PRACH格式随机接入信号是由CP(长度为TCP)、前导序列(长度为TSEQ)和GT(长度为)三个部分组成,前导序列与PRACH时隙长度的差为GT,用于对抗多径干扰的保护,以抵消传播时延。一般来说较长的序列,能获得较好的覆盖范围,但较好的覆盖范围需要较长的CP和GT来抵消相应的往返时延,即小区覆盖范围越大,传输时延越长,需要的GT越大,为适应不同的覆盖要求,36.211协议规定了五种格式的PRACH循环前缀长度、序列长度、以及GT长度如下表3。Preamble格式和小区覆盖范围的关系约束原则为:小区内边缘用户的传输时延需要在GT内部,才能保证PRACH能正常接收,且不干扰其他的子帧。即需要满足的关系为,其中,TTCP为循环前缀CP的长度;TGT为保护间隔;TRTT为最大往返时间。根据以上关系,可以得到各种格式下所支持小区的最大半径如表3:表3前导格式CP长度(Ts/)GT长度()最大半径03168/103.132976/96.886.2514.53121024/684.3815840/515.6316.6777.3426240/203.136048/196.886.2529.53321024/684.3821984/715.6316.67100.164448/14.583288/9.37551.406具体可以叙述为:Preamble格式0:持续1ms,序列长度800us,适用于小、中型的小区,最大小区半径14.53km,此格式看满足网络覆盖的多数场景。Preamble格式1:持续2ms,序列长度800us,适用于大型的小区,最大小区半径为77.34km。Preamble格式2:持续2ms,序列长度1600us,适用于中型小区,最大小区半径为29.53km。Preamble格式3:持续3ms,序列长度1600us,适用于超大型小区,最大小区半径为100.16km;一般用于海面、孤岛等需要超长距离覆盖的场景。Preamble格式4:TDD模式专用的格式,持续时间157.292μs(2个OFDM符号的突发),适用于小型小区,小区半径≤1.4km,一般应用于短距离覆盖,特别是密集市区、室内覆盖或热点补充覆盖等场景。它是对半径较小的小区的一种优化,可以在不占用正常时隙资源的情况下,利用很小的资源承载PRACH信道,有助于提高系统上行吞吐量,某种程度上也可以认为有助于提高上行业务信道的覆盖性能。PUCCH格式PhysicalUplinkControlCHannel,物理上行链路控制信道,主要携带ACK/NACk,CQI,PMI和RI。LTE中主要有如下的格式:一、Format1:用于终端上行发送调度请求,基站侧仅需检测是否存在这样的发送Format1a/1b:用于终端上行发送ACK/NAK(1比特或2比特)Format1在系统L3信令配置给ScheduleRequest的资源上传输;format1a/1b在与下行PDCCHCCE相对应的PUCCHACK/NAK资源上传输;当SR和上行ACK/NAK需要同时传输时,在L3信令配置给SR的资源上传输上行ACK/NAK。PUCCH上传输上行ACK占用的资源由RBID,frequencydomainCDMcode(ZCcyclicshift)和timedomainCDMcode(orthogonalcover).确定二、Format2:用于发送上行CQI反馈(编码后20比特),数据经过UEspecific的加扰之后,进行QPSK调制Format2a:用于发送上行CQI反馈(编码后20比特)+1比特的ACK/NAK信息,进行BPSK调制Format2b:用于发送上行CQI反馈(编码后20比特)+2比特的ACK/NAK信息,采用QPSK调制PUCCH资源映射:PUCCH位于系统带宽的两边,一个子帧的两个时隙采取跳频方式获得频率分集增益PDCCH格式(DCI和支持CCE的4种传输格式)PDCCH上传输的内容就叫DCI,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;LTE中PDCCH在一个子帧内(注意,不是时系)占用的符号个数,是由PCFICH中定义的CFI所确定的PDCCH的传输带宽内可以同时包含多个PDCCH,为了更有效地配置PDCCH和其他下行控制信道的时频资源,LTE定义了两个专用的控制信道资源单位:RE组(REGroup,REG)和控制信道单元(ControlChannelElement,CCE)。1个REG由位于同一OFDM符号上的4个或6个相邻的RE组成,但其中可用的RE数目只有4个,6个RE组成的REG中包含了两个参考信号,而参考信号RS所占用的RE是不能被控制信道的REG使用的。协议中(36.211)还特别规定,对于只有一个小区专用参考信号的情况,从REG中RE映射的角度,要假定存在两个天线端口,所以存在一个REG中包含4个或6个RE两种情况。一个CCE由9个REG构成。