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1、 LTE 的几个物理层过程 contents:小区初搜过程随机接入过程上行时钟控制过程功率控制过程 contents:小区初搜过程随机接入过程上行时钟控制过程功率控制过程为什么要进行小区初搜？1.完成完成UE与基站之间的时间和频率的下行与基站之间的时间和频率的下行同步，并识别小区同步，并识别小区id；2.完成小区初搜后，完成小区初搜后，UE接收基站发出系统接收基站发出系统信息；信息；3.小区搜索是小区搜索是UE接入系统的接入系统的第一步第一步，关系，关系到能否快速，准确的接入系统。到能否快速，准确的接入系统。一、l小区搜索的过程通过若干的下行信道来实现，包括SCH、BCH、RS。lSCHlBC
2、HPSCHSSCHPSSSSSPBCHDBCH二、小区搜索信号的介绍：1、BCH和SCH的时域结构：n已明确的是：已明确的是：SCH和和BCH总是用于下行时隙中总是用于下行时隙中BCH应在应在SCH之后固定的时间偏移之后固定的时间偏移t出现出现n需明确的问题：需明确的问题：BCH和和SCH成对出现成对出现否？否？在一个在一个10ms无线帧内发送几组无线帧内发送几组SCH？最终方案:LTE确定在一个10ms无线帧内发送两次PSCH和SSCH。对于FS1,PSCH和SSCH在第0号和第10号的0.5ms时隙发送。对于FS2,PSCH在每个5ms半帧的DwPTS时隙中发送，SSCH在每个5ms半帧的
3、时隙1中发送。时隙0SCH所在时隙SCH所在时隙SCH在一帧中的位置（以在一帧中的位置（以FS1为例）为例）时隙102、时隙内SCH的位置：u终端利用SCH与eNodeB进行同步，SCH在一个时隙内的位置是应该是固定的。u在LTE系统中至少要支持两种CP长度，SCH的位置不能因为CP长度的不同而不同。SCHSCH把把SCH放在时隙的最后一个放在时隙的最后一个OFDM符号上，符号上，那么，那么，SCH的位置就保持固定了。的位置就保持固定了。3、SCH和BCH的频域结构：SCH：无论小区的带宽有多大，总是在小区带宽中心的72个子载波发送，发送带宽总是1.25MHz。这样可以实现快速、低复杂度、低开
4、销的小区搜索。BCH：总是在小区带宽的中心位置发送，先用一个1.25MHz的主广播信道发送一部分系统信息，然后再用一个更大带宽的动态广播信道发送余下的系统信息。无论eNodeB的传输带宽有多大，无论系统带宽和UE的接收带宽能力多大，UE总是通过检测系统带宽的中央部分，以实现快速的小区搜索。4、PSCH和SSCH的TDM复用方式（以FS1为例）：系统带宽一个时隙SSCHPSCH10ms无线帧=20个时隙=2个SCH传送周期需解决SSCH的CP长度盲检测的问题5、SCH的信号结构：有两种选择：1、分级的SCH，系统发送2或3个SCH信号，第1个SCH信号只用于获得时间和频率同步，该信号对各小区是相
5、同的，或只有少数几种选择。第2个SCH信号是对各小区不同的，携带小区ID或小区组ID。如果第2个SCH信号只携带小区组ID，则可用小区的公共参考符号获得具体的小区ID。如果没有第2个SCH信号，则可以直接通过小区的公共参考信号获得完整的小区ID。2、不分等级的SCH信号，SCH信号对各小区是不同的（可能占用不同子载波），直接携带小区ID或小区组ID。观点逐渐统一到支持分级观点逐渐统一到支持分级SCH信号上。信号上。小区搜索流程图获取5ms时钟；获得具体小区IDPSS获取10ms无线帧时钟；小区ID组；BCH天线配置等检测下行参考信号（用于获得BCH天线配置，是否采取位移导频）读取BCH（用于获
6、取小区其他信息）SSS三、小区搜索的具体过程：a)搜索小区并驻留b)接受PSCH，获取小区ID，确定5ms定时边界c)检测SSCH，确定10ms帧边界四、至此，UE实现了和eNodeB的定时同步！l 要要完成小区搜索，仅仅接收完成小区搜索，仅仅接收PBCHPBCH是不够的，是不够的，还需要还需要接接SIBSIB，即即UEUE接收承载在接收承载在PDSCHPDSCH上的上的BCCHBCCH信息信息。l在数据接收过程中，在数据接收过程中，UEUE还要根据接收信号测量还要根据接收信号测量频偏并进行纠正，实现和频偏并进行纠正，实现和eNBeNB的频率同步。的频率同步。其它:contents:小区初搜过
