LTE_信道估计(简介)

LTE信道详解信道及信号逻辑、传输、物理信道逻辑、传输、物理信道映射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。

下行信道映射关系上行信道映射关系对于上行来说，逻辑信道公共控制信道CCCH、专用控制信道DCCH以及专用业务信道DTCH都映射到上行共享信道UL-SCH，对应的物理信道为PUSCH。

上行传输信道RACH 对应的物理信道为PRACH。

对于下行来说，逻辑信道寻呼控制信道PCCH对应的传输信道为PCH，对应物理信道为PDSCH承载；逻辑信道BCCH映射到传输信道分为两部分，一部分映射到BCH，对应物理信道PBCH，主要是承载MIB（MasterInformationBlock）信息，另一部分映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH，承载其它系统消息。

CCCH、DCCH、DTCH、MCCH (Multicast Control Channel)都映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。

MTCH (Multicast Traffic Channel)承载单小区数据时映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。

承载多小区数据时映射到MCH，对应物理信道PMCH。

物理信道简介物理信道：对应于一系列RE的集合，需要承载来自高层的信息称为物理信道；如PDCCH、PDSCH等。

物理信号：对应于物理层使用的一系列RE，但这些RE不传递任何来自高层的信息，如参考信号(RS)，同步信号。

下行物理信道：PDSCH: PhysicalDownlink SharedChannel(物理下行共享信道) 。

主要用于传输业务数据，也可以传输信令。

LTE信道详解LTE信道详解信道及信号逻辑、传输、物理信道逻辑、传输、物理信道映射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。

下行信道映射关系上行信道映射关系对于上行来说，逻辑信道公共控制信道CCCH、专用控制信道DCCH以及专用业务信道DTCH都映射到上行共享信道UL-SCH，对应的物理信道为PUSCH。

上行传输信道RACH 对应的物理信道为PRACH。

对于下行来说，逻辑信道寻呼控制信道PCCH对应的传输信道为PCH，对应物理信道为PDSCH承载；逻辑信道BCCH映射到传输信道分为两部分，一部分映射到BCH，对应物理信道PBCH，主要是承载MIB（MasterInformationBlock）信息，另一部分映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH，承载其它系统消息。

CCCH、DCCH、DTCH、MCCH (Multicast Control Channel)都映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。

MTCH (Multicast Traffic Channel)承载单小区数据时映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。

承载多小区数据时映射到MCH，对应物理信道PMCH。

物理信道简介物理信道：对应于一系列RE的集合，需要承载来自高层的信息称为物理信道；如PDCCH、PDSCH等。

物理信号：对应于物理层使用的一系列RE，但这些RE不传递任何来自高层的信息，如参考信号(RS)，同步信号。

下行物理信道：PDSCH: PhysicalDownlink SharedChannel(物理下行共享信道) 。

LTE信道详解信道及信号逻辑、传输、物理信道逻辑、传输、物理信道映射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。

下行信道映射关系上行信道映射关系对于上行来说，逻辑信道公共控制信道CCCH、专用控制信道DCCH以及专用业务信道DTCH都映射到上行共享信道UL-SCH，对应的物理信道为PUSCH。

上行传输信道RACH 对应的物理信道为PRACH。

对于下行来说，逻辑信道寻呼控制信道PCCH对应的传输信道为PCH，对应物理信道为PDSCH承载；逻辑信道BCCH映射到传输信道分为两部分，一部分映射到BCH，对应物理信道PBCH，主要是承载MIB（MasterInformationBlock）信息，另一部分映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH，承载其它系统消息。

CCCH、DCCH、DTCH、MCCH (Multicast Control Channel)都映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。

