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文檔簡(jiǎn)介
1、TD-LTE學(xué)習(xí)筆記LTE接入網(wǎng)絡(luò)組成:主要由E-UTRAN基站(eNode B)和接入網(wǎng)關(guān)(AGW)組成eNode B在Node B原有功能基礎(chǔ)上,增加了RNC的物理層、MAC層、RRC、調(diào)度、接入控制、承載控制、移動(dòng)性管理和相鄰小區(qū)無(wú)線資源管理等功能,提供相當(dāng)于原來(lái)的RLC/MAC/PHY以及RRC層的功能。MME:移動(dòng)性管理實(shí)體(Mobility Management Entity,MME)物理層技術(shù)傳輸技術(shù):LTE物理層采用帶有循環(huán)前綴(Cyclic Prefix,CP)的正交頻分多址技術(shù)(OFDMA)作為下行多址方式,上行采用基于正交頻分復(fù)用(OFDMA)傳輸技術(shù)的單載波頻分多址(S
2、ingle Carrier FDMA,SC-FDMA)峰均比低,子載波間隔為15kHz。OFDM技術(shù)將少數(shù)寬帶信道分成多數(shù)相互正交的窄帶信道傳輸數(shù)據(jù),子載波之間可以相互重疊。這種技術(shù)不僅可以提高頻譜利用率,還可以將寬帶的頻率選擇性信道轉(zhuǎn)化為多個(gè)并行的平坦衰落性窄帶信道,從而達(dá)到抗多徑干擾的目的LTE的核心網(wǎng)EPC(Evolved Packet Core)由MME,S-GW和P-GW組成無(wú)線接口協(xié)議棧根據(jù)用途分為用戶平面協(xié)議棧和控制平面協(xié)議棧控制平面協(xié)議棧主要包括非接入層(NonAccess Stratum,NAS)、無(wú)線資源控制子層(Radio Resource Control,RRC)、分組
3、數(shù)據(jù)匯聚子層(Packet Date Convergence Protocol,PDCP)、無(wú)線鏈路控制子層(Radio Link Control,RLC)及媒體接入控制子層(Media Access Control,MAC)。 控制平面的主要功能由上層的RRC層和非接入子層(NAS)實(shí)現(xiàn)NAS控制協(xié)議實(shí)體位于終端UE和移動(dòng)管理實(shí)體MME內(nèi),主要負(fù)責(zé)非接入層的管理和控制。實(shí)現(xiàn)的功能包括:EPC承載管理,鑒權(quán),產(chǎn)生LTEIDLE 狀態(tài)下的尋呼消息,移動(dòng)性管理,安全控制等。 RRC協(xié)議實(shí)體位于UE和eNode B網(wǎng)絡(luò)實(shí)體內(nèi),主要負(fù)責(zé)接入層的管理和控制,實(shí)現(xiàn)的功能包括:系統(tǒng)消息廣
4、播,尋呼建立、管理、釋放,RRC連接管理,無(wú)線承載(Radio Bearer,RB)管理,移動(dòng)性功能,終端的測(cè)量和測(cè)量上報(bào)控制TD-LTE系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn):Z 實(shí)現(xiàn)靈活的頻譜帶寬配置,支持1.2520MHz的可變帶寬;z 在數(shù)據(jù)率和頻譜利用率方面,實(shí)現(xiàn)下行峰值速率100Mbps,上行峰值速率50Mbps;頻譜利用率為HSPA的24倍,用戶平均吞吐量為HSPA的24倍;z 提高小區(qū)邊緣傳輸速率,改善用戶在小區(qū)邊緣的業(yè)務(wù)體驗(yàn),增強(qiáng)3GPP LTE系統(tǒng)的覆蓋性能;z 用戶面內(nèi)部(單向)延遲小于5ms,控制平面從睡眠狀態(tài)到激活狀態(tài)的遷移時(shí)間低于50ms,UE從待機(jī)狀態(tài)到開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù),時(shí)延不超
