TD-LTE基础理论交流.ppt

1、TD-LTETD-LTE基础理论交流基础理论交流12TD-LTE主要信令流程主要信令流程TD-LTE关键技术关键技术TD-LTE基本原理基本原理TD-LTE组网架构组网架构目目 录录谭福林 QQ：4951051243TD-LTETD-LTE组网架构组网架构组网特点组网特点n RNC/BSC大部分功能下沉到ENODEB，小部分功能上浮到MME中。可减 小系 统时延、防止单点故障。n 信令面与用户面分离，合理分工可带来更大的工作效率。n 取消传统网络CS域，纯粹PS域。全IP组网架构，组网更灵活，简化组网。4TD-LTE主要信令流程主要信令流程TD-LTE关键技术关键技术TD-LTE基本原理基本原

2、理TD-LTE组网架构组网架构目目 录录谭福林 QQ：495105124TD-LTETD-LTE帧结构帧结构空域资源空域资源nLTE使用天线端口来区分空间上的资源。天线端口的定义是从接收机的角度来定义的，即如果接收机需要区分资源在空间上的差别，就需要定义多个天线端口。LTER9版本下行定义了三类天线端口，分别对应于天线端口序号08。u小区专用参考信号（CRS）传输天线端口：天线端口03uMBSFN参考信号传输天线端口：天线端口4u终端专用参考信号(DRS)传输天线端口：天线端口5、7、8u定位参考信号(PRS)传输天线端口：天线端口6n天线端口与实际的物理天线端口没有一一对应的关系ANT Po

3、rt 2ANT Port 1TD-LTETD-LTE帧结构帧结构频域资源频域资源LTE使用正交的子载波来区分频域上的资源，子载波间隔为15KHz或7.5KHz。信道带宽（信道带宽（MHz）1.435101520子载波数目子载波数目常规载波常规载波721803006009001200多播载波多播载波144360600120018002400MBMS子载波常规子载波7TD-LTETD-LTE帧结构帧结构时域资源时域资源Type1帧结构u每个10ms无线帧，分为20个时隙，10个子帧 u每个子帧1ms，包含2个时隙，每个时隙0.5msu上行和下行传输在不同频率上进行n LTE支持两种无线帧结构：Ty

4、pe 1，适用于FDD；Type 2，适用于TDDn LTE系统最小时间单元：Ts=1/Fs=1/(15000 x2048)秒=32.6ns，所有时域资源均通过时间单元Ts表示帧结构帧结构Type1Type1FDDFDD 8TD-LTETD-LTE帧结构帧结构时域资源时域资源8帧结构帧结构Type2Type2TDDTDDType2帧结构：u每个10ms无线帧，分为2个长度为5ms的半帧u每个半帧由8个长度为0.5ms的时隙和3 个特殊区域 DwPTS,GP,UpPTS组成(“8+3方案”,转换周期为5MS,如果转换周期为10MS，一个无线帧只有一个特殊子帧)uDwPTS,GP和UpPTS的总长

5、度等于1ms，其中DwPTS和UpPTS的长度可配置 时域上，每个1ms子帧，分为若干个符号（Symbols），符号之间有保护间隔CP，每个子帧中符号个数根据符号之间的保护间隔CP决定：常规CP时1ms有14个符号，扩展CP时1ms有12个符号。TD-LTETD-LTE帧结构帧结构-常规及特殊子帧配比常规及特殊子帧配比Uplink-downlink configurationDownlink-to-Uplink Switch-point periodicitySubframe number012345678905 msDSUUUDSUUU15 msDSUUDDSUUD25 msDSUDDDSU

6、DD310 msDSUUUDDDDD410 msDSUUDDDDDD510 msDSUDDDDDDD65 msDSUUUDSUUDConfigurationNormal cyclic prefixExtended cyclic prefixDwPTSGPUpPTSDwPTSGPUpPTS03101 OFDMsymbols381 OFDMsymbols1948321039231121014121372 OFDMsymbols5392 OFDMsymbols82693917102558111-9662“D”代表此子帧用于下行传输，“U”代表此子帧用于上行传输，“S”是由DwPTS、GP和UpPTS

