LTE帧结构及资源概念
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LTE帧结构及资源概念LTE(Long Term Evolution)是一种无线通信标准,用于移动通信系统。
它采用了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和MIMO(Multiple Input Multiple Output)等技术,可以提供高速、高效的无线数据传输。
在LTE中,帧结构和资源概念起着至关重要的作用,本文将对LTE帧结构和资源概念进行详细介绍。
首先,我们来了解LTE的帧结构。
在LTE中,帧是数据传输的基本单位,每个帧由多个子帧组成。
一个帧的时长为10毫秒,每毫秒包含10个子帧。
每个子帧的时长为1毫秒,并且可以进一步细分为14个符号。
一个子帧可以包含7个上行符号和7个下行符号,或者6个上行符号和6个下行符号。
由于每个符号的时长为71.4微秒,因此一个子帧的总时长为1毫秒。
LTE的帧结构可以进一步细分为不同的类型,如下行帧(Downlink Frame)和上行帧(Uplink Frame)。
在下行帧中,有两种类型的子帧:主子帧和辅子帧。
主子帧用于传输数据,而辅子帧用于端对端调度(例如进行系统信息广播)。
在一个下行帧中,通常有10个主子帧和4个辅子帧,总共14个子帧。
在上行帧中,也有两种类型的子帧:数据子帧和特殊子帧。
数据子帧用于传输上行数据,而特殊子帧用于发送参考信号或其他特定目的。
在一个上行帧中,通常有7个数据子帧和3个特殊子帧,总共10个子帧。
除了帧结构,资源概念也是LTE中的重要概念之一、在LTE中,资源是指用于无线通信的频段和时间段。
资源可以进一步细分为物理资源和逻辑资源。
物理资源是指用于无线传输的实际频率和时间资源。
在LTE中,物理资源主要包括RB(Resource Blocks)和符号。
RB是频域上的资源单元,用于划分频段。
每个RB包含12个子载波,每个子载波的带宽为15kHz。
符号是时间域上的资源单元,用于划分时间段。
LTE帧结构和协议讲解LTE(Long Term Evolution)是第四代无线通信技术,为了支持更高的数据速率、更低的时延和更好的系统能力而发展起来的。
LTE通过改进帧结构和引入新的协议来提高系统的性能和效率。
LTE的帧结构主要由基本帧和无线帧的形成方式组成。
在LTE中,基本帧是和无线帧对称的,对称的结构可以简化系统的设计和实现。
基本帧由10个子帧组成,每个子帧的持续时间为1ms。
每个子帧可以分为两个时隙,每个时隙的持续时间为0.5ms。
基本帧中的第0个子帧(SF)被用于广播或下行控制信令,而其他9个子帧(S1~S9)用于传输用户数据。
无线帧的形成方式可以分为FDD(Frequency Division Duplexing)和TDD(Time Division Duplexing)两种。
在FDD模式下,上行和下行数据在频域上互不干扰,通过频域上的分离来实现双工通信。
而在TDD模式下,上行和下行数据共享相同的频谱,在时间上交替进行传输。
FDD和TDD模式可以根据不同的需求选择使用,TDD模式具有更快的部署速度和更灵活的频谱分配,但FDD模式可以提供更好的容量和覆盖性能。
LTE的协议主要由控制平面和用户平面组成。
控制平面负责处理系统控制信令,如寻呼、鉴权和移动性管理等;用户平面负责处理用户数据的传输。
LTE的协议是基于分组交换的IP网络,通过优化分组交换的性能和效率来提高系统的吞吐量和容量。
LTE的控制平面使用RRC(Radio Resource Control)协议进行系统控制和管理。
RRC协议负责系统的连接建立、终端的移动性管理和系统的切换等功能。
RRC协议通过不同的消息和过程来实现这些功能,如RRC连接建立过程、RRC连接重建过程和RRC连接释放过程等。
RRC协议的主要目标是优化系统控制信令的传输,减少信令的时延和系统开销。
LTE的用户平面使用PDCP(Packet Data Convergence Protocol)协议进行用户数据的传输。
一、协1、UMPTb2 单板面板如下图1-1接口UMPT 面板接口含义如下表所示。
表1-1 UMPT 面板接口指示灯UMPT 面板上有3个状态指示灯,含义如下表所示。
表1-2 UMPT 状态指示灯议知识1. LTE帧结构及物理资源基本概念RE/RB/CCE/REG/RBG帧结构Type1:FDD(全双工和半双工)(FDD上下行数据在不同的频带里传输;使用成对频谱)每一个无线帧长度为10ms,由20个时隙构成,每一个时隙长度为T slot = 15630 x Ts = 0.5ms。
对于FDD,在每一个10ms中,有10个子帧可以用于下行传输,并且有10个子帧可以用于上行传输。
上下行传输在频域上进行分开。
