LTE物理过程系统框图及物理层简单介绍
LTE-物理层介绍
下行
上行
DwPTS
GP
UpPTS
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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
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• 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
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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
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
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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 物理层解析
Extended cyclic prefix DwPTS GP UpPTS
0
3
10
3
8
“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。
1
9
4
8
3 1 OFDM
2
10
3
1 OFDM symbols
9
2 symbols
3
11
2
10
LTE物理信道
下行物理信道
信道类型 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel ) PBCH (Physical Broadcast Channel)
功能 承载下行业务数据 承载广播信息
下行Unicast/MBSFN子帧，控制区 域与数据区域进行时分；
下行MBSFN专用载波子帧中不存在 控制区域，即控制区域OFDM符号数 目为0；
上行常规子帧中控制区域与数据区域 进行频分
控制区域
数据区域
下行Unicast/MBSFN子帧
控制区域与数据区域进行 时分
控制区域OFDM符号数目可 配置
PHY
逻辑信道和传输信道的映射功能 HARQ 传输格式选择 UE内部逻辑信道之间优先级调度功能 UE间根据优先级动态调度功能
S1接口
协议栈
用户平面接口位于E-NodeB 和S-GW之间，传输网络层 建立在IP传输之上， UDP/IP之上的GTP-U用来 携带用户平面的PDU。
S1控制平面接口位于ENodeB和MME之间，传输 网络层是利用IP传输，这点 类似于用户平面；为了可靠 的传输信令消息，在IP曾之 上添加了SCTP；应用层的 信令协议为S1-AP。
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
part1 - LTE物理层过程详解[发布]
![part1 - LTE物理层过程详解[发布]](https://img.taocdn.com/s3/m/358ec13d31126edb6f1a1090.png)
参考规范：TS 36.304
Ò PLMN选择过程中物理层执行的任务
É PLMN选择是在协议栈执行的流程，物理层一 般并不能直接看到协议栈发起该过程
Ð PLMN选择只会在IDLE态下发起 Ð 对物理层而言，进行PLMN选择包含了三个动作
× 先进行扫频，上报一批备选频点 × 在协议栈指定的频点上，进行小区搜索（最强小区搜索模式） × 最后读取所找到小区的SIB1上报，由协议栈提取PLMN标识
É PHY启动扫频软/硬件相关处理 É 扫频完成后，PHY向上层反馈消息LTE_P_FREQ_SCAN_CNF_Ev，上报
扫频结果
Ð PHY上报候选频点列表（内含最多32个频点），功率由强到弱次序排列
É 根据扫频结果，由上层进行频率选择，并启动逐频点的小区搜索
É 当上层发消息LTE_P_ABORT_CELL_SEARCH_REQ_Ev时（例如：上层小区扫频 定时器超时），PHY终止当前正在进行扫频过程
Ð LTE频段可能与其它2G/3G系统频段相邻 Ð EARFCN（E-UTRAN绝对无线频率信道号）定义
× 以 N分D下 别L为行 为下为 频行例段E（下AR上边F行沿CN类频、似率F）和DL：对为F应实D的L际=偏频F移D点L号_（low单+位0是.1M* H(NzD）L 、– NFODfLfs__loDwL和)，N其O中ffs_DL × FDL_low和NOffs_DL根据不同LTE FDD/TDD频段分别定义
É 当上层发消息LTE_P_ABORT_CELL_SEARCH_REQ_Ev时（例如：上层小 区搜索定时器超时），PHY终止当前正在进行小区搜索过程
Xuyuanxing 精心准备， 仅供学习交流
PÒLM什N么选是择PL和MCNS选G列择?表选择
