3、LTE物理层协议与过程
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物理层协议分析001_同步过程
L TE 物理层协议分析——同步过程本文主要分析物理层的同步过程，其主要源于协议TS36.213。
一、概述同步过程用于保证UE 与ENB 之间的上行链路的时间和频率的同步。
同步过程主要分为两类场景：一是入网场景下的同步，此时UE 通过PSS 和SSS 完成下行链路的同步，通过PRACH 和TA 命令（RAR 中）完成上行链路链路的同步；二是在网场景下的同步，此时UE 通过PSS 和SSS 信号维护下行链路的同步，通过PRACH 、DMRS/SRS 和TA 命令（RAR 或其他PDSCH 数据中）维护上行链路的同步。
需要特别注意的是，在网场景下若无上行数据传输，允许ENB 和UE 之间的上行链路不同步——即上行同步只在有上行数据传输时才被需要。
二、上行链路同步过程TA （Time Advanced ）命令指示了上行所有信道和信号的发送时间提前量，用于支持所有UE 发送的上行信号能够同时到达eNodeB ，以便eNodeB 正确接收上行信号。
eNodeB 通过MAC 层的MCE 或RAR 数据单元将TA 信息以TA Command 的形式发送给UE ，TA Command 表示发送时间提前量的基本单位为16Ts 。
物理层不提供相关控制字段接口。
因此，严格意义来讲，TA 并非无线传输资源，但却决定了UE 发送的上行信号是否能够正确接收。
TA 基于上行参考信号（DMRS 、SRS 和PRACH ）测量得到，如下图1-1所示， UEENB DMRS(PUSCH)/SRS/PRACHObtain the transmissiondelay by measuring SRSand DMRS MCE_TA/RARPUSCHDetermine the timeadvanced of transmittingPUSCH by MCE_TA图1-1 TA 分配示意图其中RAR 下发的TA Command 为绝对TA 命令，即UE 发送上行信号的绝对提前时间，长度11bit ；MCE_TA 下发的TA Command 为相对TA 命令，即UE 发送上行信号相对于上一次发送时刻的提前时间，此时绝对提前时间为N TA,new = N TA ,old + (TA −31)×16。
(DT)LTE物理层协议
• 特殊子帧由DwPTS，GP以及UpPTS构成，总长度为1ms
– 5ms切换周期配臵时子帧1和子帧6用作特殊子帧 – 10ms切换周期配臵时子帧1用作特殊子帧 – UpPTS之后的第一个常规子帧只能用于上行传输
• 可以通过配臵不同的时隙比例以及DwPTS/GP/UpPTS的长度，保 证与TD-SCDMA的共存
下行多天线技术
下行小区间干扰减轻
总结
关键技术研究室基础培训系列
One downlink slot Tslot
下行时隙结构和物理资源
DL N symb
OFDM symbols
DL RB k N RB N sc 1
Resource block DL RB N symb N sc resource elements
关键技术研究室基础培训系列
LTE design goals (cont.)
