LTE无线信道原理

1LTE无线原理三2课程目标通过学习,学员可了解以下知识LTE无线信道类型LTE无线信道知识LTE无线流程和控制知识3LTE无线通信调度管理4LTE下行链路：信道结构和术语tf物理资源块(PRB)=14个OFDM符号x12个子载波这是LTE中分配的常用单元组第1..3个OFDM符号为L1/L2控制信令预留（PCFICH、PDCCH、PHICH）一个OFDM符号子载波资源单元是一个OFDM符号中的一个子载波时隙(0.5ms)子帧(1ms)时隙(0.5ms)15kHzPRB子帧*2..4symbolsfor1.4MHzbandwidthonly资源块(RBResourceBlock)在一个时隙(7个符号)中，频域上连续宽度180kHz的物理资源5LTE下行链路调度机制eNode-B承载分配于L1/L2控制信道（PDCCH）上的DL资源在PUCCH或者PUSCH上报告：提供信道状态信息和选择MIMO模式的信息UE6LTE下行链路调度和资源分配在时域和频域都支持信道相关调度使二维弹性成为可能CQI（信道质量指示）反馈可以提供宽带和频率选择性反馈【范围0-15】PMI（预编码矩阵指示）和RI（秩指示）反馈允许MIMO模式选择PMI和RI范围相同，2天线：0-3；4天线：0-15调度器选择带宽分配、调制、MIMO模式和功率分配HARQ操作为异步并且自适应的下行链路中的一个指定用户的RB分配无需连续（虚RB映射支持）14个OFDM符号12个子载波时隙=0.5ms时隙=0.5msUEAUEBUEC时间频率=用于L1/L2控制的3个OFDM符号对于PDSCH每个PRB有126个调制符号，n=3个符号用于L1/L2控制，同时RS开销用于1Tx天线7DL：控制信道结构-资源单元组（REG）1REG：4个连续可用REPCFICH、PHICH和PDCCH的资源映射中使用了REG的概念。REG映射实例：带有正常循环前缀的2tx天线端口参考信号1PRB=12SC3或4个符号REG其他PRB8LTE下行链路：PCFICH传输物理控制格式指示信道（PCFICH）指示了用于发射L1/L2控制（PDCCH、PHICH）的OFDM符号的数量(1、2、3or4)CFI={1,2,3,4}（4保留为将来使用），编码为32比特（即16x重复）使用QPSK调制CFI指示n是否为用于3MHz或者更高时带宽选择的1、2或者3个OFDM符号；但是对于1.4MHz，CFI指示n是否为（用于提高容量）的2、3或者4个OFDM符号PCFICH使用4个REG（=16个RE）并且映射到固定位置的第一个OFDM符号为了分集，4个REG均匀分布于系统带宽起始位根据小区ID进行移动PCFICHReferenceSignalNulledResourceElement频率1stOFDM符号在ALU解决方案中使用SFBC（间隔频率块码）发射PCFICH9LTE下行链路：PHICH传输物理HARQ指示信道（PHICH）承载下行链路中的ACK/NACK，以便支持上行链路HARQ多个PHICH映射到一个相同的REG集合，并且称为一个PHICH组PHICH组占有3个REG（=12个RE）并且使用BPSK调制PHICH组支持8个PHICH（即8个ACK/NACK），由正交序列隔离PHICH根据上行用户数量分配PHICH组数量在UL分配中第一个PRB的位置和PHICH组/序列之间使用隐性映射PHICH中的REG在频域和时域上是均匀分配的•REGforPCFICH•REGforPHICHgroup1•REGforPHICHgroup2•cellID=0•cellID=1•cellID=2•cellID=3•cellID=4ALU允许PHICH组的编号可配置：7用于10MHz在ALU解决方案中，使用SFBC发射PHICH10LTE下行链路：PDCCH传输一个控制信道单元（CCE）定义为9个资源单元组（REG）的集合，此处一个REG对应于4个连续的可用REA所以一个CCE中含有36个REPDCCH传输映射到一个1、2、4或者8个CCE的集合高级别聚合用于较差无线条件中的UE，并且能够支持有效载荷更大的DCI格式CCE到REG的映射允许干扰随机性和多样化CCE交织、小区特定加扰和偏移两个CCE搜索空间：公共（聚合等级4和8）设定公共信息如寻呼、系统信息的搜索范围UE特定（聚合等级1、2、4、8）设定专用信息如分配信息的搜索范围012345n个CCE候选控制信道67n-1参考符号L1/L2控制REG频率时间11DL中的数据传输[续]物理下行共享信道（PDSCH）承载：用户数据用户信令寻呼消息系统信息消息PDSCH可以使用所有没有被其他信道使用的资源：同步信道参考信号PDCCHPBCHPCFICH12UL中的数据传输在物理上行链路控制信道（PUCCH）上发送调度请求。该信道承载上行链路中的无线信号：UL中用于授权资源的调度请求来自UE的无线测量报告无线传输确认或者非确认UE自SIB处知道如何使用PUCCH。在PDCCH上发送响应和UL授权。eNode-BMAC层数据（http请求）MAC层PUCCH上的调度请求PDCCH上的UL授权13物理上行链路控制信道（PUCCH）PUCCH承载支持下行链路的ACK/NACK和CQI，以及用于上行链路的调度请求（SR）频带两端的PRB是半静态保留的（已经配置了的PUCCH除外）为额外的频率分集在时隙边界跳频半静态保留的PUCCHPRB的数量取决于控制需求的数量为了维持单载波传输，PUCCH从不与PUSCH一起发送当存在PUSCH传输时，若需要发送ACK/NACK或者CQI，则其必须与PUSCH复用资源1资源00.5ms时隙资源0资源10.5ms时隙系统带宽资源2资源3资源2资源3PUCCHPUSCH14UL中的数据传输[续]物理上行链路共享信道（PUSCH）承载：用户数据用户信令在时域和频域动态分配资源。