LTE物理层下行链路的介绍
LTE 物理层下行链路的介绍1、 帧结构LTE 系统中，其帧结构分为2种：帧结构1和帧结构2。
1.1 帧结构1帧结构1主要用于FDD 的情况，其结构如下所示：图表 1-1 FDD 帧结构这里每帧长度为f s 30720010 ms T T =⋅=，)s 1150002048T =⨯为最小的时间单位。
每帧包含10个子帧，每个子帧又分成2个时隙，每个时隙的长度为slot s 15360T 0.5 ms T =⋅=。
1.2 帧结构2帧结构2主要用于TDD 的情况，其结构如下所示：SS图表 1-2 TDD 帧结构这里每帧长度为f s 30720010 ms T T =⋅=，每个帧分为2个半帧，每个半帧的长度为s 153600 5 ms T ⋅=。
每个半帧分为5个子帧，每个子帧由2个时隙组成，每个时隙的长度为slot s 15360T 0.5 ms T =⋅=。
与FDD 帧不同的是，TDD 帧有一个特殊子帧，它的内容为DwPTS ，GP 和UpPTS 。
2、 时隙结构2.1 资源栅格一个时隙中传输的信号可以用一个资源栅格来描述，其大小为RBsc DL RB N N 个子载波和DLsy mb N OFDM 符号，如图表 2-1所示。
One downlink slot T 0=l 1DLsymb -=N l R B D L s u b c a r r i e r RB scN ⨯resource elementsResourceelement),(l k 1RBsc -N图表 2-1 下行资源栅格上面的DLRB N 取决于所用的系统带宽，其集合如下所示：图表 2-2 LTE 带宽配置2.2 资源粒子资源粒子是资源栅格中的最小单位，它通过索引(),k l 唯一标识。
其中，DL RB RB sc 0,...,1k N N =-，DLsymb 0,...,1l N =-，在天线端口p 上的每一个资源粒子可表示为(),p k l a 。
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物理层介绍
Page11
AMC的基本原理
• 基于信道质量的信 息反馈，选择最合 适的调制方式，数 据块大小和数据速 率
– 好的信道条件 – 减少 冗余编码，甚至不需 要冗余编码
– 坏的信道条件 – 增加 更多冗余编码
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空口速率提升最后一招－增大带宽
制式
GSM EDGE
上下行 时隙配比
/
调制 方式
8PSK
多天线技术
/
TD HSDPA
WCDMA HSPA
WCDMA HSPA+
TD - LTE
2:4
16QAM 智能天线
/
16QAM
/
/
64QAM 2×2MIMO
2:2
64QAM 2×2MIMO
TD - LTE LTE - A (4G)
时隙级 快速调度
OFDMA
调制 解调
射频 收发
空口速率提升技术之一： 高阶调制和AMC（自适应调制编码）
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调制的用途
• 用途1：把需要传递的信息送上射频信道 • 用途2：提高空中接口数据业务能力
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空口速率提升技术－高阶调制
• 高阶调制的优点：TD - LTE可以采用64QAM调制方式，比TD - SCDMA 采用的16QAM速率提升50％
结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，既提 高用户信号强度，又提高用户的峰值和均值速率
应用场景
无法布放双通道室分系统 的室内站 信道质量不好时，如小区 边缘 信道质量高且空间独立性 强时 信道质量高且空间独立性 强时。终端静止时性能好
LTE物理层介绍_OFDM
主要参数——循环前缀
CP 符号 66.67us 4.6875us 常规CP+常规符号 用于常规小区单播系统 符号 66.67us 16.67us 扩展CP+常规符号 用于大小区单播或MBMS系统 符号 133.33us 超长扩展CP+独立载波MBMS符号 用于独立载波MBMS系统
背景知识——正交
• 以 cos 2t 乘 cos 2t 为例，相乘再在周期内积分， 相当于求下图黄色部分的面积，面积大于0。
背景知识——正交
• 以 cos 2t乘 cos 3t 为例，相乘再在周期内积分， 相当于求下图黄色部分的面积，面积为0。
背景知识——正交
• IQ调制与接调：
• 解调时，I路乘上cos再积分得到a。
主要参数——参数设计
