈还包括安全层和控制层。

安全层用于提供通信的保密性、完整性和认证等安全功能，以防止数据泄露和网络攻击。

控制层则负责网络的管理和控制功能，包括寻呼、接入控制、呼叫建立和释放等。

总之，LTE协议栈是实现LTE网络功能的核心部分，其各个层次之间密切协作，共同实现数据的传输和处理。

物理层提供无线信号的调制解调和信道编码解码等功能，数据链路层负责对数据进行分割和编码纠错，网络层实现数据的路由和转发，应用层提供各种高层服务和功能。

第二章 LTE物理层解析---参考信号

LTE 协议解读2.3 参考信号参考信号（Reference Signal ，RS ），就是常说的“导频”信号，是由发射端提供给接收端用于信道估计或信道探测的一种已知信号。

2.3.1 下行参考信号下行参考信号有以下目的。

（1）下行信道质量测量。

（2）下行信道估计，用于UE 端的相干检测和解调。

下行参考信号由已知的参考信号构成，下行参考信号是以RE 为单位的，即一个参考信号占用一个RE 。

这些参考信号可分为两列：第1参考信号和第2参考信号。

第1参考信号位于每个0.5ms 时隙的第1个OFDM 符号，第2参考信号位于每个时隙的倒数第3个OFDM 符号。

第1参考信号位于第1个OFDM 符号有助于下行控制信号被尽早解调。

在频域上，每6个子载波插入一个参考信号，这个数值是在信道估计性能和RS 开销之间求取平衡的结果，RS 过疏则信道估计性能无法接受；RS 过密则会造成RS 开销过大。

每6个子载波插入一个RS 既能在典型频率选择性衰落信道中获得良好的信道估计性能，又能将RS 控制在较低水平。

RS 的时域密度也是根据相同的原理确定的，每个时隙插入两行RS 既可以在典型的运动速度下获得满意的信道估计性能，RS 的开销又不是很大。

在参考信号的设置上的考虑主要是基于对高速移动性的支持，有兴趣大家可以参考【3】这本书里面的推算。

另外，第0参考信号和第1参考信号在频域上是交错放置的。

而且，下行参考信号的设计还必须有一定的正交性，以有效地支持多天线并行传输（最多需支持4个并行流），实际上通过在时域上错开放置第2与第3参考信号来解决这个问题。

如图：版权所有，转载请与本人联系 Page 1 of 22yongzhiDigitally signed by yongzhiDN: cn=yongzhi, c=CN, o=Deng, ou=Deng, email=yongzhid@ Reason: 希望大家能够尊重我的劳动成果Date: 2010.04.17 11:34:21 +08'00'O n e a n t e n n a p o r tT w o a n t e n n a p o r t sk,l )F o u r a n t e n n a p o r t seven-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 0even-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 1even-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 2even-numbered slots odd-numbered slotsAntenna port 3图2.3.1-1 天线端口对应的参考信号下图是摘自3GPP 36.211，不过它那个图有点问题，在单天线的时候，其实它也假设是同时存在天线端口0，1的，因此，对应到天线端口1的资源粒子是空着的，不能使用。

LTE物理层几个基本概念的定义和相互关系

LTE物理层⼏个基本概念的定义和相互关系传输块（transport block），码字（codeword），层映射（layer mapping），传输层（transmission layer）, 阶（rank）, 和预编码（Precoding），天线端⼝（antenna port）是LTE物理层的⼏个基本概念，搞清楚这⼏个概念的定义和相互关系才能透彻理解LTE多天线技术和调度算法。

传输块（Transport block）⼀个传输块就是包含MAC PDU的⼀个数据块，这个数据块会在⼀个TTI上传输，也是HARQ重传的单位。

LTE规定：对于每个终端⼀个TTI最多可以发送两个传输块。

码字（codeword）⼀个码字就是在⼀个TTI上发送的包含了CRC位并经过了编码（Encoding）和速率匹配（Rate matching）之后的独⽴传输块（transport block）。

LTE规定：对于每个终端⼀个TTI最多可以发送两个码字。

层映射（Layer mapping）将对⼀个或两个码字分别进⾏扰码（Scrambling）和调制（Modulation）之后得到的复数符号根据层映射矩阵映射到⼀个或多个传输层。