5、過(guò)100ms(不包括下行尋呼時(shí)延);z 支持增強(qiáng)型的多媒體廣播和組播業(yè)務(wù)(Multimedia Broadcast Multicast Service,MBMS);z 降低建網(wǎng)成本,實(shí)現(xiàn)低成本演進(jìn);z 取消電路交換(CS)域,采用基于全分組的包交換,CS域業(yè)務(wù)在PS域?qū)崿F(xiàn),語(yǔ)音部分由VoIP實(shí)現(xiàn);z 實(shí)現(xiàn)合理的終端復(fù)雜度,降低終端成本并延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間;z 實(shí)現(xiàn)與3G和其他通信系統(tǒng)的共存TD-LTE與FDD-LTE系統(tǒng)的對(duì)比FDD是指在對(duì)稱的頻率信道上接收和發(fā)送數(shù)據(jù),通過(guò)保護(hù)頻段分離發(fā)送和接收信道的方式。TDD是指通過(guò)時(shí)間分離發(fā)送和接收信道,發(fā)送和接收使用同一載波頻率的不同時(shí)隙的方式。時(shí)間資源在兩
6、個(gè)方向上進(jìn)行分配,因此基站和移動(dòng)臺(tái)必須協(xié)同一致進(jìn)行工作。TDD方式和FDD方式相比有一些獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn):能靈活配置頻率,利用FDD系統(tǒng)不易使用的零散頻段;TDD方式不需要對(duì)稱使用頻率,頻譜利用率高;具有上下行信道互惠性,能夠更好的采用傳輸預(yù)處理技術(shù),如預(yù)RAKE 技術(shù)、聯(lián)合傳輸(JT)技術(shù)、智能天線技術(shù)等, 能有效地降低移動(dòng)終端的處理復(fù)雜性。但是,TDD雙工方式相較于FDD,也存在明顯的不足:TDD方式的時(shí)間資源在兩個(gè)方向上進(jìn)行分配,因此基站和移動(dòng)臺(tái)必須協(xié)同一致進(jìn)行工作,對(duì)于同步要求高,系統(tǒng)較FDD復(fù)雜;TDD系統(tǒng)上行受限,因此TDD基站的覆蓋范圍明顯小于FDD基站;TDD系統(tǒng)收發(fā)信道同頻,無(wú)
7、法進(jìn)行干擾隔離,系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間存在干擾;另外,TDD對(duì)高速運(yùn)動(dòng)物體的支持性不夠Type 2類型作為唯一的TDD物理層幀結(jié)構(gòu)當(dāng)前使用主頻段:使用38和40的較多,頻段從1.4至20MHz331900 MHz 1920 MHz342010 MHz 2025 MHz(通常所說(shuō)的A頻段,供TD使用351850 MHz 1910 MHz361930 MHz 1990 MHz371910 MHz 1930 MHz382570 MHz 2620 MHz(通常所說(shuō)的D頻段,給室外LTE使用)391880 MHz 1920 MHz(通常所說(shuō)的F頻段,1900-1920目前主要是由小靈通使用)402300 MHz
8、 2400 MHz(通常所說(shuō)的E頻段,給TD和LTE室內(nèi)使用,與TD共用, 2320-2370,LTE使用2350-2370M)組網(wǎng)頻點(diǎn):使用1.9G進(jìn)行室外連續(xù)覆蓋,同時(shí)使用2.6G的部分頻段進(jìn)行熱點(diǎn)補(bǔ)充。室內(nèi)分布:1.9G和2.3G共同覆蓋。語(yǔ)音解決方案過(guò)渡方案一、基于雙待機(jī)終端的語(yǔ)音解決方案。 二、基于CSFB的語(yǔ)音解決方案。 三、基于VoLTE的語(yǔ)音解決方案 IP多媒體子系統(tǒng)LTE TDD的幀結(jié)構(gòu)如下圖所示,幀長(zhǎng)10ms,分為兩個(gè)長(zhǎng)為5ms的半幀,每個(gè)半幀包含8個(gè)長(zhǎng)為0.5ms的時(shí)隙和3個(gè)特殊時(shí)隙(域): DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot)、 GP(Guard
