LTE筆記(自己在某公司整理的)

1、LTE初學(xué)筆記邏輯、傳輸、物理信道邏輯、傳輸、物理信道映射邏輯信道定義傳送信息的類型，這些數(shù)據(jù)流是包括所有用戶的數(shù)據(jù)。 傳輸信道是在對(duì)邏輯信道信息進(jìn)行特定處理后再加上傳輸格式等指示信息后的數(shù)據(jù)流。 物理信道是將屬于不同用戶、不同功用的傳輸信道數(shù)據(jù)流分別按照相應(yīng)的規(guī)則確定其 載頻、擾碼、擴(kuò)頻碼、開(kāi)始結(jié)束時(shí)間等進(jìn)行相關(guān)的操作，并在最終調(diào)制為模擬射頻信號(hào)發(fā)射出去；不同物理信道上的數(shù)據(jù)流分別屬于不同的用戶或者是不同的功用。 下行信道映射關(guān)系 上行信道映射關(guān)系對(duì)于上行來(lái)說(shuō)，邏輯信道公共控制信道CCCH、專用控制信道DCCH以及專用業(yè)務(wù)信道DTCH都映射到上行共享信道UL-SCH，對(duì)應(yīng)的物理信道為PUSC

2、H。上行傳輸信道RACH對(duì)應(yīng)的物理信道為PRACH。對(duì)于下行來(lái)說(shuō)，邏輯信道尋呼控制信道PCCH對(duì)應(yīng)的傳輸信道為PCH，對(duì)應(yīng)物理信道為PDSCH承載；邏輯信道BCCH映射到傳輸信道分為兩部分，一部分映射到BCH，對(duì)應(yīng)物理信道PBCH，主要是承載MIB（MasterInformationBlock）信息，另一部分映射到DL-SCH，對(duì)應(yīng)物理信道PDSCH，承載其它系統(tǒng)消息。CCCH、DCCH、DTCH、MCCH (Multicast Control Channel)都映射到DL-SCH，對(duì)應(yīng)物理信道PDSCH。MTCH (Multicast Traffic Channel)承載單小區(qū)數(shù)據(jù)時(shí)映射到D

3、L-SCH，對(duì)應(yīng)物理信道PDSCH。承載多小區(qū)數(shù)據(jù)時(shí)映射到MCH，對(duì)應(yīng)物理信道PMCH。物理信道簡(jiǎn)介物理信道：對(duì)應(yīng)于一系列RE的集合，需要承載來(lái)自高層的信息稱為物理信道；如PDCCH、PDSCH等。物理信號(hào)：對(duì)應(yīng)于物理層使用的一系列RE，但這些RE不傳遞任何來(lái)自高層的信息，如參考信號(hào)(RS)，同步信號(hào)。下行物理信道：PDSCH: Physical Downlink Shared Channel(物理下行共享信道) 。主要用于傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，也可以傳輸信令。UE之間通過(guò)頻分進(jìn)行調(diào)度，  PDCCH: Physical Downlink Control Channel(物理下行控制信道)。

4、承載導(dǎo)呼和用戶數(shù)據(jù)的資源分配信息，以及與用戶數(shù)據(jù)相關(guān)的HARQ信息。  PBCH: Physical Broadcast Channel(物理廣播信道)。承載小區(qū)ID等系統(tǒng)信息，用于小區(qū)搜索過(guò)程。  PHICH: Physical Hybrid ARQ Indicator Channel(物理HARq指示信道) ，用于承載HARP的ACK/NACK反饋。  PCFICH: Physical control Format Indicator Channel(物理控制格式指示信道)，用于承載控制信息所在的OFDM符號(hào)的位置信息。  PMCH: Physica

5、l Multicast channel(物理多播信道)，用于承載多播信息下行物理信號(hào)：RS(Reference Signal)：參考信號(hào)，通常也稱為導(dǎo)頻信號(hào)； LTE中定義了多種參考信號(hào)，下行和上行都有，其中最重要的小區(qū)參考信號(hào)CRS。CRS在LTE空中接口的地位，相當(dāng)于WCDMA的導(dǎo)頻信號(hào)。CRS與導(dǎo)頻信號(hào)的最大區(qū)別是CRS不連續(xù)發(fā)射，而且均勻分布在各個(gè)子載波上。CRS的強(qiáng)度稱為RSRP，質(zhì)量稱為RSRQ。SCH(PSCH,SSCH)：同步信號(hào)，分為主同步信號(hào)和輔同步信號(hào)； 上行物理信道：   PRACH: Physical Random Access Chan

