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1、All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2012TD-LTE 物理层技术介绍完成此课程后，您将可以：了解TD-LTE 帧结构 熟悉TD-LTE物理层信道信号类型课程概述下行物理信道&信号介绍TD-LTE 帧结构TD-LTE物理层技术 介绍上行物理信道&信号介绍总结All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2012TD-LTE帧结构介绍1在这一章中您将学习到 TD-LTE物理层帧结构 TD-LTE物理层特殊子帧时隙配置和子帧结构配置 TD-L和TD-S帧结构主要区别： 如何通过子帧配置来降低与TD-S的干扰TDD-LTE 帧结构n 帧结构
2、 一个无线帧(10ms) = 两个 半帧(5ms)一个半帧(5ms) = 5个子帧(30720Ts) = 10个时隙1个时隙(15360Ts) = 7/6 个符号(CP/eCP) 5ms周期与10ms周期两类帧结构, 以支持不同配比的上下行业务. 5ms帧，子帧1 和6固定为特殊子帧；10ms帧，子帧1固定为特殊子帧. 子帧0,5,DwPTS时隙总用于 下行数据传输,UpPTS及其相连的第一个子帧总用于上行传输特殊子帧时隙配置和子帧结构配置n 上下行子帧配置n特殊子帧配置3:9:2 以避免远距离 同频干扰或某些TD- S配置引起的干扰为 目的 10:2:2 以 提升下行吞 吐量为目的TD-L和
3、TD-S帧结构主要区别：n TD-L和TD-S帧结构主要区别： 时隙长度不同. TD-L的子帧(相当于TD-S的时隙概念)长度和FDD LTE保持一致,有利于产品实现以及借助FDD的产业链. TD-L的特殊时隙有多种配置方式,DwPTS,GP,UpPTS可以改变长度,以适应覆盖、容量、干扰等不同场景的需要. 在某些配置下, TD-L的DwPTS可以传输数据, 能够进一步增加小区容量 TD-L的调度周期为1ms, 即每1ms都可以指示终端接收或发送数据, 保证更短的时延. 而TD-SCDMA的调度周期为5ms.通过子帧配置来降低与TD-S的干扰TD-S与TD-L子帧不干扰,需确保上下行无交叠(T
4、bTa)配置一：TD-S 3:3配置 TD-L 2:2+10:2:2 配置配置二：TD-S 4:2配置 TD-L 3:1+3:9:2 配置配置三：TD-S 1:5配置 TD-L 1:3+3:9:2 配置All Rights Reserved Alcatel-Lucent 2012下行物理信道&信号介绍2在这一章中您将学习到码字、层、天线端口等概念 下行物理资源分配情况 下行物理信道、信号介绍下行物理信道介绍n 下行物理信道PBCH(物理广播信道)：用于承载重要的系统信息,如下行带宽、系统帧号PDSCH(物理下行共享信道)：用于承载数据的信道,包括业务数据和高层信令等信息PMCH(物理多播信道)
5、：用于承载多播业务信息PDCCH(物理下行控制信道)：用于承载下行控制信息，例如调度信令PCFICH(物理控制格式指示信道)：用于指示每个子帧控制区域占用的符号数PHICH(物理HARQ指示信道)：用于承载针对上行业务是否正确接收的ACK/NACK反馈信息下行物理信号介绍n 下行物理信号 参考信号CRS (Cell-specific Reference Signal) 小区专属参考信号- 广播信道、下行控制信道的数据解调- 下行共享信道的数据解调 (TM1 6)- 下行共享信道的信道测量(TM1 8) MBSFN RS (UMBSFN Reference Signal) MBSFN 参考信号-
6、 多播信道的数据解调URS (UE-specific Reference Signal) 用户下行专用参考信号- 下行共享信道的数据解调 (TM 7 9)CRI-RS(CSI Reference Signal) 下行测量参考信号(for TM9)- 下行共享信道的数据测量 (TM 9)PRS (Positioning Reference Signal) 定位参考信号 - 终端定位功能 同步信号PSS (Primary Synchronization Signal) 主同步信号SSS (Secondary Synchronization Signal) 辅同步信号天线端口、层、码字介绍n天线端口
7、、层、码字- 码字用于区分空间复用的流，基于终端双天线硬件，码字不超过2- 层映射与预编码将码字映射为天线端口发射,其中层用于重排码字数据，以 完成固定码字与固定天线之间的映射, RANK为空间流数量- 天线端口为传输的逻辑端口, 以不同的参考信号来定义。P=0、(0,1)、 (0,1,2,3)为CRS参考信号端口，P=4 为MBSFN参考信号端口，P=5为 URS(TM7)参考信号端口,P=7/8为URS(TM8)参考信号端口，P=(7 14)为 URS(TM9)参考信号端口,其中URS在层映射与预编码之间完成，CRS在预编 码之后完成。天线端口决定预编码天线映射。下行RE资源tfResou
8、rce Block (RB)= 7 OFDM Symbols x 12 SubcarrierLTE中最小的调度单元前三个OFDM symbol用来传输 信令(PCFICH, PDCCH, PHICH)Subcarrier资源单元 RESlot (0.5 ms)Subframe (1 ms)Slot (0.5 ms)15 kHzRB子帧REG: 由除去CRS 外的4个频 域连续的资 源单元构成PBCH信道10 ms10 msPBCH TTI = 40 msRadio frame = 10 ms10 msSubframe = 1 msOFDM 符号Coded BCH transport block
