TD-LTE帧结构图(信道、子载波、时隙)
LTE帧结构及物理层-讲解课件
TD-S类 似信道
PCCPCH
HS-SCCH
ADPCH N/A PRACH HS-SICH
PDSCH PUSCH
功能简介
MIB
•传输上下行数据调度信令 •上行功控命令 •寻呼消息调度授权信令 •RACH响应调度授权信令 传输控制信息HI（ACK/NACK)
指示PDCCH长度的信息 用户接入请求信息
传输上行用户的控制信息，包括 CQI, ACK/NAK反馈，调度请求等。
TD-SCDMA
特殊时隙
TD-LTE 子帧= 1ms = 30720Ts 10:2:2 = 21952Ts : 4384Ts : 4384Ts 3:9:2 = 6592Ts : 19744Ts : 4384Ts
1ms
TD-LTE
共存要求：上下行没有交叠（图中Tb > Ta）。则 TD-LTE的DwPTS必须小于0.85ms（26112Ts)。 可以采用10:2:2的配置
PRACH
PUSCH
Uplink Physical channels
• 逻辑信道定义传送信息的类型, 这些数据流是包括所有用户的数据。 • 传输信道是在对逻辑信道信息进行特定处理后再加上传输格式等指示信息后的数据流。 • 物理信道是将属于不同用户、不同功用的传输信道数据流分别按照相应的规则确定其 载频、 • 扰码、扩频码、开始结束时间等进行相关的操作, 并在最终调制为模拟射频信号发射出去； • 不同物理信道上的数据流分别属于不同的用户或者是不同的功用。
下行用户数据、RRC信令、SIB、 寻呼消息
上行用户数据、用户控制信息反 馈，包括CQI,PMI,RI
物理信道配置
关键技术 帧结构 物理信道 物理层过程
SCH配置
TD-LTE_信道讲解
Modulation Scheme QPSK, 16QAM， 64QAM BPSK/QPSK
Comment 数据传输，控制信令 控制信令 （CQI,ACK/NACK）
Zadoff-Chu Sequence Zadoff-Chu
上行随机接入 Comment 信道估计及探测
注意：PUCCH不与PUSCH同时存在，当不存在上行业务时，控制信令由PUCCH承载
Multiplexing and scrambling
Modulation mapper
d ( q ) (0),..., d ( q ) ( M symb − 1)
Layer mapper
Precoding
9
Resource element mapper
T
OFDM modulation Reference signal generation
移动性：
������������ ������������ 对于低速 0 至15 km/h环境，系统提供最优性能。 对于中速15 至120 km/h环境，系统提供较好的性能。 对于高速120 km/h to 350 km/h环境，系统保证通话能力。 也考虑高达500 km/h环境中的传输。 一般情况，小区半径5 km,满足所以的性能要求。 小区半径30 km时，允许少许性能损失，但仍能提供常规服务。 也考虑小区半径高达100 km的情况。
One slot DwPTS GP UpPTS
DwPTS
GP
UpPTS
OFDM symbol
时隙结构：7个OFDM符号
Sym 1 Sym 2 Sym 3 Sym 6
24144⋅ Ts
2192⋅ Ts
4384⋅ Ts
华为公司LTE知识点整理
了解
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（format 4）及普通上行 子帧中（format 0~3）。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
掌握
应用场景
无线知识 无线知识 无线知识 无线知识 无线知识
掌握 掌握
了解 了解
LTE下行同步
LTE随机接入（右图为基 于竞争的接入）
LTE上行功率控制
LTE下行功率控制 频率选择性调度
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 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 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 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 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。
LTE帧结构
一、协1、UMPTb2 单板面板如下图1-1接口UMPT 面板接口含义如下表所示。
表1-1 UMPT 面板接口指示灯UMPT 面板上有3个状态指示灯，含义如下表所示。
表1-2 UMPT 状态指示灯议知识1. LTE帧结构及物理资源基本概念RE/RB/CCE/REG/RBG帧结构Type1：FDD（全双工和半双工）(FDD上下行数据在不同的频带里传输；使用成对频谱)每一个无线帧长度为10ms，由20个时隙构成，每一个时隙长度为T slot = 15630 x Ts = 0.5ms。
对于FDD，在每一个10ms中，有10个子帧可以用于下行传输，并且有10个子帧可以用于上行传输。
上下行传输在频域上进行分开。