层映射矩阵的维数为C×R，C为码字的个数，R为阶，也就是使⽤的传输层的个数。

传输层（Transmission layer）和阶（Rank）⼀个传输层对应于⼀个⽆线发射模式。

使⽤的传输层的个数就叫阶（Rank）。

预编码（Precoding）根据预编码矩阵将传输层映射到天线端⼝。

预编码矩阵的维数为R×P，R为阶，也就是使⽤的传输层的个数；P为天线端⼝的个数。

天线端⼝（Antenna Port）⼀个天线端⼝（antenna port）可以是⼀个物理发射天线，也可以是多个物理发射天线的合并。

在这两种情况下，终端（UE）的接收机（Receiver）都不会去分解来⾃⼀个天线端⼝的信号，因为从终端的⾓度来看，不管信道是由单个物理发射天线形成的，还是由多个物理发射天线合并⽽成的，这个天线端⼝对应的参考信号（Reference Signal）就定义了这个天线端⼝，终端都可以根据这个参考信号得到这个天线端⼝的信道估计。

LTE E-UTRAN物理层介绍

LTE物理资源结构

One downlink slot Tslot
RE（Resource Element）为最小的资源单
位，时域上为一个符号，频域上为一个子载波。
DL N symb OFDM symbols
DL RB k N RB N sc 1

RB（Resource Block）为业务信道资源分

LTE物理层概述

复用与信道编码

LTE中传输块的信道编码方案为Turbo编码，编码速率为R=1/3，它由两个8状态子编码器和一个Turbo码内部交织器构成。在Turbo编码中使用栅格终止（Trellis Termination）方案。在Turbo编码之前，传输块被分割成多个段，每段的大小要与最大信息块大小6144bit保持一致。使用24bit长的循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check,CRC）来支持错误检测。
REG（资源元组）示意图 1Tx or 2Tx configured l=0 l=1 l=2 k = 83
RS
REG

RBG用于业务信道的资源分配
4Tx configured l=0 l=1 l=2
一个RBG是一组RB组成
分组的大小和系统带宽有关 System Bandwidth
DL N RB
One slot, Tslot=15360Ts
30720Ts
Subframe #0 One subframe, 30720Ts DwPTS GP
Subframe #2
Subframe #3
Subframe #4
Subframe #5
Subframe #7
Subframe #8

第二章 LTE物理层解析---上行物理信道

−
i)e
j
2πik
M
PUSCH sc
i=0
k
=
0,...,
M
PUSCH sc
−1
l = 0,..., M symb
M
PUSCH sc
−1
得到了一个复数符号块
z(0),..., z(M symb
−1)
。其中
M
PUSCH sc
=
M
PUSCH RB
⋅
N
RB sc
，而
M
PUSCH RB
为
eNB
分配给
UE
的
PUSCH
(k, l)
N sRcB
RB sc
N
×
UL RB
N
l=0
k =0 l = NsUymL b −1
图 3 上行资源栅格
2.5.2.2 资源粒子
资源栅格中的每个元素为一个资源粒子（RE），并且在一个时隙中被 (k,l) 唯一标识，其
中
k
=
0,...,
N
UL RB
N
RB sc
− 1 ，l
=
0,...,
N
UL symb
LTE 协议解读
subcarrier s
subcarrier s
One uplink slot Tslot
N
UL symb
SC-FDMA
symbols
k
=
N
UL RB
N
RB sc
−1
Resource
block
N
UL symb
×
N
RB sc
resource elements

LTE介绍_物理层设计(20080919)

