LTE的几个物理层过程
LTE
具体步骤：
如果B<40，要在传输块前加虚比特，使其满足 B=40。L=0，C=1，B’=B，不进行码块分割和 CRC校验 ； 如果 B＜Z，则 L=0，C=1，B’=B，不进行码块分 割和 CRC校验 ； 如果 B>Z，则令L=24，C= B/(Z - L)，B’=B+C*L
各码块的输出序列记为：cr 0 , cr1 , cr 2 , cr 3 ,...,cr K 1， K r 为第r 个码块的长度，计算原则如下： K r 有两种取值 K 和K 其中 K 是C K B 的最小K值。 由协议查表可得。 K 是 K K 的最大值。 K 和K 是表中相邻的K值 。 这样确保C个码块中包含的bit数目差别最小 。 C个码块中有个 C 码块长度为 K 的码块，其余 C 个 码块长度为 K ，和计算如下：
4.3.2Tubro编码
1/3 Turbo编码器的结构与TD基本相同，除了采用不同 的内交织器以外。网格终止方案也基本一样，编码器结 构图如下。
xk
1st constituent encoder
zk
ck
D
D
D
Output
Input
Turbo code internal interleaver
Output
0
5 ms
D
S
U
U
U
D
S
U
U
U
1
5 ms
D
S
U
U
D
D
S
U
U
D
2
5 ms
D
S
U
D
D
LTE信令流程详解
L T E信令流程详解集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#LTE信令流程目录概述本文通过对重要概念的阐述，为信令流程的解析做铺垫，随后讲解LTE中重要信令流程，让大家熟悉各个物理过程是如何实现的，其次通过异常信令的解读让大家增强对异常信令流程的判断，再次对系统消息的解析，让大家了解系统消息的特点和携带的内容。
最后通过实测信令内容讲解，说明消息的重要信元字段。
第一章协议层与概念1.1控制面与用户面在无线通信系统中，负责传送和处理用户数据流工作的协议称为用户面；负责传送和处理系统协调信令的协议称为控制面。
用户面如同负责搬运的码头工人，控制面就相当于指挥员，当两个层面不分离时，自己既负责搬运又负责指挥，这种情况不利于大货物处理，因此分工独立后，办事效率可成倍提升，在LTE网络中，用户面和控制面已明确分离开。
1.2接口与协议接口是指不同网元之间的信息交互时的节点，每个接口含有不同的协议，同一接口的网元之间使用相互明白的语言进行信息交互，称为接口协议，接口协议的架构称为协议栈。
在LTE中有空中接口和地面接口，相应也有对应的协议和协议栈。
信令流数据流图1 子层、协议栈与流图2 子层运行方式LTE系统的数据处理过程被分解成不同的协议层。
简单分为三层结构：物理层、数据链路层L2和网络层。
图1阐述了LTE系统传输的总体协议架构以及用户面和控制面数据信息的路径和流向。
用户数据流和信令流以IP包的形式进行传送，在空中接口传送之前，IP包将通过多个协议层实体进行处理，到达eNodeB后，经过协议层逆向处理，再通过S1/X2接口分别流向不同的EPS实体，路径中各协议子层特点和功能如下：1.2.1NAS协议（非接入层协议）处理UE和MME之间信息的传输，传输的内容可以是用户信息或控制信息（如业务的建立、释放或者移动性管理信息）。
它与接入信息无关，只是通过接入层的信令交互，在UE和MME之间建立起了信令通路，从而便能进行非接入层信令流程了。
TD-LTE物理层信令流程
RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式
E-UTRAN接口通用协议模型
基本概念
接口功能
LTE接口通用模型
适用于E-UTRAN相关的所有接口，即S1和X2接口 控制面和用户面相分离，无线网络层与传输网络层相分离 无线网络层：实现E-UTRAN的通信功能 传输网络层：采用IP传输技术对用户面和控制面数据进行传输
E-UTRA RRC_IDLE
Reselection CCO, Reselection
GSM_Idle/GPRS Packet_Idle
当存在RRC连接时，UE处于RRC连接状态，否则为RRC IDLE状态 TS 36.331 4.2
UE各状态说明
RRC状态
基 本 概 念 UE的工作模式与状态
状态 RRC_IDLE
X2接口应用层协议主要功能：
支持LTE_ACTIVE状态下UE的LTE接入 系统内的移动性管理功能；
X2接口自身的管理功能，如错误指示、 X2接口的建立与复位，更新X2接口配置 数据等；
负荷管理功能。
X2接口用户面提供eNB之间的用户数 据传输功能
X2-U接口协议栈与S1-U接口协议栈 完全相同
与3G Iu-PS接口协议架构比较
基本概念
协议栈结构
与3G的异同