7、组成的特殊子帧。特殊子帧中DwPTS和UpPTS的长度是可配置的，满足DwPTS、GP和UpPTS总长度为1ms。TD-LTETD-LTE帧结构帧结构各种资源各种资源RE:频域上占用一个子载波，时域占用一个符号时长；REG:资源因子组（RE组），一个REG=4RE；CCE：控制信道因子，1个CCE=9REG=36RE；PRB：频域占用连续12个子载波，时域占用连续7个符号（常规CP，扩展CP占用6个符号，超长CP占用3个符号），总RE数为12*7=84。问题:20M带宽,一个子帧有多少个PRB?答案:200。频率CCE：Control Channel Element。CCE=9 REGREG：

8、RE group，资源粒子组。REG=4 RERE：Resource Element。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)RB：Resource Block。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个子载波时间1个OFDM符号1个子载波LTE RB资源示意图TD-LTETD-LTE下行物理信号下行物理信号下行物理信号下行物理信号信号简信号简称称信号中文名信号中文名信号作用信号作用对应天线对应天线端口端口同步信号同步信号PSSPSS主同

9、步信号主同步信号3 3个；个；OFDMOFDM符号同步；频率同步；小区标识（部分）符号同步；频率同步；小区标识（部分）SSSSSS辅同步信号辅同步信号168168个个;无线帧同步无线帧同步;小区标识小区标识;CP;CP长度长度参考信号参考信号CRSCRS小区专用参考信号小区专用参考信号下行信道质量测量；下行信道估计，用于下行信道质量测量；下行信道估计，用于UEUE端的相干检测和解调端的相干检测和解调0303MBSFNMBSFN参考信号参考信号仅在分配给仅在分配给MBSFNMBSFN传输的子帧中传输。用于传输的子帧中传输。用于MBSFNMBSFN帧检测。帧检测。4 4DRSDRS终端专用参考信号

10、终端专用参考信号用于波束赋形。用于波束赋形。5 5、7 7、8 8PRSPRS定位参考信号定位参考信号用于定位的用于定位的6 6TD-LTETD-LTE下行物理信号下行物理信号-同步信号同步信号同步信号用来确保小区内UE获得下行同步。同时，同步信号也用来表示小区物理ID（PCI），区分不同的小区 P-SCH P-SCH (主同步信道）：UE可根据P-SCH获得符号同步 S-SCHS-SCH（辅同步信道）：UE根据S-SCH最终获得帧同步时域结构时域结构频域结构频域结构PSSPSS位置：位置：TDD-TDD-时隙时隙3 3及及1313的第三个符的第三个符号号;FDD-;FDD-时隙时隙0 0及时

11、隙及时隙1010的最后一个符的最后一个符号号SSSSSS位置：位置：TDD-TDD-时隙时隙1 1及及1111最后一个符最后一个符号；号；FDD-FDD-时隙时隙0 0及时隙及时隙1010的倒数第二个的倒数第二个个符号个符号SCH(P/S-SCH)SCH(P/S-SCH)占用的占用的7272子载波位子载波位于系统带宽中心位置于系统带宽中心位置 SS:synchronization signal 同步信号同步信号TD-LTETD-LTE下行物理信道下行物理信道-SCH-SCH信道信道LTE系统系统提供提供504个物理层小区个物理层小区ID(即即PCI)，和，和TD-SCDMA系统的系统的128个

12、扰码概个扰码概念类似。网管配置时，为小区配置念类似。网管配置时，为小区配置0503之间的一个号码即可之间的一个号码即可基本概念基本概念小区小区IDID获取方式获取方式在在TD-SCDMA系统中，系统中，UE解出小区扰码序列（共有解出小区扰码序列（共有128种可能性），即种可能性），即可获得该小区物理可获得该小区物理IDLTE的方式类似，的方式类似，UE需要解出两个序列：需要解出两个序列：主同步序列（主同步序列（PSS，即主同步信道，即主同步信道P-SCH中传播的序列，共有中传播的序列，共有3种可能性）种可能性）辅同步序列（辅同步序列（SSS，即辅同步序列，即辅同步序列S-SCH中传播的序列，共

