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LTE空中接口的物理层信道和调制方式

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LTE空中接口的物理层信道和调制方式
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TS36.211 Physical Channels and Modulation

循环前缀的分类:

  1. 一般循环前缀(Normal CP):一个时隙里可以传7个OFDM。
  2. 扩展循环前最(Extended CP):一个时隙里可以传6个OFDM。

    Extended CP可以更好的抑制多径延迟造成的符号间干扰、载频间干扰,但是它一个时隙只能传6个OFDM,和Normal CP相比代价是更低的系统容量,在LTE FDD中默认使用Normal CP。

PDSCH的Scrambing:

扩频的第二步操作是加扰码(
scrambling
)

UE PUSCH跳频:

如果PDCCH (DCI 格式 0)中的FH域设置为1,UE 会进行PUSCH跳频。

PUSCH跳频意味着一个子帧中的两个时隙上行传输所用的物理资源不占用相同的频段。

进行PUSCH跳频的UE需要确定它的子帧的第一个时隙的PUSCH资源分配,其中包含PRB索引号。

  • 当上行PUSCH hopping关闭,或者通过UL grant实现hopping时,PUSCH PRB索引号等于UL grant中分配的索引号;
  • 当上行hooping开启时,PUSCH PRB索引号由UL grant中分配的索引号和一个预定义的、与cell ID相关的hopping pattern来共同决定。

CQI信道质量指示:

Channel Quality Indication (CQI) report.(3GPP TS 36.213)

CQI report 有两种:periodic(周期的) 和 aperiodic(非周期的)

periodic CQI report由Physical Uplink Control Channel (PUCCH)传送

如果UE需要把uplink data和CQI report合并通过一个subframe发送,这个合并过的包由Physical Uplink Shared Channel (PUSCH)发送,因为UE不能同时使用PUCCH和PUSCH。

periodic CQI report的问题:反馈信息都是scheuled的了,如果eNB需要得知更多detail,就需要触发aperiodic report, which is transmitted via PUSCH.

PRACH的不同前导信号(Preamble)格式

0-3:FDD/TDD通用

    • 0:适用于正常小区覆盖区域,1ms随机接入突发时长,小区半径小于14km。
    • 1:适用于大的覆盖小区,2ms随机接入突发时长
    • 2:适用于较大覆盖小区和UE移动速度快的场景,2ms随机接入突发时长,小区半径可达28km。
    • 3:适用于大覆盖范围小区和高速移动UE,3ms随机接入时长,最大小区覆盖半径可达100km。

4:TDD only

PRACH的配置

决定发送PRACH的子帧

Preamble Sequence前导序列

每个小区中有64个可用的前导序列,相邻的eNB会分配不同的随机接入序列组。

上行参考信号

  1. 基本参考信号
  2. 解调参考信号:DMRS(DeModuation Reference Signal)会与上行业务数据(PUSCH)或/和上行控制数据(PUCCH)联合共同发射。
  3. 探测参考信号:SRS(Sounding Reference Signal)单独发射,不与上行数据联合发送

下行参考信号

  1. 小区特定参考信号:用于信道估计,信道质量测量,帮助UE完成小区搜索。
  2. MBSFN特定参考信号:用于MBSFN业务的信道估计
  3. UE特定参考信号:主要用于波束赋形传输的信道估计。

LTE物理小区标识

首先,取值范围不一样:

LTE物理小区标识(PCI): 0-503 N
Cell-ID
=3 x N
SSS-ID
+ N
PSS-ID
. (SSS-ID:0-167, PSS-ID:0-2) .

GSM Cell ID (CI): 0-65535

其次,定义及作用不一样:

PCI: 物理小区标识,用来区分来自不同LTE小区的信号,类似UMTS中的PCS。

CI: 小区标识,网络中小区的编号,与MCC,MNC及LAC号组合得到小区全球识别码,用来在全球范围内唯一识别某一小区。

再者,分配方式不一样:

PCI:504个PCI分成168组,每组包含连续的3个PCI, 同eNodeB的三个小区的PCI要求来自同一组,全网复用。

CI: 没有特殊限制条件,可在0-65535中任意取值,但在同一个LAC下不能重复。

加扰

加扰的作用是使得不同小区的同频信道正交化。

层映射:将码字映射到层上,这样原本的串行数据流就有了空间的概念,层数一般来说小于等于信道矩阵的秩,很多MIMO的书籍都提到过,其原理类似解线性方程组,每层上的符号就是待解的未知数。

预编码:为了使上面的方程组在求解的时候具有更好的精度(反映在通信系统就是误码率),可以利用矩阵原理中的一些算法,对线性方程组系数进行处理,反映出来就是预编码。

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