• 4 根据预期达到的比特速率和符号长度计算一个 OFDM符号需传输的比特数： n=Rb×Ts=25×4.8=120bit。 • 5 根据一个OFDM符号需要传输的比特数和给定带宽 确定调制编码方式和子载波数： • ¾编码率、QPSK调制时，1个RE需传输1.5个比特， 传120个比特需80个子载波，占用带宽为 80×250=20MHz，超过了限定带宽18M。 • 1/2编码率、16QAM调制时，1个RE需传输2个比特， 传120个比特需60个子载波，占用带宽为 60×250=15MHz，满足限定带宽18M要求。
背景知识——频分复用
• 频分复用(Frequency Division Multiplexing)：将用于传输信 道的总带宽划分成若干个子带，每个子带传输一路信号。
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物理层协议与过程ppt课件
10
TD-LTE
帧结构（2）
10ms转换点周期
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TD-LTE
帧结构（3）
TDD帧结构－上下行配置
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TD-LTE
帧结构（4）
TDD帧结构－特殊子帧配置
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TD-LTE
多址技术
►下行多址技术的选择
►上行多址技术的选择
OFDM vs. CDMA技术的优势：
频谱效率高； 带宽扩展性强； 抗多径衰落；
实现MIMO技术较简单； 频域调度灵பைடு நூலகம்；
自适应强，可以灵活选择调制 编码方式，更好的适应信道的 频率选择性；
SC-FDMA vs. OFDM优势：
终端能力有限，发射功率受限； SC-FDMA采用单载波技术，峰
均比（PAPR）低，有效提高RF 功率放大器的效率，降低终端成
本和耗电量；
结论：下行采用OFDM，上行采用SC-FDMA
16QAM, 64QAM
PDCCH：物理下行控制信道 调制方式：QPSK
PBCH：物理广播信道 调制方式：QPSK
下行物 理信道
PHICH：物理HARQ指示信道 调制方式：BPSK
PCFICH：物理控制格式指示信道 调制方式：QPSK
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
LTE物理层信道与信号 LTE物理层过程
7
TD-LTE
双工方式
FDD:
上行传输和下行传输在不同的载波频段上进行
TDD:
上行传输和下行传输在相同的载波频段上进行 基站/终端在不同的时间进行信道的发送/接收或者接收/发送
H-FDD:
上行传输和下行传输在不同的载波频段上进行
LTE物理层是如何工作的(必读)
LTE工作过程一、LTE开机及工作过程如下图所示：二、小区搜索及同步过程整个小区搜索及同步过程的示意图及流程图如下：1)UE开机，在可能存在LTE小区的几个中心频点上接收信号（PSS），以接收信号强度来判断这个频点周围是否可能存在小区，如果UE保存了上次关机时的频点和运营商信息，则开机后会先在上次驻留的小区上尝试；如果没有，就要在划分给LTE系统的频带范围内做全频段扫描，发现信号较强的频点去尝试；2)然后在这个中心频点周围收PSS（主同步信号），它占用了中心频带的6RB，因此可以兼容所有的系统带宽，信号以5ms为周期重复，在子帧#0发送，并且是ZC序列，具有很强的相关性，因此可以直接检测并接收到，据此可以得到小区组里小区ID，同时确定5ms的时隙边界，同时通过检查这个信号就可以知道循环前缀的长度以及采用的是FDD还是TDD（因为TDD的PSS是放在特殊子帧里面，位置有所不同，基于此来做判断）由于它是5ms 重复，因为在这一步它还无法获得帧同步；3)5ms时隙同步后，在PSS基础上向前搜索SSS，SSS由两个端随机序列组成，前后半帧的映射正好相反，因此只要接收到两个SSS就可以确定10ms的边界，达到了帧同步的目的。
由于SSS信号携带了小区组ID，跟PSS结合就可以获得物理层ID（CELL ID），这样就可以进一步得到下行参考信号的结构信息。
4)在获得帧同步以后就可以读取PBCH了，通过上面两步获得了下行参考信号结构，通过解调参考信号可以进一步的精确时隙与频率同步，同时可以为解调PBCH做信道估计了。
PBCH在子帧#0的slot #1上发送，就是紧靠PSS，通过解调PBCH，可以得到系统帧号和带宽信息，以及PHICH的配置以及天线配置。
系统帧号以及天线数设计相对比较巧妙: SFN（系统帧数）位长为10bit，也就是取值从0-1023循环。
在PBCH的MIB（master information block）广播中只广播前8位，剩下的两位根据该帧在PBCH 40ms周期窗口的位置确定，第一个10ms帧为00，第二帧为01，第三帧为10，第四帧为11。
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
