LTE物理层介绍_传输调度

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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物理层处理流程

lte物理层处理流程LTE（Long Term Evolution）是一种无线通信技术，它的物理层处理流程是实现无线信号的传输和接收。

本文将从物理层处理流程的角度，详细介绍LTE系统是如何处理数据的。

LTE物理层处理流程主要包括信道编码、调制和解调、信道复用和解复用、多天线技术以及功率控制等环节。

LTE系统对要传输的数据进行信道编码。

信道编码的目的是为了提高信道的可靠性和传输效率。

在信道编码过程中，数据被划分为一定的块，并添加纠错码，以便在传输过程中能够纠正误码。

纠错码的添加可以提高传输的可靠性，保证数据的完整性。

接下来，经过信道编码的数据被调制。

调制的目的是将数字信号转换为模拟信号，以便在无线信道中传输。

LTE系统采用的调制方式是正交频分复用（OFDM），它将数据分成多个子载波进行传输，提高了信道的利用率和抗干扰能力。

在调制完成后，LTE系统对信号进行解调。

解调的过程是调制的逆过程，将接收到的模拟信号转换为数字信号。

解调后的信号被送入解码器进行纠错，以还原原始数据。

解调和解码的过程是为了消除传输过程中的干扰和误差，确保数据的可靠性。

LTE系统还需要进行信道复用和解复用的操作。

信道复用是指将多个用户的数据进行合理分配，使它们能够在同一时隙中传输。

信道解复用则是将接收到的多路信号进行分离，恢复出原始的用户数据。

信道复用和解复用的过程是为了提高系统的容量和效率，使多个用户能够同时进行通信。

LTE系统还采用了多天线技术，包括发射端的空间多址技术和接收端的空间分集技术。

发射端的空间多址技术利用多个天线同时发送信号，提高了信号的传输速率和可靠性。

接收端的空间分集技术则利用多个天线接收信号，通过对多个接收信号进行合理的处理，提高了信号的抗干扰能力和覆盖范围。

LTE系统还需要进行功率控制，即根据信道的质量和用户的需求，调整发射功率，以达到最佳的传输效果。

功率控制的目的是提高系统的能效，减少干扰和功耗。

LTE物理层处理流程主要包括信道编码、调制和解调、信道复用和解复用、多天线技术以及功率控制等环节。

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。

LTE-物理层介绍

LTE基本原理介绍
内容提要

E-UTRAN概述
下行信道上行信道硬件实现架构
2
技术指标对比
概述
技术指标
传输速率(Mbit/s) 最高移动速率
LTE
下行100/上行50 75
WiMAX
WiFi
1/2/5/11 室内和移动速度较
350
120
(km/h)
带宽(Mhz) 覆盖范围(km) 费用 1.25~20 15~20 7~10，max50 无专利费用、网络成本低
• 由频域 Zadoff-Chu 序列产生 • 和 N(2)ID 相关
• 辅同步信号序列的生成
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)，它是上下行传输一个二维随机序列 rm,n(ns) 生成
共有504个
物理层小区id与504个不同的二维随机序列之间存在一对一的映射
二维正交序列共有3个分别与三个物理层
二维伪随机序列共有168个
小区id组对应 20
• 小区专用参考信号映射到资源元素下行传输 (续)——参考信号3
• Type 1：适用于FDD和TDD模式 • Type 2：仅适用于TDD模式
• Type 1
One Radio Frame Tf = 307200Ts = 10ms

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协议栈

lte协议栈LTE协议栈。

LTE（Long Term Evolution）是第四代移动通信技术，其协议栈是支撑LTE网络正常运行的基础。

LTE协议栈由不同层次的协议组成，包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。

本文将对LTE协议栈的各个部分进行详细介绍。

首先，物理层是LTE协议栈的最底层，负责无线信号的调制解调和传输。

在物理层，LTE使用正交频分复用（OFDM）技术来实现高速数据传输。

物理层还包括MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技术，可以提高信号传输的稳定性和速度。

此外，物理层还包括了无线信道的管理和调度功能，确保数据的高效传输。

其次，数据链路层负责数据的分组、传输和错误检测。

在LTE协议栈中，数据链路层包括了MAC（Medium Access Control）层和RLC（Radio Link Control）层。

MAC层负责对数据进行调度和管理，确保不同用户之间的公平竞争和高效传输。

而RLC层则负责数据的分段和重组，以及错误检测和纠正。

数据链路层的工作是保证数据的可靠传输和高效利用无线资源。

接下来是网络层，网络层负责数据的路由和转发。

LTE协议栈中的网络层包括了RRC（Radio Resource Control）层和PDCP（Packet Data Convergence Protocol）层。

RRC层负责无线资源的管理和控制，包括小区搜索、切换和功率控制等功能。

PDCP层则负责数据的压缩和加密，以及数据的传输和重组。

网络层的工作是确保数据在LTE网络中的顺利传输和处理。

最后是应用层，应用层负责用户数据的处理和交互。

在LTE协议栈中，应用层包括了IP（Internet Protocol）层和TCP/UDP（Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol）层。

