TDLTE学习总结解析.docx
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TDLTE学习总结解析
1、TD-LTE帧结构:
帧长10ms，半帧5ms，子帧1ms，时隙0.5ms，一个时隙包含7个OFDM符号，特殊子帧DwPTS+GP+UpPTS=1ms。
PRB=占用的子载波总数/每时隙数占用的子载波数=72/12（数据业务资源最小分配单位是12个子载频）=6
2、TD-LTE上下行配比
TD-LTE的上下行分配方式有7中，编号0~6，目前网络配置采用5ms转换周期，编号2配置，如右表配置：
3、特殊子帧的位置
以5ms为转换周期配置时，特殊子帧位于第二个子帧，以5ms为出现周期，位于下一个5ms半帧的第二个子帧
4、特殊子帧协议配置关系表
根据TDS与TDL上行对齐原则，目前选用特殊子帧配置编号5。
目前厂商支持编号5、7配置。
TDS与TDL共模时如何根据TDS的时隙配比进行TDL特殊子帧的配置计算？
当TDS和TDL共存时，为了保证某时刻上行和下行不能交叉，要求TDS和TDL的上下行时隙的转换点要一致。
TDS帧结构：
1个无线帧10ms，由2个子帧构成，每个子帧由7个常规时隙+3个特殊时隙（DwPTS/GP/UpPTS）构成
TDL帧结构：
1个无线帧10ms，由2个半帧构成，每个半帧由5个子帧，即4个常规子帧+1个特殊子帧（DwPTS/GP/UpPTS）构成
虽然TDS的子帧周期和TDL的半帧周期都是5ms，但是由于时隙长度不同，存在上下行转换要求一致的问题。
在TDS采用4:
2配置（即DSSSUUDDDD）时，TDL的7种时隙配置经过计算，DL:
UL（3:
1，对应DSUDD）+特殊子帧（3:
9:
2）能满足这种需求，时隙分布见附图。
图说明：
1） TDL帧前置700微秒
2） TDS和TDL有2次上下行转换点（第1个转换点：
利用TDL的GP9个符号较长的特点，TDS的DL->UL的转换恰好落在TDL的GP内，TDL和TDS2者无干扰；第2个转换点：
TDL的上行时隙和TDS的第2个上行时隙的结束点对齐，保证了下一个时隙均是各自的下行）
在这种配置下，能够最大节约TDL资源的浪费，即使如此，仍有6～8个TDL符号空置没有用，再加上3:
9:
2配置时DwPTS无法共享资源给PDSCH传下行数据，结果造成F频段TDL和TDS共存时，约有20%左右的资源被浪费。
●DWPTS
主同步信号PSS在DwPTS上进行传输
DwPTS上最多能传两个PDCCHOFDM符号（正常时隙能传最多3个）
只要DwPTS的符号数大于等于9，就能传输数据
●UpPTS
UpPTS可以发送短RACH（做随机接入用）和SRS（Sounding参考信号）
根据系统配置，是否发送短RACH或者SRS都可以用独立的开关控制
因为资源有限（最多仅占两个OFDM符号），UpPTS不能传输上行信令或数据
●GP
5、信道
●SCH（同步信道）
不同的同步信号来区分不同的小区，包括PSS和SSS。
P-SCH（主同步信道）：
符号同步，部分CellID检测,3个小区ID.
S-SCH（辅同步信道）：
帧同步，CP长度检测和CellgroupID检测，168个
小区组ID.
PSS位于DwPTS的第三个符号
SSS位于5ms第一个子帧的最后一个
符号
PCI=3*SSS+PSS（SSS为0~167、PSS为0~2）
●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slot的前4个OFDM符号上
周期：
PBCH周期为40ms，每10ms重复发送一次，终端可以通过4次中的任一次接收解调出BCH.广播消息包含:
MIB,SIB.