3G中控制平面不存在 PDCP协议栈，由RLC层 提供无线信令承载SRB
RLC层依然提供TM/UM /AM三种传输模式
3G中UM/AM传输模式下 的加密由RLC层实现， TM模式 下的加密由 MAC层实现
3G中含有多个MAC实体 ：MAC-b, MAC-c/sh,
LTE物理层协议分析001_同步过程
L TE 物理层协议分析——同步过程本文主要分析物理层的同步过程，其主要源于协议TS36.213。
一、概述同步过程用于保证UE 与ENB 之间的上行链路的时间和频率的同步。
同步过程主要分为两类场景：一是入网场景下的同步，此时UE 通过PSS 和SSS 完成下行链路的同步，通过PRACH 和TA 命令（RAR 中）完成上行链路链路的同步；二是在网场景下的同步，此时UE 通过PSS 和SSS 信号维护下行链路的同步，通过PRACH 、DMRS/SRS 和TA 命令（RAR 或其他PDSCH 数据中）维护上行链路的同步。
需要特别注意的是，在网场景下若无上行数据传输，允许ENB 和UE 之间的上行链路不同步——即上行同步只在有上行数据传输时才被需要。
二、上行链路同步过程TA （Time Advanced ）命令指示了上行所有信道和信号的发送时间提前量，用于支持所有UE 发送的上行信号能够同时到达eNodeB ，以便eNodeB 正确接收上行信号。
eNodeB 通过MAC 层的MCE 或RAR 数据单元将TA 信息以TA Command 的形式发送给UE ，TA Command 表示发送时间提前量的基本单位为16Ts 。
物理层不提供相关控制字段接口。
因此，严格意义来讲，TA 并非无线传输资源，但却决定了UE 发送的上行信号是否能够正确接收。
TA 基于上行参考信号（DMRS 、SRS 和PRACH ）测量得到，如下图1-1所示， UEENB DMRS(PUSCH)/SRS/PRACHObtain the transmissiondelay by measuring SRSand DMRS MCE_TA/RARPUSCHDetermine the timeadvanced of transmittingPUSCH by MCE_TA图1-1 TA 分配示意图其中RAR 下发的TA Command 为绝对TA 命令，即UE 发送上行信号的绝对提前时间，长度11bit ；MCE_TA 下发的TA Command 为相对TA 命令，即UE 发送上行信号相对于上一次发送时刻的提前时间，此时绝对提前时间为N TA,new = N TA ,old + (TA −31)×16。
LTE的技术原理
LTE的技术原理LTE（Long Term Evolution）作为第四代移动通信技术，其技术原理主要包括无线接入技术、核心网技术和网络优化技术等方面。
本文将详细介绍LTE的技术原理。
一、无线接入技术1.OFDM技术LTE使用了OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术作为其物理层技术，采用了SC-FDMA（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）技术作为上行链路的多址技术。
OFDM技术具有频谱利用率高、抗多径干扰能力强、符号时间间隔长、对调制方式的选择灵活等特点，能够有效提高数据传输速率和系统整体性能。
2.MIMO技术LTE还采用了MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术，该技术通过在发送端和接收端分别增加多个天线，利用空间复用技术实现多个数据流同时传输，从而提高系统的频谱效率和系统容量。
MIMO技术在LTE 系统中广泛应用于数据传输和信号处理过程中。
3.自动重传请求技术LTE系统还引入了自动重传请求技术，通过在物理层上实现自动重传请求ARQ（Automatic Repeat reQuest）功能，可以有效保障数据传输的可靠性和稳定性。
当接收端检测到数据包丢失或错误时，会向发送端发送自动重传请求，发送端重新发送丢失的数据包，从而保证数据的完整性和准确性。
二、核心网技术1. Evolved Packet Core（EPC）LTE核心网采用了Evolved Packet Core（EPC）结构，EPC由三个主要部分组成：核心网节点（PGW、SGW、MME）、用户面协议GTP（GPRS Tunneling Protocol）和控制面协议S1AP（S1 Application Protocol）。
EPC实现了LTE系统的核心网络功能，包括连接管理、移动性管理、安全性保障、QoS（Quality of Service）管理等。
LTE物理层总结二