13、有中传播的序列，共有168种可能性）种可能性）由两个序列的序号组合，即可获取该小区由两个序列的序号组合，即可获取该小区ID配置原则配置原则因为因为PCI和小区同步序列关联，并且多个物理信道的加扰方式也和和小区同步序列关联，并且多个物理信道的加扰方式也和PCI相关，相关，所以相邻小区的所以相邻小区的PCI不能相同以避免干扰。不能相同以避免干扰。TD-LTETD-LTE下行物理信号下行物理信号-CRS-CRS信号信号n小区专用参考信号映射到资源元素u 一个时隙里任何一个天线端口用于传输参考信号的资源元素在同一时隙中其他任何天线端口都不能使用，并要设为0TD-LTETD-LTE下行物理信号下行物理信

14、号-MBSFNMBSFN参考信号参考信号15n MBSFN参考信号u在分配给MBSFN传输的子帧上传送。u使用天线端口4。extended cyclic prefixf=15kHzextended cyclic prefixf=7.5kHzTD-LTETD-LTE下行物理信号下行物理信号-DRS-DRS信号信号n UE专用参考信号u仅适用于帧结构Type 2（TDD）u天线端口5支持PDSCH的单天线传输-TM7u天线端口7、8支持PDSCH的双天线传输-TM8u由高层配置使用方法17TD-LTETD-LTE下行物理信道下行物理信道物理信道中文名物理信道中文名简称简称编码方式编码方式作用作用特

15、点特点物理物理HARQHARQ指示信指示信道道PHICHPHICHBPSKBPSK用于用于NBNB向向UEUE反馈与反馈与PUSCHPUSCH相关相关的的ACK/NACKACK/NACK信息信息1 1、PHICHPHICH的传输以的传输以PHICHPHICH组的形式，组的形式，PHICHPHICH组的个数由组的个数由PBCHPBCH指示。指示。2 2、采用、采用BPSKBPSK调制，传输上行信道反馈信息。调制，传输上行信道反馈信息。物理广播信道物理广播信道PBCHPBCHQPSKQPSK传递传递UEUE接入系统所必需的系接入系统所必需的系统信息，如带宽、统信息，如带宽、PHICHPHICH指示

16、指示信息、天线数目等信息、天线数目等1 1、频域：对于不同的带宽，都占用中间的、频域：对于不同的带宽，都占用中间的1.08MHz 1.08MHz（7272个子载波）进行传输个子载波）进行传输2 2、时域：映射在每个、时域：映射在每个5ms 5ms 无线帧的无线帧的subframe0subframe0里的第二个里的第二个slotslot的前的前4 4个个OFDMOFDM符号上符号上3 3、周期：、周期：40ms40ms。每。每10ms10ms重复发送一次，终端可以通过重复发送一次，终端可以通过4 4次中的任一次接收解调出次中的任一次接收解调出BCHBCH物理控制格式指物理控制格式指示信道示信道P

17、CFICHPCFICHQPSKQPSK一个子帧中用于一个子帧中用于PDCCHPDCCH的的OFDMOFDM符合个数符合个数1 1、指示、指示PDCCHPDCCH的长度信息（的长度信息（1 1、2 2或或3 3），），PCFICHPCFICH映射到控制区域的第一个映射到控制区域的第一个OFDMOFDM符号符号的的4 4个个REGREG上。上。REGREG的符合上的位置取决于小区的的符合上的位置取决于小区的IDID。2 2、均匀分布在整个系统带宽；、均匀分布在整个系统带宽；3 3、采用、采用QPSKQPSK调制，指示一个子帧中用于传输调制，指示一个子帧中用于传输PDCCHPDCCH的的OFDMOF