PUSCH支持H-ARQ。15UL中的数据传输[续]当UE在UL中发射时会同时发射UL参考信号。数据解调参考信号（DM-RS）与每个数据包传输一同发送以便解码数据占用时隙的中心SC-FDMA符号，仅在为数据传输分配的带宽上发送探测参考信号（SRS）用于探测上行链路信道以便支持频率选择性调度SRS为UE特定的参数，并且对其进行半静态配置子帧中的1个符号用于SRS周期：{2,5,10,20,40,80,160,320}ms带宽：典型地在整个PUSCH带宽上发射（不包括PUCCH区域）当有一个调度请求（SR）或者CQI要在PUCCH上发送时，不发送SRS（避免多载波传输）UE1UE2UE3时隙=0.5ms时隙=0.5msSRS（宽带）DM-RSUE1DM-RSUE2DM-RSUE316LTE上行链路调度&资源分配-1信道相关调度不论在时间还是频率上都通过探测参考信号（SRS）来启用调度器选择带宽、调制、MU-MIMO的使用和PC参数在上行链路（SC-FDMA）为特定UE分配的PRB必须是连续的为了减小UE的复杂度，可以指定对PRB总数的限制条件分配的子载波数的最大素因子必须小于或者等于5可以将基数为-2,3,5的FFT用于DFT预编码（即:不能分配7、11、13、17…个PRB）14SC-FDMA符号（12个用于数据）12子载波时隙=0.5ms时隙=0.5msUEAUEBUEC时间频率对于PUSCH每个PRB有144个调制符号（w/oSRS）17PUSCH授权大小的限制固定的UL授权大小必须为对于10MHz，这意味着授权大小属于：{1,2,3,4,5,6,8,9,10,12,15,16,18,20,24,25,27,30,32,36,40,45,48,50}-该项限制的目的是简化UE中DFT的执行532532PUSCHRBMintegersnegative-nonofsetais,,where32118上行动态编码调度-MCS和TBSMCS级别（0-31），即调制编码格式，在调度授权中，同PRB总数的分配一起发出，当前定义到0-28等级，其他预留给将来使用MCS等级对应着一种调制格式和传输块大小（TBS-传输块集合）等级TBS（0-26）给出了基于分配的PRB的总数使用的数据单元的大小表中给出的码率是对于50个PRB完全传输数据的情况精确的码率依赖于控制信道分配以及分配的PRB的精确数目MCSIndexModulationTBSIndexTBSfor50PRBsApprox.CodeRate0QPSK013840.101QPSK118000.132QPSK222160.163QPSK328560.204QPSK436240.255QPSK543920.316QPSK651600.367QPSK762000.438QPSK869680.499QPSK979920.5610QPSK1087600.611116QAM1087600.311216QAM1199120.351316QAM12114480.401416QAM13129600.451516QAM14141120.491616QAM15152640.531716QAM16164160.571816QAM17183360.641916QAM18198480.692016QAM19213840.742164QAM19213840.502264QAM20229200.532364QAM21254560.592464QAM22273760.632564QAM23283360.662664QAM24305760.712764QAM25317040.732864QAM26366960.8519实例-10MHz配置的UL峰值数据速率-16QAMIMCSITBSNPRBTBsizeQNbrofREperTTIPayloadavailableinbitsNbrofcodeblocksB'asper36.212section5.1.2usefulpayloadavailableperTTI(CRCalreadyremoved)codingratewithoutanyUCImappedonPUSCH22201045844132052801460845840.87272722201255444158463361556855440.87878822201569684198079202701669920.88585922201674804211284482752875040.89109822201882484237695042829682720.872896222020914442640105602919291680.870455222024110644316812672211112110880.876894222027125764356414256312648126000.887205222030141124396015840314184141360.895455222032146884422416896314760147120.873580222036169924475219008317064170160.897727222040183364528021120318408183600.871591222045206164594023760420712206400.871717222048221524633625344422248221760.87784123211488413252815124880.969697232121000426410561102410000.969697232131480439615841150414800.949495232141992452821121201619920.95454523215247246602640124