完整版LTE信道详解Word文档格式.docx
《完整版LTE信道详解Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完整版LTE信道详解Word文档格式.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
。
主要用于传输
业务数据，也可以传输
信令。
UE
之间通过频分
进行调度，
PDCCH:
Physical
Channel（物理下行控制信道）。
承载导呼和用户数据的
资源分配信息，以及与用户数据相关的
HARQ
信息。
PBCH:
Broadcast
Channel（物理广播信道）。
承载小区
ID
等系统信息，用于小区搜
索过程。
PHICH:
Hybrid
ARQ
Indicator
Channel（物理
HARq
指示信道）
，用于承载
HARP
的
ACK/NACK
反馈。
PCFICH:
control
Format
Channel（物理控制格式指示信道），用于承载控制
信息所在的
OFDM
符号的位置信息。
PMCH:
Multicast
channel（物理多播信道），用于承载多播信息
下行物理信号：
RS（Reference
Signal）：
参考信号，通常也称为导频信号；
中定义了多种参考信号，
下行和上行都有，其中最重要的小区参考信号
CRS。
CRS
在
空中接口的地位，相当于
WCDMA
的导频信号。
与导频信号的最大区别是
不连续发射，而且均匀分布在各个子载波上。
强度称为
RSRP，质量称为
RSRQ。
SCH（PSCH,SSCH）：
同步信号，分为主同步信号和辅同步信号；
上行物理信道：
PRACH:
Random
Access
Channel（物理随机接入信道）
承载随机接入前导
PUSCH:
Uplink
Shared
Channel（物理上行共享信道）
承载上行用户数据。
PUCCH:
承载
的
ACK/NACK，调
度请求，信道质量指示等信息。
上行物理信号：
RS：
参考信号；
下行信道处理
信道处理需要经过加扰、调制、层映射、预编码、RE
映射、生成
符号等几个
步骤，见如下图所示：
●加扰－
编码
bit
的加扰，加扰将不改变
速率
●调制－
将加扰
调制为复值符号（BPSK、QPSK、16QAM
或
64QAM
将数据
流）
●层映射－
将复值调制符号映射到若干传输层。
调制后的符号可以经过一层或多层
传输，多层传输包括多层复用传输和多层分集传输，分别对应不同的处理方式
●预编码－
对传输层的复值符号预编码到天线口。
对单天线，多天线复用、多天线
分集进行不同的处理，决定每天线的符号量，预编码是多天线系统中特有的自适应技术
●RE
映射－
映射到具体的物理资源单元。
对每个
RE{k,l}按照先递增
k，后递增
l
的方式映射，被其他信息占用的
均不能映射。
●生成
符号－
生成每个天线口的
符号
物理信道配置
（图中“RB
专用导频信道”实为“RB
专用导频分布图”）
配置
（物理下行共享信道）
主要用于传输业务数据，也可以传输信令。
在接收
之前要在每个
子帧监控
PDCCH
信道，并根据
信道的
DCI（Downlink
Information）
格式解析资源分配域来获得
的实际资源分配情况。
每一条
信道的
资源分配域包括两部分：
类型域（type
field）和实际资源分配信息。
由于
存
在三种资源分配类型：
Type0，Type1
和
Type2。
所以
资源分配方式包括
Type0、Type1
Type2
三种方式。
Type0
的资源分配方式：
的资源分配以
RBG（Resource
Block
Group）为单位，
使用
Bitmap
指示分配给被调度
的资源组。
组的大小与系统带宽有关，如下表
所示：
分配示例如下图所示：
Type1
指示一个资源块集合中分配给被调度
的物理资源块，该资源块为
P
个资源块中的一个，其中
与系统带宽有关，
取值如上表所示：
下图是
资源分配的一个示例。
根据在相应的
上带有的
1bit
标志，决定虚拟
资源块与物理资源块之间的映射关系。
物理资源块的分配可以在一个资源块组到
整个系统带宽之间变化。
包括
LVRB（Localized
Virtual
Resource
Block）连续分配
RB
DVRB（Distributed
VRB）跳频分配
RB
两种分配方式。
下图是一个分配示例。
PUSCH
（物理上行共享信道）
主要用于承载上层数据信息。
处理过程包括加扰、调制比特数据映射、DFT
变换处理、映射复数
据到分配的时频域资源、IFFT
变换处理生成时域信号等过程，
见下图所示：
下图给出上行各信道的时频结构图。
SCH
SCH（同步信道）
➢不同的同步信号来区分不同的小区，包括
PSS
SSS。
➢P-SCH（主同步信道）：
符号同步，符号
timing
对准，部分
Cell
检测,频
率同步，3
个小区
ID.