9、 Period)和UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)。 DwPTS和UpPTS的長(zhǎng)度是可配置的,但是DwPTS、 UpPTS和GP的總長(zhǎng)度為1ms。子幀1和6包含DwPTS,GP和UpPTS;子幀0和子幀5只能用于下行傳輸。支持靈活的上下行配置,支持5ms和10ms的切換點(diǎn)周期一個(gè)長(zhǎng)度為10ms的無(wú)線幀由2個(gè)長(zhǎng)度為5ms的半幀構(gòu)成 每個(gè)半幀由5個(gè)長(zhǎng)度為1ms的子幀構(gòu)成 常規(guī)子幀:由兩個(gè)長(zhǎng)度為0.5ms的時(shí)隙構(gòu)成 特殊子幀:由DwPTS、GP以及UpPTS構(gòu)成 支持5ms和10ms DLàUL切換點(diǎn)周期Ts=1/(15000*2048) 是基本時(shí)間單元OFDM技術(shù)
10、OFDM也是一種頻分復(fù)用的多載波傳輸方式,只是復(fù)用的各路信號(hào)(各路載波)是正交的。OFDM技術(shù)也是通過(guò)串/并轉(zhuǎn)換將高速的數(shù)據(jù)流變成多路并行的低速數(shù)據(jù)流,再將它們分配到若干個(gè)不同頻率的子載波上的子信道中傳輸。不同的是OFDM技術(shù)利用了相互正交的子載波,從而子載波的頻譜是重疊的,而傳統(tǒng)的FDM多載波調(diào)制系統(tǒng)中子載波間需要保護(hù)間隔,從而OFDM技術(shù)大大的提高了頻譜利用率。優(yōu)點(diǎn):OFDM技術(shù)可用有效的抑制無(wú)線多徑信道的頻率選擇性衰落OFDM系統(tǒng)可以最大限度的利用頻譜資源可以有效消除ISI(符號(hào)間干擾)和(多徑衰落)頻域調(diào)度和自適應(yīng)實(shí)現(xiàn)MIMO技術(shù)較為簡(jiǎn)單帶寬擴(kuò)展性強(qiáng)缺點(diǎn):多小區(qū)多址和干擾抑制易受頻率偏
11、差的影響存在較高的峰值平均功率比帶寬1.4, 3,5 10 15 20MHzFDD(上行和下行都需要10M) TD-LTE(上行+下行=10M) 配置為2:2,頻率利用上行1X2 下行2X2TD-LTE雙工的優(yōu)缺點(diǎn):頻譜利用率高頻率靈活配置根據(jù)不同業(yè)務(wù),上下行鏈路間轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置可任意調(diào)制基站的接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元,無(wú)收發(fā)隔離的要求,減低了設(shè)備要求,對(duì)稱的電波傳播特性便于利用智能天線、功控等技術(shù)、同時(shí)減少了信道測(cè)量幀結(jié)構(gòu)基于TD的幀結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)TD-LTE系統(tǒng)與TD-SCDMA系統(tǒng)的區(qū)存和融合缺點(diǎn):上下行時(shí)隙對(duì)稱分配,需要在頻域占用更多的帶寬上下行需要轉(zhuǎn)換時(shí)間,增加了時(shí)間上的開(kāi)銷,降
12、低了頻譜效率。MIMO的效果分類傳輸分集(Transmit Diversity)利用較大間距的天線陣元之間或賦形波束之間的不相關(guān)性,發(fā)射或接收一個(gè)數(shù)據(jù)流,避免 單個(gè)信道衰落對(duì)整個(gè)鏈路的影響。波束賦形(Beamforming)利用較小間距的天線陣元之間的相關(guān)性,通過(guò)陣元發(fā)發(fā)射的波之間形成干涉,集中能量于某個(gè)(或某些)特定方向上,形成波束,從而實(shí)現(xiàn)更大的覆蓋和干擾抑制效果??臻g復(fù)用(Spatial Multiplexing)利用較大間距的天線陣元之間或賦形波束之間的不相關(guān)性,向一個(gè)終端/基站半行發(fā)射多個(gè)數(shù)據(jù)流,以提高鏈路容量(峰值速率)。空分多址(SDMA)利用較大間距的天線陣元之間或賦形波束之間
13、的不相關(guān)性,向多個(gè)終端并向發(fā)射數(shù)據(jù)流,或從多個(gè)終端并行接收數(shù)據(jù)流,以提高用戶容量。從是否在發(fā)射端有信道先驗(yàn)信息分開(kāi)環(huán)和閉環(huán)LTE的下行傳輸模式主要包括以下幾種:1. TM1, 單天線端口傳輸:主要應(yīng)用于單天線傳輸?shù)膱?chǎng)合,屬于開(kāi)環(huán)。2. TM2,發(fā)送分集模式:適合于小區(qū)邊緣信道情況比較復(fù)雜,干擾較大的情況,有時(shí)候也用于高速的情況,分集能夠提供分集增益。3. TM3,大延遲分集:合適于終端(UE)高速移動(dòng)的情況。4. TM4,閉環(huán)空間復(fù)用:適合于信道條件較好的場(chǎng)合,用于提供高的數(shù)據(jù)率傳輸。5. TM5,MU-MIMO傳輸模式:主要用來(lái)提高小區(qū)的容量。6. TM6,Rank1的傳輸:主要適合于小區(qū)邊