18、DM符号数、传输格式；符号数、传输格式；4 4、小区级、小区级shiftshift，随机化干扰，随机化干扰物理下行控制信物理下行控制信道道PDCCHPDCCHQPSKQPSK用于指示用于指示PDSCHPDSCH相关的传输格相关的传输格式，资源分配，式，资源分配，HARQHARQ信息等信息等1 1、频域：占用全带宽；、频域：占用全带宽；2 2、时域：占用每个子帧的前、时域：占用每个子帧的前n n个个OFDMOFDM符号，符号，n=3n=33 3、用于发送上、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下行资源调度信息、功控命令等，通过下行控制信息块DCIDCI承载。承载。不同用户

19、使用不同的不同用户使用不同的DCIDCI资源。资源。物理多播信道物理多播信道PMCHPMCHQPSK16QAMQPSK16QAM64QAM64QAM传输传输MBMSMBMS相关的数据相关的数据物理下行共享信物理下行共享信道道PDSCHPDSCHQPSK16QAMQPSK16QAM64QAM64QAM传输下行数据块传输下行数据块PDSCHPDSCH资源分配优先级最低，只能占用其他信道资源分配优先级最低，只能占用其他信道/信号不用的信号不用的RB.RB.18TD-LTETD-LTE下行物理信道下行物理信道-PBCH-PBCH信道信道信道功能：信道功能：PBCH传送的系统广播信息含接入LTE最基本的

20、信息：下行系统带宽、SFN（系统子帧号）、PHI指示信息、天线配置信息等；其中天线信息映射在CRC掩码当中。信道特点：信道特点：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：映射在每个无线帧的subframe0里的第二个slot的前4个OFDM符号上。周期：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。常规CP扩展CP PBCH:Physical Broadcast Channel 物理广播信道物理广播信道TD-LTETD-LTE下行物理信道下行物理信道-PBCH-PBCH信道信道一个BCH传输块（24bit）添加16bit循环

21、冗余码CRC（Cyclie rRedundancy Code）；1/3咬尾卷积编码（120bit）；速率匹配（常规CP为1920bit，扩展CP为1728bit）；加扰，QPSK调制，变为960个RE，预编码及层映射，映射到4个无线帧上传输。处理过程处理过程MasterInformationBlockdl-Bandwidth:(5)n100 占3位 phich-Config phich-Duration:(0)normal 占1位；phich-Resource:(1)half 占2位；systemFrameNumber:0 xBA 占8位；spare:0 x000 预留占10位20TD-LTE

22、TD-LTE下行物理信道下行物理信道-PCFICH-PCFICH信道信道信道功能：信道功能：指示在一个子帧中传输PDCCH所使用的OFDM符合的个数，传输格式；实际上划分了每个子帧中控制信令区域和数据区域的边界。信道特点：信道特点：指示PDCCH的符号占用数（1、2或3），在下行子帧的第一个OFDM符号上发送（4个REG，4个REG之间相差1/4带宽，REG位置与物理小区ID有关）。CFI 2BIT信息，1/16编码，QPSK编码。均匀分布在整个系统带宽。小区级shift，随机化干扰。PCFICH:Physical Control Format Indication Channel 物理控制格

23、式指示信道物理控制格式指示信道21TD-LTETD-LTE下行物理信道下行物理信道-PCFICH-PCFICH信道信道REG位置计算方法位置计算方法代表下行包含的RB数；代表一个RB包含的子载波数；代表物理小区ID（PCI）根据上面的公式，我们可以推出下图每个方框表示6个子载波、系统带宽为3M。原因为：同站邻小区PCI大小相邻，根据上面的公式，同一个站的3个小区起始REG位置相差6个子载波，图中有32个小方框，32*6*15K=3M。22TD-LTETD-LTE下行物理信道下行物理信道-PHICH-PHICH信道信道信道功能：信道功能：通过I/Q复用、CMD、FDM承载多个用户的HARQ 上行