●MIB
MIB在PBCH上传输,包含了接入LTE系统所需要的最基本的信息：
下行系统带宽
PHICH资源指示
系统帧号（SFN）
CRC
使用mask的方式
天线数目的信息等
●SIB
SIB在DL-SCH上传输，映射到物理信道PDSCH：
SIB1：
一个或者多个PLMN标识，Trackareacode，小区ID
SIB2：
UE公共的无线资源配置信息
SIB3~8：
同、异频或不同技术网络的小区重选信息
SIB1固定位置在#5子帧上传输，携带:
DL/UL时隙配比，以及其他SIB的位置与索引等信息。
●PCFICH（物理层控制格式指示信道）
指示PDCCH的长度信息（1、2或3），在子帧的第一个OFDM符号上发送，占用4个REG，均匀分布在整个系统带宽。
采用QPSK调制，携带一个子帧中用于传输PDCCH的OFDM符号数，传输格式。
小区级shift，随机化干扰。
●PHICH（物理HARQ指示信道）
PHICH的传输以PHICH组的形式，PHICH组的个数由PBCH指示。
每组由4个RE构成，即1个REG。
而每个PHICH最少占用3个REG
Ng={1/6,1/2,1,2}
PHICH组数=Ng*（100/8）（整数，取上限）
={3，7，13，25}
PHICHmin=3（如右图n=3）PHICHmax=25
采用BPSK调制，传输上行信道反馈信息。
6、PRACH（物理随机接入信道）
频域：
1.08MHz带宽（72个子载波）
时域：
位于UpPTS（format4）及普通上行子帧中（format0~3）。
每10ms无线帧接入0.5~6次，每个子帧采用频分方式可传输多个随机接入资源。
PRACH配置格式如右图，目前采用format0
为了满足非同步接入的抗干扰性能，Preamble只占用1ms随机接入时隙中的中间段，前后分别填充以循环前缀（CP）和保护间隔（GT）。
而这两个量的大小，特别是CP长度会直接影响LTE的覆盖半径。
GT也是很重要的，避免不同用户之间的干扰，比如小区核心的用户与在小区边缘的用户。
CP是避免一个用户自己符号之间的干扰。
●竞争和非竞争两种接入类型
应用场景
接入类型
IDLE态初始接入
竞争
无线链路失败后初始接入
竞争
连接态上行失步后发送上行数据
竞争
小区切换（配置保证在切换场景下使用非竞争接入）
竞争/非竞争
连接态上行失步后接收下行数据
竞争/非竞争
●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，调度请求等。
一个控制信道由1个RBpair组成，位于上行子帧的两边边带上：
在子帧的两个slot上下边带跳频，获得频率分集增益；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PUSCH个数的折中
●下行参考信号
1、CRS（公共参考信号）：
用于下行信道估计，及非beamforming模式下的解调；调度上下行资源；用作切换测量
2、DRS（专用参考信号）：
仅出现于波束赋型模式，用于UE解调
●上行参考信号
1、DMRS：
用于上行控制和数据信道的相关解调，在PUCCH、PUSCH上传输，用于PUCCH和PUSCH的相关解调
2、SRS：
用于估计上行信道频域信息，做频率选择性调度；用于估计上行信道，做下行波束赋形，可以在普通上行子帧上传输，也可以在UpPTS上传输，位于上行子帧的最后一个SC-FDMA符号，eNB配置UE在某个时频资源上发送sounding（探测）以及发送sounding的长度。
包括一次性SRS和周期性SRS两种方式
7、LTE基本测量
RSRP：
表示信号强度，类比于TD-SCDMA的RSCP
RSRQ：
表示信号质量。
TD-SCDMA里没有对应测量量
小区选择：
基于RSRP值
小区重选：
基于RSRP值
切换：
基于RSRP或RSRQ
●RSRP
ReferenceSignalReceivedPower
参考信号的接收功率
●RSRQ
ReceivedSignalReceivedQuality
接收信号质量
●RSSI
RSSI因为既包含RS的功率，又包含那些PDSCH的RE的功率，所以事实上RSRQ并不能准确无误的指示RS的信号质量。
●SINR
真正的RS信号质量，一定程度上可以表征PDSCH（业务信道）信号质量
8、LTE下行同步
第一步：
UE用3个已知的主同步序列和接收信号做相关，找到最大相关峰值，从而获得该小区的主同步序列以及主同步信道位置，达到OFDM符号同步。
PSC每5ms发射一次，所以UE此时还不能确定哪里是整个帧的开头。
另外，小区的主同步序列是构成小区ID的一部分。
第二步：
UE用已知的辅同步序列在特定位置和接收信号做相关，找到该小区的辅同步序列。
SSC每5ms发射一次，但一帧里的两次SSC发射不同的序列。
UE据此特性获得帧同步。
辅同步序列也是构成小区ID的一部分。
第三步：
到此，下行同步完成。
同时UE已经获取了该小区的小区ID
9、LTE随机接入（右图为基于竞争的接入）
PRACH信道可以承载在UpPTS上，但因为UpPTS较短，此时只能发射短Preamble码。
短Preamble码能用在最多覆盖1.4公里的小区。
PRACH信道也可承载在正常的上行子帧。
这时可以发射长preamble码。
长preamble码有4种可能的配置，对应的小区覆盖半径从14公里到100公里不等。
PRACH信道在每个子帧上只能配置一个。
考虑到LTE中一共有64个preamble码，在无冲突的情况下，每个子帧最多可支持64个UE同时接入。
实际应用中，64个preamble码有部分会被分配为仅供切换用户使用（叫做：
非竞争preamble码），以提高切换用户的切换成功率。
所以小区内用户用于初始随机接入的preamble码可能会少于64个。
10、功率控制
●LTE上行功率控制