6、nel(物理隨機(jī)接入信道) 承載隨機(jī)接入前導(dǎo)   PUSCH: Physical Uplink Shared Channel(物理上行共享信道) 承載上行用戶數(shù)據(jù)。         PUCCH: Physical Uplink Control Channel(物理上行共享信道) 承載HARQ的ACK/NACK，調(diào)度請(qǐng)求，信道質(zhì)量指示等信息。上行物理信號(hào)：RS：參考信號(hào)；下行信道處理信道處理需要經(jīng)過(guò)加擾、調(diào)制、層映射、預(yù)編碼、RE映射、生成OFDM符號(hào)等幾個(gè)步驟，見(jiàn)如下圖所示： 

7、0;  l    加擾 編碼bit的加擾，加擾將不改變bit速率l       調(diào)制 將加擾bit調(diào)制為復(fù)值符號(hào)（BPSK、QPSK、16QAM或64QAM將數(shù)據(jù)流）l      層映射 將復(fù)值調(diào)制符號(hào)映射到若干傳輸層。調(diào)制后的符號(hào)可以經(jīng)過(guò)一層或多層傳輸，多層傳輸包括多層復(fù)用傳輸和多層分集傳輸，分別對(duì)應(yīng)不同的處理方式l       預(yù)編碼 對(duì)傳輸層的復(fù)值符號(hào)

8、預(yù)編碼到天線口。對(duì)單天線，多天線復(fù)用、多天線分集進(jìn)行不同的處理，決定每天線的符號(hào)量，預(yù)編碼是多天線系統(tǒng)中特有的自適應(yīng)技術(shù)l       RE映射 映射到具體的物理資源單元。對(duì)每個(gè)REk,l按照先遞增k，后遞增l的方式映射，被其他信息占用的RE均不能映射。l       生成OFDM符號(hào) 生成每個(gè)天線口的OFDM符號(hào)物理信道配置（圖中“RB專用導(dǎo)頻信道”實(shí)為“RB專用導(dǎo)頻分布圖”）PDSCH配置PDSCH (物理下行共享信道)主要用于傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，也可以傳輸

9、信令。UE在接收PDSCH之前要在每個(gè)子幀監(jiān)控PDCCH信道，并根據(jù)PDCCH信道的DCI（Downlink Control Information）格式解析資源分配域來(lái)獲得PDSCH的實(shí)際資源分配情況。每一條PDCCH信道的資源分配域包括兩部分：類型域(type field)和實(shí)際資源分配信息。由于PDCCH存在三種資源分配類型：Type0，Type1和Type2。所以PDSCH資源分配方式包括Type0、Type1和Type2三種方式。Type0的資源分配方式：UE的資源分配以RBG(Resource Block Group)為單位，使用Bitmap指示分配給被調(diào)度UE的資源組。組的大小與

10、系統(tǒng)帶寬有關(guān)，如下表所示：分配示例如下圖所示：Type1的資源分配方式：使用Bitmap指示一個(gè)資源塊集合中分配給被調(diào)度UE的物理資源塊，該資源塊為P個(gè)資源塊中的一個(gè)，其中P與系統(tǒng)帶寬有關(guān)，取值如上表所示：下圖是Type1資源分配的一個(gè)示例。Type2的資源分配方式：根據(jù)在相應(yīng)的PDCCH上帶有的1bit標(biāo)志，決定虛擬資源塊與物理資源塊之間的映射關(guān)系。物理資源塊的分配可以在一個(gè)資源塊組到整個(gè)系統(tǒng)帶寬之間變化。包括LVRB(Localized Virtual Resource Block)連續(xù)分配RB和DVRB(Distributed VRB)跳頻分配RB兩種分配方式。下圖是一個(gè)分配示例。PUS