24、信道的反馈信息。信道特点：信道特点：PHICH的传输以PHICH组的形式，PHICH组的个数由PBCH指示。采用BPSK调制，传输上行信道的反馈信息。每个PHICH信道占用12RE，3次重复，4倍扩频，8PHICHs per PHICH group（Normal CP）。每个PHICH信道占用6RE，3次重复，2倍扩频，4PHICHs per PHICH group（Extended CP）。PHICHPHICH长度长度(占用符号占用符号数）数）非非MBSFNMBSFN子帧子帧MBSFNMBSFN子帧子帧TDDTDD中子帧中子帧1 1和子帧和子帧6 6所有其他情所有其他情况况混合载波承载混合载

25、波承载MBSFNMBSFN常规常规1 11 11 1扩展扩展2 23 32 2具体频域位置取决于-小区id-PHICH group序号-以及PHICHOFDM符号中的REG数目扩展长度的大小 PHICH:Physical Hybrid ARQ Indicator Channel 物理物理HARQ指示信道指示信道23TD-LTETD-LTE下行物理信道下行物理信道-PHICH-PHICH信道信道PHICH组数计算方法组数计算方法对于FDD系统，由于上下行子帧是同时存在的，因此一个子帧内的PHICH组数是固定的对于TDD系统，于不同TDD子帧配置下的上下行子帧数目是不同的，可能出现多个上行子帧的A

26、CK反馈信息在同一下行子帧传输，因此TDD系统不同子帧的PHICH组数是不断变化的，与需要反馈的量有关。由 表示，其中 由右表给出24TD-LTETD-LTE下行物理信道下行物理信道-PDCCH-PDCCH信道信道PDCCH格式格式CCE个数个数REG个数个数PDCCH比特数目比特数目01972121814424362883872576信道功能：信道功能：指示PDSCH相关的传输格式、承载资源分配信息、功率控制信息、HARQ等。信道特点：信道特点：频域：占用全带宽；时域：占用每个子帧的前n个OFDM符号，n=3一个PDCCH是一个或者几个连续CCE的集合根据PDCCH中包含CCE的个数，可以将

27、PDCCH分为如右图四种格式多个用户的PDCCH进行复用和加扰等操作，映射到没有用于传输PCFICH和PHICH的REG上。PDCCH的的CCE聚合聚合当包含1个CCE时，PDCCH从任意CCE位置开始：0、1、2、3、4等位置出现当包含2个CCE时，PDCCH从每两个CCE位置开始：0、2、4、6等位置出现当包含4个CCE时，PDCCH从每四个CCE位置开始：0、4、8、12等位置出现当包含8个CCE时，PDCCH从每八个CCE位置开始：0、8、16等位置出现。PDCCH忙检测搜索空间分类忙检测搜索空间分类公共搜索空间专用搜索空间UE根据其当前想要接收信息的具体情况决定在哪个空间进行盲检测，

28、其检测的规则有具体的规范。Search SpaceSearch SpaceNumber of Number of DCCH DCCH Candidates Candidates M(M(即：可能即：可能)的的PDCCHPDCCH数数DCIDCI格式格式TypeType聚合值聚合值(L)(L)即：即：PDCCHPDCCH格式对应的格式对应的CCECCE数数Sizein Sizein CCEs(CCEs(即：即：以以CCECCE为单为单位的搜索空位的搜索空间间)UE-UE-specificspecific1 16 66 60 0、1 1、1A1A、1B1B、2 2、2A2A、1D1D2 21212

29、6 64 48 82 28 816162 2CommonCommon4 416164 4 0 0、1A1A、1C1C、3/3A3/3A8 816162 2 PDCCH:Physical Downlink Control Channel 物理下行控制信道物理下行控制信道25TD-LTETD-LTE下行物理信道下行物理信道-PDSCH-PDSCH和和PMCHPMCH信道功能：信道功能：用于承载unicast（单播）数据信息。信道特点：信道特点：没有专用导频时，按照PBCH同样的端口映射，PORT组合00,10，1,2,3。发射专用导频时，按照PORT5映射。PDSCH资源分配优先级最低，只能占用其