➢S-SCH（辅同步信道）：
帧同步，CP
长度检测和
group
检测，168
个小区组
因此捕获了主同步信号和辅同步信号就可以获知物理层小区
信息，
同时得到系统的定时同步和频率同步信息。
在频域上占用中间的
6
个
RB，共
72
个子载波（62
传同步信号，
两边各留
5
做保护带）。
P-SCH
在时域上占用
0
号和
号子帧第一个
slot
的最后一个
Symbol，S-SCH
占用
号和
的倒数第二个
Symbol。
待定待定待定待定待定待定待定
待定）
根据协议
36
211
，LTE
PHY_CELL_ID
是由主同步信号（𝐍
𝐈
𝐃
）和辅同步信号（𝐍
）
PCI
概述
系统提供
504
个物理层小区
ID（即
PCI），和
TD-SCDMA
系统的
128
个扰码概念类似。
网
管配置时，为小区配置
0～503
之间的一个号码即可。
小区
获取方式
系统中，UE
解出小区扰码序列（共有
种可能性），即可获得该小区
ID。
LTE
的方式类似，不同的是
需要解出两个序列：
主同步序列（PSS，共有
3
种可能性）和辅同
步序列（SSS，共有
168
种可能性）。
由两个序列的序号组合，即可获取该小区
主同步信号是长度为
62
的频域
Zadoff-Chu
序列的
种不同的取值，主同步信号的序列
正交性比较好；
辅同步信号是
10ms
中的两个辅同步时隙（0
5）采用不同的序列，168
种组合，辅同步信号较主同步信号的正交性差，主同步信号和辅同步信号共同组成
个
码。
（𝟐
）（𝟏
组成，
𝐜
（𝟏
）（𝟐
（𝟏
配置原则
因为
直接决定了小区同步序列，并且多个物理信道的加扰方式也和
相关，所以相邻
小区的
不能相同以避免干扰。
PBCH
PBCH（广播信道）
➢频域：
对于不同的带宽，都占用中间的
1.08MHz
（72
个子载波）进行传输
➢时域：
映射在每个
5ms
无线帧的
subframe0
里的第二个
的前
4
OFDM
符号上（时域位置是
5MS
还是
10MS,待确定）
➢周期：
周期为
40ms，每
重复发送一次，终端可以通过
次中的任
一次接收解调出
BCH
广播消息：
MIB&
SIB
PCFICH
&
PHICH配置
PCFICH（物理层控制格式指示信道）
【
➢指示
的长度信息（1、2
3）
即动态的指示在一个子帧中有几个
符号（取值范围
1,2,3）用于
信道传输】，在子帧的第一个
符号上
发送，占用
REG，均匀分布在整个系统带宽（即
信息放置在第
一个
符号，为了对抗干扰，这些符号被分散到整个系统带宽进行传输，
在每一个子帧的第一个符号上的
REG
（Resource
Element
Group）中传输。
具体
位置与
PCI（物理小区
ID）、系统带宽相关。
是均
匀的分布在小区的带宽内的。
）。
➢采用
QPSK
调制，携带一个子帧中用于传输
符号数，传输格式。
➢小区级
shift，随机化干扰。
映射后的资源图
PHICH
（物理
指示信道）
用于承载
多个
复用映射到同样的
RE
资源上，组成一个
组。
组内
之间通过不同的正交序列区分。
一个
信道可以用索引来唯一识别，其中是
组序号，
是组内的正交序列索号。
的反馈时序为
N+4，上行的
是否
被正确接收在接收后的第四个子帧的
信道中反馈给
UE。
每个
组
REG。
下图是一个
资源分配的例子。
配置覆盖
PDCCH（物理下行控制信道）
占用所有的子载波
占用每个子帧的前
n
符号，n<
=3
➢PDCCH