• Latency – C-plane：<50-100 ms – U-plane：< 10 ms from UE to server • Mobility – Optimized for low speeds(<15km/h) – High performance at speeds up to 120km/h – Maintaining link at speeds up to 350km/h • Coverage – Full performance up to 5km – Slightly degradation 5km-30km – Operation up to 100km should not be precluded by standard
RB N sc
DL N symb
12 24
LTE物理层协议分析005_随机接入过程
2个TTI
图1-4 RAR 接收窗口示意图 k2 与 RAR 中的 UL delay 字段相关，其若为 0，k2 需要保证不小于 6ms；否者，k2 取值 需要保证 MSG3 在 RAR 之后的第一个 U 帧上传输。 如果收到的 RAR 中不包含本 UE 的响应信息或有收到的 RAR，UE 需要重发 preamble， 记重发 MSG 1（preamble）的时间间隔记为 k3。 对于第一种情况，k3 表示收到 RAR 到重发 MSG 1（preamble）的时间间隔，需要小于 5ms；对于第二种情况，k3 表示 RAR 窗超时到重发 MSG 1（preamble）的时间间隔，需要 小于 4ms。 注： 除入网过程外， ENB 还可通过 PDCCH order 指示 UE 主动发起随机接入， PDCCH order 承载在 PDCCH 上，使用 CRNTI 加扰，固定使用 DCI 1A 格式。
TPC 命令对应功控中的 δ msg 2 ，含义如下表 1-2， 表1-2 RAR 中的 TPC 命令 TPC Command 0 1 2 3 4 5 6 7 Value (in dB) -6 -4 -2 0 2 4 6 8
（本文完） 本系列文档针对 LTE 物理层相关协议进行分析，力求使用图表示例等方式更好地分析协议 内容， 追溯协议背后的设计思想。 主要涉及的协议为 3GPP， TS36.201、 TS36.211、 TS36.212、 TS36.213 和 TS36.300，参考协议版本为 R13。 本文档纯属自我学习总结，只做学习交流用途！ Pilot lb19861022@
*1
三、RRC Signal 的发送和接收
ENB 可以通过下发 RRC Signal 指示 UE 在目标小区主动发起随机接入。其承载在 PDSCH 上，物理层不识别。
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。
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
LTE物理层协议书(doc 93页)
4.13 信道估计4.13.1 信道估计简介1.有哪些信道估计方法 (1) 盲估计与半盲估计(2) 基于导频的信道估计（3）基于训练序列的信道估计2.信道估计的作用(1)抵抗衰落，用估计结果来抵消各个子信道衰落的影响，从而在接收端获得正确的解调。
(2)在OFDM无线通信系统中一般采用多进制调制方式，如MQAM调制方式，这就需要在接收端进行相干解调。
由于无线信道的传输特性是随时间变化的，因此相干解调就要用到信道的瞬时状态信息，所以在系统接收端需要进行信道估计，以获得无线信道的瞬时传输特性(3)信道估计还可以用来纠正频率偏移造成的信号正交性的破坏(4)对于结合MIMO技术的OFDM系统来说，空时检测或空时解码一般要求己知信道状态信息，因此这时的信道估计及估计的准确性就尤为重要(5)对于闭环系统，如OFDM自适应调制系统、MIMO一OFDM自适应调制系统、结合信道信息采用改进空时编码发射机的MIMO系统等，发射机端同样要求得到信道状态信息3.各种方法的基本原理及准则原理（1）盲估计：不需要发送辊发送特殊的训练序列，但是接收须接收到足够多的数据符号，以得到可靠的信道估计，但有很大的处理延时。
（2）基于导频：发送端适当位置插入导频，接收端利用导频恢复出导频位置的信道信息，然后利用某种处理手段(如内插、滤波、变换等)获得所有时段的信道信息。
准则 (1) 最小平方误差准则(Least Square error law，LS)(2)最小均方误差( Minimum Mean Square Errorlaw，MMSE)（3）最大似然准则主要用于盲估计4.依据各种方法使用条件及优缺点来确定选用何种估计方法（1）盲估计：优点盲估计可以大大提高系统的传输码率。
缺点：很大的处理延时（2）基于训练序列和导频的信道估计比较成熟经过考虑我们选定基于导频和基于训练序列的信道估计算法OFDM系统的数学模型信道估计就是通过已知导频的X和接收信号Y根据某种准则先求导频处信道的频率响应H。
lte物理层处理过程
lte物理层处理过程
LTE（Long Term Evolution）是一种无线通信技术，其物理层处理过程是整个LTE系统中非常重要的一部分。
物理层处理过程涉及到无线信号的调制、多路复用、功率控制、信道编码等一系列操作，以确保数据的可靠传输和高效利用无线资源。