30、他信道/信号不用的RB。PMCH:Physical multicast channel 物理多播信道物理多播信道信道功能：信道功能：用于承载Multicast（多播）数据信息。信道特点：信道特点：对于混合载频（PMCH+PDSCH）时，PMCH在MBSFN子帧传输MBSFN子帧概念，前1 or 2 符号可以用于unicast;其他符号用于Multicast业务。PDSCH:Physical Downlink Shared Channel 物理下行共享信道物理下行共享信道 PMCH:Physical multicast channel 物理多播信道物理多播信道26TD-LTETD-LTE下行物理

31、信道下行物理信道-峰值速率计算峰值速率计算27TD-LTETD-LTE上行物理信道上行物理信道物理信道中文名物理信道中文名简称简称编码方式编码方式作用作用特点特点物理随机接物理随机接入信道入信道PRACHPRACH QPSKQPSK用于随机接入，发送随机接入需用于随机接入，发送随机接入需要的信息，要的信息，preamblepreamble等等1 1、频域：、频域：1.08MHz1.08MHz带宽（带宽（7272个子载波）个子载波）2 2、时域：、时域：UpPTSUpPTS（format 4format 4）及普通上行子帧中（）及普通上行子帧中（format format 0303）。每个子帧采

32、用频分方式可传输多个随机接入资源。）。每个子帧采用频分方式可传输多个随机接入资源。物理上行控物理上行控制信道制信道PUCCHPUCCH QPSKQPSK1 1、当没有、当没有PUSCHPUSCH时，时，UEUE用用PUCCHPUCCH发发送送ACK/NACKACK/NACK、CQICQI、调度请求、调度请求（SRRISRRI）信息。）信息。2 2、当有、当有PUSCHPUSCH时，在时，在PUSCHPUSCH上发送上发送这些信息。这些信息。1 1、在带宽最外侧，、在带宽最外侧，1 1个个RB pairRB pair构成一个构成一个PUCCHPUCCH信道。在子帧信道。在子帧的两个的两个slot

33、slot上下边带跳频，获得频率分集增益；上下边带跳频，获得频率分集增益；2 2、码分复用，可将多个用户的控制信息在同一个、码分复用，可将多个用户的控制信息在同一个PUCCHPUCCH信道信道上发送；上发送；物理上行共物理上行共享信道享信道PUSCHPUSCHQPSK16QQPSK16QAM64QAMAM64QAM用于承载上行业务数据用于承载上行业务数据1 1、上行资源只能选择连续的、上行资源只能选择连续的PRBPRB，并且，并且PRBPRB个数满足个数满足2 2、3 3、5 5的倍数；的倍数；2 2、在、在RERE映射时，映射时，PUSCHPUSCH映射到子帧中的数据区域上。映射到子帧中的数据

34、区域上。28TD-LTETD-LTE上行物理信号上行物理信号-DMRS-DMRS及及SRSSRS信号信号DMRS（解调参考信号）（解调参考信号）在在PUCCH、PUSCH上传输，用于上传输，用于PUCCH和和PUSCH的相关解调的相关解调For PUSCH 每个每个slot(0.5ms)一个一个RS，第四个第四个OFDM symbol For PUCCHACK 每个每个slot中间三个中间三个OFDM symbol为为RS For PUCCHCQI 每个每个slot两个参考信号两个参考信号SRS（探测参考信号）（探测参考信号）Sounding作用作用 上行信道估计，选择上行信道估计，选择MCS

35、和和 上行频率选择性调度上行频率选择性调度 TDD系统中，估计上行信道系统中，估计上行信道矩阵矩阵H，用于下行波束赋形，用于下行波束赋形 Sounding周期周期 由高层通过由高层通过RRC 信令触发信令触发UE 发送发送SRS，包括一次性，包括一次性的的SRS 和周期性和周期性SRS 两种方式两种方式 周期性周期性SRS 支持支持2ms,5ms,10ms,20ms,40ms,80ms,160ms,320ms 八种周期八种周期 TDD系统中，系统中，5ms最多发两次最多发两次Slot structure for ACK/NAK and its RS DMRS1 slot DMRS DMRSSl