IP层负责数据的路由和转发，确保数据能够在LTE网络和外部网络之间进行传输。

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

LTE下行物理信道处理过程

LTE下行物理信道处理过程1.物理层的基本概念1.1LTE系统帧结构在空中接口上，LTE系统定义了无线侦来进行信号的传输，1个无线帧的长度为10m。

LTE支持两种帧结构FDD和TDD。

在FDD帧结构中，一个长度为10m的无线帧由10个长度为1m的子帧构成，每个子帧由两个长度为0.5m的时隙构成。

基本时间单位在TDD帧结构中，一个长度为10m的无线帧由2个长度为5m的半帧构成，每个半帧由5个长度为1m的子帧构成，其中包括4个普通子帧和1个特殊子帧。

普通子帧由两个0.5m的时隙组成，而特殊子帧由3个特殊时隙（DwPTS、GP和UpPTS）组成。

1.2LTE下行时隙结构和物理资源LTE系统中的物理资源均被分配到物理资源网格中传输，也就是说在每个lot中传输的信号由一个资源网格描述。

一个资源网格是由块（PhyicalReourceBlock，记为RB）组成，而每个RB又由元素（reourceelement，记为RE）构成。

一个RB在时域上包含符号,在频域上包含个下行物理资源个资源个OFDM个子载波。

RE是资源网的基本单位，一个资源网包含个资源元。

在一个lot中资源元素由索引对（k,l）唯一定义，其中k=0,…,-1，l=0,…,-1分别为频域和时域的索引。

LTE下行资源网格图具体如图由图可知，一个资源网格由频域索引坐标上标上个OFDM符号交错分割而成。

其中，个子载波和时域索引坐是RB个数，它由下行传输带宽决定，为每RB分配的子载波个数，1个RB在频域上对应12个子载波，和的个数由子载波间隔为15kHZ，180KHz=15KHz某12(normalCP)。

CP（CyclicPrefi某，CP）类型和子载波间隔决定。

物理资源块参数与CP长度关系如表所示子载波间隔15KHz15KHz7.5KHzOFDM符号数(一个时隙)763RB占用子载波数121224RB对应的RE数847272常规CP扩展CP1.3资源元素组物理资源元素组（Reource-elementGroup，记为REG）是用来定义控制信道到资源元素的映射的。

LTE物理过程系统框图及物理层简单介绍

L T E物理过程系统框图及物理层简单介绍(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一般下行过程详细流程图1：LTE 的一般下行过程的详细流程图1是我根据LTE 物理层协议专门画的LTE 的一般下行过程的详细流程。