14、緣的情況,屬于開(kāi)環(huán),是單獨(dú)的MIMO流。7. TM7,Port5的單流Beamforming模式:主要也是小區(qū)邊緣,能夠有效對(duì)抗干擾。8. TM8,雙流Beamforming模式:可以用于小區(qū)邊緣也可以應(yīng)用于其他場(chǎng)景。 9. TM9, 傳輸模式9是LTE-A中新增加的一種模式,可以支持最大到8層的傳輸,主要為了提升數(shù)據(jù)傳輸速率。 10. TM10,傳輸模式10是LTE-A中新增加的一種傳輸模式,主要是為了用來(lái)支持多小區(qū)協(xié)作通信技術(shù),改善小區(qū)邊緣用戶的通訊質(zhì)量,提升系統(tǒng)的吞吐量。LTE支
15、持最大層數(shù)L=4,最大碼字?jǐn)?shù)Q=2信道帶寬與傳輸帶寬配置有如下對(duì)應(yīng)關(guān)系:下行信道帶寬大小通過(guò)主廣播信息(MIB)進(jìn)行廣播上行信道帶寬大小通過(guò)系統(tǒng)信息(SIB)進(jìn)行廣播信道帶寬1.43 5101520傳輸帶寬配置(RB數(shù)目)615 255075100實(shí)際占用帶寬(MHz)1.082.74.5913.518占用帶寬 = 子載波寬度 x 每RB的子載波數(shù)目 x RB數(shù)目子載波寬度 = 15KHz每RB的子載波數(shù)目 = 121個(gè)子幀=1ms=14 個(gè)ODFM符號(hào)1個(gè)時(shí)隙=0.5ms=7 個(gè)ODFMLTE的下行峰值速率(peak data rate)可定義為滿足以下條件時(shí)的最大throughput:整個(gè)
16、帶寬均分配給一個(gè)UE使用最高階的MCS使用可支持的最大天線數(shù)在實(shí)際中,需要考慮典型的無(wú)線信道開(kāi)銷,如控制信道、參考信號(hào)、保護(hù)間隔等。對(duì)于FDD而言,峰值速率的計(jì)算方法如下:1 slot = 0.5ms(一個(gè)系統(tǒng)幀system frame為10ms,每個(gè)子幀subframe為1ms,每個(gè)子幀包含2個(gè)slot);1 slot = 7 modulation symbols(使用正常長(zhǎng)度的循環(huán)前綴CP);1 modulation symbol = 6 bits(使用64QAM調(diào)制)單個(gè)子載波下的峰值速率 = 每個(gè)slot的symbol數(shù) * 每個(gè)symbol的bit數(shù) / 每個(gè)slot所占的時(shí)間 =
17、7 * 6 / 0.5ms = 84kbps。(1s = 1000ms)對(duì)于20M帶寬而言,100個(gè)RB用于數(shù)據(jù)傳輸,每個(gè)RB包含12個(gè)子載波,共有1200個(gè)子載波,則單天線下峰值速率為1200 * 84kbps = 100.8Mbps。如果是4*4 MIMO,則峰值速率為單天線時(shí)的4倍,即403.2Mbps。如果使用3/4的信道編碼,則速率降低為302.4Mbps。注:1)UE看到的實(shí)際速率取決于即時(shí)的信道條件以及共享無(wú)線資源的用戶數(shù)。例如:如果由于信道質(zhì)量較差,調(diào)制從64QAM降低到QPSK,則速率從302.4Mbps降到100.8Mbps。如果把碼率從3/4降到1/3,則速率進(jìn)一步降低到
18、44.8 Mbps。2)前面介紹的并未把PDCCH、參考信號(hào)、PBCH、PSS/SSS以及編碼的開(kāi)銷考慮進(jìn)去。假設(shè)這些開(kāi)銷總共為25%,非空分復(fù)用情況下,真正可用于傳輸用戶數(shù)據(jù)的最大速率為100.8Mbps * 75% = 75.6Mbps。3)也可以先計(jì)算RE總數(shù),再乘以每個(gè)symbol的bit數(shù):6,得到峰值速率。對(duì)于TDD而言,由于一個(gè)10ms的系統(tǒng)幀內(nèi)既存在下行子幀,又存在上行子幀,以及特殊幀的存在,因此同等條件下,其峰值速率小于FDD的峰值速率。(根據(jù)下行子幀在一個(gè)系統(tǒng)幀中所占的比例,乘以相應(yīng)的系數(shù))RE (Resource Element)最小的資源單位,時(shí)域上為1個(gè)符號(hào),頻域上為
