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1、200801LTELTE物理层规范概述物理层规范概述(物理信道与传输信道物理信道与传输信道)p 物理信道与传输信道物理信道与传输信道n 物理资源概念物理资源概念n 子帧结构子帧结构n 下行物理信道下行物理信道n 下行参考信号下行参考信号n 主主/辅助同步信号辅助同步信号n 上行物理信道上行物理信道n 上行参考信号上行参考信号n 传输信道传输信道p 物理资源概念物理资源概念n 基本时间单位基本时间单位n 天线端口天线端口 LTE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。天线端口与实际的物理天线端口没有一
2、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05。小区专用参考信号传输天线端口：天线端口03MBSFN参考信号传输天线端口：天线端口4终端专用参考信号传输天线端口：天线端口5p 物理资源概念物理资源概念n 资源单元资源单元(RE)对于每一个天线端口，一个OFDM或者SC-FDMA符号上的一个子载波对应的一个单元叫做资源单元n 物理资源块物理资源块(PRB)一个时隙中，频域上连续的宽度为180kHz的物理资源称为一个物理资源块n 资源栅格资源栅格(Resource Gri
3、d)一个时隙中传输的信号所占用的所有资源单元构成一个资源栅格，它包含整数个PRB，也可以用包含的子载波个数和OFDM或者SC-FDMA符号个数来表示。p 物理资源概念物理资源概念n PRB参数参数p 子帧结构子帧结构n 常规子帧：常规子帧：常规子帧由两个时隙组成，每个时隙长度0.5ms 下行Unicast/MBSFN子帧 下行MBSFN专用载波子帧 上行常规子帧n 特殊子帧：特殊子帧：特殊子帧由三个特殊域组成，分别为DwPTS、GP和UpPTS，特殊子帧只存在帧结构类型2中 p下行下行Unicast/MBSFN子帧子帧n MBSFN传输时，控制区域13个符号n MBSFN传输时，控制区域12个
4、符号p下行下行Unicast/MBSFN子帧子帧n 当数据区域中进行MBSFN传输时，数据区域只能使用扩展CP进行传输。这样当控制区域采用常规CP时，控制区域和MBSFN数据区域之间存在一个标准中未规定如何使用的区域p 下行数据传输方式下行数据传输方式n Nd=1n Nd=2p 上行常规子帧上行常规子帧n 数据传输方式数据传输方式 Localized Localized+FH p 下行物理信道下行物理信道n PDSCH：物理下行共享信道：物理下行共享信道 n PMCH：物理多播信道：物理多播信道 n PDCCH：物理下行控制信道：物理下行控制信道 n PBCH：物理广播信道：物理广播信道 n
5、PCFICH：物理控制格式指示信道：物理控制格式指示信道 n PHICH：物理：物理HARQ指示信道指示信道 下行物理信道一般处理流程 p 下行物理信道调制方式下行物理信道调制方式物理信道物理信道调调制方式制方式PDSCHQPSK,16QAM,64QAMPMCHQPSK,16QAM,64QAMPDCCHQPSKPBCHQPSKPCFICHQPSKPHICHTBDp 下行物理信道码字数目、层数目以及预编码操作下行物理信道码字数目、层数目以及预编码操作物理信道物理信道可支持的与可支持的与编码编码操作操作可支持的可支持的码码字数目字数目可支持的可支持的层层数目数目PDSCH单天线端口传输11空间复用
6、1，21，2，3，4传输分集12，4PMCH未规定未规定未规定PDCCHPBCHPCFICHPHICH单天线端口传输11传输分集12，4p RE映射映射n PDSCH、PMCH以及以及PBCH映射到子帧中的数据区域上；映射到子帧中的数据区域上；n PDCCH、PCFICH以及以及PHICH映射到子帧中的控制区域上。映射到子帧中的控制区域上。n PBCH下页所示下页所示 p PBCH位置（位置（FS1）常规CP扩展CPp 下行参考信号下行参考信号n小区专用参考信号，与非MBSFN传输关联 n MBSFN参考信号，与MBSFN传输关联 n 终端专用的参考信号 p 小区专用参考信号小区专用参考信号常
7、规CPp 小区专用参考信号小区专用参考信号扩展CPp MBSFN参考信号参考信号扩展CP，15kHz扩展CP，p参考信号序列参考信号序列n 小区专用参考信号使用二维参考信号序列，对于常规CP，该二维参考信号序列由一个二维正交序列和一个二维伪随机序列进行符号乘积产生。对于扩展CP，该二维参考信号序列直接由一个二维伪随机序列产生n 其他参考信号的序列未定p 主主/辅同步信号辅同步信号FS1，常规CPFS2，常规CPp 主主/辅同步信号序列辅同步信号序列n 主同步信号使用Zadoff-Chu序列 n 副同步信号使用的序列由两个长度为31的二进制序列通过交织级联产生，并且使用由主同步信号序列决定的加扰