帧结构Type2:TDD (TDD上下行数据可以在同一频带内传输;可使用非成对频谱)一个无线帧10ms,每个无线帧由两个半帧构成,每个半帧长度为5ms。
每一个半帧由8个常规时隙和DwPTS、GP和UpPTS三个特殊时隙构成,DwPTS和UpPTS的长度可配置,要求DwPTS、GP以及UpPTS的总长度为1ms。
DwPTS: Downlink Pilot Time SlotGP: Guard Period (GP越大说明小区覆盖半径越大)UpPTS: Uplink Pilot SlotTs = 1 / (15000x2048) sFrame 帧的长度:Tf = 307200 x Ts = 10msSubframe 子帧的长度:Tsubframe = 30720 x Ts = 1msSlot 时隙的长度:Tslot = 15360 x Ts = 0.5ms1 Sub-Carrier = 15 kHz;1 TTI = 1 ms => 1 sub-frame =>2 slots (0.5 ms *2) # for one user, min 2 RB allocation.1 RB = 12 sub-carriers during 1 slot (0.5 ms) =>12 * 15kHz = 180kHz (Bandwidth); => 12 * 7 symbols= 84 REs1RE = 1 sub-carrier x 1 symbol period (Each symbol is QPSK, 16QAM or 64QAM modulated.)LTE支持可变带宽:1.4MHz, 3, 5, 10, 15 和 20MHz一个小区最少使用6个RB, 即最少包含72个sub-carriers: 6 RB * 12 sub-carriers = 72 sub-carriers特殊帧格式7:DwPTS:GP:UpPTS => (21952Ts-32Ts) : 4384Ts : 4384Ts=> 10:2:2最小分配单位为:2192T⋅sConfigure TDD: 上下行配置(下图) + 特殊帧格式(上图) (e.g.: 2:71:7)=> 10ms转换周期:一个帧分成上下半帧,下半帧的特殊帧为DwPTS=1ms,用于DL传输(如上图3,4,5所示)RE:Resource Element,称为资源粒子,是上下行传输使用的最小资源单位。
[转载]LTE帧结构原⽂地址:LTE帧结构作者:情在染_LTE1. LTE系统帧结构在空中接⼝上,LTE系统定义了⽆线侦来进⾏信号的传输,1个⽆线帧的长度为10ms。
LTE⽀持两种帧结构FDD和TDD。
在FDD帧结构中,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。
在TDD帧结构中,⼀个长度为10ms的⽆线帧由2个长度为5ms的半帧构成,每个半帧由5个长度为1ms的⼦帧构成,其中包括4个普通⼦帧和1个特殊⼦帧。
普通⼦帧由两个0.5ms的时隙组成,⽽特殊⼦帧由3个特殊时隙(DwPTS、GP和UpPTS)组成。
作为TDD系统的⼀个特点,时间资源在上下⾏⽅向上进⾏分配,TDD帧结构⽀持7种不同的上下⾏时间⽐例分配(配置0~6),可以根据系统业务量的特性进⾏配置,⽀持⾮对称业务。
这7种配置中包括3种5ms周期和4种10ms周期。
对于5ms的上下⾏切换周期,⼦帧0、1、5、6⼀定⾛下⾏。
对于10ms上下⾏切换周期,每个半帧都有DwPTS,只在第1个半帧内有GP和UpPTS,第2个半帧的DwPTS长度为1ms。
UpPTS和⼦帧2⽤作上⾏,⼦帧7和9⽤作下⾏。
2. FDD与TDD区别FDD是在分离的两个对称频率信道上进⾏接收和发送,⽤保护频段来分离接收和发送信道。
FDD必须采⽤成对的频率,依靠频率来区分上下⾏链路,其单⽅向的资源在时间上是连续的。
FDD在⽀持对称业务时,能充分利⽤上下⾏的频谱,但在⽀持⾮对称业务时,频谱利⽤率将⼤⼤降低。
TDD⽤时间来分离接收和发送信道。
在TDD ⽅式的移动通信系统中, 接收和发送使⽤同⼀频率载波的不同时隙作为信道的承载, 其单⽅向的资源在时间上是不连续的,时间资源在两个⽅向上进⾏了分配。
某个时间段由基站发送信号给移动台,另外的时间由移动台发送信号给基站,基站和移动台之间必须协同⼀致才能顺利⼯作。
TDD 双⼯⽅式的⼯作特点使TDD具有如下优势:(1)能够灵活配置频率,使⽤FDD 系统不易使⽤的零散频段;(2)可以通过调整上下⾏时隙转换点,提⾼下⾏时隙⽐例,能够很好的⽀持⾮对称业务;(3)具有上下⾏信道⼀致性,基站的接收和发送可以共⽤部分射频单元,降低了设备成本;(4)接收上下⾏数据时,不需要收发隔离器,只需要⼀个开关即可,降低了设备的复杂度;(5)具有上下⾏信道互惠性,能够更好的采⽤传输预处理技术,如预RAKE 技术、联合传输(JT)技术、智能天线技术等, 能有效地降低移动终端的处理复杂性。