19、1個(gè)子載波,用 (k, l) 標(biāo)記.RB ( Resource Block) 相當(dāng)于7*12=(84)個(gè)RE業(yè)務(wù)信道的資源單位,時(shí)域上為1個(gè)時(shí)隙,頻域上為12個(gè)子載波REG ( Resource Element Group)為控制信道資源分配的資源單位,由4個(gè)RE組成CCE ( Channel Control Element)為PDCCH資源分配的資源單位,由9個(gè)REG組成RBG ( Resource Block Group)為業(yè)務(wù)信道資源分配的資源單位,由一組RB組成 最大帶寬計(jì)算方式:信道類型:邏輯信道主要為CCH:傳輸LTE系統(tǒng)所必需的控制和配置信息TCH信道:用于傳輸用戶數(shù)據(jù)BCCH信
20、道,廣播控制信道,用于傳輸從網(wǎng)絡(luò)到小區(qū)中所有移動(dòng)終端的系統(tǒng)控制信息。移動(dòng)終端需要讀取在BCCH上發(fā)送的系統(tǒng)信息,如系統(tǒng)帶寬等。PCCH,尋呼控制信道,用于尋呼位于小區(qū)級(jí)別中的移動(dòng)終端,終端的位置網(wǎng)絡(luò)不知道,因此尋呼消息需要發(fā)到多個(gè)小區(qū)。DCCH,專用控制信道,用于傳輸來(lái)去于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端之間的控制信息。該信道用于移動(dòng)終端單獨(dú)的配置,諸如不同的切換消息MCCH,多播控制信道,用于傳輸請(qǐng)求接收MTCH信息的控制信息。DTCH,專用業(yè)務(wù)信道,用于傳輸來(lái)去于網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端之間的用戶數(shù)據(jù)。這是用于傳輸所有上行鏈路和非MBMS下行用戶數(shù)據(jù)的邏輯信道類型。MTCH,多播業(yè)務(wù)信道,用于發(fā)送下行的MBMS業(yè)務(wù)傳
21、輸信道:BCH:廣播信道,用于傳輸BCCH邏輯信道上的信息。PCH:尋呼信道,用于傳輸在PCCH邏輯信道上的尋呼信息。DL-SCH:下行共享信道,用于在LTE中傳輸下行數(shù)據(jù)的傳輸信道。它支持諸如動(dòng)態(tài)速率適配、時(shí)域和頻域的依賴于信道的調(diào)度、HARQ和空域復(fù)用等LTE的特性。類似于HSPA中的CPC。DL-SCH的TTI是1ms。MCH:多播信道,用于支持MBMS。UL-SCH:上行共享信道,和DL-SCH對(duì)應(yīng)的上行信道物理信道:一系列資源粒子(RE)的集合,用于承載源于高層的信息物理信號(hào)一系列資源粒子(RE)的集合,這些RE不承載任何源于高層的信息上行物理信道PUSCHPUCCHPRACH上行物
22、理信號(hào)參考信號(hào)(Reference Signal:RS)下行物理信道PDSCH:物理下行共享信道,傳輸數(shù)據(jù)塊。PBCH:物理廣播信道,傳遞UE接入系統(tǒng)所必需的系統(tǒng)信息,如帶寬,天線數(shù)目等。PMCH:物理多播信道,傳遞MBMS相關(guān)的數(shù)據(jù)PCFICH:物理控制格式指標(biāo)信道,一個(gè)子幀中用于PDCCH的OFDM符號(hào)數(shù)目PDCCH:物理下行控制信道,用于指示PDSCH相關(guān)的傳輸格式,資源分配,HARQ信息等PHICH:物理HARQ控制信道,用于NodB向UE 反饋和PUSCH相關(guān)的ACK/NACK信息下行物理信號(hào)同步信號(hào)(Synchronization Signal)參考信號(hào)(Reference Sig