8、序列进行加扰，长度为31的二进制序列以及加扰序列都由m序列产生。p 上行物理信道上行物理信道n PUSCH：物理上行共享信道：物理上行共享信道 n PUCCH：物理上行控制信道：物理上行控制信道 n PRACH：物理随机接入信道：物理随机接入信道 p PUSCH 调制方式包括QPSK、16QAM以及64QAM传输预编码即DFT操作，为了简化DFT实现，要求DFT操作的点数必须为2、3、5的倍数。在RE映射时，PUSCH映射到子帧中的数据区域上。PUSCH处理流程p PUCCH PUCCH格式格式用途用途调调制制方式方式每用每用户对应户对应的比特数的比特数支持的用支持的用户户数数常常规规CP扩扩
9、展展CP0ACK/NACKBPSK11881ACK/NACKQPSK21882CQIQPSK20643?N/AN/A?p PUCCH format 0/1 常规CP扩展CPp PUCCH format 2常规CP扩展CPp PRACH(Preamble)参数参数Preamble格式4在帧结构2中的UpPTS域中传输 pPreamble序列序列n Preamble使用Zadoff-Chu序列产生n 一个小区需要支持64个Preamblen 一个小区的premable由一个Zadoff-Chu根序列通过进行不同的循环移位产生，如果这种方式不能提供足够的Preamble数目，可以使用逻辑序号与其相邻
10、的Zadoff-Chu根序列产生。对于Preamble格式03，存在838个根序列；对于Preamble格式4，存在138个根序列。pPreamble基带参数基带参数n Preamble信号与上行其他物理信道中的信号都是单载波信号，但是它不是通过DFTS-OFDM产生，并且其子载波间隔/符号长度也不同 p 上行参考信号上行参考信号n 解调用参考信号（DRS)n 探测用参考信号（SRS）上行参考信号序列通过一个基序列进行不同的循环移位产生。基序列被分为30组，每组包含长度小于等于60的基序列各一个（共5个），包含长度大于72、小于等于1320的基序列各两个（共206个）。对于长度大于或者等于36
11、的基序列，由Zadoff-Chu序列产生；对于长度小于36的基序列，其序列由计算机搜索产生，目前规范中已经给出具体值。p PUSCH 解调用参考信号常规CP扩展CPp 探测用参考信号探测用参考信号 p 时域参数时域参数：子帧位置：原则上可以在任何一个上行子帧内传输，系统通过D-BCH来广播哪一个子帧中存在SRS，并通过子帧偏移值来指示具体的位置 符号位置：可以放置在上行子帧的第一个SC-FDMA符号或者最后一个SC-FDMA符号 持续时间（Duration）：一次性的或者无限期的 周期（Period）：即在一个持续时间内传输的周期，支持2、5、10、20、40、80、160msp 序列参数序列
12、参数：循环移位（Cyclic Shift）：SRS使用与DRS相同的序列产生方法，不同用户可以使用不同的循环移位进行区分 p 探测用参考信号探测用参考信号 p 频域参数频域参数：传输带宽：包括窄带（Narrowband SRS）和宽带（Wideband SRS）两种，SRS不能在PUCCH区域传输。对于N-SRS，在系统带宽为6RB情况下，SRS的传输带宽为2RB；在系统带宽大于6RB情况下，SRS的传输带宽可以为2、4、6RB。对于W-SRS，即出PUCCH之外的整个可用带宽。Comb：SRS采用频域distributed方式进行传输，频域间隔为两个子载波，如下图所示。在一个传输带宽内，不同
13、用户可以使用不同的comb传输SRS。p 传输信道传输信道上行上行传输传输信道信道/控制信息控制信息物理信道物理信道编码编码方式方式编码编码速率速率UL-SCHPUSCHTurbo coding1/3RACHPRACHN/AN/AUCIPUCCH/PUSCHFFSFFS下行下行传输传输信道信道/控制信息控制信息物理信道物理信道编码编码方式方式编码编码速率速率DL-SCHPDSCHTurbo coding1/3PCHPDSCHMCHPMCHBCHPBCHTail biting convolutional coding1/3DCIPDCCHCFIPCFICHBlock code1/16HIPHICHRepetition code1/3p 上行传输信道处理流程上行传输信道处理流程 p 下行传输信道处理流程下行传输信道处理流程