控制信道：
PUSCH/PUCCH/SRS/PRACH
开环功控（补偿路径损耗和阴影衰落）
确定UE发射功率的一个起始发射功率，作为闭环功控调整的基础；
闭环功控（适应信道变化）
eNodeB通过测量PUCCH/PUSCH/SRS信号的SINR，和目标值SINRtarget比较，调整相应子帧的上行发送信号的发射功率；
外环功控
根据BLER的统计值动态调整闭环功控中使用的目标值SINRtarget
●LTE下行功率控制
下行采用CRS,若进行功控，则会补偿某些RB的路径损耗会扰乱下行CQI的测量，影响下行调度的准确性（仅对业务信道）。
功率分配信道：
PDSCH
功率控制信道：
PBCH\PDCCH\PCFICH\PHICH
功率分配方式：
静态
对于公共控制信息，功率分配是通过链路预算得出的，固定支持小区边缘的覆盖。
半静态
分配RS和PDSCH的功率比值，保证在总功率相同的条件下，RS和PDSCH的功率分配合理。
11、频率选择性调度
OFDM系统作为多子载波系统，可以通过频率选择性调度，为用户分配信道质量较好的频率资源，从而获得频率分集增益。
12、OFDM的概念
正交频分复用技术，多载波调制的一种。
将一个宽频信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输。
●OFDM与传统FDM的差别
传统FDM:
为避免载波间干扰，需要在相邻的载波间保留一定保护间隔，大大降低了频谱效率。
OFDM:
各（子）载波重叠排列，同时保持（子）载波的正交性（通过FFT实现）。
从而在相同带宽内容纳数量更多（子）载波，提升频谱效率。
多径传输带来哪两类干扰:
ICI（载波间干扰）、ISI（符号间干扰）
●OFDM的不足
1、较高的峰均比（PARP）：
OFDM输出信号是多个子载波时域相加的结果，子载波数量从几十个到上千个，如果多个子载波同相位，相加后会出现很大幅值，造成调制信号的动态范围很大。
因此对RF功率放大器提出很高的要求
2、受频率偏差的影响（子载波间干扰（ICI）
：
高速移动引起的Doppler频移；系统设计时已通过增大导频密度（大致为每0.25ms发送一次导频，时域密度大于TD-S）来减弱此问题带来的影响
3、受时间偏差的影响：
折射、反射较多时，多径时延大于CP（CyclicPrefix，循环前缀），将会引起ISI及ICI；系统设计时已考虑此因素，设计的CP能满足绝大多数传播模型下的多径时延要求（4.68us），从而维持符号间无干扰
13、LTE多址方式
下行：
OFDM（正交频分多址）将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。
因为子载波相互正交，所以小区内用户之间没有干扰。
上行：
SC-FDMA（单载波频分多址）和OFDMA相同，将传输带宽划分成一系列正交的子载波资源，将不同的子载波资源分配给不同的用户实现多址。
注意不同的是：
任一终端使用的子载波必须连续.
OFDM：
集中式，分布式
SC-FDMA：
在任一调度周期中，一个用户分得的子载波必须是连续的.
14、OFDM符号间保护间隔-CP
保护间隔中的信号与该符号尾部相同，即循环前缀（CyclicPrefix,简称CP）
既可以消除多径的ISI,又可以消除ICI
15、LTE资源单位，以及上下行信道资源占用
RE：
ResourceElement。
LTE最小的时频资源单位。
频域上占一个子载波（15kHz），时域上占一个OFDM符号（1/14ms）
REG：
REgroup，资源粒子组。
REG=4RE
CCE：
ControlChannelElement。
CCE=9REG
RB：
ResourceBlock。
LTE系统最常见的调度单位，上下行业务信道都以RB为单位进行调度。
RB=84RE。
左图即为一个RB。
时域上占7个OFDM符号，频域上占12个子载波
16、LTE多天线技术：
分集、空间复用和波束赋形
1、发射分集：
多路信道传输同样信息。
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
2、空间复用：
多路信道同时传输不同信息
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
3、波束赋形：
多路天线阵列赋形成单路信号传输，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
●天线传输模型
1、“码字”与“流”的概念相同，LTE目前有单流或双流；信道条件好时，可使用双流---空间复用，信道条件不好时，可切换成分集模式或波束赋形
2、层与秩（rank）的概念相同，秩为1，2，3，4，表示任一时刻终端和基站间的独立传播信道的个数
3、公共导频的逻辑天线端口有1、2、4三种情况，也就是说，即便最多可使用4个逻辑天线进行空间复用传输，仍然只传输两个信息流
●LTE传输模式
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
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
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
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
空间复用
7
单流
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
信道质量不好时，如小区边缘
Beamforming
8
双流
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
Beamforming
升级会员 