LTE原理及关键技术教学总结Word下载.docx

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eNodeB（eNB）：

演进型节点B，具有3GPPR5/R6/R7的NodeB功能和大部分RNC功能（接入层功能）

演进型通用陆基无线接入网（E-UTRAN）仅由eNodeB组成，取消了RNC

演进型分组核心网（EPC）由MME和S-GW组成

演进后的系统仅存在分组交换域，取消了电路交换域

eNodeB之间通过X2接口互连

eNodeB通过用户面接口S1-GW与S-GW相连

eNodeB通过S1-MME接口与MME相连

2.工作频段

TD-LTE

要求支持频段38：

2570~2620MHz

要求支持频段39：

1880~1920MHz

要求支持频段40：

2300~2400MHz

TD-SCDMA

要求支持频段34：

2010~2025MHz

FDD-LTE

要求支持频段7：

上行2500~2570MHz，下行2620~2690MHz

载波频点Fc=Flow+0.1*（Nearfcn-Noffs）

EARFCN（E-UTRAAbsoluteRadioFrequencyChannelNumber）的序号范围为0~65535

2570-2620对应的EARFCN为37750-38249

Fc=2570+0.1×

（37750-37750）=2570

（38249-37750）=2619.9

信道栅格是指用于调整LTE载波频率位置的最小单位。

E-UTRA规范规定信道栅格为100KHz。

所以中心频点是100KHz的整数倍。

UMTS使用的信道栅格为200KHz。

目前实验室里LTE的RRU的工作频段是2575MHz~~2615MHz，若是2个小区一组可以按20M带宽规划，即中心频点配成2585MHz和2605MHz。

若是4个小区一组可以按10M带宽规划，即中心频点配成2580MHz、2590MHz、2600MHz和2610MHz。

【詹毅】：

TD-LTE底层技术OFDM，在每个TTI内使用最多20MHz频域（100RB）的资源承载数据符号，由于考虑到系统容量尽量采用20MHz带宽组网，可配的中心频点不多，所以实际组网中不可避免遇到很多同频组网。

实际上eNodeB侧有类似的调度算法，考虑小区中心及边缘的用户远近，比如两个小区边缘处对不同用户在分配资源的时候会尽量错开频域资源比如UE1分配在靠近中心RB的资源，UE2分配在靠近边缘RB的资源，这样大家在同TTI下的频域是错开的，防止同频干扰。

再则就算异频组网，由于TD-LTE与TDS不同的是，TDS是工作在各载波中心频点下的时分系统，TD-LTE是OFDM使用整个频带内的资源，无法简单的从中心频点错开就能认为可以错开所有的同频干扰，关键看网侧那边优化。

不过室内因为小区间地域上没有足够空间距离，如果同频组网，干扰肯定比室外要大。

3.无线协议接口

在LTE中真正实现了控制和承载相分离，控制信令通过MME进行交互，而业务则通过S-GW与eNodeB进行交互。

控制平面主要负责对无线接口的管理和控制，包括RRC协议、数据链路层协议（PDCP/RLC/MAC）和物理层协议。

用户平面主要为数据链路层协议和物理层协议，主要完成头压缩、加密、调度、ARQ和HARQ等功能。

控制平面协议栈

用户平面协议栈

NAS层主要负责提供对非接入层部分的控制和管理，主要功能包括EPS承载管理，鉴权，EPS连接管理模式空闲状态（ECM-IDLE）下的移动性管理，负责产生ECM-IDLE状态下UE的寻呼，安全控制等。