LTE物理资源中的⼏个易混淆名词重申(RB、RE、SB、符号、OFDM符号)LTE物理资源中的⼏个易混淆名词重申(RB、RE、SB、符号、OFDM 符号)1、RE(Resource Element)资源元素,或资源粒⼦。
是LTE物理资源中最⼩的资源单位;在时域上占⽤1个OFDM Symbol(1/14 ms),频域上为1个⼦载波(15KHz)。
平常所说的符号,即调制后的数据符号,是映射到RE上的,与OFDM 符号是两个不同的概念;2、RB(Resource Block),资源块。
1RB=12RE。
在频域上为1个timeslot(0.5ms,半个⼦帧时间长度,常规CP对应7个OFDM 符号),在频域上为12个⼦载波(180KHz)。
通过RB的时频域不难看出,1RB=12RE。
RB有两个概念PRB(物理资源块)和VRB(虚拟资源块)。
3、SB(Scheduling Block),调度块。
1SB=2RB。
是调度的最⼩单位。
在时域上是1个⼦帧长度(1ms,14个OFDM 符号,2个RB时域长度),在频域上,与RB频域宽度相同为12个⼦载波180KHz。
4、REG(资源粒⼦组)、CCE(控制信道单元)。
在传输信令数据时,RE是最⼩的传输单位,但是1个RE太⼩了,因此,很多时候都是⽤REG或CCE来作为传输单位的。
1REG=4RE;1CCE=9REG=36CCE。
记住,PUCCH的最⼩传输单位是CCE,PHICH、PCFICH的最⼩传输单位是REG。
5、sub-carrier(⼦帧)。
LTE帧结构中,1个⽆线帧分为10个⼦帧,每个⼦帧时域上为1ms,14个OFDM 符号;频域上为整个带宽BW。
6、符号,Symbol。
是调制后的符号,代表1~N个⽐特(1、2、3、6对应BPSK、QPSK、16QAM、64QAM的调制⽅式),映射到1个RE 上传送;可以认为符号在时间上是1个OFDM 符号,频率上是1个⼦载波15KHz。
LTE帧结构图解帧结构总图:1、同步信号(下行)1-1、PSS(主同步信号)P-SCH (主同步信道):UE可根据P-SCH获得符号同步和半帧同步。
PSS位于DwPTS 的第三个符号。
占频域中心6个RB。
1-2、SSS(辅同步信号)S-SCH(辅同步信道):UE根据S-SCH最终获得帧同步,消除5ms模糊度。
SSS位于5ms第一个子帧的最后一个符号。
也占频域中心6个RB,72个子载波,2、参考信号2-2、下行2-1-1、CRS(公共参考信号)时域(端口0和1的CRS位于每个slot第1和倒数第3个符号,端口2和3位于每个slot 第2个符号)频域(每隔6个子载波插入1个)位置:分布于下行子帧全带宽上作用:下行信道估计,调度下行资源,切换测量2-1-2、DRS(专用参考信号)位置:分布于用户所用PDSCH带宽上作用:下行信道估计,调度下行资源,切换测量2-2、上行2-2-1、DMRS(解调参考信号)在PUCCH、PUSCH上传输,用于PUCCH和PUSCH的相关解调,可能映射到以下几个位置:1、PUSCH 每个slot(0.5ms) 一个RS,第四个OFDM symbol2、PUCCH-ACK 每个slot中间三个OFDM symbol为RS3、PUCCH-CQI 每个slot两个参考信号2-2-2、SRS(探测参考信号)可以在普通上行子帧上传输,也可以在UpPTS上传输,位于上行子帧的最后一个SC-FDMA符号,eNB配置UE在某个时频资源上发送sounding以及发送sounding的长度。
、Sounding作用:上行信道估计,选择MCS和上行频率选择性调度TDD系统中,估计上行信道矩阵H,用于下行波束赋形Sounding周期:由高层通过RRC 信令触发UE 发送SRS,包括一次性的SRS 和周期性SRS 两种方式周期性SRS 支持2ms,5ms,10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms, 320ms 八种周期TDD系统中,5ms最多发两次3、下行物理信道3-1、PBCH(物理广播信道)频域:对于不同的系统带宽,都占用中间的1.08MHz (72个子载波)时域:映射在每5ms 无线帧的subframe0的第二个slot的前4个OFDM符号上周期:40ms。
2LTE无线帧结构介绍讲解学习LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信技术,相较于前一代技术,具有更高的数据传输速率和更低的延迟。
在LTE系统中,无线帧结构是指系统用于传输信息的时间单位。
一个帧持续10毫秒,每个帧被分成10个子帧,每个子帧持续1毫秒。
每个子帧又被进一步划分成10个时隙,每个时隙约持续0.1毫秒。
在LTE系统中,有两种类型的帧结构:Type 1和Type 2、Type 1帧结构被用于FDD(Frequency Division Duplexing)模式,即上行和下行数据在不同的频段上进行传输;Type 2帧结构被用于TDD(Time Division Duplexing)模式,即上行和下行数据在同一个频段上通过时间复用进行传输。