首先，在LTE系统中，物理层处理过程涉及到信号的调制和多路复用。
LTE系统采用正交频分复用（OFDM）技术，通过将数据分割成多个子载波并进行调制，以实现高速数据传输。
同时，多路复用技术将多个用户的数据同时传输到同一个频段上，提高了频谱的利用率。
其次，在物理层处理过程中，功率控制是非常重要的一环。
LTE 系统通过动态功率控制技术，根据用户的信道质量和距离，调整发射功率，以确保信号的覆盖范围和质量。
这样可以有效减少干扰，提高系统的容量和覆盖范围。
另外，信道编码也是物理层处理过程中的关键环节。
LTE系统采用了Turbo码和LDPC码等高效的编码技术，通过对数据进行编码和交织，提高了信道的抗干扰能力和纠错性能，从而保证了数据传
输的可靠性。
除此之外，物理层处理过程还涉及到天线技术、信道估计和均衡等方面。
LTE系统采用了MIMO技术，通过多天线传输和接收，提高了系统的频谱效率和容量。
同时，信道估计和均衡技术可以有效抑制多径干扰，提高信号的质量和覆盖范围。
总之，LTE物理层处理过程是一个复杂而精密的系统工程，涉及到调制、多路复用、功率控制、信道编码等多个方面。
通过这些处理过程，LTE系统可以实现高速数据传输、广覆盖和高可靠性，为用户提供了更加丰富和便捷的无线通信体验。
LTE帧结构和协议10512
LTE帧结构和协议10512LTE（Long Term Evolution，即长期演进）是第四代移动通信技术，其帧结构和协议是保证数据传输效率和可靠性的基础。
本文将介绍LTE的帧结构和协议，涵盖以下内容：1.帧结构2.物理层协议3.链路层协议4.网络层协议1.帧结构：在LTE中，常用的帧结构有1毫秒（ms）和0.5毫秒（ms）两种。
1毫秒帧结构通常用于下行链路，0.5毫秒帧结构通常用于上行链路。
每个子帧内部的OFDM符号，则是由12个正交频分复用（OFDM）符号和2个导频符号组成。
2.物理层协议：2.1小区搜寻过程LTE终端设备在连入网络之前，需要执行小区搜寻过程。
该过程包括寻找小区、同步小区、测量与探测等步骤。
2.2建立连接在建立连接过程中，LTE终端设备需要与基站进行初始接入，共享小区信息并进行系统分配。
2.3传输信道LTE中的传输信道分为控制信道和数据信道，其中控制信道用于传输控制信息，数据信道用于传输用户数据。
常用的控制信道有物理下行共享信道（PDSCH）和物理随机接入信道（PRACH），常用的数据信道有物理上行共享信道（PUSCH）和物理下行共享信道（PDSCH）。
3.链路层协议：3.1链路建立链路建立过程中，UE（User Equipment，用户设备）与eNodeB （Evolved Node B，演进基站）进行协商，建立信道的分配与配置。
3.2链路保持链路保持过程中，UE与eNodeB之间的数据传输保持稳定。
3.3链路释放链路释放过程中，UE与eNodeB之间的连接被终止。
4.网络层协议：4.1 移动接入层协议（Mobile Access Layer Protocol，MAP）MAP协议用于LTE终端设备与核心网络之间进行通信，包括位置管理、移动性管理和呼叫控制等功能。
4.2 会话管理协议（Session Management Protocol，SMP）SMP协议用于建立和维护终端设备之间的会话，包括会话建立、会话维持和会话释放等功能。
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,3gpp,物理层协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除lte,3gpp,物理层协议篇一：lte协议对照表规范编号射频系列规范ts36.101规范名称内容更新时间ue无线发送和接收描述Fdd和tdde-08-oct-20xxutRaue的最小射频（RF）特性ts36.104bs无线发送与接收描述e-utRabs在成对频谱和非成对频谱的最小RF特性30-sep-20xxts36.106Fdd直放站无线发送与接收描述Fdd直放站的射频要求和基本测试条件30-sep-20xxts36.113bs与直放站的电磁兼容包含对e-utRa基站、直放站和补充设备的电磁兼容（emc）评估01-oct-20xxts36.124移动终端和辅助设备的电磁兼容的要求建立了对于e-utRa终端和附属设备的主要emc要求，保证不对其他设备产生电磁干扰，并保证自身对电磁干扰有一定的免疫性。
定义了emc测试方法、最小性能要求等01-oct-20xxts36.133支持无线资源管理的要求描述支持Fdd和td08-oct-20xxde-utRa的无线资源管理需求，包括对e-utRan和ue测量的要求，以及针对延迟和反馈特性的点对点动态性和互动的要求ts36.141bs一致性测试描述对Fdd/tdde-utRa基站的射频测试方法和一致性要求30-sep-20xxts36.143Fdd直放站一致性测试描述了Fdd直放站的一致性规范，基于36.106中定义的核心要求和基本方法，对详细的测试方法、过程、环境和一致性要求等进行详细说明01-oct-20xxts36.171支持辅助全球导航卫星系统(a-gnss)的要求描述了基于ue和ue辅助Fdd或tdd的辅助全球导航卫星系统终端的最低性能21-jun-20xxts36.307ue支持零散频段的要求定义了终端支持与版本无关频段时所要满足的要求。