MTCH (Multicast Traffic Channel)承载单小区数据时映射到DL-SCH，对应物理信道PDSCH。

承载多小区数据时映射到MCH，对应物理信道PMCH。

物理信道简介物理信道：对应于一系列RE的集合，需要承载来自高层的信息称为物理信道；如PDCCH、PDSCH等。

物理信号：对应于物理层使用的一系列RE，但这些RE不传递任何来自高层的信息，如参考信号(RS)，同步信号。

下行物理信道：PDSCH: PhysicalDownlink SharedChannel(物理下行共享信道) 。

主要用于传输业务数据，也可以传输信令。

LTE⼊门篇-7：LTE的信道信道是不同类型的信息，按照不同传输格式、⽤不同的物理资源承载的信息通道。

根据信息类型的不同、处理过程的不同可将信道分为多种类型。

重点介绍LTE的逻辑信道、传输信道、物理信道等常见的信道类型，并和3G相应的信道类型作了⽐较，通过⽐较可以加深LTE信道结构的理解。

最后给出LTE从逻辑信道到传输信道，再到物理信道的映射关系。

依据不同的货物类型，采⽤不同的处理⼯艺，选择相应的运送过程，最后保证接收⽅及时正确地接受货物。

1.信道结构1.1 信道的含义信道就是信息的通道。

不同的信息类型需要经过不同的处理过程。

⼴义地讲，发射端信源信息经过层三、层⼆、物理层处理，在通过⽆线环境到接收端，经过物理层、层⼆、层三的处理被⽤户⾼层所识别的全部环节，就是信道。

信道就是信息处理的流⽔线。

上⼀道⼯序和下⼀道⼯序是相互配合、相互⽀撑的关系。

上⼀道⼯序把⾃⼰处理完的信息交给下⼀道⼯序时，要有⼀个双⽅都认可的标准，这个标准就是业务接⼊点（Service Access Point，SAP）。

协议的层与层之间要有许多这样的业务接⼊点，以便接收不同类别的信息。

狭义的讲，不同协议之间的SAP就是信道。

1.2 三类信道LTE采⽤UMTS相同的三种信道：逻辑信道、传输信道和物理信道。

从协议栈⾓度来看，逻辑信道是MAC层和RLC层之间的，传输信道是物理层和MAC层之间的，物理信道是物理层的，如图所⽰。

逻辑信道关注的是传输什么内容，什么类别的信息。

信息⾸先要被分为两种类型：控制消息（控制平⾯的信令，如⼴播类消息、寻呼类消息）和业务消息（业务平⾯的消息，承载着⾼层传来的实际数据）。

逻辑信道是⾼层信息传到MAC层的SAP。

传输信道关注的是怎样传？形成怎样的传输块（TB）？不同类型的传输信道对应的是空中接⼝上不同信号的基带处理⽅式，如调制编码⽅式、交织⽅式、冗余校验⽅式、空间复⽤⽅式等内容。

根据对资源占有的程度不同，传输信道还可以分为共享信道和专⽤信道。

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。

1. LTE 下行信道信道估计1.1.概述信道估计：获取信道信息，进行信道均衡和传输方式的选择的重要依据。

上行：导频点在占用的频谱区域，采用连续插入的块状导频格式，相应的，信道估计直接对导频点进行估计即可；下行：导频是离散插入的，所以在进行导频点信道估计的同时，还需要进行插值。

导频点的信道估计方法：LS 和MMSE 等算法。

插值方式:有比较简单的线性插值，和相对复杂但是有噪声抑制增益的DFT 变换域插值。

一般而言，OFDM 系统下的信道估计技术多采用LS 算法[2]，除此之外，采用比较多的还有低秩最小均方误差（LMMSE ）算法[3]，以及一些变换域估计算法等。

信道估计利用解映射得到的接收导频数据，对信道的频域响应进行估计，而对信道衰落的均衡以及预编码码本选择等都需要以信道估计的结论作为基础1.2. 流程数据资源格信道估计（插值）导频处信道估计提取导频检测导频确定天线端口数生成本地导频小区ID1.3. 导频的产生1.4.LTE-A 下行导频的时频结构1.4.1. LTE-A 小区专用参考信号0=l 0R 0R 0R 0R 6=l 0=l 0R 0R 0R 0R 6=l O n e a n t e n n a p o r tT w o a n t e n n a p o r t sResource element (k,l )Not used for transmission on this antenna portReference symbols on this antenna port0=l 0R 0R 0R 0R 6=l 0=l 0R 0R 0R 0R 6=l 0=l 1R 1R 1R 1R 6=l 0=l 1R 1R 1R 1R 6=l 0=l 0R 0R 0R 0R 6=l 0=l 0R 0R 0R 0R 6=l 0=l 1R 1R 1R 1R 6=l 0=l 1R 1R 1R 1R 6=l F o u r a n t e n n a p o r t s0=l 6=l 0=l 2R 6=l 0=l 6=l 0=l 6=l 2R 2R 2R 3R 3R 3R 3R even-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 0even-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 1even-numbered slots odd-numbered slots Antenna port 2even-numbered slots odd-numbered slotsAntenna port 31.5. 导频点信道估计方法1.5.1. LS 估计方法（最小平方/最小二乘法）LS （最小平方）算法是最常用的一种算法[2]， 该算法在频域可以用公式（3）描述为：Y X H LS 1-=可以看到，LS 信道估计的结构是很简单的。