23、nal)小區(qū)搜索的過(guò)程:Step1、搜索PSCH,確定5ms定時(shí)、獲得小區(qū)IDStep2、解SSCH,取得10ms定時(shí),獲得小區(qū)ID組;Step3、檢測(cè)下行參考信號(hào),獲取BCH的天線配置;然后UE就可以讀取PBCH的系統(tǒng)消息(PCH配置、RACH配置、鄰區(qū)列表等)SCH結(jié)構(gòu)基于1.25MHz固定帶寬。UE必需的小區(qū)信息有:小區(qū)總發(fā)射帶寬、小區(qū)ID、小區(qū)天線配置、CP長(zhǎng)度配置、BCH帶寬傅立葉轉(zhuǎn)換:CP,2個(gè)功能,抗多徑的符號(hào)干擾,和抗多徑的頻率干擾,如果沒(méi)有保護(hù)間隔,多徑會(huì)產(chǎn)生疊加,解調(diào)會(huì)很困難LTE 載波15k,采樣間隔2048,采樣速率是15k*2048=30.72M,每個(gè)bit的時(shí)間是3
24、2.55nm,測(cè)試表明,常規(guī)CP(4.67nm)和擴(kuò)展CP(16.67nm)抗多徑的距離是4.67*光速=1.4km,擴(kuò)展情況是5km。天線技術(shù):LTE的基本配置是DL 2*2 和UL 1*2 , 最大支持 4*4調(diào)制方式16QAM調(diào)制的理論速率是QPSK的2倍,64QAM調(diào)制的理論速率是16QAM的1.5倍 TD-LTE與LTE FDD技術(shù)綜合對(duì)比技術(shù)體制TD-LTELTE FDD采用的相同的關(guān)鍵技術(shù)信道帶寬靈活配置1.4M,3M,5M,10M,15M,20M1.4M,3M,5M,10M,15M,20M幀長(zhǎng)10ms (半幀5ms,子幀1ms)10ms (子幀1ms)信道編碼卷積碼、Turbo
25、碼卷積碼、Turbo碼調(diào)制方式QPSK,16QAM,64QAMQPSK,16QAM,64QAM功率控制開(kāi)環(huán)結(jié)合閉環(huán)開(kāi)環(huán)結(jié)合閉環(huán)MIMO多天線技術(shù)支持支持技術(shù)差異雙工方式TDDFDD子幀上下行配置無(wú)線幀中多種子幀上下行配置方式無(wú)線幀全部上行或者下行配置HARQ個(gè)數(shù)與延時(shí)隨上下行配置方式不同而不同個(gè)數(shù)與延時(shí)固定調(diào)度周期隨上下行配置方式不同而不同,最小1ms1msTDD與FDD同步信號(hào)設(shè)計(jì)差異LTE 同步信號(hào)的周期是5ms,分為主同步信號(hào)(PSS)和輔同步信號(hào)(SSS)TD-LTE和LTE FDD幀結(jié)構(gòu)中,同步信號(hào)的位置/相對(duì)位置不同.利用主、輔同步信號(hào)相對(duì)位置的不同,終端可以在小區(qū)搜索的初始階段識(shí)
26、別系統(tǒng)是TDD還是FDD。FDD: 主同步信號(hào)(PSS)是TS0的最后一個(gè)OFDM符號(hào),輔同步信號(hào)(SSS)是倒數(shù)第二個(gè)OFDM符號(hào)DwPTS、GP、UpPTS長(zhǎng)度配置常規(guī)CP下特殊時(shí)隙的長(zhǎng)度(符號(hào))擴(kuò)展CP下特殊時(shí)隙的長(zhǎng)度(符號(hào))UpPTSGPDwPTSUpPTSGPDwPTS110318314913813101291211111011122732932282392192210-2111-常規(guī)CP時(shí)為7 擴(kuò)展CP為6下行物理信道處理流程加擾-調(diào)制-層映射-預(yù)編碼-RE映射-OFDM信號(hào)產(chǎn)生UE終端的能力從上表可以看出,終端等級(jí)1可以接收一個(gè)層,等級(jí)2、3、4可以接收兩個(gè)層,等級(jí)5可以接收4個(gè)
27、層。由此他們的數(shù)據(jù)接收能力有很大不同,等級(jí)5可以接收的層數(shù)為等級(jí)4的兩倍,其接收峰值速率也為等級(jí)4的兩倍。等級(jí)2、3、4的MIMO接收能力相同,他們?cè)诮邮諗?shù)據(jù)能力方面的差異主要由他們的接收緩存的大小造成的。雖然LTE下行最多支持4個(gè)層的空間復(fù)用,但支持的碼字最多為2(一個(gè)碼字可以映射到多個(gè)層)。終端等級(jí)25可以支持兩個(gè)碼字的同時(shí)接收,即UE能同時(shí)接收兩個(gè)DL-SCH傳輸塊。因此終端在一個(gè)TTI中接收的最大DL-SCH比特?cái)?shù)量可以大于一個(gè)DL-SCH中接收的最大比特?cái)?shù)量,前者最大可以是后者的兩倍。一個(gè)TTI的長(zhǎng)度是1ms,因此終端支持的下行最大速率為所有DL-SCH中最大比特?cái)?shù)量的1000倍。在