Type 1帧结构由10个子帧组成,其中0到6号子帧是用于下行数据传输,即基站向终端设备发送数据;9号子帧用于下行控制信息的传输,包括调度和授权信息;其余的7到8号子帧分别用于上行PDCCH (Physical Downlink Control Channel)的探测以及定时和同步。
Type 2帧结构由两个超帧组成,每个超帧由两个普通帧(Normal Frame)和一个特殊帧(Special Frame)组成。
每个帧由两个时隙组成,其中0到5号时隙用于下行数据传输,6号时隙用于下行控制信息传输,7到8号时隙用于上行控制信息传输,以及9号时隙用于特殊目的。
在LTE帧结构中,还有一些用于特殊目的的时隙。
在Type 1帧结构中,1到6号时隙可以用于下行传输参考信号(PDSCH)的传输;在Type 1和Type 2帧结构中,3到6号时隙被用于下行数据传输;而8号时隙被用于上行PDCCH的传输。
在LTE系统中,帧结构的设计旨在提高系统的灵活性和可靠性。
通过将上行和下行数据传输分开,可以避免干扰问题;同时,通过不同的子帧和时隙的设计,可以实现对不同类型的信息进行传输和控制。
LTE帧结构及资源概念1。
1 物理资源天线端口由用于该天线的参考信号来定义。
等于说,使用的参考信号是某一类逻辑端口的名字一个时隙下有7个OFDM符号(常规CP),LTE最基本的时间单位Ts,在LTE帧结构中都是基于这个基本单位的.如一个无线帧307200Ts=10ms,一个时隙153600Ts。
Ts是LTE中OFDM符号FFT大小为2048点的采样时间,即OFDM时域符号持续时间是2048Ts=1/15kHz。
下行参考信号简介及功能R9 中:CRS:(小区特定的参考信号,也叫公共参考信号)用于除了不基于码本的波束赋形技术之外的所有下行传输技术的信道估计和相关解调。
在天线端口{0}或{0,1}或{0,1,2,3}上传输。
UE—RS(DRS)(UE专用参考信号):用于不基于码本的波束赋形技术的信道估计和相关解调。
支持PDSCH的单天线端口传输,在天线端口5或7或8上传输。
在天线端口7或8上支持空间复用。
MBSFN(多播/组播单频网络)参考信号:用于MBSFN的信道估计和相关解调。
在天线端口{4}上传输。
PRS:主要用于定位.在天线端口6上传输。
(是R9中新引入的参考信号)。
上行有两种参考信号:DMRS和SRS。
DMRS(解调参考信号)与PUSCH和PUCCH的发送相关联,用作求取信道估计矩阵,帮助这两个信道进行解调.SRS(Sounding参考信号)独立发射,用作上行信道质量的估计与信道选择,计算上行信道的SINR。
二者区别:DMRS只在分配给UE的带宽上发送,SRS可以在整个带宽发送,SRS只是做上行信道的质量测量,比如接收功率和CQI等,不做信道估计和解调。
DMRS才是真正用于上行信道的信道估计和解调。
➢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。
一、协1、UMPTb2 单板面板如下图1-1接口UMPT 面板接口含义如下表所示。
表1-1 UMPT 面板接口指示灯UMPT 面板上有3个状态指示灯,含义如下表所示。
表1-2 UMPT 状态指示灯议知识1. LTE帧结构及物理资源基本概念RE/RB/CCE/REG/RBG帧结构Type1:FDD(全双工和半双工)(FDD上下行数据在不同的频带里传输;使用成对频谱)每一个无线帧长度为10ms,由20个时隙构成,每一个时隙长度为T slot = 15630 x Ts = 0.5ms。
对于FDD,在每一个10ms中,有10个子帧可以用于下行传输,并且有10个子帧可以用于上行传输。
上下行传输在频域上进行分开。
帧结构Type2:TDD (TDD上下行数据可以在同一频带内传输;可使用非成对频谱)一个无线帧10ms,每个无线帧由两个半帧构成,每个半帧长度为5ms。
每一个半帧由8个常规时隙和DwPTS、GP和UpPTS三个特殊时隙构成,DwPTS和UpPTS的长度可配置,要求DwPTS、GP以及UpPTS的总长度为1ms。