36、ot structure for PUSCH and its RS1 slot DMRSSlot structure for CQI and its RS1 slot DMRS DMRS29TD-LTETD-LTE上行物理信道上行物理信道-PUCCH-PUCCH信道信道信道功能：信道功能：当没有PUSCH时，UE用PUCCH发送ACK/NACK、CQI、调度请求（SRRI）信息。当有PUSCH时，在PUSCH上发送这些信息。信道特点：信道特点：在带宽最外侧，1个RB pair构成一个PUCCH信道。在子帧的两个slot上下边带跳频，获得频率分集增益；码分复用，可将多个用户的控制信息在同一个PU

37、CCH信道上发送；PUCCHPUCCH格式格式用途用途调制方式调制方式比特数比特数1 1SRSRN/AN/AN/AN/A1a1aACK/NACKACK/NACKBPSKBPSK1 11b1bACK/NACKACK/NACKQPSKQPSK2 22 2CQICQIQPSKQPSK20202a2aCQI+ACK/NACKCQI+ACK/NACKQPSK+BPSKQPSK+BPSK21212b2bCQI+ACK/NACKCQI+ACK/NACKQPSK+QPSKQPSK+QPSK2222格式11a1b格式22a2bPUCCH:Physical Uplink Control Channel 物理上行控

38、制信道物理上行控制信道30TD-LTETD-LTE上行物理信道上行物理信道-PRACH-PRACH信道信道信道功能：信道功能：用于随机接入，发送随机接入需要的信息，preamble等。信道特点：信道特点：频域：1.08MHz带宽（72个子载波）时域：UpPTS（format 4）及普通上行子帧中（format 03）。每个子帧采用频分方式可传输多个随机接入资源考虑初期应用场景为城区，格式0/4即可满足覆盖要求，故初期仅要求格式0/4每小区的Preamble码共64个，分为“竞争”和“非竞争”两种类型；建议：竞争/非竞争两种接入类型均要求，在切换场景下使用非竞争接入。64个preamble码部分

39、会被分配为仅供切换用户使用（即非竞争接入），以提高切换成功率。所以小区内用于初始随机接入的preamble码可能会少于64个。PRACH:Physical Random Access Channel 物理随机接入信道物理随机接入信道TD-LTETD-LTE上下行物理信道上下行物理信道-总结总结32TD-LTE主要信令流程主要信令流程TD-LTE关键技术关键技术TD-LTE基本原理基本原理TD-LTE组网架构组网架构目目 录录谭福林 QQ：495105124TD-LTETD-LTE关键技术关键技术-OFDM-OFDM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

40、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。概念概念频域波形f宽频信道宽频信道正交子信道正交子信道TD-LTETD-LTE关键技术关键技术-下行多址方式下行多址方式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。时域波形tpower峰均比示意图下行多址方式下行多址方式OFDMAOFDMA下行多址方式特点下行多址方式特点同相位的子载波的波形在时域上直接叠加。因子载波数量多，造成峰均比(PAPR)较高，调制信号的动态范围大，提高了对功放的要求。分布式：分配给用户的分布式：分配给用户的RBRB不连续不连

41、续集中式：连续集中式：连续RBRB分给一个用户分给一个用户 优点：调度开销小 优点：频选调度增益较大频率时间用户A用户B用户C子载波在这个调度周期中，用户A是分布式，用户B是集中式TD-LTETD-LTE关键技术关键技术-上行多址方式上行多址方式和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上行多址方式上行多址方式SC-FDMASC-FDMA上行多址方式特点上行多址方式特点考虑到多载波带来的高PAPR会影响终端的射频成本和电池寿命，LTE上行采用Single Carrier-FDMA（即SC-FD

42、MA）以改善峰均比。SC-FDMA的特点是，在采用IFFT将子载波转换为时域信号之前，先对信号进行了FFT转换，从而引入部分单载波特性，降低了峰均比。频率时间用户A用户B用户C子载波在任一调度周期中，一个用户分得的子载波必须是连续的TD-LTETD-LTE关键技术关键技术-mimo-mimo多天线技术多天线技术多路信道传输同样信息多路信道同时传输不同信息多路天线阵列赋形成单路信号传输包括时间分集，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最大比合并最小均方误差或串行干扰删除波束赋形（波束赋

