LTE筆記(自己在某公司整理的)

1、LTE初學筆記邏輯、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)。 傳輸信道是在對邏輯信道信息進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)流分別按照相應的規(guī)則確定其 載頻、擾碼、擴頻碼、開始結束時間等進行相關的操作，并在最終調制為模擬射頻信號發(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。 下行信道映射關系 上行信道映射關系對于上行來說，邏輯信道公共控制信道CCCH、專用控制信道DCCH以及專用業(yè)務信道DTCH都映射到上行共享信道UL-SCH，對應的物理信道為PUSC

2、H。上行傳輸信道RACH對應的物理信道為PRACH。對于下行來說，邏輯信道尋呼控制信道PCCH對應的傳輸信道為PCH，對應物理信道為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，對應物理信道PBCH，主要是承載MIB（MasterInformationBlock）信息，另一部分映射到DL-SCH，對應物理信道PDSCH，承載其它系統(tǒng)消息。CCCH、DCCH、DTCH、MCCH (Multicast Control Channel)都映射到DL-SCH，對應物理信道PDSCH。MTCH (Multicast Traffic Channel)承載單小區(qū)數(shù)據(jù)時映射到D

3、L-SCH，對應物理信道PDSCH。承載多小區(qū)數(shù)據(jù)時映射到MCH，對應物理信道PMCH。物理信道簡介物理信道：對應于一系列RE的集合，需要承載來自高層的信息稱為物理信道；如PDCCH、PDSCH等。物理信號：對應于物理層使用的一系列RE，但這些RE不傳遞任何來自高層的信息，如參考信號(RS)，同步信號。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)務數(shù)據(jù)，也可以傳輸信令。UE之間通過頻分進行調度，  PDCCH: Physical Downlink Control Channel(物理下行控制信道)。

4、承載導呼和用戶數(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：RS(Reference Signal)：參考信號，通常也稱為導頻信號； LTE中定義了多種參考信號，下行和上行都有，其中最重要的小區(qū)參考信號CRS。CRS在LTE空中接口的地位，相當于WCDMA的導頻信號。CRS與導頻信號的最大區(qū)別是CRS不連續(xù)發(fā)射，而且均勻分布在各個子載波上。CRS的強度稱為RSRP，質量稱為RSRQ。SCH(PSCH,SSCH)：同步信號，分為主同步信號和輔同步信號； 上行物理信道：   PRACH: Physical Random Access Chan

6、nel(物理隨機接入信道) 承載隨機接入前導   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，調度請求，信道質量指示等信息。上行物理信號：RS：參考信號；下行信道處理信道處理需要經(jīng)過加擾、調制、層映射、預編碼、RE映射、生成OFDM符號等幾個步驟，見如下圖所示： 

7、0;  l    加擾 編碼bit的加擾，加擾將不改變bit速率l       調制 將加擾bit調制為復值符號（BPSK、QPSK、16QAM或64QAM將數(shù)據(jù)流）l      層映射 將復值調制符號映射到若干傳輸層。調制后的符號可以經(jīng)過一層或多層傳輸，多層傳輸包括多層復用傳輸和多層分集傳輸，分別對應不同的處理方式l       預編碼 對傳輸層的復值符號

8、預編碼到天線口。對單天線，多天線復用、多天線分集進行不同的處理，決定每天線的符號量，預編碼是多天線系統(tǒng)中特有的自適應技術l       RE映射 映射到具體的物理資源單元。對每個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 生成每個天線口的OFDM符號物理信道配置（圖中“RB專用導頻信道”實為“RB專用導頻分布圖”）PDSCH配置PDSCH (物理下行共享信道)主要用于傳輸業(yè)務數(shù)據(jù)，也可以傳輸

9、信令。UE在接收PDSCH之前要在每個子幀監(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獲得PDSCH的實際資源分配情況。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指示分配給被調度UE的資源組。組的大小與

