《移动通信工程》课件-项目四 任务3无线数据配置

任务描述与任务流程无线数据配置主要包括RRU数据配置、无线参数配置及邻接关系表配置。无线数据配置制作是否规范，参数设置是否合理将直接影响基站业务的正常开通和本小区内用户正常的切换和漫游。如果你是从事基站业务开通工作的一名工程师，请根据RRU的硬件连接情况和协商参数表，严格按照配置规范完成某无线站点的无线数据配置工作。学习导图能力目标思政目标知识目标培养学生的民族自豪感。010203（1）掌握MIMO技术的原理和应用模式；（2）掌握国内移动运营商的频谱分配情况；（3）掌握TD-LTE和FDD-LTE的帧结构；（4）掌握LTE上下行物理信道的作用；（5）掌握LTE上下行物理信号的作用。（1）能够根据RRU的实际连接情况，完成＊RRU的数据配置工作；（2）能够根据协商参数表，完成＊无线参数的配置工作；（3）能够根据邻接情况，完成＊邻接关系表的配置工作。任务目标知识储备（一）MIMO技术MIMO技术的基本出发点是将用户数据分解为多个并行的数据流，在指定的带宽内由多个发射天线上同时刻发射，经过无线信道后，由多个接收天线接收，并根据各个并行数据流的空间特性（SpatialSignature），利用解调技术，最终恢复出原数据流。知识储备（一）MIMO技术多天线技术MIMO：多入多出(MultipleInputMultipleOutput)SISO：单入单出(SingleInputSingleOutput)SIMO：单入多出(SingleInputMultipleOutput)多路信道传输同样信息多路信道同时传输不同信息包括时间分集，空间分集和频率分集提高接收的可靠性和提高覆盖适用于需要保证可靠性或覆盖的环境理论上成倍提高峰值速率适合密集城区信号散射多地区，不适合有直射信号的情况最小均方误差或串行干扰删除发射分集分集合并空间复用多路天线阵列赋形成单路信号传输最大比合并波束赋形（Beamforming）通过对信道的准确估计，针对用户形成波束，降低用户间干扰可以提高覆盖能力，同时降低小区内干扰，提升系统吞吐量知识储备（一）MIMO技术Mode传输模式技术描述应用场景1单天线传输信息通过单天线进行发送（室内）无法布放双通道室分系统的室内站2发射分集同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立的信道进行发送（２天线空分复用）信道质量不好时，如小区边缘3开环空间复用终端不反馈信道信息，发射端根据预定义的信道信息来确定发射信号信道质量高且空间独立性强时4闭环空间复用需要终端反馈信道信息，发射端采用该信息进行信号预处理以产生空间独立性信道质量高且空间独立性强时。终端静止时性能好5多用户MIMO基站使用相同时频资源将多个数据流发送给不同用户，接收端利用多根天线对干扰数据流进行取消和零陷。6单层闭环空间复用终端反馈RI=1时，发射端采用单层预编码，使其适应当前的信道(FDD下的波束赋形）7单流Beamforming发射端利用上行信号来估计下行信道的特征，在下行信号发送时，每根天线上乘以相应的特征权值，使其天线阵发射信号具有波束赋形效果（8天线的波束赋形）信道质量不好时，如小区边缘8双流Beamforming结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，既提高用户信号强度，又提高用户的峰值和均值速率传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信令通知终端模式3到模式8中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集模式LTE的无线关键技术—MIMO（R9）知识储备（一）MIMO技术知识储备（一）MIMO技术知识储备（一）MIMO技术知识储备（二）LTE频率分配：3GPPLTE频谱频段知识储备（二）LTE频率分配：国内移动运营商频谱分配情况运营商频率带宽合计带宽网络制式

中国移动频段频率范围900MHZ（Band8)上行889-904MHz下行934-949MHz15MHzTDD频段：355MHz

FDD频段：40MHz2G/NB-IOT/4G1800MHZ（Band3)上行1710-1735MHz下行1805-1830MHz25MHz2G/4G2GHZ（Band34)2010-2025MHz15MHz3G/4G1.9GHZ（Band39)1880-1920MHz实际使用1885-1915MHz并腾退1880-1885MHz30MHz4G2.3GHZ（Band40)2320-2370MHz，仅用于室内50MHz4G2.6GHZ（Band41)2515-2675MHz160MHz4G/5G4.9GHZ（n79)4800-4900MHz100MHz

