LTE基础知识

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1、本文格式为Word版,下载可任意编辑LTE基础知识 一、协议学识 1. LTE帧布局及物理资源根本概念RE/RB/CCE/REG/RBG 帧布局Type1:FDD(全双工和半双工)(FDD上下行数据在不同的频带里传输;使用成对频谱) 每一个无线帧长度为10ms,由20个时隙构成,每一个时隙长度为Tslot = 15630 x Ts = 0.5ms。 对于FDD,在每一个10ms中,有10个子帧可以用于下行传输,并且有10个子帧可以用于上行传输。上下行传输在频域上举行分开。 #0#1#2#18#19 slot Sub-frame One radio frame = 10ms 帧布局Type2:T

2、DD (TDD上下行数据可以在同一频带内传输;可使用非成对频谱) 一个无线帧10ms,每个无线帧由两个半帧构成,每个半帧长度为5ms。每一个半帧由8个常规时隙和DwPTS、GP和UpPTS三个特殊时隙构成,DwPTS和UpPTS的长度可配置,要求DwPTS、GP以及UpPTS的总长度为1ms。 One radio frame =10 ms One half frame =5 ms 1 ms# 0# 2# 3# 4# 5# 7# 8# 9 DwPTS: Downlink Pilot Time Slot GP: Guard Period (GP越大说明小区笼罩半径越大) UpPTS: Uplink

3、 Pilot Slot Ts = 1 / (15000x2048) s Frame 帧的长度:Tf = 307200 x Ts = 10ms Subframe 子帧的长度:Tsubframe = 30720 x Ts = 1ms Slot 时隙的长度:Tslot = 15360 x Ts = 0.5ms 1 Sub-Carrier = 15 kHz; 1 TTI = 1 ms = 1 sub-frame = 2 slots (0.5 ms *2) # for one user, min 2 RB allocation. 1 RB = 12 sub-carriers during 1 slot

4、(0.5 ms) =12 * 15kHz = 180kHz (Bandwidth); = 12 * 7 symbols= 84 REs 1 RE = 1 sub-carrier x 1 symbol period (Each symbol is QPSK, 16QAM or 64QAM modulated.) LTE支持可变带宽:1.4MHz, 3, 5, 10, 15 和 20MHz 一个小区最少使用6个RB, 即最少包含72个sub-carriers: 6 RB * 12 sub-carriers = 72 sub-carriers 一个小区最多支持110个RB,相当于1320个sub-c

5、arriers: 110 *12 =1320 sub-carriers Channel bandwidth 1.4 3 5 10 15 20 BWChannel MHz Transmission bandwidth 6 15 25 50 75 100 configuration NRB DwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTSNormal cyclic prefix in downlink DwPTS UpPTS Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix

6、in downlink DwPTS UpPTS Normal cyclic prefix in uplink Special subframe configuration 0 1 2 3 4 5 6 7 8 6592?Ts 19760?Ts 7680?Ts Extended cyclic prefix in uplink 2192?Ts 20480?Ts 23040?Ts 25600?Ts 2560?Ts 7680?Ts 2192?Ts 2560?Ts 21952?Ts 24144?Ts 26336?Ts 6592?Ts 19760?Ts 20480?Ts 4384?Ts 23040?Ts 4

7、384?Ts 5120?Ts 21952?Ts 24144?Ts - 5120?Ts - - - - - 特殊帧格式5:DwPTS:GP:UpPTS = (6592Ts-16Ts) : (19744Ts-16Ts) : 4384Ts= 3:9:2 特殊帧格式7:DwPTS:GP:UpPTS = (21952Ts-32Ts) : 4384Ts : 4384Ts= 10:2:2 最小调配单位为: 2192?Ts Configure TDD: 上下行配置(下图) + 特殊帧格式(上图) (e.g.: 2:7 1:7) Uplink-downlink Downlink-to-Uplink Subfra

8、me number configuration 0 1 2:2 2 3:1 3 4 5 6 Switch-point periodicity 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 ms 5 ms 5 ms 10 ms 10 ms 10 ms 5 ms D S U U U D S U U U D S U U D D S U U D D S U D D D S U D D D S U U U D D D D D D S U U D D D D D D D S U D D D D D D D D S U U U D S U U D TDD支持5ms和10ms的周期转换: = 5ms转换周期:一