7、程随机接入过程上行时钟控制过程功率控制过程 为什么要进行随机接入过程？1.UE通过随机接入与基站进行信息交互，通过随机接入与基站进行信息交互，完成后续如呼叫，资源请求，数据传输完成后续如呼叫，资源请求，数据传输等操作；等操作；2.实现与系统的上行时间同步；实现与系统的上行时间同步；3.随机接入的性能直接影响到用户的体验，随机接入的性能直接影响到用户的体验，能够适应各种应用场景、快速接入、容能够适应各种应用场景、快速接入、容纳更多用户的方案；纳更多用户的方案；一、基于竞争的随机接入过程：在本过程中，随机接入的前导序列有UE随机选择，这样可能导致多个UE同时传输同一前导序列，所以需解决一个竞争的过
8、程。1.UE1.UE端通过在特定的时频资源上，端通过在特定的时频资源上，发送发送preamblepreamble序列，进行上行序列，进行上行同步。同步。2.2.基站端在对应的时频资源上对基站端在对应的时频资源上对preamblepreamble序列进行检测，完成序列进行检测，完成序列检测后，发送随机接入响序列检测后，发送随机接入响应。应。3.UE3.UE在检测到属于自己的随机接在检测到属于自己的随机接入响应，入响应，UEUE在在UL-SCHUL-SCH信道上信道上传输首次上行传输的调度信息；传输首次上行传输的调度信息；4.4.基站发送冲突解决响应，基站发送冲突解决响应，UEUE判判断是否竞争成
9、功断是否竞争成功无竞争的随机接入过程：eNodeB可以通过给UE分配一个专用的前导序列来避免竞争的发生，即非竞争模式。省去了选择前导这个过程，故快于基于竞争的随机接入。适用于切换、或有下行数据到达且需要重新建立上行同步时（这几个过程要求系统的时延尽可能的小）。1.1.基站根据此时的业务需求，基站根据此时的业务需求，给给UEUE分配一个特定的分配一个特定的preamblepreamble序列。序列。2.UE2.UE接收到信令指示后，在特接收到信令指示后，在特定的时频资源发送指定的定的时频资源发送指定的preamblepreamble序列序列 3.3.基站接收到随机接入基站接收到随机接入pream
10、blepreamble序列后，发送随机接序列后，发送随机接入响应。进行后续的信令交互入响应。进行后续的信令交互和数据传输。和数据传输。contents:小区初搜过程随机接入过程上行时钟控制过程功率控制过程一、上行时钟控制的目的LTE上行采用的是SC-FDMA传输技术，为保持UE上行信号之间的正交性，必须保证各UE信号在接收机端的接收时钟一致。二、上行同步控制方法控制UE采用不同的时间提前量(TA),使各UE的信号基本同时到达eNodeB；eNodeB通过上行时钟控制信令指示UE采用适当的TA；上行同步TA的确定当UE进行上行数据发送,eNodeB可估计其上行接收时钟,产生时钟控制指令；当UE暂
11、没有发送上行数据时,TA的测量可根据周期性的发送上行同步信号如SRS（信道探测参考信号）、Preamble码等来确定；上行同步的保持UE是移动的，它到基站的距离总是在变化。所以在整个通信过程中，基站必须不断地检测UE上行突发中Midamble（训练序列）的到达时刻，并对UE的发送时刻进行闭环控制，以保持可靠的同步。contents:小区初搜过程随机接入过程上行时钟控制过程功率控制过程 下行功率控制决定每个RE的能量。采用OFDMA技术，信号之间相互正交，不存在因为远近效应而进行功率控制的必要性。下行功控的主要目的主要是补偿路径损耗和阴影。一、PDSCH：功控冲突！冲突！频域调度下行控制信道（PDCCH、PCFICH、PHICH)不能采用频域调度的方法，故可采取半静态的功率分配方案。上行功率控制控制不同物理信道的传输功率；采用SC-FDMA技术，没有因远近效应进行功控的必要性；主要补偿路损和阴影，并尽可能的抑制小区间干扰。二、当一个UE的信道质量下降时，eNodeB可以根据需要指示UE加大发射功率。单纯的提高发射功率引发？吞吐量下降小区间功控限制小区边缘UE功率的提升幅度通过基站间X2接口交互信息的方式实现小区间的功率控制小区间功率协调小区间功率协调上行功率控制要考虑小区内功控和小区间功控的结合，以实现系统总的吞吐量的最大化！Thankyou!