LTE重要知识点总结.docx
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LTE重要知识点总结
LTE总结
1.系统帧号（systemframenumber）
SFN位长为lObit，也就是取值从0-1023循环。
在PBCH勺MIB广播中只广播前8位，剩下的两位根据该帧在PBCH40mS周期窗口的位置确定，第一个10ms帧为00，第二帧为01，第三帧为10，第四帧为11。
PBCH勺40ms窗口手机可以通过盲检确定。
port
codeword是经过信道编码和速率适配以后的数据码流。
在MIMO系统中，可以同时
发送多个码流，所以可以有1,2甚至更多的codewords。
但是在现在LTE系统中，一个TTI最多只能同时接收与发送2个TB,所以最多2个codewords；
layer和信道矩阵的“秩”（rank）是一一对应的，信道矩阵的秩是由收发天线
数量的最小值决定的。
例如4发2收天线，那么layer/rank=2；4发4收天线，
layer/rank=4；codeword的数量和layer的数量可能不相等，所以需要一个layermapper把codeword流转换到layer上（串并转换）；一根天线对应一个layer，
经过layermapper的数据再经过precoding矩阵对应到不同的antennaport发送。
3.层映射（layermapping）和预编码（precoding）
层映射（layermapping）和预编码（precoding）共同组成了LTE的MIMO部分。
其中层映射是把码字（codeword）映射到层（layer），预编码是把数据由层映射到天线端口，所以预编码又可以看做是天线端口映射。
码字可以有1路也可以有两路，层可以有1，2，3，4层，天线端口可以有1个，2个和4个。
当层数是3的时候，映射到4个天线端口，不存在3个天线端口的情况。
SFBC、和spatial包含precoding,
LTE中的预编码指代的是一个广义的Precoding，泛指所有在OFDM之前层映射之后所进行的将层映射到天线端口的操作，既包含传统的precoding（也就是空分复用，层数）1，可以是基于码本和非码本）也包含传统意义上的发送分集（空时码之类的）。
单就协议而言，precoding包含transmitdiversitymultiplexinginanLTEsense，然后spatialmultiplexinginLTECDD（cyclicdelaydiversity）和precoding（这个precoding是狭义的就是给发送向量乘一个预编码矩阵的操作）。
从原理上来讲，CDD是属于分集的
（因为最后一个词是diversity），但是在LTE里边没有单纯的CDD而是将大时延CDD与狭义Precoding相结合使用，所以也把CDD包含在spatialmultiplexing的范畴里，这一点就和广义precoding一样容易引起歧义。
另一个概念是天线端口的概念，他与传统意义上的天线是不一样的。
个人对天线端口的理解就是一种导频（图谱）。
引用一篇参考文献里的表述如下“antennaportdefinedbythepresenceofanantennaportspecificreferencesignal”。
而天线就是实际的天线。
LTE最大支持基站4根天线，6个天线端口（p={0,1,2,3,4,5}），其中p={0,1,2,3}表示的是小区专用导频（cellspecific），分别对应4根发送天线，一般情况下，每个天线使用其中的一个导频图谱，也就是一个天线端口（我理解这也是为什么把导频叫做天线端口的原因〜）。
p=4时表示的是MBSF参考信号，与MBSFF传输相关联，具体MBSF是什么我也不知道...p=5表示的是用户终端专用导频，（UE-specific），是用来做beamforming专用的。
码字个数最多为2（由接收器的天线数决定），对应的是一个TTI中产生的传输块的个数。