9、个帧的上下半帧的特殊帧格式配置一致, = 10ms转换周期:一个帧分成上下半帧,下半帧的特殊帧为DwPTS=1ms,用于DL传输(如上图3,4,5所示) RE:Resource Element,称为资源粒子,是上下行传输使用的最小资源单位。 1 RE = 1 subcarrier x 1 symbol period RB:Resource Block,称为资源块,用于描述物理信道到资源粒子的映射。一个RB包含若干个RE。一个RB由12个在频域上的子载波和时域上一个slot周期构成(1 RB = 12 subcarriers x 1 slot)。 1个RB在频域上对应180kHz:1 RB =

10、12 subcarriers x 15kHz = 180kHz 1个RB在时域上对应1个时隙,1 slot =0.5ms CCE:Control Channel Element,称为操纵信道粒子,PDCCH在一个或多个CCE上传输,CCE对应于9个REG,每个REG包含4个RE,CCE从0开头编号。(1 CCE = 9 REGs = 9 x 4 REs = 36 REs) PDCCH format与CCE之间的关系如下图所示: Number of PDCCH bits PDCCH format Number of CCEs Number of REGs (QPSK) 0 1 2 3 1 2 4

11、 8 9 18 36 72 72 144 288 576 REG:Resource Element Group,用来定义操纵信道到RE的映射.(1 REG = 4 REs) RBG:Resource Block Group,RBG是连续的PRB的集合,其大小根据系统带宽配置的不同而定,如下图所示: System Bandwidth RBG Size (P) (Number of DL RBs) 1 10 11 26 2 27 63 (e.g.: 10MHz - 50 RBs) 3 64 110 (e.g.: 20MHz - 100 RBs) 4 2. 下行物理信道及物理信号的功能和占用时频码域

12、位置(DL:PDSCH/PDCCH/PHICH/PCFICH/PBCH/ PSS/SSS/RS) Location of PBCH for FS2 (normal CP, extededCP):?SancharGmbHTDD:PCFICH PHICHSlot #0Subframe #0Slot #1SSSDwPTSPSSSpecial subframeGPUpPTSNormal CP casePDCCHS-SCHP-SCHfrequencyfrequencyPDSCHPBCHCentral 6 RBsSymbolsSlot #0Subframe #0Slot #1DwPTSSpecial su

13、bframeGPUpPTSExtended CP casePDCCHS-SCHP-SCHPDSCHPBCHCentral 6 RBsSymbolsPage 72 2.1 PBCH:Physical Broadcast Channel (物理播送信道) - 主要用来传输MIB信息,MIB消息包含:DL带宽信息;PHICH组号;系统帧号SFN - MIB: DL-Bandwidth, PHICH-Config, SFN, # of antennas. - 占用中间的6个RB(72sc),在第2个slot的前4个symbol上传递(slot 1, symbol 03) - MIB消息的重复周期为40

14、ms,起始位置为subfram#0 of SFN mod 4 = 0。每10ms传递一次MIB,传递内容一致,40ms组成一个MIB消息。可实现时间分集,提高UE接收MIB消息时的增益,改善接收质量 2.2 PCFICH:Physical Control Format Indicator Channel (物理操纵格式指示信道) - 用来指示在一个sub-frame中PDCCH传输的OFDM symbol数量(1, 2 or 3) - 在每个subframe(TTI)的第1个symbol上举行传递(symbol 0 within each TTI) - 承载CFI信息,每TTI占用16个RE资

15、源,即4个REG 2.3 PDCCH:Physical Downlink Control Channel (物理下行操纵信道) - 用于承载DCI信息,包括资源调度调配和其他操纵信息,如与DL-SCH和PCH相关的HARQ信息等 - PDCCH在每个subframe的前3个symbol(symbol 02)中举行传递,占用个数由PCFICH承载的CFI消息来确定。 - PDCCH的大小对应于一个或者多个CCE,如下图所示: PDCCH format 0 1 2 3 Number of CCEs 1 2 4 8 Number of REGs 9 18 36 72 Number of PDCCH bits 72 144 288 576 - DSS = Dedicated Search Space (for only one UE) 小区选择相关信息; TDD相关配置信息; 余下SIB的时域调度信息 - SIB2: 公共信道的无线资源配置(PCCH, RACH); freqInfo (ul-carrierFreq, ul-bandwidth); defaultPagingCycle - SIB3: Cell re-selection information. (Intra/Inter

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