10、系統(tǒng)帶寬有關，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指示一個資源塊集合中分配給被調度UE的物理資源塊，該資源塊為P個資源塊中的一個，其中P與系統(tǒng)帶寬有關，取值如上表所示：下圖是Type1資源分配的一個示例。Type2的資源分配方式：根據(jù)在相應的PDCCH上帶有的1bit標志，決定虛擬資源塊與物理資源塊之間的映射關系。物理資源塊的分配可以在一個資源塊組到整個系統(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處理過程包括加擾、調制比特數(shù)據(jù)映射、DFT變換處理、映射復數(shù)據(jù)到分配的時頻域資源、IFFT變換處理生成時域信號等過程，見下圖所示：下圖給出上行各信道的時頻結構圖。SCH配置SCH(同步信道)Ø 不同的同步信號來區(qū)分不同的小區(qū)，包括PSS和SSS。Ø P-SCH(主同步信道）：符號同步，符號timing對準，部分Cell ID檢測,頻率同步，3個小區(qū)ID.Ø S-SCH（輔同步信道）：幀同步，CP長度檢測和Cell group ID檢測，168個小區(qū)組ID.因此捕獲了主同步信號和輔同步信號就

12、可以獲知物理層小區(qū)ID信息，同時得到系統(tǒng)的定時同步和頻率同步信息。在頻域上占用中間的6個RB，共72個子載波（62個RB傳同步信號，兩邊各留5個RB做保護帶）。P-SCH在時域上占用0號和5號子幀第一個slot的最后一個Symbol，S-SCH占用0號和5號子幀第一個slot的倒數(shù)第二個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個物理層小區(qū)ID(即PCI)，和TD-SCDMA系統(tǒng)的128個擾碼概念類似。網(wǎng)管配置時，為小區(qū)配置0503之間的一個號碼即可。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）。由兩個序列的序號組合，即可獲取該小區(qū)ID。主同步信號是長度為62的頻域Zadoff-Chu序列的3種不同的取值，主同步信號的序列正交性比較好；輔同步信號是10ms中的兩個輔同步時隙（0和5）采用不同的序列，168種組合，輔同步信號較主同步信號的正交性差，主同步信號和輔同步信號共同組成504個PHY_CELL_ID碼。根據(jù)協(xié)議36 211 ，LTE的PHY_CELL_ID是由主同步信號（NID(2)）和輔同步信號（NID(1)）組成， PCI的計算公式： NID

14、cell=3NID(1)+NID(2) 其中NID(1)取值為0167 ，NID(2)取值為02； 配置原則因為PCI直接決定了小區(qū)同步序列，并且多個物理信道的加擾方式也和PCI相關，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：對于不同的帶寬，都占用中間的1.08MHz （72個子載波）進行傳輸Ø 時域：映射在每個5ms 無線幀的subframe0里的第二個slot的前4個OFDM符號上（時域位置是5MS還是10MS,待確定）Ø 周期：PBCH周期為40ms，每10ms重復發(fā)送一次，終端可以通過4次中的任一次接收解調出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的長度信息（1、2或3）【即動態(tài)的指示在一個子幀中有幾個OFDM符號(取值范圍1,2,3)用于PDCCH信道傳輸】，在子幀的第一個OFDM符號上發(fā)送，占用4個REG，均勻分布在整個系統(tǒng)帶寬（即PCFICH 信息放置在第一個OFDM符號，為了對抗干擾，這些符號被分散到整個系統(tǒng)帶寬進行傳輸，在每一個子幀的第一個符號上的4個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。PCFICH的4個RE

16、G是均勻的分布在小區(qū)的帶寬內的。）。 Ø 采用QPSK調制，攜帶一個子幀中用于傳輸PDCCH的OFDM符號數(shù)，傳輸格式。Ø 小區(qū)級shift，隨機化干擾。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PHICH復用映射到同樣的RE資源上，組成一個PHICH組。組內PHICH之間通過不同的正交序列區(qū)分。一個PHICH信道可以用索引來唯一識別，其中是PHICH組序號，是組內的正交序列索號。PHICH的反饋時序為N+4，上行的PUSCH是否被正確接收在接收后的第四個子幀的PHICH信道中反饋給UE。每個PHICH組占用3