4、各子功能模块介绍4.1 信道编码4.1.1 信道编码综述4.1.1.1 信道编码的作用、分类以及LTE中采用的信道编码（1）信道编码的作用：信道编码是为保证通信系统的传输可靠性，克服信道中的噪声和干扰而专门设计的一类抗干扰技术和方法。
（2）信道编码从功能上看有3类编码：a.仅具有差错功能的检错码，如循环冗余校验CRC码、自动请求重传ARQ等；b.具有自动纠正差错功能的纠错码，如循环码中的BCH、RS码及卷积码、级联码、Turbo码等；c.具有既能检错又能纠错功能的信道编码，最典型的是混合ARQ，又称为HARQ。
从结构和规律上分两类：a.线性码：监督关系方程是线性方程的信道编码称为线性码，目前大部分实用化的信道编码均属于线性码，如线性分组码、线性卷积码是经常采用的信道编码；b.非线性码：一切监督关系方程不满足线性规律的信道编码均称为非线性码。
（3）LTE中采用的信道编码信道编码有2种：Turbo 、咬尾卷积码。
（4）LTE中不同的物理信道都唯一的对应于Turbo 、咬尾卷积码中的一种，只要物理信道确定，则其编码方式唯一确定。
4.1.1.2 LTE中信道编码的一般流程物理信道从上层接收到的传输块 TB（transport block），每个子帧最多传输一个TB，如图Figure 5.2.2-1其编码的步骤为：-TB添加CRC校验-码块分段及码块CRC校验添加-数据和控制信息的信道编码-速度匹配-码块级联-数据和控制信息复用-信道交织Figure 5.2.2-1: Transport channel processing说明：这是最复杂的编码流程、一般物理信道的编码流程都是它的简化版。
4.1.1.3 Tail Biting卷积码和Turbo编码是和物理信道一一对应关系Table 5.1.3-2: Usage of channel coding scheme and coding rate for control information4.1.2 TB 添加CRC 校验1. 作用：错误检测原理：它是利用除法及余数的原理来作错误侦测（Error Detecting ）的。
第七课：LTE物理层信道概述与过程
第七课：LTE物理层信道概述与过程双工方式是传输的一种方式，相对而言有单工方式，半双工，全双工。
数据可以同时在两个方向上进行传输。
根据载体的不同又分为FF和TDD，我们一起来看看定义。
讲到这里给大家讲讲4G的发展史，在3G里面我们有三大标准，TD-SCDMA以TDD为主，W以FDD为主，LTE的发展目标就是两网融合，并且转向全IP,实现网络的平滑升级。
就针对这两种方式设计出两套针结构方案。
LTE使用天线端口来区分空间上的资源。
天线端口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。
天线端口与实际的物理天线端口没有一一对应的关系。
由于目前LTE上行仅支持单射频链路的传输，不需要区分空间上的资源，所以上行还没有引入天线端口的概念。
目前LTE下行定义了三类天线端口，分别对应于天线端口序号0~5。
lRB为transportblock，一个RB包含12个子载波，20M带宽为100个RB，1200个子载波。
最小值是6个RB，最大值是110个RB，但是去掉保护频带，实际可用的应该是100RB。
100个RB既要给业务也要给控制,还要给RS。
LTE中RB为承载业务信息的最小的资源调度单位。
RB对是两个RB，时域占用一个子帧。
一个子帧里两个时隙的频域占用可以不一样。
REG的定义：REG用于控制信道至物理资源的映射。
每个REG由4个可分配的频域连续（子载波连续）的RE 构成，这4个RE位于同一个OFDM 符号。
REG为PHICHPCFICH设计CCE为PDCCH设计它沿用了UMTS系统一直都采用的10MS无线帧的长度，LTE在数据传输延时方面提出了更高的要求并且在调度方面要求更加灵活，小于5MS，所以要采用更加小的时隙传输间隔，以前的是5MS，但是太小了，大家想想会带来什么问题，是不是调度时需要的信令开销更大了，所以权衡下，最后就设计出了下面的FDD帧结构模型。
在每一个0.5MS时隙结构中，有数据符号和CP组成，针对不同的CP，OFDM符号数也不同，用常规CP，每个时隙的符号数为7个，扩展CP每个时隙为6个，这样一种帧结构，每个控制信道应该是占用每个时隙中的几个字符，数量级要更加小一些，具体的分配在后面我们要讲到。
LTE中文版信令流程分析
LTE中文版信令流程分析LTE（Long Term Evolution）通信网络是一种第四代移动通信技术，其信令流程是指在建立和维持通信连接过程中所涉及的信令消息和流程。
下面将对LTE中文版信令流程进行详细分析。
1.接入网络选择：当移动设备启动或进入新的服务范围时，它会扫描周围的信号，并确定附近的LTE网络。
在这个过程中，设备会发送“接入网络选择”信令消息到基站，以获取附近网络的信息。
基站收到消息后，会返回所有可选网络的信息给移动设备。