DwPTS: Downlink Pilot Time SlotGP: Guard Period (GP越大说明小区覆盖半径越大)UpPTS: Uplink Pilot SlotTs = 1 / (15000x2048) sFrame 帧的长度:Tf = 307200 x Ts = 10msSubframe 子帧的长度:Tsubframe = 30720 x Ts = 1msSlot 时隙的长度:Tslot = 15360 x Ts = 0.5ms1 Sub-Carrier = 15 kHz;1 TTI = 1 ms => 1 sub-frame =>2 slots (0.5 ms *2) # for one user, min 2 RB allocation.1 RB = 12 sub-carriers during 1 slot (0.5 ms) =>12 * 15kHz = 180kHz (Bandwidth); => 12 * 7 symbols= 84 REs1RE = 1 sub-carrier x 1 symbol period (Each symbol is QPSK, 16QAM or 64QAM modulated.)LTE支持可变带宽:1.4MHz, 3, 5, 10, 15 和 20MHz一个小区最少使用6个RB, 即最少包含72个sub-carriers: 6 RB * 12 sub-carriers = 72 sub-carriers特殊帧格式7:DwPTS:GP:UpPTS => (21952Ts-32Ts) : 4384Ts : 4384Ts=> 10:2:2最小分配单位为:2192T⋅sConfigure TDD: 上下行配置(下图) + 特殊帧格式(上图) (e.g.: 2:71:7)=> 10ms转换周期:一个帧分成上下半帧,下半帧的特殊帧为DwPTS=1ms,用于DL传输(如上图3,4,5所示)RE:Resource Element,称为资源粒子,是上下行传输使用的最小资源单位。
LTE帧结构及资源概念1.1 物理资源天线端口由用于该天线的参考信号来定义。
等于说,使用的参考信号是某一类逻辑端口的名字一个时隙下有7个OFDM符号(常规CP),LTE最基本的时间单位Ts,在LTE帧结构中都是基于这个基本单位的。
如一个无线帧307200Ts=10ms,一个时隙153600Ts。
Ts是LTE中OFDM 符号FFT大小为2048点的采样时间,即OFDM时域符号持续时间是2048Ts=1/15kHz。
下行参考信号简介及功能R9 中:CRS:(小区特定的参考信号,也叫公共参考信号)用于除了不基于码本的波束赋形技术之外的所有下行传输技术的信道估计和相关解调。
在天线端口{0}或{0,1}或{0,1,2,3}上传输。
UE-RS(DRS)(UE专用参考信号):用于不基于码本的波束赋形技术的信道估计和相关解调。
支持PDSCH的单天线端口传输,在天线端口5或7或8上传输。
在天线端口7或8上支持空间复用。
MBSFN(多播/组播单频网络)参考信号:用于MBSFN的信道估计和相关解调。
在天线端口{4}上传输。
PRS:主要用于定位。
在天线端口6上传输。
(是R9中新引入的参考信号)。
上行有两种参考信号:DMRS 和SRS。
DMRS(解调参考信号)与PUSCH和PUCCH的发送相关联,用作求取信道估计矩阵,帮助这两个信道进行解调。
SRS(Sounding参考信号)独立发射,用作上行信道质量的估计与信道选择,计算上行信道的SINR。
二者区别:DMRS只在分配给UE的带宽上发送,SRS可以在整个带宽发送,SRS只是做上行信道的质量测量,比如接收功率和CQI等,不做信道估计和解调。
DMRS才是真正用于上行信道的信道估计和解调。
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。
1.物理层的基本概念1.1 LTE系统帧结构在空中接口上,LTE系统定义了无线侦来进行信号的传输,1个无线帧的长度为10ms。
LTE支持两种帧结构FDD和TDD。
在FDD帧结构中,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。
基本时间单位在TDD帧结构中,一个长度为10ms的无线帧由2个长度为5ms的半帧构成,每个半帧由5个长度为1ms的子帧构成,其中包括4个普通子帧和1个特殊子帧。
普通子帧由两个0.5ms的时隙组成,而特殊子帧由3个特殊时隙(DwPTS、GP和UpPTS)组成。
1.2LTE下行时隙结构和物理资源LTE系统中的物理资源均被分配到物理资源网格中传输,也就是说在每个slot中传输的信号由一个资源网格描述。
一个资源网格是由个下行物理资源块(Physical Resource Block,记为RB)组成,而每个RB又由个资源元素(resource element,记为RE)构成。
一个RB在时域上包含个OFDM 符号,在频域上包含个子载波。
RE是资源网的基本单位,一个资源网包含个资源元。
在一个slot中资源元素由索引对(k,l)唯一定义,其中k=0,…,-1,l=0,…,-1分别为频域和时域的索引。
LTE下行资源网格图具体如图由图可知,一个资源网格由频域索引坐标上个子载波和时域索引坐标上个OFDM符号交错分割而成。
其中,是RB个数,它由下行传输带宽决定,为每RB分配的子载波个数,1个RB在频域上对应12个子载波,子载波间隔为15kHZ,180KHz=15 KHz x 12(normal CP)。