17、個REG。下圖是一個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 時域：占用每個子幀的前n個OFDM符號，n<=3Ø PDCCH的信息映射到控制域中除了參考信號、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/下行資源調度信息、功控命令等，通過下行控制信息塊DCI（Downlink Control Information）承載，不同用戶使用不同的DCI資源。解調門限為北郵仿真結果。DCI主要有以下幾種：Format 0：

18、用于傳輸PUSCH調度授權信息；Format 1：用于傳輸PDSCH 單碼字調度授權信息；Format 1A：是Format 1的壓縮模式；Format 1B：包含預編碼信息的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)空分復用模式UE調度；Format 2A：開環(huán)空分復用模式UE調度；Format 3：用于傳輸多用戶TPC命令，針對PUSCH或PUCCH，每個用戶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PUSCH或PUCCH，每個用戶1bit，多用戶聯(lián)合編碼。一個物理控制信道在一個或多個連續(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?shù)也不相同，使用何種PDCCH格式由高層配置。PDCCH的映射遵循先時域再頻域的映射原則，如下圖所示(里面數(shù)字是REG的編號)：PDCCH配置-容量以兩天線端口為例計算PDCCH在20MHz帶寬下可調度用戶數(shù)PRACH配置隨機接入過程和確定性的上下行調度不同之處在于其具有隨機性，首先，UE在隨機時刻選擇前導序列接入；其次接入的結果也具有隨機性，并不能保證100的成功。隨機接

20、入控制算法作用就是盡量保證隨機接入成功性，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接入過程中的沖突。因此在PRACH的參數(shù)規(guī)劃中，ZC根序列的規(guī)劃是最重要的一個參數(shù)。ZC根序列規(guī)劃通過網(wǎng)絡規(guī)劃為多個小區(qū)自動分配合理的前導索引，保證高速小區(qū)優(yōu)先分配檢測性能較好的前導序列，且相鄰小區(qū)分配不同前導序列以降低干擾。 PRACH根序列是采用ZC序列作為根序列（以下簡稱為ZC根序列），由于每個小區(qū)前導序列是由ZC根序列通過循環(huán)移位生成，每個小區(qū)的前導序列為64個，UE使用的前導序列是隨機選擇或由eNB分配的

21、l Format 03下，ZC根序列索引有838個，Ncs取值有16種，ZC序列長度為839； l Format 4下，ZC根序列索引有138個，Ncs取值有7種，ZC序列的長度為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序列不同，從而降低相鄰小區(qū)使用相同的前導序列而產生的相互干擾由于終端的移動使得終端和網(wǎng)絡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，則必須實時進行上行同步的維持管理。PRACH的目的就是為達到上行同步,建立和網(wǎng)絡上行同步關系以及請求網(wǎng)絡分配給終端專用資源，進行正常的業(yè)務傳輸。LTE物理層在隨機接入信道(PRACH)上發(fā)送接

22、入前導序列Preamble，Preamble由長度為 Tcp的CP循環(huán)前綴和長度為TSEQ的序列部分組成，如下圖所示。參數(shù)Tcp和TSEQ的取值取決于幀結構和隨機接入的配置。LTE中支持5種Preamble格式，每種Preamble格式對應的CP長度和接入序列長度不同，如下表所示： 隨機接入Preamble格式及對應參數(shù)不同前導格式對應的小區(qū)接入半徑不同，其中格式4只適用于TDD模式。在時域中，隨機接入的Preamble為子幀的整數(shù)倍；在頻域上，接入Preamble占據(jù)了6個RB的帶寬，共1.08MHz。PRACH信道可以承載在UpPTS上，但因為UpPTS較短，此時只能發(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。這時可以發(fā)射長preamble碼。長preamble碼有4種可能的配置，對應的小區(qū)覆蓋半徑從14公里到100公里不等。 PRACH信道在每個子幀上只能配置一個。考慮到LTE中一共有64個preamble碼，在無沖突