5G知识储备（二）LTE频率分配：国内移动运营商频谱分配情况运营商频率带宽合计带宽网络制式中国联通频段频率范围900MHZ（Band8)上行904-915MHz下行949-960MHz11MHzTDD频段：120MHz

FDD频段：56MHz2G/NB-IOT/3G/4G1800MHZ（Band3)上行1735-1765MHz下行1830-1860MHz20MHz2G/4G2.1GHZ（Band1)上行1940-1965MHz下行2130-2155MHz25MHz3G/4G/5G2.3GHZ（Band40)2300-2320MHz仅用于室内20MHz4G3.5GHZ（n78)3400-3500MHz100MHz5G运营商频率带宽合计带宽网络制式中国电信频段频率范围850MHZ（Band5)上行824-835MHz下行869-880MHz11MHzTDD频段：100MHz

FDD频段：51MHz3G/4G1800MHZ（Band3)上行1765-1785MHz下行1860-1880MHz20MHz4G2.1GHZ（Band1)上行1920-1945MHz下行2110-2130MHz20MHz4G3.5GHZ（n78)3500-3600MHz100MHz5G知识储备（二）LTE频率分配：国内移动运营商频谱分配情况知识储备（三）LTE帧结构在LTE网络中，资源以一定时长内的子载波集的方式分配给UE。这种资源被称为物理资源块。FDD和TDD的帧结构小有不同。子载波间隔为15kHz，20MHz/15kHz=1333，FFT通常为2的整数次幂，因此采用2048点FFT，2048*15kHz=30.72MHz。LTE子载波间隔15KHZ，采样点数2048个，采样频率是：2048×15=30.72MHz，采样间隔Ts是：1/30.72MHz=32.55nsFDD下，每个无线帧长达10ms，由10个子帧（subframe）组成。每个子帧长达1ms，由2个连续的slot组成。每个slot长达0.5ms。对于FDD而言，上下行传输是通过频域区分开的。在每一个10ms内，各有10个子帧可用于上行传输和下行传输。知识储备（三）LTE帧结构：FDD帧结构TDD-LTE帧结构知识储备（三）LTE帧结构：TD-LTE帧结构对于TDD，一个无线帧10ms，每个无线帧由10个子帧组成，编号为1-9，每个子帧长1ms。每个无线帧由两个半帧构成，每5个子帧组成一个半帧，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，总长度为1ms。DwPTS（下行导频时隙）的长度可以配置为3～12个OFDM符号，用于正常的下行控制信道和下行共享信道的传输；包含物理同频，控制信道，影响下行吞吐量。UpPTS的长度可以配置为1～2个OFDM符号，可用于承载上行物理随机接入信道和Sounding导频信号；包含上行随机接入信道，影响接入用户的数量。剩余的GP则用于上、下行之间的保护间隔，相应的时间长度约为71～714μs，对应的小区半径为7km～100km。影响基站半径。知识储备（三）LTE帧结构：TD-LTE帧结构上下子帧配比上下子帧配比知识储备（三）LTE帧结构：TD-LTE帧结构TDD-LTE特殊子帧配比特殊子帧配比知识储备（三）LTE帧结构：TD-LTE帧结构RE:RE表示资源的最小单元，占用一个符号和一个子载波.RB：RB表示调度的最小单元,RB在时域有一个时隙7个符号，在频域上有12子载波，180KHZ，1RB=84REREG=4RECCE=9REG知识储备（三）LTE帧结构：时频资源网络21信道(Channel)，就是信息的通道。不同信息类型需要经过不同的处理过程。在LTE中，信道就是信息处理流程，层一、二、三相互配合支撑。信道强调的是LTE各个层之间不同信息类型的处理过程。信号(Signal)，物理信号是物理层产生并使用的、有特定用途的一些列无线资源粒(RE)。物理信号不携带从高层而来的任何信息，它们对高层而言不是直接可见的，即不存在高层信道的直接映射关系。知识储备（四）LTE的信道与信号22知识储备（四）LTE的信道与信号物理广播信道（PhysicalBroadcastChannel）为下行物理信道，用于承载主信息块（MIB，MasterInformationBlock）知识储备（四）LTE的信道与信号是LTE承载用户数据的主要下行链路，所有的用户数据都可以使用。不同RB上的PDSCH可以被调度给不同的UE，因此不同RB上的PDSCH可能采用不同的调制方式、MIMO模式等。