28、緩存尺寸不受限時(shí),終端最大接收數(shù)據(jù)率和系統(tǒng)的下行峰值速率基本對(duì)應(yīng)的。以等級(jí)5為例,終端可以支持最高空間復(fù)用階數(shù)為4,其最大MCS的頻譜效率為5.5547bit/s/Hz,20MHz系統(tǒng)帶寬中包含18MHz有效帶寬(100個(gè)RB)。根據(jù)4天線的RS結(jié)構(gòu),并將PDCCH/PCFICH開(kāi)銷設(shè)定為最小(即一個(gè)OFDM符號(hào)),則在一個(gè)PRB對(duì)的168個(gè)RE(短CP情況)中共有32個(gè)RE被用于RS和下行控制信令開(kāi)銷(忽略額外PHICH RE),則一個(gè)PRB對(duì)中用于DL-SCH的RE比例為1-32/168=81%。此配置下下行峰值速率可估算為18×5.5547×4×81%=32
29、4(Mbps),因此將等級(jí)5的最大接收速率設(shè)定為300Mbps是比較合適的。 終端等級(jí)1可以接收一個(gè)層,等級(jí)2、3、4可以接收兩個(gè)層,等級(jí)5可以接收4個(gè)層。由此他們的數(shù)據(jù)接收能力有很大不同,等級(jí)5可以接收的層數(shù)為等級(jí)4的兩倍,其接收峰值速率也為等級(jí)4的兩倍。等級(jí)2、3、4的MIMO接收能力相同,他們?cè)诮邮諗?shù)據(jù)能力方面的差異主要由他們的接收緩存的大小造成的。雖然LTE下行最多支持4個(gè)層的空間復(fù)用,但支持的碼字最多為2(一個(gè)碼字可以映射到多個(gè)層)。終端等級(jí)25可以支持兩個(gè)碼字的同時(shí)接收,即UE能同時(shí)接收兩個(gè)DL-SCH傳輸塊。因此終端在一個(gè)TTI中接收的最大DL-SCH比特?cái)?shù)量可以大于一個(gè)DL-S
30、CH中接收的最大比特?cái)?shù)量,前者最大可以是后者的兩倍。一個(gè)TTI的長(zhǎng)度是1ms,因此終端支持的下行最大速率為所有DL-SCH中最大比特?cái)?shù)量的1000倍。在緩存尺寸不受限時(shí),終端最大接收數(shù)據(jù)率和系統(tǒng)的下行峰值速率基本對(duì)應(yīng)的。以等級(jí)5為例,終端可以支持最高空間復(fù)用階數(shù)為4,其最大MCS的頻譜效率為5.5547bit/s/Hz,20MHz系統(tǒng)帶寬中包含18MHz有效帶寬(100個(gè)RB)。根據(jù)4天線的RS結(jié)構(gòu),并將PDCCH/PCFICH開(kāi)銷設(shè)定為最?。匆粋€(gè)OFDM符號(hào)),則在一個(gè)PRB對(duì)的168個(gè)RE(短CP情況)中共有32個(gè)RE被用于RS和下行控制信令開(kāi)銷(忽略額外PHICH RE),則一個(gè)PRB
31、對(duì)中用于DL-SCH的RE比例為1-32/168=81%。此配置下下行峰值速率可估算為18×5.5547×4×81%=324(Mbps),因此將等級(jí)5的最大接收速率設(shè)定為300Mbps是比較合適的。由于R8 LTE暫時(shí)不采用上行SU-MIMO,因此當(dāng)前R8終端不支持空間復(fù)用發(fā)送。這樣,不同終端等級(jí)的上行傳輸能力取決于對(duì)調(diào)制方式的支持和發(fā)射緩存的尺寸。對(duì)于TDD LTE系統(tǒng),實(shí)際可以實(shí)現(xiàn)的峰值速率還取決于上下行子幀分配的比例及DwPTS中承載的DL-SCH比特?cái)?shù)量。只有終端等級(jí)5支持64QAM發(fā)送,大致可以實(shí)現(xiàn)75Mbps的上行峰值速率。小區(qū)初搜基本流程1)通過(guò)PS