LTE下行链路信道估计技术研究的开题报告一、研究背景随着移动通信技术的不断发展，无线通信系统的带宽越来越宽，传输速度越来越快，需要更加精确的信道估计算法来保证通信质量。

LTE （Long Term Evolution）系统是第四代移动通信技术的代表之一，由于其带宽大、速度快、传输效率高等特点，被广泛应用于移动通信领域。

在LTE系统中，信道估计技术是保证数据传输质量的重要环节之一。

二、研究内容本次研究将重点关注LTE系统下行链路信道估计技术，包括以下具体内容：1. 信道估计技术的基本原理：介绍信道估计的基本原理、算法和技术路线，深入理解信道估计技术的工作原理。

2. LTE系统下行链路的信道模型：研究LTE系统下行链路的信道特征，建立信道模型，为信道估计提供理论依据。

3. 大规模天线阵列下的信道估计技术：分析在大规模天线阵列情况下，信道估计技术的性能问题，探究如何优化信道估计算法，提高系统性能。

4. 基于深度学习的信道估计算法研究：深度学习作为近年来发展迅速的技术，已经在信道估计领域得到了广泛应用。

本研究将研究基于深度学习的信道估计算法，探究其在LTE系统中的应用效果。

三、研究意义本次研究旨在提高LTE系统下行链路信道估计技术的精度和效率，进一步优化系统性能，提高数据传输质量和用户体验。

同时，本研究将为无线通信系统信道估计技术的研究提供新的思路和方法。

四、研究方法本次研究将采用以下方法：1. 文献研究法：深入分析已有的文献资料，了解信道估计技术的研究进展、基本原理和算法。

2. 模拟仿真法：基于MATLAB等仿真软件，建立相应的信道模型，对信道估计算法进行仿真模拟，评估算法的性能。

3. 实验研究法：采用实验方法验证模拟仿真结果的可靠性，并分析算法在不同场景下的性能表现。

五、预期成果本次研究的预期成果如下：1. 建立LTE系统下行链路的信道模型，深入研究信道估计技术原理和算法，将其运用于实际LTE系统中。

4.13 信道估计 4.13.1 信道估计简介1.有哪些信道估计方法 (1) (1) 盲估计与半盲估计盲估计与半盲估计盲估计与半盲估计(2) (2) 基于导频的信道估计基于导频的信道估计基于导频的信道估计 （（3）基于训练序列的信道估计基于训练序列的信道估计2. 信道估计的作用(1)(1)抵抗衰落抵抗衰落抵抗衰落，，用估计结果来抵消各个子信道衰落的影响用估计结果来抵消各个子信道衰落的影响，，从而在接收端获得正确的解调从而在接收端获得正确的解调。

(2)(2)在在OFDM 无线通信系统中一般采用多进制调制方式无线通信系统中一般采用多进制调制方式，，如MQAM 调制方式调制方式，，这就需要在接收端进行相干解调这就需要在接收端进行相干解调。

由于无线信道的传输特性是随时间变化的于无线信道的传输特性是随时间变化的，，因此相干解调就要用到信调就要用到信道的瞬时状态信息道的瞬时状态信息道的瞬时状态信息，，所以在系统接收端需要进行信道估计需要进行信道估计，，以获得无线信道的瞬时传输特性以获得无线信道的瞬时传输特性 (3)(3)信道估计还可以用来纠正频率偏移造成的信号正交性信道估计还可以用来纠正频率偏移造成的信号正交性的破坏的破坏 (4)(4)对于结合对于结合MIMO 技术的OFDM 系统来说系统来说，，空时检测或空时解码一般要求己知信道状态信息时解码一般要求己知信道状态信息，，因此这时的信道估计及估计的准确性就尤为重要估计及估计的准确性就尤为重要 (5)(5)对于闭环系统对于闭环系统对于闭环系统，，如OFDM 自适应调制系统自适应调制系统、、MIMO 一OFDM 自适应调制系统自适应调制系统、、结合信道信息采用改进空时编码发射机的MIMO 系统等系统等，，发射机端同样要求得到信道状态信息信息3.各种方法的基本原理及准则原理原理（（1）盲估计盲估计：：不需要发送辊发送特不需要发送辊发送特殊的训练序列殊的训练序列殊的训练序列，，但是接收须接收到足够多的数据符号接收须接收到足够多的数据符号，，以得到可靠的信道估计道估计，，但有但有 很大的处理延时很大的处理延时。