由于码字数量和发送天线数量不一致，需要将码字流映射到不同的发送天线上，因此需要使用层与预编码。
层映射与预编码实际上是“映射码字到发送天线”过程的两个的子过程。
对于LTE而言，已定义的配置包括1x1,2x2，3x2和4x2几种收发形式，层是针对码字而言的，它可以准确的说明TB流所占的的
天线资源，如在2X2的分集中，一个TB流下发，该TB流被映射到两层，在2X2的复用中，两个TB流，那么每个TB流的层数为1,对于3X2的系统中，两个TB流下发，如果TB1的层数目为1,TB2的层数目为2,则说明了各个TB流的情况。
层是针对TB流而言的，预编码是针对天线口而言的。
小区搜索过程
UE使用小区搜索过程识别并获得小区下行同步，从而可以读取小区广播信息。
此过程在初始接入和切换中都会用到。
63个子载
为了简化小区搜索过程，同步信道总是占用可用频谱的中间波。
不论小区分配了多少带宽，UE只需处理这63个子载波。
UE通过获取三个物理信号完成小区搜索。
这三个信号是P-SCH言号、S-
SCH信号和下行参考信号（导频）。
一个同步信道由一个P-SCH信号和一个S-SCH信号组成。
同步信道每个帧发送两次。
规范定义了3个P-SCH信号，使用长度为62的频域Zadoff-Chu序列。
每个P-SCH信号与物理层小区标识组内的一个物理层小区标识对应。
S-SCH言号有
168种组合，与168个物理层小区标识组对应。
故在获得了P-SCH和S-SCH言号后UE可以确定当前小区标识（小区ID）。
下行参考信号用于更精确的时间同步和频率同步。
完成小区搜索后UE可获得时间/频率同步，小区ID识别，CP长度检测.
PDU（DL-SCH和UL-SCH除了透明MAC和随机接入响应）
MACPD具有一个头部，零个或多个SDU零个或多个控制单元，可能还有填充位。
MAC头部与MACSD都是可变长度的。
一个MACPDl头部，MACPDl头部可能有一个或多个子头部（subheader），每一个对应一个SDU控制信息单元（controlelement）或者填充位。
一个普通MACPDUF头部由六个域（R/R/E/LCID/F/L）组成，但是对于最后一个子头部、固定长度的MAC空制信息单元以及填充位对应的子头部，它们只包含四个域
（R/R/E/LCID）
图R/R/E/LCID/F/LMAC子头部
图R/R/E/LCIDMAC子头部
MACPD子头部的顺序跟MACSDUMAC空制信息单元以及填充部分出现的顺序是相应的。
MAC空制信息单元处于任何MACSD的前面。
填充部分一般放在MACPDU勺最后面，不过如果只有一个字节或者两个字节的填充部分时，它就放在MACPDU勺最前面。
填充部分的内容可以是任何值，因为接收方会直接忽略掉这里面的内容。
对于一个UE每次一个传输块只能携带一个MACPDU当然它也告诉我们，如果有两个传输块时，可以携带两个PDU（这就是当使用空间复用的传输方式时）。
图具有头部、控制信息单元、SDUs以及填充部分的MACPDU例子
MAC头部是可变长的，它包含以下参数:
LCID:
用于指示逻辑信道、控制消息类型或者填充域；
L:
指示SDU或者控制消息的长度，除了最后一个子头以及固定长度的控制消息对应的字头，每一个子头都有一个L域，它的长度由F域指示；
F:
如果SDU或者控制消息的长度大于128byte，那么设置F=1，否则设为0,通过F的值，我们就可以知道对应的L值的大小了，也就是知道这个内容（MACSDU或者控制消息单元的长度了）；
E:
指示MAC头部是否有多个域，当E=1时，意味着接下来存在另外一组
R/R/E/LCID域，如果是0,那么接下来就是payload了；
R:
预留比特位，设为“0”
在mac层用的是什么LCID传输
我们知道SIB的逻辑信道是BCCH,传输信道是通过DL-SCH传的，SIB的message依靠SI-RNTI（即FFFF）加以区分，但是在传sib的时候SRB都还没有建立，这时候当映射到MAC!