的信息映射到控制域中除了参考信号、
、PHICH
之外的
中，
因此需先获得
的位置之后才能确定其位置。
➢用于发送上/下行资源调度信息、功控命令等，通过下行控制信息块
DCI
（Downlink
Information
）承载，不同用户使用不同的
DCI
资源。
解调门限为北邮仿真结果。
主要有以下几种：
0：
用于传输
调度授权信息；
1：
单码字调度授权信息；
1A：
是
1
的压缩模式；
1B：
包含预编码信息的
压缩模式；
1C：
的紧凑压缩（Very
Compact）模式；
1D：
包含预编码信息和功率偏置信息的
2：
闭环空分复用模式
调度；
2A：
开环空分复用模式
3：
用于传输多用户
TPC
命令，针对
PUCCH，每个用户
2bit，多用户联
合编码。
3A：
1bit，多用户
联合编码。
一个物理控制信道在一个或多个连续的控制信道单元
（CCEs）上传输。
协议定义了
4
中
格式，每种格式
使用的
CCE
数目不同，传输的比特数也不相同，使用何种
格式由高层配置。
的映射遵循先时域再频域的映射原则，如下图所示（里面数字是
的编号）：
配置容量
以两天线端口为例计算
20MHz
带宽下可调度用户数
PRACH
由于终端的移动使得终端和网络之间的距离是不确定的，所以如果终端需要发送消息到
网络，则必须实时进行上行同步的维持管理。
的目的就是为达到上行同步,建立和网
络上行同步关系以及请求网络分配给终端专用资源，进行正常的业务传输。
LTE物理层在随机接入信道（PRACH）上发送接入前导序列Preamble，Preamble由长度
Tcp的CP循环前缀和长度为TSEQ的序列部分组成，如下图所示。
参数Tcp和TSEQ的取值取
决于帧结构和随机接入的配置。
中支持
种
Preamble
格式，每种
格式对应的
CP
长度和接入序列长度不同，
如下表所示：
随机接入
格式及对应参数
不同前导格式对应的小区接入半径不同，其中格式4只适用于TDD模式。
在时域中，随机接入的
为子帧的整数倍；
在频域上，接入
Preamble
占据了
的带宽，共
1.08MHz。
PUCCH
PUCCH（上行物理控制信道）
➢传输上行用户的控制信息，包
括
CQI,
ACK/NAK
反馈，调度
请求,
信道质量指示等。
➢一个控制信道由
pair
组成，位于上行子帧的两边边
带上
1，在子帧的两个
上下边带跳
频，获得频率分集增益
2，PUCCH
重复编码，获得接收分
集增益，增加解调成功率
➢通过码分复用，可将多个用户
的控制信息在同一个
PDCCH
资源上发送。
➢上行容量与吞吐量是
PUCCH
个数与
个数的折中
信道的频率资源位于带宽的
两端见下表时频结构图中两端的蓝色
区域），并在两个时隙间跳频。
时频结构
根据应用场景及调制方式的不同，PUCCH
信道分为
种格式，见下表所示：
PUCCHACK
反馈模式
Bundling：
解决上行边缘受限的情况
下行子帧多于上行子帧时，多个
通过逻辑与运算生成上行子帧中的
ACK（NACK）。
单码字生成一个
Bit
ACK（NACK）
双码字生成两个
Multiplexing
：
解决中心用户的吞吐量
允许最多
个下行子帧的
ACK（
NACK
）复用到一起,可以反馈
到
ACK/NACK。
同一个下行子帧中存在多个码字时，则需先通过逻辑与运算生成一个
ACK
NACK）。
一个特殊情况是，上行子帧只对应一个下行子帧时，下行子帧中若存在两个码字，则可
直接反馈两个
bitACK（NACK）.