11、CH配置PUSCH (物理上行共享信道)主要用于承載上層數(shù)據(jù)信息。PUSCH處理過(guò)程包括加擾、調(diào)制比特?cái)?shù)據(jù)映射、DFT變換處理、映射復(fù)數(shù)據(jù)到分配的時(shí)頻域資源、IFFT變換處理生成時(shí)域信號(hào)等過(guò)程，見(jiàn)下圖所示：下圖給出上行各信道的時(shí)頻結(jié)構(gòu)圖。SCH配置SCH(同步信道)Ø 不同的同步信號(hào)來(lái)區(qū)分不同的小區(qū)，包括PSS和SSS。Ø P-SCH(主同步信道）：符號(hào)同步，符號(hào)timing對(duì)準(zhǔn)，部分Cell ID檢測(cè),頻率同步，3個(gè)小區(qū)ID.Ø S-SCH（輔同步信道）：幀同步，CP長(zhǎng)度檢測(cè)和Cell group ID檢測(cè)，168個(gè)小區(qū)組ID.因此捕獲了主同步信號(hào)和輔同步信號(hào)就

12、可以獲知物理層小區(qū)ID信息，同時(shí)得到系統(tǒng)的定時(shí)同步和頻率同步信息。在頻域上占用中間的6個(gè)RB，共72個(gè)子載波（62個(gè)RB傳同步信號(hào)，兩邊各留5個(gè)RB做保護(hù)帶）。P-SCH在時(shí)域上占用0號(hào)和5號(hào)子幀第一個(gè)slot的最后一個(gè)Symbol，S-SCH占用0號(hào)和5號(hào)子幀第一個(gè)slot的倒數(shù)第二個(gè)Symbol。（待定待定待定待定待定待定待定待定）下行同步PCI概述LTE系統(tǒng)提供504個(gè)物理層小區(qū)ID(即PCI)，和TD-SCDMA系統(tǒng)的128個(gè)擾碼概念類似。網(wǎng)管配置時(shí)，為小區(qū)配置0503之間的一個(gè)號(hào)碼即可。小區(qū)ID獲取方式在TD-SCDMA系統(tǒng)中，UE解出小區(qū)擾碼序列（共有128種可能性），即可獲得該小

13、區(qū)ID。LTE的方式類似，不同的是UE需要解出兩個(gè)序列：主同步序列（PSS，共有3種可能性）和輔同步序列（SSS，共有168種可能性）。由兩個(gè)序列的序號(hào)組合，即可獲取該小區(qū)ID。主同步信號(hào)是長(zhǎng)度為62的頻域Zadoff-Chu序列的3種不同的取值，主同步信號(hào)的序列正交性比較好；輔同步信號(hào)是10ms中的兩個(gè)輔同步時(shí)隙（0和5）采用不同的序列，168種組合，輔同步信號(hào)較主同步信號(hào)的正交性差，主同步信號(hào)和輔同步信號(hào)共同組成504個(gè)PHY_CELL_ID碼。根據(jù)協(xié)議36 211 ，LTE的PHY_CELL_ID是由主同步信號(hào)（NID(2)）和輔同步信號(hào)（NID(1)）組成， PCI的計(jì)算公式： NID

14、cell=3NID(1)+NID(2) 其中NID(1)取值為0167 ，NID(2)取值為02； 配置原則因?yàn)镻CI直接決定了小區(qū)同步序列，并且多個(gè)物理信道的加擾方式也和PCI相關(guān)，所以相鄰小區(qū)的PCI不能相同以避免干擾。 PBCH配置PBCH(廣播信道)Ø 頻域：對(duì)于不同的帶寬，都占用中間的1.08MHz （72個(gè)子載波）進(jìn)行傳輸Ø 時(shí)域：映射在每個(gè)5ms 無(wú)線幀的subframe0里的第二個(gè)slot的前4個(gè)OFDM符號(hào)上（時(shí)域位置是5MS還是10MS,待確定）Ø 周期：PBCH周期為40ms，每10ms重復(fù)發(fā)送一次，終端可以通過(guò)4次中的任一次接收解調(diào)出BCH