04-oct-20xx物理层系列规范ts36.201物理层——总体描述物理层综述协议，主要包括物理层在协议结构中的位置和功能，包括物理层4个规范36.211、36.212、36.213、36.214的主要内容和相互关系等ts36.211物理信道和调制主要描述物理层信道和调制方法。
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完整信令流程
LTE完整信令流程LTE（Long Term Evolution）是一种高速无线通信技术，具有高速传输、低延迟和高效能的优点。
其完整的信令流程可以分为以下几个步骤：1. 初始接入过程（Initial Access Procedure）：首先，用户设备（UE）通过寻呼消息（Paging）或广播消息（Broadcast）接收到小区的系统信息，以确定附近的LTE基站。
然后，UE选择一个小区，并发送随机接入信令（Random Access Preamble）到该小区。
基站收到该信令后，分配一个随机接入响应（Random Access Response），其中包含一个预定信道号（Preamble ID）和一个调度计时延迟（Timing Advance）参数。
最后，UE使用该信道与基站建立物理层协议连接。
2. 随机接入过程（Random Access Procedure）：在建立了物理层协议连接之后，UE发送一个带有预定信道号的接入请求（Access Request）消息，以请求分配一个随机接入标识（Random Access ID）。
基站收到该消息后，进行随机接入控制过程，决定是否接受该请求。
如果接受该请求，基站发送随机接入响应（Random Access Response）消息，包含一个随机接入标识。
UE接收到该响应消息后，回复一个接入确认（Access Accept）消息，以确认接入过程的完成。
3. 安全性协商（Security Negotiation）：4. 建立承载（Bearer Establishment）：5. 数据传输（Data Transfer）：在建立承载之后，UE和基站之间可以进行数据传输。
UE发送数据传输请求（Data Transfer Request）消息，其中包含要发送的数据以及相关的传输参数。
基站收到该请求后，进行调度过程，将待发送的数据按照合适的调度方式分配给UE。
然后，基站发送数据传输告示（DataTransfer Indication）消息，通知UE可以开始接收数据。
第三章LTE系统原理
LTE 物理层架构
下行链路物理信号处理流程
3.调制(Modulation Mapping) 基站对经过加扰后的数据流进行 QPSK, 16QAM 或 64QAM 的数字调制， 将TB的信号数据流根据当前调制方式映射到相应的星座图上形成复数 据符号(Symbol)
LTE 物理层架构
下行链路处理流程
LTE 物理层架构
下行物理信道处理流程
LTE 物理层架构
下行链路物理信号处理流程
1. 对每个传输块进行 CRC 校验,信道编码,速率匹配处理。 2.加扰(scrambling)
位同步：
通过扰码使得基站之间的干扰信号随机化(各基站有不同的扰码序列) 以破坏长连0或长连1序列，以便提取时钟保持同步，
RB ( Resource Block) 业务信道的资源单位 • 时域上为1个时隙，含6（扩展CP）
个或7（常规CP）个OFDM符号 • 频域上为12个子载波，每个子载波
15kHz，故共180kHz
频率/子载波（序号k）
l=0 k=0
时间/OFDM符号（序号l）
LTE 物理层架构
物理资源概念
注：实际占有的带宽、资源块少，这是由于用来做保护了，两侧留了一些保护
LTE接口协议
LTE 物理层架构
信道带宽不同配置：E-UTRA的物理层将支持多种不同的系统带宽,包括 1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz
支持多种频段，从700MHz到2.6GHz（协议还在更新中，部分频段的支持情 况可能会有所变动）
多址方案一般是无线通信系统的核心技术。LTE的多址方案在下行方向上采用 基于循环前缀(CP)的正交频分复用OFDM；在上行方向上采用基于循环前缀 的单载波频分多址SC-FDMA，优点是能够控制发送信号峰均比，降低对移动 台射频单元的要求，且省电。
【【【【LTE学习笔记】】】】
TD-LTE无线帧结构TD-LTE无线帧特殊时隙TD-LTE上下行配比方式TD-LTE特殊子帧配比LTE物理层过程LTE物理层过程TD-LTE关键技术频域多址技术——OFDMA/SC-FDMALTE多址技术的要求更大的带宽和带宽灵活性●随着带宽的增加，OFDMA信号仍将保持正交，而CDMA 的性能容易受到多径的影响。
●在同一个系统，OFDMA可以灵活处理多种系统带宽。
扁平化架构当分组调度的功能位于基站时，可以利用快速调度、包括频域调度来提高小区容量。
频域调度可通过OFDMA实现，而CDMA无法实现。
便于上行功放的实现SC-FDMA相比较OFDMA可以实现更低的峰均比, 有利于终端采用更高效率的功放。
简化多天线操作OFDMA相比较CDMA实现MIMO容易。