43、形（BeamformingBeamforming）发射分集发射分集 分集合并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，提升系统吞吐量空间复用空间复用 由于波束赋型需要需要通过上行信道估计下行信道情况，但由于波束赋型需要需要通过上行信道估计下行信道情况，但FDD-LTE上下行采用不上下行采用不同频率，上下行信道的相关性较同频率，上下行信道的相关性较TDD差，故不适合使用波束赋型差，故不适合使用波束赋型TD-LTETD-LTE关键技术关键技术-mimo-mimo模式介绍模式介绍TD-LTETD-LTE关键技术关键技术-mimo-mimo模式介绍模式

44、介绍传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信令通知终端模式3到模式8中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集模式Mode Mode 传输模式传输模式 技术描述技术描述天线要求天线要求应用场景应用场景1 1单天线传输单天线传输信息通过单天线进行发送信息通过单天线进行发送(单个天线端口单个天线端口)单天线单天线无法布放双通道无法布放双通道室分系统的室分系统的室室内站内站2 2发射分集发射分集同一信息的多个信号副本同一信息的多个信号副本分别通过分别通过多个多个衰落特性衰落特性相互相互独

45、立的信道独立的信道进行发送进行发送大间距多天线大间距多天线信道质量不好时，如信道质量不好时，如小区边缘、小区边缘、高速移动高速移动3 3开环空间复用开环空间复用 终端不反馈信道信息终端不反馈信道信息，发射端根据预定义的信道信息，发射端根据预定义的信道信息来确定发射信号来确定发射信号大间距多天线大间距多天线信道质量高且空间独立性强时信道质量高且空间独立性强时（小区中心、高信噪比、低相（小区中心、高信噪比、低相关性、高速移动）关性、高速移动）4 4闭环空间复用闭环空间复用 需要需要终端反馈信道信息终端反馈信道信息，发射端采用该信息进行信号，发射端采用该信息进行信号预处理以产生空间独立性预处理以产生

46、空间独立性大间距多天线大间距多天线信道质量高且空间独立性强时。信道质量高且空间独立性强时。终端静止时性能好（高信噪比、终端静止时性能好（高信噪比、低相关性、低速移动）全小区低相关性、低速移动）全小区5 5多用户多用户MIMO MIMO 基站使用基站使用相同时频资源相同时频资源将将多个数据流多个数据流发送给发送给不同用户不同用户，接收端利用多根天线对干扰数据流进行取消和零陷。接收端利用多根天线对干扰数据流进行取消和零陷。大间距多天线大间距多天线用户数量多、高信噪比、高相用户数量多、高信噪比、高相关性、低速移动、小区边缘关性、低速移动、小区边缘6 6单层闭环单层闭环 空间复用空间复用 终端反馈终端

47、反馈RI=1RI=1时，发射端采用单层预编码，使其适应时，发射端采用单层预编码，使其适应当前的信道当前的信道大间距多天线大间距多天线高相关性、小区边缘、大量用高相关性、小区边缘、大量用户户7 7单流单流 Beamforming Beamforming 发射端利用上行信号来估计下行信道的特征，在下行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，信号发送时，每根天线上乘以相应的特征权值，使其使其天线阵发射信号具有波束赋形效果天线阵发射信号具有波束赋形效果 小间距天线阵列小间距天线阵列信道质量不好时，如信道质量不好时，如高相关性、高相关性、小区边缘、低速小区边缘、低速8 8双流双流Beamforming Beamforming 结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送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既提高用户信号强度，又提高用户的峰值和均值速率 .R9.R9版本引入的版本引入的小间距天线阵列小间距天线阵列高信噪比、低速移动高信噪比、低速移动9 9高阶高阶MMIMO/MU_MIMOIMO/MU_MIMOR R1010里面的标准里面的标准大间距多天线大间距多天线高信噪比、低速移动高信噪比、低速移动TD-LTETD-LTE扩充知识点扩充知识点-未完，待后续补充未完，待后续补充