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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。
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Page 8
OFDMA基本原理
OFDM符号的时频结构
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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
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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。
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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
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Page 19
OFDMA与CDMA接收机比较
OFDMA与CDMA接收机主要异同
LTE的几个物理层过程
SCH SCH
放在时隙的最后一个OFDM 符号上， 符号上， 把SCH放在时隙的最后一个 放在时隙的最后一个 那么， 的位置就保持固定了。 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。
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。 SSCH 5ms 1
时隙0 时隙10
小区初搜过程小区初搜过程随机接入随机接入过程过程上行时钟控制过程上行时钟控制过程功率控制过程功率控制过程22一上行时钟控制的目的一上行时钟控制的目的ltelte上行采用的是上行采用的是scscfdmafdma传输技术传输技术为保持为保持ueue上行信号之间的正交性必须上行信号之间的正交性必须保证各保证各ueue信号在接收机端的接收时钟一信号在接收机端的接收时钟一上行同步控制方法上行同步控制方法控制控制ueue采用不同的时间提前量采用不同的时间提前量tata使各ueue的信号基本同时到达的信号基本同时到达enodebenodeb
UE 0 RA Preamble assignment
eNB
1.基站根据此时的业务需求， 1.基站根据此时的业务需求， 给UE分配一个特定的preamble UE分配一个特定的preamble 序列。 2.UE接收到信令指示后，在特 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 preamble序列 3.基站接收到随机接入 3.基站接收到随机接入 preamble序列后，发送随机接 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。
LTE物理层过程 PPT
小区搜索及下行同步
❖ 同步信号得设计
▪ 3个PSS ▪ 168个SSS ▪ 时域位置 ▪ 频于位置 ▪ 序列设计
5
小区搜索及下行同步
❖ PSS
▪ 采用Zadoff-Chu序列; ▪ 时域位置在第3与第13个slot得第三个符号; ▪ 频于上映射到中间得62个子载波; ▪ 选用M值为29、34、25得三个根序列
功率控制
❖ h(n)就是一个随PUCCH格式而定得值,就是信道质量
信息得比特数,就是HARQ比特数。
▪ For PUCCH format 1,1a and 1b, h nCQI , nHARQ 0
▪ For PUCCH format 2, 2a, 2b and normal cyclic prefix
24
23
功率控制
❖ 下行功率分配
▪ eNB决定每个RE得下行发射能量 ▪ UE假定下行小区专用RS EPRS在整个下行系统带宽与所有
子帧上都就是不变得,直到接收到不同得小区专用RS功率信 息。 ▪ 下行参考信号EPRE可能来自于由高层给出得下行参考信号 发射功率参数Reference-signal-power。下行参考信号发射 功率定义为在整个系统带宽上所有承载了小区专属参考信号 得REs得线性平均功率。
如果正确检测,则将对应PDSCH中得传输块给高层,高层分析 后指示20-bit得UL-SCH grant
15
功率控制
❖ 上行功控
▪ 上行功控在移动通信系统中发挥着重要得作用
• 平衡达到QoS需求所需要得每bit发射能量及对其它用户 得干扰
• 最大化终端得电池寿命
▪ 上行功控要考虑得问题
• 无线传播信道得特性:PL、shadowing、fast fading • 用户间得干扰:包括本小区与邻小区
《LTE移动通信系统》课件第8章 物理层下行传输过程
是
P阶的预编码矩阵，i
0,1,..., M
ap sy m b
1
,
。 M