和的个数由CP(Cyclic Prefix,CP)类型和子载波间隔决定。
物理资源块参数与CP长度关1.3 资源元素组物理资源元素组(Resource-element Groups,记为REG)是用来定义控制信道到资源元素的映射的。
控制信息的映射,需要把物理资源首先定义为资源组,然后再映射。
LTE帧结构和协议10512LTE(Long Term Evolution,即长期演进)是第四代移动通信技术,其帧结构和协议是保证数据传输效率和可靠性的基础。
本文将介绍LTE的帧结构和协议,涵盖以下内容:1.帧结构2.物理层协议3.链路层协议4.网络层协议1.帧结构:在LTE中,常用的帧结构有1毫秒(ms)和0.5毫秒(ms)两种。
1毫秒帧结构通常用于下行链路,0.5毫秒帧结构通常用于上行链路。
每个子帧内部的OFDM符号,则是由12个正交频分复用(OFDM)符号和2个导频符号组成。
2.物理层协议:2.1小区搜寻过程LTE终端设备在连入网络之前,需要执行小区搜寻过程。
该过程包括寻找小区、同步小区、测量与探测等步骤。
2.2建立连接在建立连接过程中,LTE终端设备需要与基站进行初始接入,共享小区信息并进行系统分配。
2.3传输信道LTE中的传输信道分为控制信道和数据信道,其中控制信道用于传输控制信息,数据信道用于传输用户数据。
常用的控制信道有物理下行共享信道(PDSCH)和物理随机接入信道(PRACH),常用的数据信道有物理上行共享信道(PUSCH)和物理下行共享信道(PDSCH)。
3.链路层协议:3.1链路建立链路建立过程中,UE(User Equipment,用户设备)与eNodeB (Evolved Node B,演进基站)进行协商,建立信道的分配与配置。
3.2链路保持链路保持过程中,UE与eNodeB之间的数据传输保持稳定。
3.3链路释放链路释放过程中,UE与eNodeB之间的连接被终止。
4.网络层协议:4.1 移动接入层协议(Mobile Access Layer Protocol,MAP)MAP协议用于LTE终端设备与核心网络之间进行通信,包括位置管理、移动性管理和呼叫控制等功能。
4.2 会话管理协议(Session Management Protocol,SMP)SMP协议用于建立和维护终端设备之间的会话,包括会话建立、会话维持和会话释放等功能。
LTE参数大全范文LTE(Long Term Evolution,即长期演进)是一种无线通信技术,是目前最常用的4G网络技术之一、LTE具有高速数据传输、低延迟和高网络容量等优点,为提供更好的网络性能和用户体验而不断优化参数配置。
下面是关于LTE参数的详细介绍。
1.频谱分配:LTE的频谱分为不同带宽,包括1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz 和20MHz。
较宽带宽能提供更高的数据传输速率,但也需要更多的无线频谱资源。
2.帧结构:LTE使用固定的时隙(slot)和子载波(subcarrier)来传输数据。
每个时隙包含7个符号(symbol),每个符号持续0.5ms。
每个符号又包含12个子载波。
帧结构通常为10ms,是由10个子帧(subframe)组成的。
3.调制方式:LTE采用多种调制方式来传输数据,包括QPSK、16QAM和64QAM。
这些调制方式决定了每个符号所能传输的比特数,从而影响传输速率和可靠性。
4.上行链路调度:LTE使用动态资源分配和调度(Dynamic Resource Allocation and Scheduling)来管理上行链路的资源。
调度器根据用户负载、信道条件和QoS(Quality of Service,服务质量)要求等因素来分配上行资源,以实现较高的系统容量和较低的延迟。
5.下行链路调度:LTE采用基于预测的调度算法来管理下行链路的资源。
调度器根据用户位置、速度和信道条件等信息来预测每个用户的信号质量,并优化资源分配以实现更好的用户体验。
6. 反向链路参考信号(Pilot Signal):LTE中使用的反向链路参考信号是用于估计信道状态和距离的基准信号。
基站使用这些信号来估计每个用户的信道质量,并据此进行链路调度和功率控制。
7.多天线技术:LTE支持多天线技术,包括MIMO(Multiple Input Multiple Output)、Beamforming和空分复用(Spatial Multiplexing)。
LTE帧结构及资源概念1.1 物理资源天线端口由用于该天线的参考信号来定义。
等于说,使用的参考信号是某一类逻辑端口的名字一个时隙下有7个OFDM符号(常规CP),LTE最基本的时间单位Ts,在LTE帧结构中都是基于这个基本单位的。
如一个无线帧307200Ts=10ms,一个时隙153600Ts。
Ts是LTE中OFDM 符号FFT大小为2048点的采样时间,即OFDM时域符号持续时间是2048Ts=1/15kHz。
