LTE帧结构和信道配置(包含同步)v1

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。

LTE 物理层下行链路的介绍1、 帧结构LTE 系统中，其帧结构分为2种：帧结构1和帧结构2。

1.1 帧结构1帧结构1主要用于FDD 的情况，其结构如下所示：图表 1-1 FDD 帧结构这里每帧长度为f s 30720010 ms T T =⋅=，)s 1150002048T =⨯为最小的时间单位。

每帧包含10个子帧，每个子帧又分成2个时隙，每个时隙的长度为slot s 15360T 0.5 ms T =⋅=。

1.2 帧结构2帧结构2主要用于TDD 的情况，其结构如下所示：SS图表 1-2 TDD 帧结构这里每帧长度为f s 30720010 ms T T =⋅=，每个帧分为2个半帧，每个半帧的长度为s 153600 5 ms T ⋅=。

每个半帧分为5个子帧，每个子帧由2个时隙组成，每个时隙的长度为slot s 15360T 0.5 ms T =⋅=。

与FDD 帧不同的是，TDD 帧有一个特殊子帧，它的内容为DwPTS ，GP 和UpPTS 。

2、 时隙结构2.1 资源栅格一个时隙中传输的信号可以用一个资源栅格来描述，其大小为RBsc DL RB N N 个子载波和DLsy mb N OFDM 符号，如图表 2-1所示。

One downlink slot T 0=l 1DLsymb -=N l R B D L s u b c a r r i e r RB scN ⨯resource elementsResourceelement),(l k 1RBsc -N图表 2-1 下行资源栅格上面的DLRB N 取决于所用的系统带宽，其集合如下所示：图表 2-2 LTE 带宽配置2.2 资源粒子资源粒子是资源栅格中的最小单位，它通过索引(),k l 唯一标识。

其中，DL RB RB sc 0,...,1k N N =-，DLsymb 0,...,1l N =-，在天线端口p 上的每一个资源粒子可表示为(),p k l a 。

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) 。

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。

精选文档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 CP）），LTE 最基本的时间单位Ts Ts，在，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 307200Ts=10ms，，一个时隙153600Ts 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 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。

在天线端口在天线端口{0}{0}{0}或或{0,1}{0,1}或或{0,1,2,3}{0,1,2,3}上传输。

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（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。

在天线端口在天线端口{4}{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 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个信道进行解调解调。

SRS （Sounding 参考信号）独立发射，用作独立发射，用作上行信道质量的估计上行信道质量的估计与信道选择，计算上行信道的SINR SINR。

SRS只是做上行可以在整个带宽发送，SRSSRS可以在整个带宽发送，二者区别：DMRS只在分配给UE的带宽上发送，的带宽上发送，SRSDMRS才是真正用于上行等，不做信道估计和解调。