17
LTE物理层设计 ——基本物理资源的定义与分配
18
基本物理资源（PRB）
• • LTE中在进行数据传输时，将上、下行时频域物理资源组成资源块（PRB）。一个PRB在频域上包含12个连续的子载波，在时域上包含7个连续的OFDM符号（在Extended CP情况下为6个），即频域宽度为180kHz，时间长度为 0.5ms。一个子帧（1ms）内的两个PRB（PRB-pair）作为物理资源单位进行调度与分配。
Ln
13
DFT-SOFDM（单载波）
• 与OFDMA类似的基于子载波的灵活资源分配。 • 与OFDMA类似的发射与接收机结构。 • 与OFDMA不同，DFT-SOFDM信号具有“单载波”的特性，其发送信号峰均比较低，在上行功放要求相同的情况下，可以提高上行的功率效率。
峰均比
工作点
DFT-SOFDM与OFDMA的峰均比（参考R1-051420 ） 14
. . .
PRB PRB PRB PRB
• •
在上行方向上，LTE仅采用compact方式分配LVRB，通过Localized的PRB 分配保持单载波特性。与下行不同，上行不支持时隙（0.5ms）内的distributed传输，而是采用时隙（0.5ms）间的块跳频来实现频域分集的效果。
22
频域分集的实现方式－上下行资源分配的区别
LTE介绍 — 物理层设计
2008-09-19
总体情况
• LTE：3GPP Long Term Evolution，即3G演进，或E-UTRAN。 • 2004年底立项研究，目前标准化已经进入尾声，属于3GPP Release 8。 – 物理层完成度最高，3月份物理层功能模块已经冻结，目前正在寻找系统缺陷和解决遗留问题； – 相对而言，上层协议功能的讨论与设计稍微滞后，正在紧张进行，也接近完成。 • 项目的整体完成时间计划于2008年12月。

LTE的物理层技术-OFDM

LTE的关键物理层技术LTE的关键物理层技术主要有：正交频分的多载波传输（OFDM）、多入多出（MIMO）、高阶调制（LTE最高64QAM）。

OFDM的特点正交频分传输是一种多载波传输技术，整个传输信号由很多子载波组成，各子载波之间互为正交（而传统的频分复用技术的各载波是不正交），来避免子载波之间的互相干扰。

与传统的频分复用相比，正交频分复用技术使得子载波可以排列更紧密，频谱效率更高。

（CDMA系统中的各码道之间也是互相正交的。

正交信号之间的互相干扰是可以消除的）OFDM的作用OFDM的引入主要是为了抗信道衰弱。

无线信道由于信号在传输过程中的各种反射、折射、多谱LE频移，使接收到的信号的幅度和相位产生剧烈的变化，就会产生严重的衰弱现象。

在同样的衰弱情况下，较窄的信道带宽，在整个传输带宽内，它的衰弱可能是比较一致的，称为平坦衰落（从时域的角度看，也称为慢衰落）；而较宽的信道带宽，在整个传输带宽内，它的衰弱可能是变化的，称为不平坦衰落（从时域的角度看，也称为快衰落）。

平坦衰落由于在传输信道带宽内信号变化是一致的，在产生衰落时可以用较简单的均衡技术来恢复；而不平坦衰落导致的传输失真的恢复比较困难。

由于LTE要求的传输速率相当高，它的信道带宽必然比较宽（20M，而LTE－A 可以达到100M）；并且，LTE系统需要支持这种使用环境，最高移动速度达到500公里每小时（LTE －TDD支持的最高速度是300公里）（衰落最严重的情况是市区内高速运动）。

因此，LTE系统的信道衰落比较严重（在高速率的传输系统中，OFDM已成为一种趋势）。

OFDM在抗多径衰落方面有着先天的优势。

OFDM把较宽的带宽分割成很多子载波（LTE中子载波带宽15K），因此，在每个子载波内，衰落是平坦的。

这样，就可以通过简单的均衡技术来达到较好的效果。

OFDM技术的主要特点∙1．高速数据先经过串并转换，再调制到各子载波。

这样子载波上的码速率就很低，可以有效降低码间串扰。

LTE协议学习总结2 - 物理层

物理信道的功率加权
物理信道的调制与解调频率与时间的同步无线特性测量并指示给高层
多输入多输出（MIMO）天线处理
传输分集(TX diversity) 波束赋型射频处理 (注：射频处理部分在TS 36.100系列规范中有定义)
物理层概述_总体描述
LTE物理层搜索
功率控制
上行同步和上行定时控制随机接入相关过程 HARQ相关过程通过在频域，时域和功率域进行物理资源控制，LTE隐式地支持干扰协调。
物理层测量
UE和eNode-B对无线特性进行测量，并且上报网络中的高层。这些包括，例如用于同频和异频切换的测量，不同无线接入技术间（RAT）切换的测量，定时测量和无线资源管理（RRM）的测量并且支持定位。不同RAT切换的测量用于支持GSM，UTRA FDD，UTRA TDD，CDMA2000 1x RTT 和 CDMA2000 HRPD的系统间切换。