的时候，它的LCID该怎么给那
答：
BCCH勺数据走的是TransparentMAC，没有普通的MACPDI格
式，所以也没有LCID
随机接入为什么分成reamblesGroupA和reamblesGroupB
请问将随机接入Preamble分成A组和B组的目的是什么根据什么原则将64个Preaml分成两个组呢里面关于随机接入资源选择部分有这么一段描述:
“IftheuplinkmessagecontainingtheC-RNTIMACcontrolelementorthe
uplinkmessageincludingtheCCCHSDUhasnotyetbeentransmitted,the
UEshall:
-ifRandomAccessPreamblesgroupBexistsandifthepotentialmessagesize（dataavailablefortransmissionplusMACheaderand,whererequired,MACcontrolelements）isgreaterthan
MESSAGE_SIZE_GROUP_AandifthepathlossislessthanPmax-PREAMBLE_INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWEDELTA_PREAMBLE_MSG3
messagePowerOffsetGroupB,then:
-selecttheRandomAccessPreamblesgroupB;
-else:
-selecttheRandomAccessPreamblesgroupA.”
那么我就知道了，当UE的所在路损比较小，而发送的Msg3消息比较大，大于MESSAGE_SIZE_GROUF那么就会选择groupB,当然前提是有groupB存在。
因此groupB与A的存在就是用来传送不同大小的Msgd这个用在基于竞争的随机接入过程。
8.空间复用和传输分集有什么区别空间复用是为了提高传输数据数量；传输分级是为了提高传输数据质量；
LTE的MIMO莫式协议中共定义了7种:
1.单天线端口，端口0；
2.发射分集；
3.开环空间复用；
4.闭环空间复用；
5.多用户MIMO（MU-MIM）O；
6.闭环RANK=预编码；7.单天线端口，端口=5.
共7种。
分类的话可分为三大类：
发射分集（1,2），空间复用（3,4,5）和波束赋形（BF）（6,7）。
空间复用基于多码字的同时传输，即多个相互独立的数据流通过映射到不同的层，再由不同的天线发送出去。
码字数量与天线数量未必一致。
（当然天线数量>=码
字数量）。
传输分集主要用于提高信号传输的可靠性，例如采用空时编码
（STC、循环延时分集（CDD及天线切换分集等，LTE中用的比较多的是SFBC编码。
也就是传输分集
（2）用来提高信号传输的可靠性，主要是针对小区边缘用户，
3，4主要是针对小区中央的用户，提高峰值速率。
MU-MIM是为了提高吞吐量，用于小区中的业务密集区。
6,7是用于增强小区覆盖，也是用于边缘用户。
不过6是针对FDD,7是针对TDD而已。
实际上6也可以归于4的一种特殊情况。
模式1是单发单收：
为的是支持传统的小区模式。
5k"V!
B5\!
{/V6k
模式2是发射分集：
目的是提高传输的有效性，所以当你的信道不好，或者是传输重要的控制信息的时候，一般都采用发射分集；空间复用分为两种，目的都是用于提高峰值速率。
只用于PDSCH莫式3的主要莫式是开环空间复用，原理基于大循环延迟分集，只上报RI、CQI
（码本是轮询的，不上报PMl）,更加稳健，用于高速场景（备用模式：
RI=1时,
发射分集）
模式4的主要模式是闭环环空间复用，用于低速场景，需要上报RI，CQI，PMI，原理是基于SVD分解（备用模式：
RI=1波束赋形）7Z;
模式5是MU-MIMO大体思想是当两个用户的信道“正交”时，让它们使用共同的信道资源，提高小区的吞吐量
模式6与模式7都是波束赋形用途是提高接收信干噪比，增强小区的覆盖范围。
模式6是RI=1的预编码，就是模式4的备用模式，它与模式7不同之处在于它是基于码本的波束赋形。
模式7是通用波束赋形，基于上下行信道互异性之类的得出的基于非码本的的波束赋形。
模式8什么情况我也不太清楚，好像是双流波束赋形吧
9.TS中的时间单元Ts与符号长度
Ts表示采样周期，即采样一次所用时间或采样时间间隔，1个subframe为1ms,1
个slot包含7个OFDM符号，一个采样点为160的CP,6个采样点为144的CR其中一个OFDM符号采样点为2048（20M带宽）那么：
Ts=（2048*7+160+144*6）=1/30720（ms）
10.LTE中基本通信过程的理解——随机接入
从通俗的通信角度理解LTE中UE和eNB之间的通信流程：
Cellsearch
ENB-直处于开机状态，UE无论开机还是mobility（移动），都通过小区搜索