2.接入过程：接入过程是移动设备与基站建立初始连接的过程。
移动设备通过发送“随机接入请求”消息开始接入过程。
基站收到请求后，会分配一个时间与频率资源给移动设备，并返回“随机接入响应”消息。
移动设备收到响应消息后，根据分配的资源发送“随机接入确认”消息，即完成接入过程。
3.同步过程：在LTE网络中，设备需要与网络同步，在物理层和逻辑层有两个同步过程。
物理层同步是指设备与基站之间的时钟和帧同步，用于正确接收和发送数据。
逻辑层同步是指设备与网络间的系统信息同步，以获取网络状态和配置信息。
4.小区重选：在设备连接到一个LTE网络后，它会周期性地监测周围的小区，并决定是否切换到更强的信号。
设备通过发送“重选请求”消息来请求网络切换。
基站收到请求后，根据设备的测量报告决定是否接受切换请求，并返回“重选响应”消息通知设备是否切换到新的小区。
5.移动性管理：在移动设备从一个小区到另一个小区切换时，移动性管理起着重要的作用。
设备会周期性地向邻近的小区发送“测量报告”消息，用于测量信号质量和判断是否需要进行切换。
基站会根据设备发送的测量报告来调整切换策略，并采取相应的措施。
6.建立和释放连接：当设备需要与网络建立连接时，它会发送“连接请求”消息到基站。
基站收到请求后，会根据网络资源情况，返回“连接响应”消息。
设备收到响应消息后，会发送“连接确认”消息，以确认连接的建立。
连接释放是指设备与网络断开连接的过程，它可以是主动释放，也可以是被动释放。
3-LTE网络结构、协议栈和物理层
带宽
1.4MHz 3MHz 5MHz 10MHz 15MHz 20MHz
RB数
6 15 25 50 75 100
System Bandwidth（RB） ≤10
11 – 26 27 – 63 64 – 110
RBG Size(PRB) 1 2 3 4
物理信道和信号
ENodeB功能
具有现3GPP Node B全部和RNC大部分功能，包括：
无线资源管理：无线承载控制、无线接纳控制、连接移动性控制、上下 行链路的动态资源分配（即调度）等功能 IP头压缩和用户数据流的加密 当从提供给UE的信息无法获知到MME的路由信息时，选择UE附着的 MME 路由用户面数据到S-GW 调度和传输从MME发起的寻呼消息 调度和传输从MME或O&M发起的广播信息 用于移动性和调度的测量和测量上报的配置 调度和传输从MME发起的ETWS（即地震和海啸预警系统）消息
天线端口0-5
帧结构
FDD帧结构 --- 帧结构类型1，适用于FDD
一个长度为10ms的无线帧由10个长度为1ms的子帧构成；
每个子帧由两个长度为0.5ms的时隙构成；
0.5ms 时隙
10ms无线帧
子帧0 子帧1 子帧2 子帧3 子帧4 子帧5 子帧6 子帧7 子帧8 子帧9
1ms子帧 最小TTI
（包括专用承载的建 E-UTRAN空闲模式 UE的IP地址分配 PDCP功能
立）
下行分组数据缓存和 上下行传输层数据 RRC功能
寻呼控制
寻呼支持
包标记
资源调度
切换控制
数据包路由和转发 上下行业务级计费、 无线资源管理（含
LTE基础知识简介
中继 技术
多点 协作
多个小区协同 为用户服务，能有 效提高小区边缘的 通信质量
TDD-LTE与FDD-LTE
TDD-LTE与FDD-LTE
FS 1_帧结构（FDD-LTE）
TDD-LTE与FDD-LTE
FS 2_帧结构（TD-LTE）
➢ 基于TD-SCDMA帧结构设计，保留三个特殊时隙 ➢ DwPTS、GP、UpPTS可灵活配置，支持各种尺寸的小区，提供与各种
➢ P-GW：分组数据网络网关（Packet Data Network Gateway）， 连接EPC和Internet。负责UE IP地址分配、数据包过滤和QoS保证。
➢ HSS：本地子载波服务节点数据库（Home Subcarrier Service）。 存储子载波的信息。
LTE网络架构
演进后的接入网E-UTRAN
控制信道
➢ BCCH：广播控制信道，传输广播的系统控制信息（D） ➢ PCCH：寻呼控制信道，传输寻呼信息和系统信息改变通知消息（D）
当网络侧没有终端所在小区信息时，使用该信道寻呼终端 ➢ CCCH：公共控制信道，当终端和网络间没有RRC连接的时候，终端级别控制
信息的传输使用该信道（D & U） ➢ DCCH：专用控制信道，用于终端和网络间存在RRC连接的时候专用控制信息
➢ RRC协议实体位于UE和eNB网络实体内，主要负责对接入层的控制 和管理（广播、寻呼、RRC连接管理、无线承载控制、移动性管理等）
➢ PDCP完成对控制平面RRC协议数据的加解密和完整性保护功能 ➢ 数据链路层和物理层提供对RRC消息的数据传输功能
LTE空中接口
用户面协议栈 UE
PDCP RLC MAC PHY
LTE/LTE-A标准化进程