帧结构Type2：TDD (TDD上下行数据可以在同一频带内传输；可使用非成对频谱)一个无线帧10ms，每个无线帧由两个半帧构成，每个半帧长度为5ms。
每一个半帧由8个常规时隙和DwPTS、GP和UpPTS三个特殊时隙构成，DwPTS和UpPTS的长度可配置，要求DwPTS、GP以及UpPTS的总长度为1ms。
DwPTS: Downlink Pilot Time SlotGP: Guard Period (GP越大说明小区覆盖半径越大)UpPTS: Uplink Pilot SlotTs = 1 / (15000x2048) sFrame 帧的长度：Tf = 307200 x Ts = 10msSubframe 子帧的长度：Tsubframe = 30720 x Ts = 1msSlot 时隙的长度：Tslot = 15360 x Ts = 0.5ms1 Sub-Carrier = 15 kHz;1 TTI = 1 ms => 1 sub-frame =>2 slots (0.5 ms *2) # for one user, min 2 RB allocation.1 RB = 12 sub-carriers during 1 slot (0.5 ms) =>12 * 15kHz = 180kHz (Bandwidth); => 12 * 7 symbols= 84 REs1RE = 1 sub-carrier x 1 symbol period (Each symbol is QPSK, 16QAM or 64QAM modulated.)LTE支持可变带宽：1.4MHz, 3, 5, 10, 15 和 20MHz一个小区最少使用6个RB, 即最少包含72个sub-carriers: 6 RB * 12 sub-carriers = 72 sub-carriers特殊帧格式7：DwPTS:GP:UpPTS => (21952Ts-32Ts) : 4384Ts : 4384Ts=> 10:2:2最小分配单位为:2192T⋅sConfigure TDD: 上下行配置（下图） + 特殊帧格式（上图） (e.g.: 2:71:7)=> 10ms转换周期：一个帧分成上下半帧，下半帧的特殊帧为DwPTS=1ms，用于DL传输(如上图3，4，5所示)RE：Resource Element，称为资源粒子，是上下行传输使用的最小资源单位。
TD-LTE系统覆盖距离分析
系统的覆盖距离与系统带宽基本无关，本文以２０Ｍ Ｈｚ带 宽为例分析ＴＤ—ＬＴＥ系统的覆盖距离。ＴＤ—ＬＴＥ子载波 间隔Ａｆ＝１５ｋＨｚ，时域的基本单位Ｔｓ＝１，（１５０００＋２０４８）ｓ
＝３２．５５ ｕ
Ｓ，基带采样．蓦ｇＺｓ＝１ＩＴｓ＝３０．７２ＭＨｚ。
３影响覆盖距离的参数
ＴＤ—ＬＴＥ系统中，影响系统覆盖距离的参数有ＲＢ配
如果不考虑多小区间干扰的影响．那么发射功率越 大，越能够补偿路径损耗和信号衰落等的影响。覆盖性 能越好，实际组网必须考虑小区间干扰的影响．发射功
率不建议随意设置，
４结束语
ＰＤ
ｌ作者简介】
张建国 确±毕Ⅱ于南京邮电学 王鲁从事无线同络 院．现托职ｆ阜信邮电告询设计研 究院有艰公司 的ｊ地划和设计工作
ＬＴＥ的覆盖距离由多种参数决定。在系统规划
ｌ
０’ｍ
Ｃ，Ｂ
Ｕ门Ｓ
臼椰礴ｌ椰
图１
ＴＤ—ＬＴＥ帧结构（转换周期为５ｍｓ）
收稿日期：２０１卜０２—２７
２６｜
秒幻通信 Ｏ期
２０１１年第１
：ｃ：《：：责任编辑：左永君ｚｕｏｙｏｎｇｊｕｎ＠ｍｂｃｏｍ．Ｃｎ
万方数据
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表１给出了对于不同小区半径ｄ，
ＤｗＰＴＳ ＧＰ ＵｐＰＴＳ
距离
（ｋｍ ｌ
０ １ ２
３ ９
１０ １１
１０
４
１ １ １ １
１０４．１１
３ ８ ９
８
１ １ １ １ ２ ２ ２
９７．ＯＯ ３４．５０
２２．００
３９．８１ ２９．１１ １８．４１ ７．７０
LTE基础原理之帧结构
LTE特殊子帧
常规CP时特殊子帧的配置
特殊子帧 配置
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Normal CP
DwPTS
GP
UpPTS
3
10
1
9
4
1
10
3
1
11
2
1
12
1
1
3
9
2
9
3
2
10
2
2
11
1
2
➢ 主同步信号PSS在DwPTS上进行传输， 位于特殊子帧的第三个OFDM符号
➢ 辅同步信号SSS在第一个子帧的第二个 slot的最后一个OFDM符号上传输；
7 symbols
Resource Grid (Example)
RB (12x7 RE)
RE
帧结构-II
TDD帧结构－上下行配置
10 ms
1ms
DL:UL=2:3
下行
5ms 周期 DL:UL=3:2
上行
DL:UL=4:1
DL:UL=5:5
10ms 周期
DL:UL=7:3 DL:UL=8:2 DL:UL=9:1
LTE帧结构
2015.2.4
TD-LTE帧结构 – 格式2
TDD帧结构 --- 帧结构类型2，适用于TDD
一个长度为10ms的无线帧由2个长度为5ms的半帧构成 每个半帧由5个长度为1ms的子帧构成 常规子帧：由两个长度为0.5ms的时隙构成 特殊子帧：由DwPTS、GP以及UpPTS构成 支持5ms和10ms DLUL切换点周期
➢ DwPTS上最多能传两个PDCCH OFDM符号（常规时隙能传最多3个）
➢ 只要DwPTS的符号数大于等于9，就 能传输数据（参照上页特殊子帧配置）