下行参考信号简介及功能R9 中:CRS:(小区特定的参考信号,也叫公共参考信号)用于除了不基于码本的波束赋形技术之外的所有下行传输技术的信道估计和相关解调。
在天线端口{0}或{0,1}或{0,1,2,3}上传输。
UE-RS(DRS)(UE专用参考信号):用于不基于码本的波束赋形技术的信道估计和相关解调。
支持PDSCH的单天线端口传输,在天线端口5或7或8上传输。
在天线端口7或8上支持空间复用。
MBSFN(多播/组播单频网络)参考信号:用于MBSFN的信道估计和相关解调。
在天线端口{4}上传输。
PRS:主要用于定位。
在天线端口6上传输。
(是R9中新引入的参考信号)。
上行有两种参考信号:DMRS和SRS。
DMRS(解调参考信号)与PUSCH和PUCCH的发送相关联,用作求取信道估计矩阵,帮助这两个信道进行解调。
SRS(Sounding参考信号)独立发射,用作上行信道质量的估计与信道选择,计算上行信道的SINR。
二者区别:DMRS只在分配给UE的带宽上发送,SRS可以在整个带宽发送,SRS只是做上行信道的质量测量,比如接收功率和CQI等,不做信道估计和解调。
DMRS才是真正用于上行信道的信道估计和解调。
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。
1.1.1物理资源概念RE:(Resource Element)为最小的资源单位,时域上为一个OFDM符号,频域上为一个子载波;RB:(Resource Block)为业务信道资。
源分配的资源单位,时域上为一个时隙(1slot=0.5ms),频域上为12个子载波(180Khz);一个RB=12*7=84RE,资源调度的最小单位是RB。
REG(Resource Element Group)为控制信道资源分配的资源单位,控制区域中RE集合,用于映射下行控制信道;每个REG中包含4个数据RECCE(Channel Control Element)为PDCCH信道资源分配的资源单位,有9个REG组成,每个REG包含4个RE(36RE),CCE从0开始编号;RBG(Resource Block Group)为业务信道资源分配的资源单位,有一组RB组成;分组的大小和系统的带宽有关PRB-(物理资源块)是时域和频域确定的空中接口资源。
实际系统资源分配时,分配的是VRB(虚拟资源块)。
VRB定义了资源的分配方式,大小和PRB一样,一个时隙(0.5ms)和12个子载波。
但是PRB的序号按频域物理位置顺序编号,VRB的序号是系统资源分配时指示的逻辑序号。
对于上行集中式频率分配时,VRB直接映射到PRB;而下行分布式频率分配时,VRB映射到不连续的PRB序号上。
每个用户的PDCCH只能占用1,2,4,8个CCE,称为聚合级别1.1.2 载波数目在LTE中可支持的信道带宽: 1.4MHz,3.0MHz,5MHz,10MHz,15MHz以及20MHz子载波间隔有两种:15kHz,用于单播(unicast)和多播(MBSFN)传输7.5kHz,仅仅可以应用于独立载波的MBSFN传输、LTE系统上下行的信道带宽可以不同☐下行信道带宽大小通过主广播信息(MIB)进行广播☐上行信道带宽大小通过系统信息(SIB)进行广播MIB和SIB1消息发送使用的信道都是不一样的,MIB是 PBCH信道,SIB是PDSCH信息,而且他们的调度周期也不相同,MIB是40ms,SIB1是80ms;MIB消息是在子帧0上发送,SIB1是在子帧5上发送,RB参数1.2帧结构1.2.1双工模式LTE支持两种双工模式:FDD(频分双工)和TDD(时分双工)。
FDD: 上行传输和下行传输在不同的载波频段上进行TDD: 上行传输和下行传输在相同的载波频段上进行基站/终端在不同的时间进行信道的发送/接收或者接收/发送因此,在eNODEB与UE 之间对时间同步比较严格。
H-FDD:上行传输和下行传输在不同的载波频段上进行基站/终端在不同的时间进行信道的发送/接收或者接收/发送H-FDD与FDD的差别在于终端不允许同时进行信号的发送与接收,即H-FDD基站与FDD基站相同,但是H-FDD终端相对FDD终端可以简化,只保留一套收发信机并节省双工器的成本。
FDD和TDD两种双工方式分配的频段不同,大小不同图表 1TDD支持的频段FDD支持的频段工信部规划给移动的频段A频段:2010M~2025M; D频段 :2570M~2620MF频段 :1880M~1920ME频段 2320M~2370M1.2.2 LTE幁结构LTE采用OFDM技术,子载波间隔Δf=15khz,每个OFDM符号为2048阶IFFT采样,则LTE中采用周期Ts=1/(2048*15000)=0.033us.LTE支持两种帧结构:Type1,适用于FDD,H-FDD;Type2,适用于TDD;FDD帧结构——帧结构类型1,适用于FDD与H- FDDType1帧结构:每个10ms无线幁,分为20个时隙,10个子幁。