9、 CRCBCH传输块信道编码速率匹配加扰PCIQPSK调制层映射&预编码资源映射n PBCH信道 时频域时域 - 每无线帧的第一个子帧的第二个时隙的前四个符号频域 - 针对不同的带宽，都占用中间1.08M(72子载波 6PRB)进行传输 广播信息(MIB) （BCH = MIB&SIB）- 仅携带MIB信息，SIB由PDSCH携带- 24Bit，携带1)下行物理带宽；2）小区PHICH配置；3)系统帧号(SFN)PCFICH控制格式指示信道 & PHICH物理HARQ指示信道n PCFICH 信道 时频域时域 - 每个下行子帧中第1个OFDM符号发送频域 - 等间距分布在系统带宽内的4个REG
10、上，不同小区的REG通过频域错开方式以减少干扰 携带2bit控制格式指示(CFI Control Format Indication)- CFI用于指示当前子帧中控制区域占用的OFDM符号数目(1个，2个，3个)- QPSK调制, 1/16编码，具备高鲁棒性以正确检测CFI保证控制信令和数据的正确接收n PHICH 信道 时频域时域 映射在下行子帧控制区内, 持续时间由系统进行配置, 并由系统广播通知.常规PHICH映射在下行子帧的第一个 OFDM符号,扩展PHICH映射在下行子帧的前三个OFDM符号 上(子帧1/6为前2个符号)频域 一组内的PHICH信号映射至控制区域中PCFICH未使 用
11、的3个离散的的REG上 承载针对上行共享信道(UL-SCH)数据包的HARQ应答- 8个ACK/NACK bit为一个PHICH组(ECP时为4个) , 在3倍 编码与BPSK后正交化, 进行叠加加扰后映射. PHICH由PHICH 信道组编号与组内序号来确定.- TDD系统, 一个下行子帧需要反馈多个上行子帧中UL- SCH传输的ACK/NACK信息PDCCH物理下行控制信道n PDCCH 信道 时频域时域 - 占用每个子帧的前n个OFDM符号, n=3 (基于CFI指示)频域 - 占用所有的子载波 承载下行控制信息DCI（Downlink Control Information）- DCI
12、包括下行和上行数据传输的调度信息和上行功率控制信息等，DCI可分布不同的DCI Format- PDCCH资源映射是以CCE (Control Channel Element)为单位，CCE由9个REG组成。基站可选择 1、2、4 或 8个CCE承载一条DCI。DCI占用资源不同，则解调门限不同，资源越多需求的解调门限越低 ，覆盖范围越大。- 通过C-RNTI加扰, 不同的用户使用不同的DCI资源。针对每个DCI可进行功控,以降低小区干扰。PDSCH物理下行共享信道加扰 信道编码加扰 信道编码.层映射码字1码字2天线端口层Rank调制映射调制映射预编码 资源单元 映射资源单元 映射OFDM信号
13、 生成OFDM信号 生成.n PDSCH 信道 时频域时域 - 分配优先级最低，在信号与PBCH固定分配后，与PHICH/PCFICH/PDCCH进行时分，在非前 三个OFDM符号位频域 - 占用所有的子载波 承载下行SCH数据(包括SIB)- SIB信息由PDSCH承载- 支持QPSK/16QAM/64QAM调制- 由RBG为单位来进行承载，一个RBG由多个PRB组成- 在没有传输UE专用参考信号的资源块中(CCCH& SIB)，PDSCH与PBCH发射使用同样的天线端口 集合0/0，1/03；在传输UE专用参考信号的资源块中(DCCH/DTCH)，PDSCH使用天线端口 5或714CRS(
14、Cell-specific Reference Signal)小区专属参考信号n CRS信号 时频域- 在天线端口0/0，1/03固定分配时频资源- 全带宽发送- 不同小区CRS频域起初子载波可以不同，以降低干扰- 小区专属导频, 对小区内所有用户可见，不与数据一起做预处理， 采用QPSK调制以上均基于常规CP 下行参考信号功能- 用于下行信道估计以及非BF模式下的 解调- 广播/控制信道资源的解调- 用于切换测量天线端口1 小区频率 Shift复用度为6天线端口2 小区频率 Shift复用度为3天线端口4与2同URS(UE-specific Reference Signal)用户下行专用参考
15、信号n URS信号 时频域- 在天线端口5/7，8/714上，并与数据一起进行预编码- 端口数与MIMO传输并行数据流的数据相同，以降低CRS开销- 分布于用户所用PDSCH的带宽上- 以PRB为单位并基于用户数据来进行用户导频分配- 针对MU-MIMO系统，引入码分以保证时频空的复用度 针对BF时，用于UE解调- BF时，CCH采用CRS解调。仅针对BF类型信道的DTCH采用URS来解调- TM7时，RANK=1，天线端口5，开销为12RE； TM8时，RANK=2,天线端口7和8，开销为 12RE；RANK=38时，天线端口 714 ，开销为24RE- 由于特殊时隙（DwPTS）与正常子帧的结构不同, 天线端口 7 14 在特殊时隙与正常时隙不同。基于正常CP与ECP，天 线端口也有所区别。 同步信号n LTE 同步信号 PSS (Primary Synchronization Signal) SSS (Secondary Synchronization Signal)n LTE 同步信号的作用 获得小区ID 通过PSS和SSS获得小区ID (504个PCI)