TD-LTE帧结构及速率分析
TD-LTE帧结构及速率分析TD-LTE帧结构与物理层DwPTS SGPSFigure 4.2-1: Frame structure type 2 (for 5 ms switch-point periodicity).TDD采用2型帧，如上图所示，1个帧周期是10ms，分成10个子帧，1个子帧分成2个时隙，1个时隙0.5ms，这与FDD1型帧是一致的，差别主要是特殊时隙。
Table 4.2-2: Uplink-downlink configurations.如上表，根据上下行不同的配比，分为7种不同的配置，注意配置3、4、5，在10ms周期内只有1个特殊时隙，这就是转换周期的概念，配置345是10ms转换周期，这种配置相对于5ms转换周期来说，时延的保证性略差些，但系统损失的容量相对较小。
外场常用的上下行配置是2和3。
Table 4.2-1: Configuration of special subframe (lengths of DwPTS/GP/UpPTS).PS：CP的概念：循环前缀（CP: Cyclic Prefix）实际上是一份附加在符号前面的数据符号的末尾部分。
通过添加一个循环前缀，信道能够被制成表现好像传输波形是来自时间减去无穷大，从而保证了正交状态，其本质上防止了一个辅载波与另一个载波相混淆（叫做载波间干扰，或ICI ）。
目前常用的特殊子帧配置是5和7，特别是7，可以提高下行吞吐量。
以上TDD 帧结构的2个重要概念已经总结完了，1个是上下行子帧配比，1个是特殊子帧配比。
资源栅格：One downlink slot T 0=l 1DLsymb -=N l R B D L s u b c a r r i e r RB scN ⨯resource elementsResourceelement),(l k 1RBsc -N上图中，一个RB （Resource Block ）即帧结构中的一个slot 。
TD-LTE技术原理介绍
LTE上行天线技术：接收分集
关键技术
原理
接收机使用来自多个信道的副本信息能比较正确的恢复出原 发送信号，从而获得分集增益。手机受电池容量限制，因此 在上行链路中采用接收分集也可有效降低手机发射功率
帧结构
物理信道 物理层过程
接收分集的主要算法：MRC &IRC
MRC （最大比合并）
• 线性合并后的信噪比达到最大化
计算方法：TS36.213规定，特殊时隙DwPTS如果用于传输数据，那么吞吐量按照正常下行时隙的0.75倍 传输。如果采用10:2:2配置，则下行容量为3个正常时隙吞吐量+0.75倍正常时隙吞吐量。如果丢失此 0.75倍传输机会，则损失的吞吐量为0.75/3.75 = 20%
0.7ms
= 1.475ms 0.675ms
PCFICH
PHICH
PDCCH
PBCH PUCCH PDSCH\PUSCH
资源调度单位
REG REG CCE
N/A RB
资源位置
占用4个REG，系统全带宽平均分配 时域：下行子帧的第一个OFDM符号 最少占用3个REG 时域：下行子帧的第一或前三个OFDM符号 下行子帧中前1/2/3个符号中除了PCFICH、 PHICH、参考信号所占用的资源 频域：频点中间的72个子载波 时域：每无线帧subframe 0第二个slot 位于上行子帧的频域两边边带上 除了分配给控制信道及参考信号的资源
上行多址方式—SC-FDMA
关键技术 帧结构 物理信道 物理层过程
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 频率 用户A
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PSS:时域(1号和6号子帧的第3个符号),频域(中心
SSS:时域(0号和5号子帧最后一个符号),频域(中心
CRS:时域(端口0和1的CRS位于每个slot第1和倒数第3个符号, PUCCH&PRACH:PRACH(频域:每个PRACH占用6个RB的带宽,可以处PUSCH DM RS:时域(占用每个slot的中间符号),频
PUCCH DM RS:时域(占用中间3个符号,或者第2和倒
SRS:时频位置均由配置决定,时频配置主要为offset,频域长宽PBCH:时域(子帧0时隙1的前4个符号),频域(6个RB共72个RE),预留其他天线CRS
下行公共区域:包括PCFICH,PHICH,PDCCH,时域(下行子帧的前
(中心频点上下共6个RB)
域(中心频点上下共6个RB)
lot第1和倒数第3个符号,端口2和3位于每个slot第2个符号),频域(每隔6个子载波插入1个)
H占用6个RB的带宽,可以处于除了PUCCH外其他的位置,时域:1~3个子帧,由配置确定;每个无线帧最多6个PRACH),PUC 号),频域(与数据区共存)
第2和倒数第2个),时域与PUCCH同带宽),PRACH无DMRS
置主要为offset,频域长宽包括多种情况
),频域(6个RB共72个RE),需要去除CRS的预留.
DCCH,时域(下行子帧的前N个符号除了CRS外的其他资源)(DwPTS的?)
线帧最多6个PRACH),PUCCH(1个PUCCH频域上占用1个RB,时域上占用1个子帧,即2个slot;PUCCH处于频带两端.分布由
H处于频带两端.分布由配置决定).
249344469.xlsx文档密级
249344469.xlsx文档密级。