每个子帧1ms,包含2个时隙,每个时隙0.5ms。
上,下行传输在不同的频率上同时进行。
一个常规时隙包括7个OFDM符号。
为了克服符号间干扰(ISI),需要加入CP。
CP的长度与覆盖半径有关,要求覆盖的范围越大,配置的CP长度就越长;通常在一般覆盖范围时,配置常规CP(normal CP)即可;但在要求广覆盖是就要配置增长的扩展CP(Extended CP)。
在下行方向有一种超长CP的配置。
子载波间隔是7.5khz,仅应用于独立载波MBSFN(多播广播同频网络)传输。
上行方向,没有子载波间隔7.5khz的时隙结构。
上,下行常规CP配置时隙结构:包含7个OFDM符号,其中第“0”个符号的CP和其它不同,长度160Ts,其余为144Ts(4.7us),有用符号周期是2048Ts(66.7Us)。
扩展CP配置时的时隙结构:包含6个OFDM符号,CP长度为512Ts(16.7u s),有用符号周期是2048Ts(66.7Us)。
支持MBSFN的独立载波的子载波间隔为7.5khz的时隙,仅有3个符号,CP为1024Ts (33.3us),有用符号的长度为4096Ts(133.3us)。
TDD幁结构帧结构类型2,适用于TDD。
一个长度为10ms的无线帧由2个长度为5ms的半帧构成,每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成。
特殊子帧包含3个特殊时隙,分别是:DwPTS,GP,UpPTS,总长度为1ms,其中DwPTS和UpPTS这两个时隙长度可以配置,其中DwPTS 的长度为3-12个OFDM符号,UpPTS的长度为1-2个OFDM符号,相应的GP的长度为1-10个OFDM符号。
帧结构特点:●每个半帧由5个长度为1ms的子帧构成⏹常规子帧:由两个长度为0.5ms的时隙构成⏹特殊子帧:由DwPTS、GP以及UpPTS构成,长度为1ms●支持5ms和10ms DL→UL切换点周期⏹5ms DL→UL切换周期:特殊子帧在两个半帧中都存在⏹ 10ms DL→UL切换周期:特殊子帧只在第一个半帧中存在在TD-LTE的10ms帧结构中,上、下行子帧的分配策略是可以设置的。
每个子帧的第一个子帧固定的用作下行时隙发送系统广播信息,第二个子帧固定的用作特殊时隙,第三个子帧固定用作上行时隙。
后半帧的各子帧的上,下行是可变的,常规时隙和特殊时隙也是可变的。
预先分配第一和第六子帧的原因是他们包含了LTE的同步信号。
同步信号是通过每个小区的下行链路传输的,它的目的是用来初始小区搜索和邻近小区搜索。
特殊子幁:在TDD帧结构中,一个特殊子帧的大小是1ms,就是两个资源模块RB,一个RB占7个OFDM 符号,所以一个特殊子帧占14个OFDM符号DwPTS:(下行导频时隙)•主同步信号PSS在DwPTS上进行传输•DwPTS上最多能传两个PDCCH OFDM符号(正常时隙能传最多3个)•DwPTS也可用于传输PCFICH、PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH等控制信道和控制信息。
其中,DwPTS时隙中下行控制信道的最大长度为两个符号,且主同步信道固定位于DwPTS的第三个符号。
小区物理ID由哪些参数决定(AB)A. PSSB. SSSC. CRSD. DRS•PSS(Primary Synchronization Signal)主同步信号频域上占系统带宽6个RB,指示一个物理小区组内的ID Physical-layer id:0,1,2(3个);SSS(Secondary Synchronization Signal)辅同步信号频域上占用6个RB,指示物理小区组号Physical-layer cell-id group:0~167(168个);RS(Reference Signal)参考信号,就是常说的“导频”信号。
下行参考信号有2个作用:1,下行信道质量测量;2,下行信道估计,用于UE端的相干检测和解调。
下行参考信号是以RE为单位的,即一个参考信号占用一个RE(资源粒子)。
这些参考信号可以分为两列:第1参考信号和第2参考信号。
第一参考信号位于每个0.5MS 时隙的第一个OFDM符号,第二参考信号位于每个时隙的倒数第三个OFDM符号。
第一参考信号位于第一个OFDM符号有助于下行控制信号被尽早解调。
在频域上,每6个子载波插入一个参考信号UpPTS:上行导频时隙•UpPTS可以发送短RACH(做随机接入用)和SRS(Sounding参考信号)•根据系统配置,是否发送短RACH或者SRS都可以用独立的开关控制•因为资源有限(最多仅占两个OFDM符号),UpPTS不能传输上行信令或数据GP:上下行保护时间,可以灵活配置,适应不同的小区覆盖半径。
GP越大,覆盖小区半径越大,最大可以支持100km 。