RRC层主要负责对接入层的控制和管理，完成广播、寻呼、RRC连接管理、RB控制、移动性管理、UE测量报告和控制功能。

RRC分为RRC_IDLE和RRC_CONNECTED两个状态。

数据链路层被分为MAC、RLC和PDCP三个子层，MAC子层为RLC子层提供逻辑信道级的服务，PDCP子层为上层提供无线承载级的服务。

在控制平面负责无线承载信令的传输，加密和完整性保护，在用户平面负责用户业务数据的传输和加密。

物理层为数据链路层提供数据传输功能，通过传输信道为MAC子层提供相应的服务。

4.上行/下行信道

1）逻辑信道——MAC向RLC以逻辑信道的形式提供服务

BCCH：

广播控制信道，下行

PCCH：

寻呼控制信道，下行

CCCH：

公共控制信道，上行和下行，UE和网络间无RRC连接时传输控制信息

DCCH：

专用控制信道，上行和下行，点对点的双向信道，存在RRC连接时使用

MCCH：

多播控制信道，下行，点到多点

DTCH：

专用业务信道，上行和下行，针对单个用户，点到点

MTCH：

多播业务信道，发送下行MBMS业务（多媒体广播组播功能），点到多点

2）传输信道——MAC以传输信道的形式使用物理层提供的服务

BCH：

广播信道，下行

PCH：

寻呼信道，下行

DL-SCH：

下行共享信道，下行，使用HARQ传输

MCH：

多播信道，下行

RACH：

随机接入信道，支持HARQ传输

UL-SCH：

上行共享信道

3）物理信道——为MAC层和高层提供信息传输的服务

上行物理信道

PUSCH：

物理上行共享信道，传输上行数据，包括业务数据和高层信令等。

调制方式：

QPSK，16QAM，64QAM

PRACH：

物理随机接入信道，用于UE上行接入同步或上行数据到达时的资源请求。

QPSK

PUCCH：

物理上行控制信道，传输上行控制信息，主要包括CQI和ACK。

下行物理信道

PDSCH：

物理下行共享信道，传输数据信息，包括业务数据和高层信令等信息。

PMCH：

物理多播信道，传输多播信息。

PDCCH：

物理下行控制信道，传输与特定PSDCH相关的配置和控制信息（HARQ信令，功控命令，RB分配，AMC配置）。

PBCH：

物理广播信道，传输小区广播信息。

PCFICH：

物理控制格式指示信道，2bit信息（1,2,3,4），传输用于控制信道PDCCH的OFDM符号个数。

BPSK

PHICH：

物理HARQ指示信道，传输PUSCH的ACK/NACK信息。

4）参考信道

上行参考信号：

解调参考信号（DM-RS）：

与PUSCH或PUCCH相关联，用作求取信道估计矩阵，在eNodeB端帮助PUSCH或PUCCH进行解调

探测参考信号（SRS）：

与PUSCH或PUCCH不关联，用作上行信道质量的估计与信道选择，计算上行信道的SINR

下行参考信号：

小区专用参考信号（CRS）：

用于除了不基于码本的波束赋形技术之外的所有下行传输技术的信道估计和相关解调。

对应天线端口0~3

MBSFN参考信号：

用于MBSFN的信道估计和相关解调。

对应天线端口4

UE专用参考信号（DM-RS）：

用于不基于码本的波束赋形技术的信道估计和相关解调。

对应天线端口5

定位参考信号（PRS）：

信道状态信息参考信号（CSI-RS）：

用来进行信道状态估计（CQI/PMI/RI）

5.物理层帧结构

基本时间单位Ts=1/（15000x2048）s=32.55ns

无线帧长度Tf=307200×

Ts=10ms

1）帧结构类型1（FDD）

每个无线帧长度为10ms

由20个时隙组成，编号0~19，每个时隙大小0.5ms

每个无线子帧由两个连续时隙组成，大小1ms

2）帧结构类型2（TDD）

由两个长度为5ms（153600×

Ts）的半帧构成

每个半帧包含5个长度为1ms（30720×

Ts）的子帧，编号0~4和5~9

每个半帧包含8个常规时隙和DwPTS、GP和UpPTS三个特殊时隙

每个常规时隙长度为0.5ms（15360×

Ts）

DwPTS、GP和UpPTS三个时隙的总长度为1ms，其时隙长度可以配置

6.上下行时隙比例配置

TDD-LTE支持5ms和10ms的上下行子帧切换周期

5ms切换周期中，两个半帧均包含特殊子帧（DwPTS/GP/UpPTS）

10ms切换周期中，特殊子帧只存在与第一个半帧

子帧0和子帧5以及DwPTS总是用于下行传输

DwPTS之前的子帧为下行，UpPTS之后的子帧为上行

特殊子帧的配置表（单位：

OFDM/SC-FDMA符号）

7.传输带宽

E-UTRAN系统支持6种信道带宽：

1.4MHz，3MHz，5MHz，10MHz，15MHz，20MHz

传输带宽=子载波宽度（15KHz）×

每个RB的子载波数目（12）×

RB数目

例如20MHz的信道带宽，RB数目=100

实际的传输带宽=15KHz×

12×

100=18MHz

8.资源分组

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称为资源粒子RE

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RB

一个资源块RB由×

个资源粒子RE构成，在时域上对应一个时隙0.5ms，在频域上占180KHz

对于15KHz的子载波带宽

频域：

=12，即12个连续的子载波构成一个资源块RB，每个子载波带宽15KHz，所以频域上占15KHz×

12=180KHz

时域：

OFDM/SC-FDMA符号个数=7（常规CP），OFDM/SC-FDMA符号个数=6（扩展CP）

常规CP：

第1个OFDM/SC-FDMA符号是（160+2048）Ts=71.875µ

s，CP长度是160Ts=5.21µ

s；

后面6个符号为（144+2048）Ts=71.354µ

s，CP长度是144Ts=4.69µ

s。

扩展CP：

每个OFDM/SC-FDMA符号是（512+2048）Ts=µ

s，CP长度是512Ts=16.67µ

s

除CP以外的符号长度都是2048Ts=66.7µ

9.理论数据速率计算

1）以单个子帧（1ms）的角度计算

采用20MHz的信道带宽，RB数目=100，即1200个子载波

采用常规CP，每个时隙每个子载波传7个符号，即一个常规子帧传输14个符号

调制方式采用64QAM，即每个符号承载6比特

编码效率为