15、廣播消息：MIB&SIBPCFICH & PHICH配置PCFICH(物理層控制格式指示信道) Ø 指示PDCCH的長(zhǎng)度信息（1、2或3）【即動(dòng)態(tài)的指示在一個(gè)子幀中有幾個(gè)OFDM符號(hào)(取值范圍1,2,3)用于PDCCH信道傳輸】，在子幀的第一個(gè)OFDM符號(hào)上發(fā)送，占用4個(gè)REG，均勻分布在整個(gè)系統(tǒng)帶寬（即PCFICH 信息放置在第一個(gè)OFDM符號(hào)，為了對(duì)抗干擾，這些符號(hào)被分散到整個(gè)系統(tǒng)帶寬進(jìn)行傳輸，在每一個(gè)子幀的第一個(gè)符號(hào)上的4個(gè)REG (Resource Element Group)中傳輸。具體REG位置與PCI(物理小區(qū)ID)、系統(tǒng)帶寬相關(guān)。PCFICH的4個(gè)RE

16、G是均勻的分布在小區(qū)的帶寬內(nèi)的。）。 Ø 采用QPSK調(diào)制，攜帶一個(gè)子幀中用于傳輸PDCCH的OFDM符號(hào)數(shù)，傳輸格式。Ø 小區(qū)級(jí)shift，隨機(jī)化干擾。PCFICH映射后的資源圖PHICH (物理HARQ指示信道)用于承載HARQ的ACK/NACK反饋。多個(gè)PHICH復(fù)用映射到同樣的RE資源上，組成一個(gè)PHICH組。組內(nèi)PHICH之間通過(guò)不同的正交序列區(qū)分。一個(gè)PHICH信道可以用索引來(lái)唯一識(shí)別，其中是PHICH組序號(hào)，是組內(nèi)的正交序列索號(hào)。PHICH的反饋時(shí)序?yàn)镹+4，上行的PUSCH是否被正確接收在接收后的第四個(gè)子幀的PHICH信道中反饋給UE。每個(gè)PHICH組占用3

17、個(gè)REG。下圖是一個(gè)PHICH資源分配的例子。PDCCH配置-覆蓋PDCCH(物理下行控制信道)Ø 頻域：占用所有的子載波 Ø 時(shí)域：占用每個(gè)子幀的前n個(gè)OFDM符號(hào)，n<=3Ø PDCCH的信息映射到控制域中除了參考信號(hào)、PCFICH、PHICH之外的RE中，因此需先獲得PCFICH和PHICH的位置之后才能確定其位置。Ø 用于發(fā)送上/下行資源調(diào)度信息、功控命令等，通過(guò)下行控制信息塊DCI（Downlink Control Information）承載，不同用戶使用不同的DCI資源。解調(diào)門限為北郵仿真結(jié)果。DCI主要有以下幾種：Format 0：

18、用于傳輸PUSCH調(diào)度授權(quán)信息；Format 1：用于傳輸PDSCH 單碼字調(diào)度授權(quán)信息；Format 1A：是Format 1的壓縮模式；Format 1B：包含預(yù)編碼信息的Format 1壓縮模式； Format 1C：是Format 1的緊湊壓縮(Very Compact)模式； Format 1D：包含預(yù)編碼信息和功率偏置信息的Format 1壓縮模式； Format 2：閉環(huán)空分復(fù)用模式UE調(diào)度；Format 2A：開(kāi)環(huán)空分復(fù)用模式UE調(diào)度；Format 3：用于傳輸多用戶TPC命令，針對(duì)PUSCH或PUCCH，每個(gè)用戶2bit，多用戶聯(lián)合編碼。Format 3A：用于傳輸多用戶TP

19、C命令，針對(duì)PUSCH或PUCCH，每個(gè)用戶1bit，多用戶聯(lián)合編碼。一個(gè)物理控制信道在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的控制信道單元 (CCEs)上傳輸。LTE協(xié)議定義了4中PDCCH格式，每種格式PDCCH使用的CCE數(shù)目不同，傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)也不相同，使用何種PDCCH格式由高層配置。PDCCH的映射遵循先時(shí)域再頻域的映射原則，如下圖所示(里面數(shù)字是REG的編號(hào))：PDCCH配置-容量以兩天線端口為例計(jì)算PDCCH在20MHz帶寬下可調(diào)度用戶數(shù)PRACH配置隨機(jī)接入過(guò)程和確定性的上下行調(diào)度不同之處在于其具有隨機(jī)性，首先，UE在隨機(jī)時(shí)刻選擇前導(dǎo)序列接入；其次接入的結(jié)果也具有隨機(jī)性，并不能保證100的成功。隨機(jī)接