（cellsearch）实现时、频同步，同时获得cellPHYID。
然后读PBCH得到系统帧号和带宽信息，以及PHICH的配置等系统消息，具体步骤如下：
a）一般来说应该UE先对可能存在小区的频率范围内测量小区信号强度RSSI,据此找到一个可能存在小区的中心频点；
b）然后在这个中心频点周围收PSS（1,6）和SSS（0,5），这两个信号和系统
带宽没有限制，配置是固定的，而且信号本身以5ms为周期重复，并且是ZC序
列，具有很强的相关性，因此可以直接检测并接收到，据此可以得到小区Id，同时得到小区定时的5ms边界；
c）5ms边界得到后，根据PBCH勺时频位置，使用滑窗方法盲检测，一旦发现crc校验结果正确，则说明当前滑动窗就是10ms的帧边界，并且可以根据PBCH勺
内容得到系统帧号和带宽信息，以及PHICH的配置；
d）至此，UE实现了和eNB的定时同步。
当获取了PBCH言息后，要获得更多的无线信道参数等还要接受其余的SIB信息,
这些信息在PDSCHt发送：
a）接收PCFICH此时该信道的时频资源就是固定已知的了，可以接收并解析得到PDCCH的symbol数目；
接收PHICH根据PBCH中指示的配置信息接收PHICH
在控制区域内，除去PCFICH和PHICH的其他CCE上，搜索PDCC并做译
b）
b）
检测PDCC的CRC中的RNTI,如果为SI-RNTI，则说明后面的PDSC是一于是接收PDSC，H译码后将SIB上报给高层协议栈；
e）不断接收SIB，HLS会判断接收的系统消息是否足够，如果足够则停止接收
SIB
至此，小区搜索过程才差不多结束。
码；
c）个SIB，p23基于竞争的随机接入section6p15
p49
1.Sendpreamblesequence
physicalnon-synchronizationrandomaccessprocedurephysicalchannel:
PRACH
message:
preamblesequence
UE在PRAC上给ENB发送preamble序列
2.ENB给UE回复响应消息
AddresstoRA-RNTIonPDCCH
Randomaccessresponsegrant
Physicalchannel:
PDSCH
ENB向UE传输的信息至少包括以下内容：
RA-preambleidentifier,Timing
Alignmentinformation,initialULgrantandassignmentofTemporaryC-RNTI。
理解：
RA-preambleidentifier指UE发送的preamble的标志符，通过这个标识
符，手机知道有发给这个preamble的信息，而RA-RNTI用于给在某一时频位置发送preamble的手机用于监听RAF消消息用的
TimingAlignmentinformation是时间提前量信息，因为空间的无线传输存在延迟，ENB计算出这个延迟量并告诉UE以确定下一次发送数据的实际时间。
UL-grant:
授权UE在上行链路上传输信息，有这个信息UE才能进行下一步的RRC连接请求。
其中会给出UL-SCH可以传输的transportblock的大小，最小为
56bits，MC蒔信息，具体的ULgrant在物理层协议213里给出。
期间可能存在冲突，同一PRACH资源上多个UE发生同一个preamble，这是需要竞争消除，UE在MSG上发生竞争消除ID，基站接收到MSG后，把竞争消除ID缓存起来，然后携带在MSG里，发送到tempararyC-RNTI，这样当对应的UE收到后，检查到对应的ID属于自己的，那么竞争就消除了。
3.RRC连接请求（UE—>ENB）RRCconnectionrequest
在进行RRC连接请求以前先完成一些基本的配置：
>applythedefaultphysicalchannelconfiguration
>applythedefaultsemi-persistentschedulingconfiguration
>applythedefaultMACmainconfiguration
>applytheCCCHconfiguration
>applythetimeAlignmentTimerCommonincludedin
SystemInformationBlockType2;
>starttimerT300;
>initiatetransmissionoftheRRCConnectionRequestmessageinaccordancewith
RRClayer产生RRCconnectionrequest并通过CCC传输
CCCH->UL-SCH->PDSCH
注册了上层就可以提供S-TMSI设置的与上层一致
获取UE-identity，要么由上层提供（S-TMSI）,要么是randomvalue。
如果
UE向当前小区的TA（跟踪区）
把estabilshmentclause
4.
