LTE物理层协议

关键技术研究室基础培训系列LTE物理层协议介绍系统与标准部信号处理研究室2010-10-15关键技术研究室基础培训系列本课程的内容总结LTE物理层过程LTE上行传输LTE下行传输LTE帧结构关键技术研究室基础培训系列LTE帧结构LTEdesigngoals1Framestructuretype12Framestructuretype23关键技术研究室基础培训系列LTEdesigngoals•Supportscalablebandwidthof1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz•Peakdatarates–DL：100Mbps(20Mchannelbandwidth)–UL：50Mbps(20Mchannelbandwidth)•Supportantennaconfigurations–DL：4x2、2x2、1x2、1x1–UL：1X2、1X1•Spectrumefficiency–DL：3to4xHSDPARel.6–UL：2to3xHSUPARel.6关键技术研究室基础培训系列LTEdesigngoals(cont.)•Latency–C-plane：50-100ms–U-plane：10msfromUEtoserver•Mobility–Optimizedforlowspeeds(15km/h)–Highperformanceatspeedsupto120km/h–Maintaininglinkatspeedsupto350km/h•Coverage–Fullperformanceupto5km–Slightlydegradation5km-30km–Operationupto100kmshouldnotbeprecludedbystandard关键技术研究室基础培训系列FrameStructure•Framestructure1–支持全双工FDD和半双工FDD–每个无线帧为10ms,由10个子帧构成,每个子帧又可以分为2个时隙,标号从0-19•Framestructure2–只支持TDD–每个无线帧由2个半帧构成,每个半帧由5个子帧构成#0#1#2#3#19#18Oneradioframe,Tf=307200Ts=10msOneslot,Tslot=15360Ts=0.5msOnesubframe关键技术研究室基础培训系列FrameStructure(cont.)•常规子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成，长度为1ms–子帧0和子帧5只能用于下行传输•特殊子帧由DwPTS，GP以及UpPTS构成，总长度为1ms–5ms切换周期配置时子帧1和子帧6用作特殊子帧–10ms切换周期配置时子帧1用作特殊子帧–UpPTS之后的第一个常规子帧只能用于上行传输•可以通过配置不同的时隙比例以及DwPTS/GP/UpPTS的长度，保证与TD-SCDMA的共存frame#iframe#i+1Radioframe(10ms)subframe#1subframe#2subframe(5ms)timeslot#0timeslot#1timeslot#2timeslot#6UpPTS(160chips)Subframe5ms(6400chip)1.28McpsDwPTS(96chips)GP(96chips)SwitchingPointSwitchingPointTD-SCDMAFS关键技术研究室基础培训系列FrameStructure(cont.)Oneslot,Tslot=15360TsGPUpPTSDwPTSOneradioframe,Tf=307200Ts=10msOnehalf-frame,153600Ts=5ms30720TsOnesubframe,30720TsGPUpPTSDwPTSSubframe#2Subframe#3Subframe#4Subframe#0Subframe#5Subframe#7Subframe#8Subframe#9NormalcpindownlinkExtendedcpindownlinkDwPTSUpPTSDwPTSUpPTSSpecialsubframeconfigurationNormalcpExtendedcpNormalcpExtendedcp0s6592Ts7680T1s19760Ts20480T2s21952Ts23040T3s24144Ts25600Ts2192Ts2560T4s26336Ts2192Ts2560Ts7680T5s6592Ts20480T6s19760Ts23040Ts4384Ts5120T7s21952T---8s24144Ts4384Ts5120T---s6592Ts2192Ts2560Ts7680Ts2192Ts2560Ts19760Ts20480Ts21952Ts23040Ts24144Ts25600Ts26336Ts7680Ts4384Ts5120Ts6592Ts4384Ts5120Ts20480Ts19760Ts23040Ts21952Ts24144Ts6592Ts2192Ts2560Ts7680Ts2192Ts2560Ts19760Ts20480Ts21952Ts23040Ts24144Ts25600Ts26336Ts7680Ts4384Ts5120Ts6592Ts4384Ts5120Ts20480Ts19760Ts23040Ts21952Ts24144TSubframenumberUplink-downlinkconfigurationDownlink-to-UplinkSwitch-pointperiodicity012345678905msDSUUUDSUUU15msDSUUDDSUUD25msDSUDDDSUDD310msDSUUUDDDDD410msDSUUDDDDDD510msDSUDDDDDDD65msDSUUUDSUUD与TD-SCDMA比有哪些不同?