PDSCH通过PDCCH来进行调度。PDSCH上传输的数据类型：公共消息：寻呼消息，SIB消息，随机接入响应消息UE信令：RRC信令，NAS信令UE数据知识储备（四）LTE的信道与信号：物理下行共享信道(PDSCH)是发号施令的信道，但干实事的PDSCH需要它的调度。PDCCH中承载的是DCI（DownlinkControlInformation），包含一个或多个UE上的资源分配和其他的控制信息。在LTE中上下行的资源调度信息（MCS，Resourceallocation等等的信息）都是由PDCCH来承载的。一般来说，在一个子帧内，可以有多个PDCCH。UE需要首先解调PDCCH中的DCI，然后才能够在相应的资源位置上解调属于UE自己的PDSCH（包括广播消息，寻呼，UE的数据等）。LTE中PDCCH在一个子帧内（注意，不是时隙）占用的符号个数，是由PCFICH中定义的CFI所确定的。知识储备（四）LTE的信道与信号：物理下行控制信道(PDCCH)类似藏宝图，指明了控制信息（宝藏）所在的位置。PCFICH是LTE的OFDM特性强相关的信道，承载的是控制信道在OFDM符号中的位置信息。PCFICH（PhysicalControlFormatIndicatorChannel）用于告知UE一个子帧中用于PDCCH传输的OFDM符号的个数。PCFICH总是出现在子帧的第一个符号上，其占用4*4=16个RE，频域上的位置由系统带宽和PCI确定。每4个RE被称为REG(REGroup)。知识储备（四）LTE的信道与信号：物理控制格式指示信道(PCFICH)PCFICH用于告知UE一个子帧中用于PDCCH发送的OFDM符号的个数。该信道包含了与物理小区相关的32比特信息。这32比特是在调制和映射之前经过了加扰。CFICFI码字<b0,b1,…,b31>1<0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1>2<1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0>3<1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1>4（预留）<0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0>知识储备（四）LTE的信道与信号：物理控制格式指示信道(PCFICH)主要负责点头摇头，下属以此来判断上司对工作是否认可。PHICH承载的是混合自动重传（HARQ）的确认/非确定（ACK/NACK）信息。PHICH的作用是eNB通过该信道向终端反馈上行PUSCH数据的应答信息ACK或NACK。eNB侧解码到上行数据块之后，会在相应的PHICH信道反馈确认信息（ACK或NACK），终端会在指定时刻的指定位置去解码PHICH信息。知识储备（四）LTE的信道与信号：物理HARQ指示信道(PHICH)类似电视广播塔，PMCH承载多播信息，负责把高层来的节目信息或相关控制命令传给终端。传递MBMS（多媒体广播多播业务，MultimediaBroadcastMulticastService）相关的数据，有MBMS业务才用到PMCH信道。下行多播信道用于在单频网络中支持MBMS业务，承载多小区的广播信息。网络中的多个小区在相同的时间及频带上发送相同的信息，多个小区发来的信号可以作为多径信号进行分集接收。知识储备（四）LTE的信道与信号：物理多播信道(PMCH)知识储备（四）LTE的信道与信号：物理上行共享信道（PUSCH）

UE通过PUCCH上报必要的控制信息UCI（UplinkControlInformation），在PUCCH上，每个UE可以拥有其固定的资源（即不需要基站调度）知识储备（四）LTE的信道与信号：物理上行控制信道（PUCCH）Page32UE在PRACH上发送前导签名及其循环前缀（CP），前导由小区配置的根序列（rootsequence）生成，PRACH预留了保护时间，确保UE在相应配置的时间窗内，将前导序列送达基站。知识储备（四）LTE的信道与信号：物理上行随机接入信道（PRACH）PRACH有5种格式，可按照场景选择配置前导格式分配子帧TSEQ（Ts）TCP（Ts）TCP（µs）TGT

（Ts）TGT（µs）最大小区半径（km）01245763168103.125297696.87514.531122457