DwPTS 和 UpPTS的长度是可配置的。
支持5ms和10ms上下行切换点，如果和TD同一个频点，就用5ms，避免干扰
帧结构_上下行配比方式
“D”代表此子帧用于下行传输，“U” 代表此子帧用于上行传输，“S”是由DwPTS、 GP和UpPTS组成的特殊子帧。
物理层概述_文档结构
Multiplexing and channel coding
36.212 复用及信道编码
Physical channels and modulation
36.211 物理信道及调制
Physical layer procedures
36.213 物理层过程
Physical layer – Measurements

3、LTE物理层协议与过程

TDD帧结构 --- 帧结构类型2，适用于TDD
一个长度为10ms的无线帧由2个长度为5ms的半帧构成每个半帧由5个长度为1ms的子帧构成常规子帧：由两个长度为0.5ms的时隙构成特殊子帧：由DwPTS、GP以及UpPTS构成支持5ms和10ms DL UL切换点周期
10
TD-LTE
帧结构（2）
PMCH用于承载Multicast数据信息
对于混合载波（PMCH+PDSCH）时，PMCH在MBSFN子帧传输 MBSFN子帧概念
前1 or 2 符号可以用于unicast;其他符号用于Multicast业务
26
TD-LTE
目录
LTE物理层概述 LTE物理层信道与信号
下行物理信道下行物理信号上行物理信道上行物理信号
20
TD-LTE
下行物理信道处理流程
下行物理信道一般处理流程
加扰
调制
层映射
预编码
RE映射
OFDM信号产生
21
TD-LTE
PBCH介绍
PBCH传送的系统广播信息包括下行系统带宽（4bit）、SFN子帧号（8bit）、PHICH （3bit）指示信息等 PBCH的RE映射
Slot 0 Slot 1
PDSCH：物理下行共享信道调制方式：QPSK, 16QAM, 64QAM
PMCH：物理多播信道调制方式：QPSK, 16QAM, 64QAM
下行物理信道
PHICH：物理HARQ指示信道调制方式：BPSK
PDCCH：物理下行控制信道调制方式：QPSK
PCFICH：物理控制格式指示信道调制方式：QPSK
下行信道带宽大小通过主广播信息（MIB）进行广播上行信道带宽大小通过系统信息（SIB）进行广播

LTE网络结构协议栈及物理层

LTE网络结构协议栈及物理层LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，为了满足日益增长的数据需求和提供更高的速率、更低的时延，LTE采用了全新的网络结构和协议栈。

本文将介绍LTE网络的结构、协议栈及物理层。

一、LTE网络结构LTE网络结构包括用户终端设备（UE）、基站（eNodeB）、核心网（EPC）和公共网（Internet）四个部分。

UE是移动设备，eNodeB是用于无线接入的基站，EPC则是支持核心网络功能的节点。

UE与eNodeB之间通过无线接口建立连接，提供无线接入服务。

eNodeB负责对无线资源进行管理和调度，以及用户数据的传输。

而EPC则是核心网络，包括MME（Mobility Management Entity）、SGW （Serving Gateway）和PGW（Packet Data Network Gateway）等网络节点，负责用户移动性管理、用户数据传输和连接到公共网。