OFDM基本思想OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用，是一种多载波传输方式。
多载波传输，即使用多个载波并行传输数据，是相对于单载波传输而言的。
1.把一串高速数据流分解为若干个低速的子数据流——每个子数据流将具有低得多的速率；2.将子数据流放置在对应的子载波上；3.将多个子载波合成，一起进行传输。
OFDM将频域划分为多个子信道，各相邻子信道相互重叠，但不同子信道相互正交，这样可以最大限度地利用频谱资源。
LTE OFDM时频结构循环前缀（CP）多径效应保护间隔子载波间干扰循环前缀OFDM系统框图加入循环前缀，要牺牲一部分时间资源，降低了各个子载波的符号速率和信道容量，优点就是可以有效的抗击多径效应。
峰均比在时域上，OFDM信号是Ｎ路正交子载波信号的叠加，当这Ｎ路信号按相同极性同时取最大值时，OFDM信号将产生最大的峰值。
该峰值信号的功率与信号的平均功率之比，称为峰值平均功率比，简称峰均比(PAPR)。
在OFDM系统中，PAPR与Ｎ有关，Ｎ越大，PAPR的值越大，Ｎ=1024时，PAPR 可达30dB。
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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
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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
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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
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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
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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
Channel Bandwidth [MHz]
信道带宽与传输带宽配置有如下对应关系：
信道带宽 传输带宽配置（ RB数目） 1.4 6 3 15 5 25 10 50 15 75 20 100
Channel edge
PDCCH格式 0 1 2 3 CCE个数 1 2 4 8 REG个数 9 18 36 72 PDCCH比特数目 72 144 288 576
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TD-LTE
PDSCH/PMCH介绍
PDSCH用于承载Unicast数据信息
没有专用导频时，按照PBCH同样的端口映射 Port 组合{0} {0,1} {0,1,2,3} 发射专用导频时，按照port 5 映射 PDSCH资源分配优先级最低，只能占用其他信道/信号不用的RB
资源单元组 (REG)
控制区域中RE集合，用于映射下行控制信道 每个REG中包含4个数据RE
控制信道单元（CCE）
36RE，9REG组成
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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
LTE物理层过程
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TD-LTE
下行物理信道
PBCH：物理广播信道 调制方式：QPSK
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
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TD-LTE
目录
LTE物理层概述
概述 信道带宽 双工方式与帧结构 物理资源概念
PHICH长度 非MBSFN子帧 TDD中子帧1和子帧6 常规 扩展 1 2 所有其他情况 1 3 MBSFN子帧 混合载波承载MBSFN 1 2
具体频域位置取决于 - 小区id - PHICH group序号- 所在OFDM符号中的REG数目 - 以及PHICH扩展长度的大小 24
PHICH扩展长度为2的子帧 PHICH扩展长度为3的子帧
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TD-LTE
PHICH介绍
PHICH用于承载HARQ应答信息 多个PHICH叠加之后可以映射到同一个PHICH group，一个PHICH group 对应12个RE PHICH group的物理资源映射
PHICH长度分为两个等级，其所占用的OFDM符号个数如下表所示 一个PHICH group由3部分组成，分别映射到一个REG上
