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1、,TD-LTE,LTE物理层协议与技术1,西安汇龙网络科技有限公司,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2,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,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,3,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
2、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）,4,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5,Channeledge,Channeledge,Resourceblock,TD-LTE,信道带宽,支持的信道带宽（Channel Bandwidth）1.4MHz，3.0MHz，5MHz，10MHz，15MHz以及20MHzLTE系统上下行的信道带宽可以不同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
3、传输带宽配置有如下对应关系：,Transmission Bandwidth Configuration RB,Transmission,信道带宽,1.4,3,5,10,15,20,Bandwidth RB,传输带宽配置（RB数目）,6,15,25,50,75,100,Active Resource Blocks,DC carrier (downlink only),6,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7,TD-LTE,双工方式,FDD: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
4、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。,FDD,half-duplex FDD,TDD,fDL,fDL,fDL/UL,fUL,fUL,8,TD-LTE,帧结构（1）,FDD帧结构 - 帧结构类型1，适用于FDD与HD FDD一个长度为10ms的无线帧由10个长度为1ms的子帧构成；每个子
5、帧由两个长度为0.5ms的时隙构成；9,TD-LTE,帧结构（2）,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10,TD-LTE,帧结构（2）,10ms转换点周期11,TD-LTE,帧结构（3）,TDD帧结构上下行配置12,TD-LTE,帧结构（4）,TDD帧结构特殊子帧配置13,TD-LTE,多址技术,下行多址技术的选择OFDM vs. CDMA技术的优势：频谱效率高；带宽
6、扩展性强；抗多径衰落；实现MIMO技术较简单；频域调度灵活；,上行多址技术的选择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；,自适应强，可以灵活选择调制 编码方式，更好的适应信道的 频率选择性；结论：下行采用OFDM，上行采用SC-FDMA14,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15,s ),TD-LTE,物理资源概念（1）,时隙-slot,子帧,物理资源,无线帧,OFDM符号,基本时间单位T
7、 =1 (150002048秒,天线端口,接收机用来区分资源在 空间上的差别，包括三 类天线端口： CRS： 天线端口03 MBSFN：天线端口4 DRS： 天线端口516,TD-LTE,物理资源概念（2）,资源单元 (RE)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；17,TD-LTE,物理资源概念（3）,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18,TD-LTE,
8、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19,TD-LTE,下行物理信道,PDSCH：物理下行共享信道 调制方式：QPSK,16QAM, 64QAM,PBCH：物理广播信道 调制方式：QPSK,PMCH：物理多播信道 调制方式：QPSK,下行物 理信道,PHICH：物理HARQ指示信道 调制方式：BPSK,16QAM, 64QAM,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：QPSK20,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,
9、RE映射,OFDM信 号产生,21,Ncsubcarriers,72subcarriers,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,PBCH,常规CP,扩展CP,22,TD-LTE,PCFICH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id4个REG之间相差1/4带宽23,TD
10、-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,非MBSFN子帧,MBSFN子帧,PHICH长度常规扩展,TDD中子帧1和子帧612,所有其他情况13,混合载波承载MBSFN12,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
11、24,PHICH扩展长度为2的子帧,PHICH扩展长度为3的子帧,TD-LTE,PDCCH介绍,PDCCH用于承载资源分配信息，包括功率控制信息等逻辑映射一个PDCCH是一个或者几个连续CCE的集合根据PDCCH中包含CCE的个数，可以将PDCCH分为四种格式物理映射多个用户的PDCCH进行复用和加扰等操作，映射到没有用于传输PCFICH和PHICH的REG上,PDCCH格式0123,CCE个数1248,REG个数9183672,PDCCH比特数目72144288576,25,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
12、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RBPMCH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26,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27,TD-LTE,下行物理信号（1）,同步信号, 主同步信号 辅同步信号,确定唯一的物理小区id, 小区专用参考信号,下行信
13、道质量测量,参考信号 MBSFN参考信号 终端专用的参考信号,下行信道估计，用于UE端的相干检测和解调 小区搜索,28,Ncsubcarriers,72subcarriers,29,TD-LTE,下行物理信号（2）,同步信号,FS1，常规CP,FS2，常规CP,62子载波,72子载波,Sc,ra,m,bl,in,g,N (2),Z,bling -Chu,uen,ce,seq,d,of,TD-LTE,下行物理信号（3）,同步信号序列主同步信号使用Zadoff-Chu序列； 共有3个PSS序列，每个对应一个小区ID： ID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
14、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,主同步序列,(1) N ID,5ms两个半帧不同,辅同步序列,m,seq Sc ram a doffce,m,uen,Za,hu f-C,N,cell ID,= 3N,(1) ID,+ N,(2) ID,两个半帧相同,30,Oneantennaport,Twoantennaports,Fourantennaports,TD-LTE,下行物理信号（4）,小区专用参考信号,R0R0 l = 0,R0R0,R0R0 l = 6 l = 0,R0R0,l = 6
15、,Resource element (k,l),常规CP,R0,R0,R1,R1,R0R0,R0,R0R0,R0,R1,R1R1,R1,R1R1,Not used for transmission on this antenna portReference symbols on this antenna port,l = 0,l = 6 l = 0,l = 6,l = 0,l = 6 l = 0,l = 6,R0,R0R0,R0,R0R0,R1R1,R1,R1R1,R1,R2,R2R2,R3R3,R3,R0 l = 0,R0 l = 6 l = 0,l = 6,l = 0,R1,l = 6 l
16、 = 0,R1,l = 6,l = 0,R2,l = 6 l = 0,l = 6,l = 0,R3 l = 6 l = 0,l = 6,31,even-numbered slots,odd-numbered slots,even-numbered slots,odd-numbered slots,even-numbered slots,odd-numbered slots,even-numbered slots,odd-numbered slots,Oneantennaport,Twoantennaports,Fourantennaports,32,TD-LTE,下行物理信号（5）,小区专用参考信号,R0R0 l = 0,R0R0,R0R0 l = 5 l = 0,R0R0,l = 5,Resource element (k,l),