定义REG这样的资源单位,主要是为了有效地支持PCFICH、PHICH等数据率很小的控制信道的资源分配,也就是说,PCFICH,PHICH的资源分配是以REG为单位的;而定义相对较大的CCE,是为了用于数据量相对较大的PDCCH的资源分配,PHICH的分布由PBCH确定。PDCCH在一个或多个连续的CCE上传输,LTE中支持4中不同类型的PDCCH,如下图所示:PDCCHformatNumberofCCEsNumberofresource-elementgroupsNumberofPDCCHbits01972121814424362883872576PDCCH的0123分别包含1、2、4、8个CCE,选用哪种格式的PDCCH,不仅取决于要传的数据个数,还取决于信道质量等因素,比如对小区边缘的UE,就应该用多的CCE以保证可靠性。0123基本是按大类分,比如0上行,1下行,2是MIMO等,然后在大类里又分abcd几个小类对的。0上行,1下行,2MIMO,3传TPC信息。1,2,4,8对应的是CCE个数,也就是aggregationlevel,也就对应某个UE在当前TTI的PDCCHchannel,或者公共PDCCHchannel,选择多少个CCE一般是有UE的CQI决定的,如果信道质量比较好,则可以选择小的CCE个数,毕竟PDCCH是非常珍贵的资源。DCI是指当前TTI的不同PDCCHchannel采用的格式,一般由传输模式决定,比如说0用于上行,1C一般用于SI,RAR,PAGING等,1A用于SFBC,2/2A用于SM。PCFICH格式用来指明PDCCH在子帧内所占用的符号个数。CFI就是指示了前面究竟有几个Symbol用于发送控制消息(1、2、3、4)PHICH物理混合重传指示信道(PhysicalHybrid-ARQIndicatorChannel)PHICH用于对PUSCH传输的数据回应HARQACK/NACK。每个TTI中的每个上行TB对应一个PHICH,也就是说,当UE在某小区配置了上行空分复用时,需要2个PHICH。小区是通过MIB的phich-Config字段来配置PHICH的,下行ThePhysicalHybrid-ARQIndicatorChannel(PHICH)承载上行数据传输的HybridARQ确认信息,位于每个子帧的第一个OFDM符号上(注:FDD为基础,在正常的PHICH周期)。PHICH在多个REG上传输(resourceElementGroup),多个PHICH可以分享一组REG,由正交数组区分。同一个资源上的PHICH称为一个PHICH组,一个单独的PHICH由两个参数决定:PHICH组号,组内的正交序列号。一个PHICH需要多少REG?计算方式简单明了。ACK是111,NACK是000,都是3比特,PHICH使用BPSK调制,每个ACK/NACK需要3个调制符号。然后这3个调制符号用正交码复用,选用扩频因子为4的常规循环前缀,得到12个符号。每个REG包含4个RE(resourceelement),每个RE承载一个调制符号,所以一个单独的PHICH需要3个REG。下图显示了PHICH是如何映射到物理资源上的,用到三个PHICH组。3个REG用于支持PHICH组,他们均匀的分布在系统带宽上,以备频率分集。(图中第一个符号也包含PCFICH(PhysicalControlFormatIndicatorChannel)信息,无论系统带宽多少PCFICH总是占用4个REG,均匀的分布在系统带宽中。)每个PHICH组可以包含几个PHICH?(3GPPTS36.211Table6.9.1-2)定义了8个正交序列,所以每组可以最多携带8个PHICH。系统能支持多少PHICH?结果跟具体的帧结构相关。PHICH的数量由下行系统带宽和参数Ng决定,这两个参数都在MIB消息中广播(MasterInformationBlock)。计算公式是在3GPPTS36.211章节6.9中定义的。假设下行带宽是10HMz,Ng=1则可供使用的PHICH组有7个,PHICH的总数是7个PHICH组x每组8个PHICH共计56个PHICH。需要的RE(resourceelements)数是7PHICH组x每组需要3个REGx4个RE每REG,共计84个RE。上行数据传输的HARQACK/NACK装在每个PHICH中,用户怎么知道查哪个PHICH找自己的ACK/NACK信息呢?在时域,上行数据传输发生在子帧#n,相应的PHICH就会出现在子帧#n+4。频域上,它由上行资源分配的DCIformat0指示,PHICH(组号和组内的正交序列号)是由上行传输第一个时隙上最低的PRBindex和DMRS循环前缀决定的,具体算法参见3GPPTS36.213章节9.1.2.。为什么MIB中要有Ng?为什么不把它放在SIB系统消息里?这就是鸡生蛋/蛋生鸡的问题,UE在系统消息获取阶段就要知道PHICH配置。一方面,UE解码PDCCH以获取SIB在PDSCH上的位置;另一方面,PDCCH、PHICH、PCFICH共享子帧中控制单元的资源,可用的PDCCH资源数取决于PHICH的配置(PCFICH资源已知且固定)。