ap sy m b
M
lay er sy m b
西安电子科技大学
PDSCH传输过程
8.2.3 预编码 大延迟CDD按以下模式进行预编码：
y(0) (i)
x(0) (i)
W(i)
D(i)
U
y(P1) (i)
x(1) (i)
M M 2 M 2 layer
(0)
(1)
symb
symb
symb
x(3) (i) d (1) (2i 1)
表8.1 空间复用方式时的层映射
西安电子科技大学
PDSCH传输过程
8.2.2 层映射 下面给出的图8.3-图8.5是空间复用时发送方式为2：2、2：
3、2：4模式的层映射的具体实现。
d (0) (i) d (1) (i)
0 0 e j4i 4 0
0 0
0
e
j6i
4
西安电子科技大学
8.2.3 预编码
PDSCH传输过程
预编码矩阵W(i) 的值根据基站和用户码本配置进行选择。
当 P 2 (即基站侧两天线配置时)，按表8.4进行设置，表中L2
的空白栏表示标准还未完成或提供。对闭环空间复用模式，当 映射层为2时，不使用码本的索引0。
x(0) (i) x(1) (i) x(2) (i)
图8.4 空间复用方式为2：3模式的层映射
西安电子科技大学
8.2.2 层映射
PDSCH传输过程
串
d (0) (i) 并
转 换 串
d (1) (i) 并
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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。
36.302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 UE
Error
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36.212.和36.302.
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（36.211）；2、蓝色所示的复用与信道编码（36.212）；3、橙色所示的物理层测量（36.214）；以及物理层过程相关内容（36.213）。
四个部分的关系如图3所示。
物理信道与调制（36.211）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（36.212）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2、上行传输信道和物理信道的映射
表1和2就是212中的，是上/下行传输信道和物理信道的映射关系。
在我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。
要加扰，调制预处理，资源映射等。
下行可能用MIMO，所以要分层。
当然不同的物理信道的处理过程会不一样。
比如调制方式一般有QPSK、16QAM和64QAM。
但是不同物理信道可用的调制方式不
一样。
一般而言，控制信道需要高的准确率，会用低阶的调制。
这些内容在211中有详细介绍。
211涉及的内容非常多，如果考虑MIMO的话就更多。
这部分可能需要很多人力来实现。
图4、下行物理信道处理流程
图5、上行物理信道处理流程
2、212复用与信道编码：该部分包括图1中的蓝色部分。
复用可以理解成逻辑信道与物理信道的映射，表1和2就是部分映射关系。
在212中的信道可以视为逻辑信道，也有很多种，表1和2的左半边就是不同逻辑信道的简称，不同的逻辑信道信道编码方案不一样。
如表3和表4所示。
另外不同的逻辑信道处理流程也不一样，比如用于控制的逻辑信道UCI只要信道编码就行，不会需要分段，码块级联等过程。
相对而言，信道编码的方案比较成熟了，可以参考别人的程序。
如果信道编码要自己编还是比较麻烦的。
表3、传输信道使用的信道编码方案和编码速率
表4、控制信道使用的信道编码方案和编码速率
3、214物理层测量：该部分包括图1中的橙色部分。
这部分没什么好说的，需要UE测量RSRP\RSSI\RSRQ等，需要eNodeB测量RS Tx power。
3、213物理层过程：该部分包括同步过程、功率控制、随机接入过程、物理层上（下）行共享（控制）信道过程。
主要是特殊逻辑信道和特殊物理信道的相关处理。
以上是我的浅显认识，供大家参考。
具体内容还得看相关的协议。
与OFDM相关的参数我总结有：
1、信道编码方案如表3和4所示。
2、调制（星座映射）方案有QPSK\16QAM\64QAM。
可以根据码率不同细分。
3、载波间隔15K，最小TTI是1ms，帧结构有FDD和TDD的。
4、支持的带宽:1.4M,3M,5M,10M,15M,20M。
分别有6，15，25，50，75，100
个资源块。
每个资源块180k，持续一个时隙0.5ms
5、CP长度：常规4.6875微秒，扩展16.67微秒
实际做系统过程中遇到的参数将非常多。
那个只有在协议中去找了。