二、LTE协议栈LTE协议栈分为两个层次：控制面协议栈（CP）和用户面协议栈（UP）。

CP负责控制信令的传输和处理，UP处理用户数据的传输。

协议栈分为PHY（物理层）、MAC（介质访问控制层）、RLC（无线链路控制层）、PDCP（包隧道协议层）和RRC（无线资源控制层）五个层次。

- 物理层（PHY）：是协议栈的最底层，负责将用户数据以比特流的形式传输到空中介质中，并接收从空中介质中接收到的数据。

物理层对数据进行编码、调制和解调，实现无线传输。

- 介质访问控制层（MAC）：负责管理无线资源，包括分配资源、管理调度和处理数据的传输。

MAC层通过无线帧的分配来实现用户数据的传输控制。

- 无线链路控制层（RLC）：负责对用户数据进行分段、确认和相关的传输协议。

RLC层提供不同的服务质量，如可靠传输和非可靠传输。

- 包隧道协议层（PDCP）：负责对用户数据进行压缩和解压缩，以减小无线传输时的带宽占用。

LTE物理层几个基本概念的定义和相互关系

LTE物理层几个基本概念的定义和相互关系传输块（transport block），码字（codeword），层映射（layer mapping），传输层（transmission layer）, 阶（rank）, 和预编码（Precoding），天线端口（antenna port）是LTE物理层的几个基本概念，搞清楚这几个概念的定义和相互关系才能透彻理解LTE多天线技术和调度算法。

传输块（Transport block）一个传输块就是包含MAC PDU的一个数据块，这个数据块会在一个TTI上传输，也是HARQ 重传的单位。

LTE规定：对于每个终端一个TTI最多可以发送两个传输块。

码字（codeword）一个码字就是在一个TTI上发送的包含了CRC位并经过了编码（Encoding）和速率匹配（Rate matching）之后的独立传输块（transport block）。

LTE规定：对于每个终端一个TTI最多可以发送两个码字。

层映射（Layer mapping）将对一个或两个码字分别进行扰码（Scrambling）和调制（Modulation）之后得到的复数符号根据层映射矩阵映射到一个或多个传输层。

层映射矩阵的维数为C×R，C为码字的个数，R为阶，也就是使用的传输层的个数。

传输层（Transmission layer）和阶（Rank）一个传输层对应于一个无线发射模式。

使用的传输层的个数就叫阶（Rank）。

预编码（Precoding）根据预编码矩阵将传输层映射到天线端口。

预编码矩阵的维数为R×P，R为阶，也就是使用的传输层的个数；P为天线端口的个数。

天线端口（Antenna Port）一个天线端口（antenna port）可以是一个物理发射天线，也可以是多个物理发射天线的合并。

在这两种情况下，终端（UE）的接收机（Receiver）都不会去分解来自一个天线端口的信号，因为从终端的角度来看，不管信道是由单个物理发射天线形成的，还是由多个物理发射天线合并而成的，这个天线端口对应的参考信号（Reference Signal）就定义了这个天线端口，终端都可以根据这个参考信号得到这个天线端口的信道估计。

LTE理层介绍(OFDMA及MIMO)

去CP
FFT
子载波解映射
信道估计
均衡
信宿
CRC校验
译码
解交织
解扰
解调
OFDMA收发机基本结构
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Page 17
OFDMA与CDMA接收机比较
CDMA的多径搜索的基本原理
多径搜索的目的：找到各个径的时延信息，通过多径分离得到单径信号，克服频率选择性衰落。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Page 8
OFDMA基本原理
OFDM符号的时频结构
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Page 9
OFDMA基本原理
OFDM符号的时频结构
采用空白保护间隔的一个OFDM信号的时域波形
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
由于OFDM的频谱利用率最高，又适于用FFT算法处理，近年来在多种系统得到成功的应用，在理论和技术上已经成熟，因此3GPP/3GPP2成员多数推荐OFDM作为第四代移动通讯无线接入技术之一。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Page 4
OFDMA基本原理
OFDM系统的基本模型如下：
幅度
8倍码片速率的基带数据
t1
t2
t3
t 径1的数据
降采样径1解调
径2的数据
降采样
径2解调
径3的数据
降采样
径3解调
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Page 19
OFDMA与CDMA接收机比较
OFDMA与CDMA接收机主要异同