Transmission Bandwidth Configuration [RB] Transmission Bandwidth [RB]
C
Resource block
Active Resource Blocks
DC carrier (downlink only)
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TD-LTE
目录
LTE物理层概述
Nc subcarriers 72 subcarriers
FS1，常规CP
FS2，常规CP
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TD-LTE
同步信号序列
下行物理信号（3）
(2)
主同步信号使用Zadoff-Chu序列； 辅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； • 共有168组SSS序列，与小区ID组序号 一一对应
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=5l=0 l=5 l=0
R1 l=5l=0
R1 l=5
R0 Four antenna ports R0 R0
R0
R0
R1
R1
Reference symbols on this antenna port
R0 l=0
R0 l=6l=0 l=6 l=0
R1 l=6l=0
R1 l=6
R0 Four antenna ports R0 R0
R0
R1
R1
R2
R3
R1
R1
R2
R3
R0
R0
R1
R1
R2
R3
R0 l=0
R0 l=6l=0
TD-LTE
LTE物理层协议与技术
北京阿法迪信息技术研究中心
TD-LTE
目录
LTE物理层概述
概述 信道带宽 双工方式与帧结构 物理资源概念
LTE物理层信道与信号 LTE物理层过程
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TD-LTE
物理层概述
LTE物理层的多址方案：下行采 用OFDM,上行采用SC-FDMA
支持频分双工（FDD）和时分双
LTE物理层信道与信号 LTE物理层过程
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TD-LTE
资源单元 (RE)
物理资源概念
对于每一个天线端口，一个OFDM或者 SC-FDMA符号上的一个子载波对应的一个 单元叫做资源单元；
资源块 (RB)
一个时隙中，频域上连续的宽度为 180kHz的物理资源称为一个资源块；
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TD-LTE
物理资源概念
Nc subcarriers 72 subcarriers
PBCH
常规CP扩展CP来自22TD-LTEPCFICH介绍
PCFICH用于指示在一个子帧中传输PDCCH所使用的OFDM个数
CFI：2bit信息 1/16编码，QPSK调制 PCFICH映射到控制区域的第一个OFDM符号上的4个REG上 第一个REG的位置取决于小区id 4个REG之间相差1/4带宽
概述 信道带宽 双工方式与帧结构 物理资源概念
LTE物理层信道与信号 LTE物理层过程
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TD-LTE
FDD:
双工方式
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 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与FDD的差别在于终端不允许同时进行信号的发送与接收，即H-FDD基 站与FDD基站相同，但是H-FDD终端相对FDD终端可以简化，只保留一套收发信 机并节省双工器的成本。
odd-numbered slots
even-numbered slots
odd-numbered slots
TD-LTE
小区专用参考信号
R0 One antenna port R0 R0 R0
下行物理信号（5）
扩展CP
R0
R0
R0 l=0
R0 l=5l=0 l=5
Resource element (k,l) R0 Two antenna ports R0 R0 R0 R1 R1
even-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 1
even-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 2
主要特征
工（TDD）两种模式
基于分组交换思想，使用共享信 道
支持多输入多输出（MIMO）传 输
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TD-LTE
主要功能
传输信道的错误检测，并向高层提供指示 传输信道的纠错编码/译码 HARQ软合并 编码的传输信道向物理信道映射
物理层主要 功能
物理信道功率加权 物理信道调制与解调 频率与时间同步 无线特征测量，并向高层提供指示 MIMO天线处理 射频处理（ 射频相关规范）
TD-LTE
PDCCH介绍