关键技术研究室基础培训系列本课程的内容总结LTE物理层过程LTE上行传输LTE下行传输LTE帧结构关键技术研究室基础培训系列LTE下行传输LTE下行传输下行物理信道下行时隙结构和物理资源下行多天线技术总结下行物理信号下行小区间干扰减轻关键技术研究室基础培训系列下行时隙结构和物理资源DLsymbNOFDMsymbolsOnedownlinkslotslotT0l1DLsymbNlRBscDLRBNNsubcarriersRBscNsubcarriersRBscDLsymbNNResourceblockresourceelementsResourceelement),(lk0k1RBscDLRBNNkResourceGrid(RG)：频域时域ResourceBlock(RB)：频域:时域ResourceElement(RE)：最小资源单元DLRBRBscNNRBscNDLsymbNDLsymbN关键技术研究室基础培训系列下行时隙结构和物理资源(cont.)•PhysicalResourceBlockparameters–NumberofOFDMsymbolperslot–NumberofRBsperchannelBWConfigurationRBscNDLsymbNNormalCP(15KHz)715KHz126ExtendedCP7.5KHz243BW1.4MHz3MHz5MHz10MHz15MHz20MHzDLRBN615255075100关键技术研究室基础培训系列下行时隙结构和物理资源(cont.)TransmissionBW(MHz)1.435101520Subframeduration1msSub-carrierspacing15kHzSamplingfrequency(MHz)1.923.847.6815.3623.0430.72FFTsize128256512102415362048Numberofoccupiedsub-carrier721803006009001200NormalFirstOFDMsymbol：5.21TheotherOFDMsymbol：4.69CPlength(us)Extended16.67关键技术研究室基础培训系列ResourceElementGroups•REGs–下行控制信息映射的基本单元–REG通过indexpair表示–REG的数目取决于参考符号的开销,因此天线端口数和cp类型会影响REG的数目•控制信道以symbolquadruplet为单位将信息映射到一个REG中去''(,)kl(),(1),(2),(3)zizizizi关键技术研究室基础培训系列ResourceElementGroups(cont.)1stOFDMsymbolofthe1stslot3rdOFDMsymbolofthe1stslot2ndOFDMsymbolofthe1stslot2ndOFDMsymbolofthe1stslot4thOFDMsymbolofthe1stslot4thOFDMsymbolofthe1stslot1端口或者2端口NormalCP4端口ExtendedCP''(0,0)kl''(1,0)kl''(0,1)kl''(1,1)kl''(2,1)klfOneRB0R0R0R()zi(1)zi(2)zi(3)zi()zi(1)zi(2)zi(3)ziREG的分布与数据映射关键技术研究室基础培训系列LTE下行传输LTE下行传输下行物理信道下行时隙结构和物理资源下行多天线技术总结下行物理信号下行小区间干扰减轻关键技术研究室基础培训系列下行物理信道•广播信道–PhysicalBroadcastChannel(PBCH)•控制信道–PhysicalControlFormatIndicatorChannel(PCFICH)–Physicalhybrid-ARQIndicatorChannel(PHICH)–PhysicalDownlinkControlChannel(PDCCH)•业务信道–PhysicalDownlinkSharedChannel(PDSCH)•多播信道–PhysicalMulticastChannel(PMCH)关键技术研究室基础培训系列信道映射•LTE下行信道映射PCCHMTCHMCCHDTCHDCCHCCCHBCCH逻逻逻逻BCHMCHDL-SCHPCH逻逻逻逻逻逻逻逻LTE逻逻PBCHPDCCHPDSCHPMCH关键技术研究室基础培训系列PBCH•MIB(MasterInformationBlock)信息通过PBCH承载–SFN:8bits(高8位)–PHICH:3bits(1bit指示PHICH周期2bit指示)–系统带宽：3bits–FFS:10bits•SIB(SystemInformationBlock)信息通过PDSCH承载gN关键技术研究室基础培训系列PBCH(cont.)•BCH传输信道映射到4个连续的无线帧(TTI=40ms),每个无线帧可以独立译码•40ms定时通过盲检测扰码获得–根据40ms定时确定SFN的低2位•PBCH位于子帧0时隙1的前4个OFDM符号，频域上占用中间的72个子载波•PBCH资源映射时假定eNodeB采用4天线端口进行传输DLRBRBsc36','0,1,...,7120,1,...,3NNkkkl关键技术研究室基础培训系列PCFICH•CFI(ControlFormatIndicator)–指示一个子帧内用于控制区域的OFDM符号数(1、2or3)•PCFICH承载CFI–源比特为2bits，编码之后为32bits–加扰、调制(QPSK)–资源映射：映射到该子帧第一个OFDM符号的4个REG中•扩展到整个带宽，充分捕获频率分集增益•占用资源