LTE物理层经典培训.ppt

LTE物理层,LTE物理层培训,Page1,目录,LTE物理层过程,LTE物理层概述,多址技术,双工方式与帧结构,信道带宽,物理资源概念,LTE物理层信道与信号,Page2,支持的信道带宽（ChannelBandwidth）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,信道带宽与传输带宽配置有如下对应关系：,信道带宽,Page3,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。,双工方式,Page4,物理资源概念,无线帧,OFDM符号,天线端口,基本时间单位,时隙-slot,子帧,物理资源,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03MBSFN：天线端口4DRS：天线端口5,Page5,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；,物理资源概念,Page6,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,物理资源概念,Page7,FDD帧结构-帧结构类型1，适用于FDD与HDFDD一个长度为10ms的无线帧由10个长度为1ms的子帧构成；每个子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成；,帧结构,Page8,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10msDLUL切换点周期,帧结构,Page9,TDD帧结构上下行配置,帧结构,Page10,目录,LTE物理层信道与信号,LTE物理层过程,LTE物理层概述,上行物理信道,下行物理信道,下行物理信号,上行物理信号,Page11,下行物理信道,PBCH：物理广播信道调制方式：QPSK,PDSCH：物理下行共享信道调制方式：QPSK,16QAM,64QAM,PCFICH：物理控制格式指示信道调制方式：QPSK,PMCH：物理多播信道调制方式：QPSK,16QAM,64QAM,PDCCH：物理下行控制信道调制方式：QPSK,下行物理信道,PHICH：物理HARQ指示信道调制方式：BPSK,Page12,下行物理信道一般处理流程,下行物理信道,加扰,调制,层映射,预编码,RE映射,OFDM信号产生,Page13,Page14,物理广播信道PBCH：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；,常规CP,扩展CP,下行物理信道,Page15,物理控制格式指示信道PCFICH：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OFDM4个REG上4个REG之间相差1/4带宽REG的位置与小区id有关,下行物理信道,Page16,Page17,PHICH信道的RE映射PHICHgroup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PHICHgroup由3部分组成，分别映射到一个REG上,具体频域位置取决于-小区idPHICHgroup序号-所在OFDM符号中的REG数目-以及PHICH扩展长度的大小,下行物理信道,Page18,物理下行控制信道PDCCH：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分为如下图四种格式；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。,下行物理信道,Page19,Page20,Page21,Page22,物理下行共享信道PDSCH:PDSCH用于承载Unicast数据信息没有专用导频时，按照PBCH同样的端口映射Port组合00,10,1,2,3发射专用导频时，按照port5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RB;物理多播信道PMCH：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1or2符号可以用于unicast;其他符号用于Multicast业务,下行物理信道,Page23,目录,LTE物理层信道与信号,LTE物理层过程,LTE物理层概述,上行物理信道,下行物理信道,下行物理信号,上行物理信号,Page24,确定唯一的物理小区id；,下行信道质量测量；下行信道估计，用于UE端的相干检测和解调；小区搜索；,同步信号,参考信号,主同步信号辅同步信号,小区专用参考信号MBSFN参考信号终端专用的参考信号,下行物理信号,Page25,Page26,Page27,Page28,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：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；,下行物理信号,共有168组SSS序列，与小区ID组序号一一对应,Page29,小区专用参考信号,常规CP,下行物理信号,1,R,F,o,u,r,a,n,t,e,n,n,a,p,o,r,t,s,