20、入控制算法作用就是盡量保證隨機(jī)接入成功性，把不確定性控制在可接受的范圍。ZC根序列不同，那么生成的Preamble序列是正交的。通過(guò)在相鄰的小區(qū)之間規(guī)劃不同的根序列可以有效消除隨機(jī)接入過(guò)程中的沖突。因此在PRACH的參數(shù)規(guī)劃中，ZC根序列的規(guī)劃是最重要的一個(gè)參數(shù)。ZC根序列規(guī)劃通過(guò)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃為多個(gè)小區(qū)自動(dòng)分配合理的前導(dǎo)索引，保證高速小區(qū)優(yōu)先分配檢測(cè)性能較好的前導(dǎo)序列，且相鄰小區(qū)分配不同前導(dǎo)序列以降低干擾。 PRACH根序列是采用ZC序列作為根序列（以下簡(jiǎn)稱為ZC根序列），由于每個(gè)小區(qū)前導(dǎo)序列是由ZC根序列通過(guò)循環(huán)移位生成，每個(gè)小區(qū)的前導(dǎo)序列為64個(gè)，UE使用的前導(dǎo)序列是隨機(jī)選擇或由eNB分配的

21、l Format 03下，ZC根序列索引有838個(gè)，Ncs取值有16種，ZC序列長(zhǎng)度為839； l Format 4下，ZC根序列索引有138個(gè)，Ncs取值有7種，ZC序列的長(zhǎng)度為139 PRACH規(guī)劃目的是為小區(qū)分配ZC根序列索引以保證相鄰小區(qū)使用該索引生成的前導(dǎo)序列不同，從而降低相鄰小區(qū)使用相同的前導(dǎo)序列而產(chǎn)生的相互干擾由于終端的移動(dòng)使得終端和網(wǎng)絡(luò)之間的距離是不確定的，所以如果終端需要發(fā)送消息到網(wǎng)絡(luò)，則必須實(shí)時(shí)進(jìn)行上行同步的維持管理。PRACH的目的就是為達(dá)到上行同步,建立和網(wǎng)絡(luò)上行同步關(guān)系以及請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)分配給終端專用資源，進(jìn)行正常的業(yè)務(wù)傳輸。LTE物理層在隨機(jī)接入信道(PRACH)上發(fā)送接

22、入前導(dǎo)序列Preamble，Preamble由長(zhǎng)度為 Tcp的CP循環(huán)前綴和長(zhǎng)度為TSEQ的序列部分組成，如下圖所示。參數(shù)Tcp和TSEQ的取值取決于幀結(jié)構(gòu)和隨機(jī)接入的配置。LTE中支持5種Preamble格式，每種Preamble格式對(duì)應(yīng)的CP長(zhǎng)度和接入序列長(zhǎng)度不同，如下表所示： 隨機(jī)接入Preamble格式及對(duì)應(yīng)參數(shù)不同前導(dǎo)格式對(duì)應(yīng)的小區(qū)接入半徑不同，其中格式4只適用于TDD模式。在時(shí)域中，隨機(jī)接入的Preamble為子幀的整數(shù)倍；在頻域上，接入Preamble占據(jù)了6個(gè)RB的帶寬，共1.08MHz。PRACH信道可以承載在UpPTS上，但因?yàn)閁pPTS較短，此時(shí)只能發(fā)射短Preamble碼。短Preamble碼能用在最多覆蓋1.4公里的小區(qū)。 PRACH信道也可承載在正常的上行子幀。這時(shí)可以發(fā)射長(zhǎng)preamble碼。長(zhǎng)preamble碼有4種可能的配置，對(duì)應(yīng)的小區(qū)覆蓋半徑從14公里到100公里不等。 PRACH信道在每個(gè)子幀上只能配置一個(gè)?？紤]到LTE中一共有64個(gè)preamble碼，在無(wú)沖突