LTE移动通信技术任务1 物理层

LTE移动通信技术任务1 物理层在现代通信领域，LTE（Long Term Evolution，长期演进）移动通信技术无疑是一项具有重要意义的技术革新。

而物理层作为 LTE 技术的基础和关键组成部分，承担着数据传输的核心任务，对于整个通信系统的性能和效率起着至关重要的作用。

要理解 LTE 物理层，首先得明白它的基本功能。

简单来说，物理层就像是通信系统中的“运输管道”，负责将上层的数据进行编码、调制等处理，然后通过无线信道发送出去，同时也负责接收来自无线信道的信号，并进行解调、解码等操作，将数据还原并传递给上层。

在发送端，物理层首先要对数据进行编码。

这可不是随便的编码，而是采用了一系列复杂而高效的编码方式，比如Turbo 码、卷积码等，目的是为了增加数据的可靠性，减少传输过程中的错误。

编码完成后，就轮到调制上场了。

LTE 中常用的调制方式有 QPSK（四相相移键控）、16QAM（16 正交幅度调制）和 64QAM 等。

调制的作用是把编码后的数字信号转换成适合在无线信道中传输的模拟信号。

接下来，这些经过编码和调制的信号会被映射到不同的资源元素上。

资源元素可以理解为无线信道中的一个个小格子，每个格子都承载着一定的信息。

LTE 物理层通过巧妙地安排这些资源元素，实现了高效的数据传输。

而且，为了适应不同的信道条件和用户需求，LTE 还支持灵活的资源分配方式，比如动态资源分配和半静态资源分配。

再来说说接收端。

当无线信号到达接收端时，首先要经过滤波、放大等处理，去除噪声和干扰。

然后进行解调，把模拟信号还原为数字信号。

接着是解码，纠正传输过程中可能出现的错误。

这个过程就像是一个解谜的过程，要从接收到的纷繁复杂的信号中准确地还原出原始的数据。

LTE 物理层还涉及到多天线技术，这也是提升通信性能的一个重要手段。

多天线技术包括 MIMO（多输入多输出）和波束赋形等。

MIMO 可以通过多个天线同时发送和接收数据，大大提高了信道容量和传输速率。

第八课：LTE系统物理层

第八课：LTE系统物理层LTE物理层概述LTE物理层在技术上实现了重大革新与性能增强。

关键的技术创新主要体现在以下几方面：以OFDMA为基本多址技术实现时频资源的灵活配置；通过采用MIMO技术实现了频谱效率的大幅度提升；通过采用AMC、功率控制、HARQ等自适应技术以及多种传输模式的配置进一步提高了对不同应用环境的支持和传输性能优化；通过采用灵活的上下行控制信道涉及为充分优化资源管理提供了可能。

1. 协议结构物理层周围的LTE 无线接口协议结构如图1 所示。

物理层与层2 的MAC 子层和层3 的无线资源控制RRC 子层具有接口，其中的圆圈表示不同层/子层间的服务接入点SAP。

物理层向MAC 层提供传输信道。

MAC 层提供不同的逻辑信道给层2 的无线链路控制RLC 子层。

图1 物理层周围的无线接口协议结构2. 物理层功能物理层通过传输信道给高层提供数据传输服务，物理层提供的功能包括:1）传输信道的错误检测并向高层提供指示；2）传输信道的前向纠错（FEC）编解码；3）混合自动重传请求（HARQ）软合并；4）编码的传输信道与物理信道之间的速度匹配；5）编码的传输信道与物理信道之间的映射；6）物理信道的功率加权；7）物理信道的调制和解调；8）频率和时间同步；9）射频特性测量并向高层提供指示；10）多输入多输出（MIMO）天线处理；11）传输分集；12）波束形成；13）射频处理；3. LTE无线传输帧结构（1）无线传输帧结构LTE 在空中接口上支持两种帧结构：Type1 和Type2，其中Type1 用于FDD 模式；Type2 用于TDD 模式，两种无线帧长度均为10ms。

在FDD 模式下，10ms 的无线帧分为10 个长度为1ms 的子帧（Subframe），每个子帧由两个长度为0.5ms 的时隙（slot）组成，如图2 所示。

图2 帧结构类型1在TDD 模式下，10ms 的无线帧包含两个长度为5ms 的半帧（Half Frame），每个半帧由5 个长度为1ms 的子帧组成，其中有4 个普通子帧和1 个特殊子帧。