RRCconnectionsetup
RRC连接应答（EN—>UE
UE接收ENE发送的radioResourceConfiguration等信息，建立相关的连接，进入RRCconnetction状态。
Actionaboutphysicallayer:
AddressedtotheTemporaryC-RNTIonPDCCH
如果UE检测到RAsuccess,但是还没有C-RNTI,就把temporaryC-RNTI升为C-
RNTI,否则丢弃。
如果UE检测到RAsuccess,而且已经有C-RNTI，继续使用原来的C-RNTI。
5.RRCconnectionsetupcomplete（UE—>ENB）
RRC连接建立完成，UE向ENB表示接收到了连接的应答信息，应该是为了保证连接的可靠性的。
如果UE未成功接收到RRCconnectionsetup消息，ENB应该会重发。
不然RRCconnectionsetupcomplete就没有存在必要。
11.PDCP序号的作用
协议介绍上说：
PDCP在头压缩和加密后再加一个PDC的SN,这个SN的作用是什么从UE的角度来看，如果一个下行无线承载的RLC实体是AM模式，那么当UE发生切换前，UE中与该承载相关联的PDCP实体先从源eNobeB收到一些PDCPSDJJ切换后开始从目的eNobeB接收PDCPSDJ其中前面的一些是源eNobeB转给目的eNodeB的，并且有一些是源eNodeB已发给UE但尚未得到确认的），因此，UE的PDCP实体前后收到的PDCPSD可能是乱序的，并且有重复的，而如何判断乱序和重复呢，就是通过PDCPSN。
总结一下：
对于AM模式，在切换时，PDC啲接收实体会利用PDCPSNS行重排序和重复检测。
对于一般工作模式下（即未切换时），产生乱序时（由于进行ARC操作），包的顺序由RLC根据RLCHeader中的SN进行排序，RLC!
交给PDCP寸，PDCPPDI的顺序已经是顺序的了。
其实SN的作用就跟它的字面意思说那样，序号，就是能够保证顺序提交以及检测重复的包。
这个时候它实现了类似于RLC里面的排序行为。
因此如果在平时也使用这个模式的有点浪费，因此最好能够在做切换或者连接重建立的时候启用这个功能，那么这是做好的，有没有必要为了这个功能大大提高PDCP的复杂度呢
12.LTE物理层几个基本概念的定义和相互关系
传输块（transportblockmapping），传输层（transmissionlayer）
（Precoding），天线端口（antennaport）清楚这几个概念的定义和相互关系才能透彻理解
），码字（codeword），层映射（layer
阶（rank）,和预编码是LTE物理层的几个基本概念，搞LTE多天线技术和调度算法。
传输块（Transportblock）
一个传输块就是包含MACPDU勺一个数据块，
输，也是HARC重传的单位。
LTE规定：
对于每个终端一个TTI最多可以发送两个传输块。
这个数据块会在一个TTI上传
码字（codeword）
一个码字就是在一个TTI上发送的包含了CRC位并经过了编码（Encoding）和速率匹配（Ratematching）之后的独立传输块（transportblock）。
LTE规定：
对于每个终端一个TTI最多可以发送两个码字。
层映射（Layermapping）
将对一个或两个码字分别进行扰码（Scrambling）和调制（Modulation）之后得到的复数符号根据层映射矩阵映射到一个或多个传输层。
层映射矩阵的维数为CXR,C为码字的个数，R为阶，也就是使用的传输层的个数。
传输层（Transmissionlayer）和阶（Rank）
一个传输层对应于一个无线发射模式。
使用的传输层的个数就叫阶（
Rank）。
预编码（Precoding）
根据预编码矩
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