32、S獲得5ms定時(shí),并通過(guò)序列相關(guān)得到小區(qū)ID號(hào)N_ID(2)2)通過(guò)SSS獲得10ms定時(shí),并通過(guò)序列相關(guān)得到小區(qū)ID組號(hào)N_ID(1)3)按照以上兩步的結(jié)果經(jīng)過(guò)計(jì)算得到CELL_ID4)在固定的時(shí)頻位置上接收并解碼PBCH,得到主信息塊MIB5)在下行子幀內(nèi)接收使用SI-RNTI標(biāo)識(shí)的PDCCH信令調(diào)度的系統(tǒng)信息塊SIB同步信號(hào)序列 主同步信號(hào)使用Zadoff-Chu序列; 共有3個(gè)PSS序列,每個(gè)對(duì)應(yīng)一個(gè)小區(qū)ID: 輔同步信號(hào)使用的序列由兩個(gè)長(zhǎng)度為31的二進(jìn)制序列通過(guò)交織級(jí)聯(lián)產(chǎn)生,并且使用由主同步信號(hào)序列決定的加擾序列進(jìn)行加擾,長(zhǎng)度為31的二進(jìn)制序列以及加擾序列都由m序列產(chǎn)生;隨機(jī)接入過(guò)程
33、UE側(cè)隨機(jī)接入流程解析傳輸請(qǐng)求,獲得隨機(jī)接入配置信息; 選擇preamble序列 1)基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入:隨機(jī)選擇preamble 2)無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入:由高層指定preamble 按照指定功率發(fā)送preamble 盲檢用RA-RNTI標(biāo)識(shí)的PDCCH-檢測(cè)到,接收對(duì)應(yīng)的PDSCH并將信息上傳;-否則直接退出物理層隨機(jī)接入過(guò)程,由高層邏輯決定后續(xù)操作;競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入流程適用于UE側(cè)隨機(jī)接入流程UE端通過(guò)在特定的時(shí)頻資源上,發(fā)送可以標(biāo)識(shí)其身份的preamble序列,進(jìn)行上行同步基站端在對(duì)應(yīng)的時(shí)頻資源對(duì)preamble序列進(jìn)行檢測(cè),完成序列檢測(cè)后,發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)。UE端在發(fā)送preamble序列
34、后,在后續(xù)的一段時(shí)間內(nèi)檢測(cè)基站發(fā)送的隨機(jī)接入響應(yīng)UE在檢測(cè)到屬于自己的隨機(jī)接入響應(yīng),該隨機(jī)接入響應(yīng)中包含UE進(jìn)行上行傳輸?shù)馁Y源調(diào)度信息基站發(fā)送沖突解決響應(yīng),UE判斷是否競(jìng)爭(zhēng)成功無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入流程適用于切換或有下行數(shù)據(jù)到達(dá)且需要重新建立上行同步時(shí) 基站根據(jù)此時(shí)的業(yè)務(wù)需求,給UE分配一個(gè)特定的preamble序列。(該序列不是基站在廣播信息中廣播的隨機(jī)接入序列組) UE接收到信令指示后,在特定的時(shí)頻資源發(fā)送指定的preamble序列 基站接收到隨機(jī)接入preamble序列后,發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)。進(jìn)行后續(xù)的信令交互和數(shù)據(jù)傳輸。尋呼TA: Tracking Area, 跟蹤區(qū)域TAL: TA List TAI: TA Identity TAC: TA Code TAC是TAI的一部分: TAI = MCC + MNC + TAC何時(shí)尋呼?UE被叫 (MME發(fā)起)系統(tǒng)消息改變時(shí) (eNB發(fā)起)地震告警 (Etws)尋呼的通知由PDCCH 1A/1C格式通知UE(PDCCH 1A/1C還用于RACH response, BCCH動(dòng)態(tài)調(diào)度)PDCCH的通知上攜帶P-RNTI,表示這是個(gè)尋呼信息UE根據(jù)自己的ID計(jì)算自己可能存在尋呼的時(shí)間,并進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)具體的被尋呼的UE id承載在PCH上
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