even,-,numberedslots,odd,-,numberedslots,Antennaport,0,even,-,numberedslots,odd,-,numberedslots,Antennaport,1,even,-,numberedslots,odd,-,numberedslots,Antennaport,2,even,-,numberedslots,odd,-,numberedslots,Antennaport,3,Page30,MBSFN参考信号,扩展CP，15kHz,扩展CP，7.5kHz,下行物理信号,Page31,目录,LTE物理层信道与信号,LTE物理层过程,LTE物理层概述,上行物理信道,下行物理信道,下行物理信号,上行物理信号,Page32,PUSCH：物理上行共享信道调制方式：QPSK,16QAM,64QAM,PRACH:物理随机接入信道调制方式：QPSK,PUCCH：物理上行控制信道调制方式：QPSK,上行物理信道,上行物理信道,Page33,上行物理共享信道PUSCH：,用于承载上行业务数据；上行资源只能选择连续的PRB，并且PRB个数满足2、3、5的倍数；在RE映射时，PUSCH映射到子帧中的数据区域上；PUSCH的基带信号产生的流程：,上行物理信道,加扰,调制,传输预编码,RE映射,SC-FDMA信号产生,Page34,上行物理控制信道PUCCH：,上行物理信道,PUCCH格式：,Page35,Page36,Page37,Page38,Page39,Page40,Page41,Page42,Page43,Page44,序列产生Preamble使用Zadoff-Chu序列产生序列长度Preambleformat03：839Preambleformat4：139频域结构一个PRACH占用6个RBPreamble信号采用的子载波间隔与上行其它SC-FDMA符号不同Preambleformat03：1250HzPreambleformat4:7500Hz,Preambleformat03,Preambleformat4,上行物理信道,Page45,目录,LTE物理层信道与信号,LTE物理层过程,LTE物理层概述,上行物理信道,下行物理信道,下行物理信号,上行物理信号,Page46,上行物理信号,上行信道估计，用于eNodeB端的相干检测和解调；上行信道质量测量；,参考信号,解调用参考信号(DRS)探测用参考信号(SRS),Page47,PUSCH解调用参考信号,常规CP,扩展CP,上行物理信号,Page48,PUCCH解调用参考信号,上行物理信号,Page49,探测用参考信号,上行物理信号,对上行信道质量进行估计，用于上行信道调度,Page50,探测用参考信号-主要参数,上行物理信号,符号位置,子帧偏移,是否同时传输SRS与ACK/NAKC,持续时间,子帧位置,周期,时域参数,Page51,1.UE通过广播信息获得小区允许的带宽信息；,4.UE通过RRC信令获得具体的带宽配置；,5.UE通过RRC信令获知其是否进行RS跳频；,3.UE通过RRC信令获知其使用的Comb信息,2.UE通过RRC信令获得具体的SRS传输PRB位置；,上行物理信号,探测用参考信号,-频域参数,Page52,目录,LTE物理层信道与信号,LTE物理层过程,LTE物理层概述,随机接入,小区初搜,Page53,小区搜索过程,为什么要进行小区搜索,完成UE与基站之间的时间和频率的同步，并识别小区id；,完成小区初搜后，UE接收基站发出系统信息；,小区搜索是UE接入系统的第一步，关系到能否快速，准确的接入系统。,Page54,5ms定时，获得,计算得到,读取MIB,读取SIB,主同步信号,辅同步信号,PBCH,DBCH,其他系统信息,公共天线端口数目（盲检）SFN下行系统带宽PHICH配置信息,小区初搜流程,小区搜索过程,Page55,目录,LTE物理层信道与信号,LTE物理层过程,LTE物理层概述,随机接入,小区初搜,Page56,为什么要进行随机接入过程,随机接入过程,UE通过随机接入与基站进行信息交互，完成后续如呼叫，资源请求，数据传输等操作；,实现与系统的上行时间同步；,随机接入的性能直接影响到用户的体验，能够适应各种应用场景、快速接入、容纳更多用户的方案；,Page57,随机接入过程,随机接入前导(Preamble)的发送,随机接入响应,随机接入过程,Preamble,当UE收到eNB的广播信息需要接入时，从序列集中随机选择一个preamble序列发给eNB,然后根据不同的前导序列来区分不同的UE.,Page58,随机接入过程,UE侧随机接入流程,1.解析传输请求，获得随机接入配置信息；2.选择preamble序列1)基于竞争的随机接入：随机选择preamble2)无竞争的随机接入：由高层指定preamble3.按照指定功率发送preamble4.盲检用RA-RNTI标识的PDCCH-检测到，接收对应的PDSCH并将信息上传；-否则直接退出物理层随机接入过程，由高层逻辑决定后续操作；,Page59,随机接入过程,适用于初始接入,1.UE端通过在特定的时频资源上，发送可以标识其身份的preamble序列，进行上行同步2.基站端在对应的时频资源对preamble序列进行检测，完成序列检测后，发送随机接入响应。3.UE端在发送preamble序列后，在后续的一段时间内检测基站发送的随机接入响应4.UE在检测到属于自己的随机