吞吐量
切换
根据切换间小区频点的不同与所属系统的不同，LTE
切换可分为同频切换、异频切换以
及异系统切换。
切换包括切换测量、切换决策与切换执行三个阶段。
测量阶段，UE
根据
eNodeB
下发的
测量配置消息进行相关测量，并将测量结果上报给
eNodeB。
决策阶段，eNodeB
上
报的测量结果进行评估，决定是否触发切换。
执行阶段，eNodeB
根据决策结果，控制
UE
切换到目标小区，由
完成切换。
整个切换流程采用了
辅助网络控制的思路，即测量下发、测量上报、判决、资源准
备、执行、原有资源释放
个步骤。
系统内切换主要可以分为：
站内切换：
同一
下不同小区间的切换。
站间切换：
1.eNodeB
间
X2
口切换：
适用于同属于一个
MME
且之间有
连接的两个
2.eNodeB
S1
用于无
切换或者是跨
切换。
站内切换
站内切换流程比较简单，不涉及
X2、S1
的交互。
打开某站点的
M2000
信令跟踪，可
以看到站内切换有如下流程：
2.1
版本之后的基本信令都是通过
来跟踪的。
RRC_MEAS_RPRT:
该消息携带服务小区和邻小区的质量。
RRC_CONN_RECFG:
此时该消息携带切换请求命令。
RRC_CONN_RECFG_CMP:
此时该消息携带切换完成消息。
（rrc-TransactionIdentifier
数值与切
换命令中的一致）
此时该消息携带的是测量控制命令，用于配置
需要完成的测量，如需
测量的小区、频点、测量类型等。
此时该消息携带的是测量控制完成消息，用于指示eNB，UE
已经收
到并完成了测量配置
注
测量控制、测量控制完成不属于切换流程；
但是，切换流程结束后一般总伴随着测量
控制、测量控制完成
以下为接口消息展开示意图：
数值与
切换命令中的一致）
此时该消息携带的是测量控制完成消息，用于指示
eNB，UE
到并完成了测量配置。
站间切换
站间切换，源侧、目标侧小区分别属于不同的基站，因此，在进行站间切换时，两个站
点之间需要进行信息交互。
如果俩基站之间配置了
口，并且传输正常，站间切换采用
切换，即源侧、目标侧小区所属的站点通过
口进行切换信令的交互；
如果没有配置
X2，或者
传输异常，（如果
口传输异常，但是信令流程显示
口正常时，将不会转
由采用
切换），则站间切换采用
口进
行切换信令的交互。
口，并且传输正常，站间切换采用
切换，即源侧、目标侧
小区所属的站点通过
如果没有配置
传输异常，
果
口正常时，将不会转由采用
切换），则站间切换
采用
口进行切换信令的交互。
源侧小区所属站点
信令跟踪可以看到：
目标侧小区所属站点
流程示意图如下：
切换流程简介
1．
当
位于切换区，满足
A3
事件后，向服务小区上报测量报告；
2．
源小区下发切换命令，挂起
PDCP，此时源小区停止向
下发数据，下行数传中断；
并开始向目标小区转发数据；
3．
收到切换命令后，指示
RLC
重建，同时指示
MAC
进行随机接入到目标小区；
4．
等待基带回复同步指示之后，发送
preamble（msg1）；
5．
目标侧回
RAR（msg2）；
6．
向
L3
返回随机接入完成（RA_CFN），同时指示目标侧发送切换完成（msg3）以
及
状态报告；
7．
目标侧收到
msg3
状态报告以后，向
发送下行数据，下行数传恢复（PDCP
恢
复是根据
SN_STATUS_TRANSFER中的
HFN
SN
来恢复数传的）。
若出现以下情况，则需要通过
接口完成切换：
1..
当源
eNB
和目标
之间没有
接口，或者
接口阻塞/故障；
2.
当跨
切换时，通过
接口向目标小区切换；
目
标侧小区所属站点
LMT
ANR
打开时的切换
在没有配置邻区关系时，打开
同样可以进行切换。
上报切换测量报告以后，源小区
如果发现没有目标小区的邻区关系，会给
下发一条重配置消息（CGI
读取），让
去读
取目标小区的系统消息，获取
CGI
信息；
读取系统后，通过重配置完成消息将获取的目
标小区
信息上报给源小区；
源侧就可以正常下发切换命令了。
打开
时，切换相关
消息与关闭
时的相同。
协议
36.300
流程示意图：
在配置了
接口时并不会有
去读取目标小区的
这一过程，而是像
普通切换一样发送测量报告后就收到切换命令进行切换。
切换测量及参数介绍
–A3
同频切换通过事件
触发，且事件上报方式采用事件转周期的上报方式。
事件
的触发，即邻区质量高于服务小区一定偏置值。
参照
3GPP
36.331
规定事件
的判决公式。
触发条件：
Mn+Of
升级会员 