旨在让大家明白物理层是怎么工作的。

有以下两点说明： 1、上行过程很相似，只是上行中UE 的能力比较小，调度信息等是基站通过下行控制信息指定的。

中可以看到如图2所示的一些较详细信息，是上行过程的部分流程。

Node B UEError图2：上行共享信道的物理模型2、这里是一般下行过程，是下行共享信道的整个物理过程，下行还有控制信道、广播信道等。

那些的过程可能只有其中的部分。

或者还有些没有提到的。

详细内容可以参考.和. 3、本人水平有限，难免有错误和遗漏，发现请指出。

下面详细点介绍图1中的相关内容。

分成4个部分：1、红色所示的物理信道与调制（）；2、蓝色所示的复用与信道编码（）；3、橙色所示的物理层测量（）；以及物理层过程相关内容（）。

四个部分的关系如图3所示。

物理信道与调制（）直接与最下面的空中接口交互信息。

是离发射端和接收端最近的。

然后复用与信道编码（）是在211的上面一点点。

可以认为有一个逻辑信道，在这部分要做信道编码等，与211有个映射关系。

213是高层和最后发射端的一个联系着。

高层通过213给211发命令等。

214是高层为了获得信道等信息而设置的。

To/From Higher Layers图3、物理层协议间以及与高层间关系1、211物理信道与调制：该部分包括图1中的红色部分。

物理信道有很多种，如下表1和2中的红色部分就是部分物理信道。

表1、下行传输信道与物理信道映射表画的图中就是第四点数控复用部分提到的映射到物理信道。

可以看到，有好几种传输信道对应几种物理信道。

另外的上/下行控制信息与物理信道映射在212中。

在物理信道与调制部分要对逻辑信道映射来的信息做处理，如下图4和5所示，分别是下行和上行的处理流程。

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培训材料-3 LTE物理层

一、LTE物理层概述——为了支持灵活的应用，LTE支持6种不同的系统带宽：从1.4MHz到最大20MHz。

此系统带宽是指每个LTE载波占用的频谱资源，一般考虑邻频干扰以及滤波器的非理想特性，需要预留一定的保障带宽。

LTE RAN4根据定义了不同系统带宽可用的PRB数为6～100，如表所示。

从物理层来看，为了保持与RAN4射频定义的独立性，仅从PRB的个数体现支持的带宽，根据频谱资源分配，物理层标准可以支持最大达110PRB的任意带宽。

如图给出了信道带和带宽内RB配置之间的关系示意图。

信道也称为射频载波，载波宽度等于信道带宽。

实际发射宽度是可配置的，最大发射带宽小于信道带宽，在其两边留有保护频率，用于发射信号功率滚降，从而可以在信道带宽边缘满足带外辐射限值的要求。

——在蜂窝移动通信系统中，根据发送信号双工方式不同，可以分为TDD（Time Division Duplex）和FDD（Frequency Division Duplex）两种双工方式，其中，FDD双工方式可进一步分为全双工FDD（Full-Duplex FDD）和半双工FDD（HD-FDD，Half-Duplex FDD）。

TDD双工方式采用非对称频谱（Unpaired Spectrum）资源配置，而FDD双工采用成对频谱（Paired Spectrum）资源配置对于TDD双工方式的蜂窝系统，上下行传输信号在同一频带内，通过将信号调度到不同时间段，采用非连续方式发送，并设置一定的时间间隔方式以避免上下行信号间干扰。

FDD双工方式，其上下行传输信号在不同的频带内，采用连续发射方式发送信号，并在上下行信号间设置一定频带间隔方式以避免相互间干扰在LTE中考虑支持半双工FDD方式，H-FDD是相对于现有的FDD（全双工FDD）而言的另一种双工方式。

在半双工FDD中，基站仍然采用全双工FDD方式，终端的发送和接收信号虽然分别在不同的频带上传输，采用成对频谱，但其接收和发送信号不能够同时进行。

信息与通信LTE物理层介绍传输调度

RTT = 10 * Tsf
Nproc = 6
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
T/R
TP
TP 3*Tsf - 2*TP
5*Tsf
0 T
0 R
1 1
2 2
3 3
4 4
0 0
1 1
2 2
3 3
4 4
RTT = 12 * Tsf
Nproc = 8
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
1
2
T/R
TP
6*Tsf - 2*TP
3 *Tsf TP
发送接收
进程1 新包1
进程1 新包1
等待
ACK
等待
进程1 新包2
进程1 新包2
等待
进程1 重传包2
NACK
等待
进程1 重传包2
HARQ——介绍
• 对于SaW HARQ，一次传输发出后，要等待RTT 时间才能决定下一次传输是新数据还是旧数据的重传。
• 并发HARQ进程可以不浪费RTT等待时间。 • RTT越大，需要越多的并行HARQ进程数量以填
对所有RB进行分 System Bandwidth
组，若干连续RB构成
RBG(Resource Block Group)，以RBG为代为采用bitmap方式指
≤10 11 – 26 27 – 63 64 – 110
示。每个RBG包含的
RB数P由系统带宽决定。
RBG Size (P) 1 2 3 4
• 结束一个下行HARQ RTT流程。

LTE物理层名词解释

ConceptPCI: physical cell identity跳频：1）只有pusch有跳频？2）调频分为模式1/模式2，类型1/类型2 以及所谓的pattern都什么意义？1. 是的，上行基本上都是LVRB的方案，相比DVRB就少了频率分集的增益，因此用HOPPING来弥补.3. Pattern 是使用跳频时，PRB映射的计算方法，公式请参考36.211-5.3.42. 模式是指“Inter-TTI/subframe Hopping“和“Intra-TTI Hopping".TYPE1/2是跳频时资源分配方式的不同，TYPE1由UL-GRANT和subframe index, slot index决定。

Type2由UL-GRANT和上面3里面的pattern来决定。

请参考36.213-8.4UE如果正在通过PUSCH发送上行数据，那么L1，L2层的上行控制信令就需要与PUSCH的数据复合在一起，通过PUSCH进行传输。

也就是说，对于同一个UE而言，PUCCH和PUSCH不能同时进行传输，因为这样会破坏上行的单载波特性。

PUSCH的存在，表明已经分配了上行的资源，因而SR不需要在PUSCH中传输。

需要通过PUSCH进行传输的信令包括HARQ和CQI（包括RI，PMI等）。

PUSCH中控制信令与数据的复用如下图所示：从上图可以看出，PUSCH中的复用，控制部分（ACK/NACK,RI等）在每个子帧的前后两个时系内都存在，这样的配置使得当Slot之间存在跳频的时候，控制信令能够获得频率增益。

ACK，NACK围绕在DMRS的两侧，最高频率端的位置，最多占据4个SC－FDMA符号。

DMRS的两侧可以使得 ACK，NACK获得最精确的信道估计。

RI的位置在ACK，NACK的两侧，无论在相应的子帧内，对应位置上的ACK，NACK是否真正传输了数据。

也就是说，即使ACK，NACK没有传输数据，RI也不能占据相应的位置（此时ACK，NACK位置发送的将是未被打孔的数据，如下所述）。

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。