LTE物理层介绍_传输调度
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lte物理层处理流程LTE(Long Term Evolution)是一种无线通信技术,它的物理层处理流程是实现无线信号的传输和接收。
本文将从物理层处理流程的角度,详细介绍LTE系统是如何处理数据的。
LTE物理层处理流程主要包括信道编码、调制和解调、信道复用和解复用、多天线技术以及功率控制等环节。
LTE系统对要传输的数据进行信道编码。
信道编码的目的是为了提高信道的可靠性和传输效率。
在信道编码过程中,数据被划分为一定的块,并添加纠错码,以便在传输过程中能够纠正误码。
纠错码的添加可以提高传输的可靠性,保证数据的完整性。
接下来,经过信道编码的数据被调制。
调制的目的是将数字信号转换为模拟信号,以便在无线信道中传输。
LTE系统采用的调制方式是正交频分复用(OFDM),它将数据分成多个子载波进行传输,提高了信道的利用率和抗干扰能力。
在调制完成后,LTE系统对信号进行解调。
解调的过程是调制的逆过程,将接收到的模拟信号转换为数字信号。
解调后的信号被送入解码器进行纠错,以还原原始数据。
解调和解码的过程是为了消除传输过程中的干扰和误差,确保数据的可靠性。
LTE系统还需要进行信道复用和解复用的操作。
信道复用是指将多个用户的数据进行合理分配,使它们能够在同一时隙中传输。
信道解复用则是将接收到的多路信号进行分离,恢复出原始的用户数据。
信道复用和解复用的过程是为了提高系统的容量和效率,使多个用户能够同时进行通信。
LTE系统还采用了多天线技术,包括发射端的空间多址技术和接收端的空间分集技术。
发射端的空间多址技术利用多个天线同时发送信号,提高了信号的传输速率和可靠性。
接收端的空间分集技术则利用多个天线接收信号,通过对多个接收信号进行合理的处理,提高了信号的抗干扰能力和覆盖范围。
LTE系统还需要进行功率控制,即根据信道的质量和用户的需求,调整发射功率,以达到最佳的传输效果。
功率控制的目的是提高系统的能效,减少干扰和功耗。
LTE物理层处理流程主要包括信道编码、调制和解调、信道复用和解复用、多天线技术以及功率控制等环节。
lte协议栈LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信网络(4G)的一种技术标准,其协议栈是指在LTE网络中用于实现通信功能的一系列协议。
LTE协议栈包括物理层、数据链路层、网络层和应用层等组成部分,下面将对LTE协议栈的各个层进行介绍。
物理层是整个协议栈的最底层,主要负责对无线信号的调制解调、信道编码和解码等任务。
其具体功能包括无线信号调制解调、功率控制、调度和调制解调器功耗管理等。
物理层的设计需要考虑带宽、频率复用、多天线技术等因素,以提供高吞吐量和低时延的通信性能。
数据链路层负责将物理层传输的信号分割成较小的数据单元,并提供数据传输的可靠性和安全性保证。
其主要功能包括信道编码与解码、错误检测和纠错、调度和资源分配、混合自动重传请求(HARQ)等。
数据链路层还负责和物理层之间的协作,以确保数据的可靠交付和高效传输。
网络层是实现网络互连和路由功能的层,其主要任务是将数据传输到目标终端设备。
网络层的功能包括寻址与路由、移动性管理、IP数据包的分组交换和转发等。
在LTE中,网络层采用IP协议作为基础,支持IPv4和IPv6两种寻址方式,以适应不同的网络需求和应用场景。
应用层是整个协议栈的最上层,其主要任务是提供各种高层服务和功能。
应用层的协议包括HTTP、FTP、DNS等,用于实现互联网接入、内容下载和域名解析等功能。
此外,应用层也支持多媒体业务的传输和处理,如语音通话、视频流媒体等。
除了以上四个主要层次外,LTE协议栈还包括安全层和控制层。
安全层用于提供通信的保密性、完整性和认证等安全功能,以防止数据泄露和网络攻击。
控制层则负责网络的管理和控制功能,包括寻呼、接入控制、呼叫建立和释放等。
总之,LTE协议栈是实现LTE网络功能的核心部分,其各个层次之间密切协作,共同实现数据的传输和处理。
物理层提供无线信号的调制解调和信道编码解码等功能,数据链路层负责对数据进行分割和编码纠错,网络层实现数据的路由和转发,应用层提供各种高层服务和功能。
LTE物理层⼏个基本概念的定义和相互关系传输块(transport block),码字(codeword),层映射(layer mapping),传输层(transmission layer), 阶(rank), 和预编码(Precoding),天线端⼝(antenna port)是LTE物理层的⼏个基本概念,搞清楚这⼏个概念的定义和相互关系才能透彻理解LTE多天线技术和调度算法。
传输块(Transport block)⼀个传输块就是包含MAC PDU的⼀个数据块,这个数据块会在⼀个TTI上传输,也是HARQ重传的单位。
LTE规定:对于每个终端⼀个TTI最多可以发送两个传输块。
码字(codeword)⼀个码字就是在⼀个TTI上发送的包含了CRC位并经过了编码(Encoding)和速率匹配(Rate matching)之后的独⽴传输块(transport block)。
LTE规定:对于每个终端⼀个TTI最多可以发送两个码字。
层映射(Layer mapping)将对⼀个或两个码字分别进⾏扰码(Scrambling)和调制(Modulation)之后得到的复数符号根据层映射矩阵映射到⼀个或多个传输层。
层映射矩阵的维数为C×R,C为码字的个数,R为阶,也就是使⽤的传输层的个数。
传输层(Transmission layer)和阶(Rank)⼀个传输层对应于⼀个⽆线发射模式。
使⽤的传输层的个数就叫阶(Rank)。
预编码(Precoding)根据预编码矩阵将传输层映射到天线端⼝。
预编码矩阵的维数为R×P,R为阶,也就是使⽤的传输层的个数;P为天线端⼝的个数。
天线端⼝(Antenna Port)⼀个天线端⼝(antenna port)可以是⼀个物理发射天线,也可以是多个物理发射天线的合并。
在这两种情况下,终端(UE)的接收机(Receiver)都不会去分解来⾃⼀个天线端⼝的信号,因为从终端的⾓度来看,不管信道是由单个物理发射天线形成的,还是由多个物理发射天线合并⽽成的,这个天线端⼝对应的参考信号(Reference Signal)就定义了这个天线端⼝,终端都可以根据这个参考信号得到这个天线端⼝的信道估计。
lte协议栈LTE协议栈。
LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信技术,其协议栈是支撑LTE网络正常运行的基础。
LTE协议栈由不同层次的协议组成,包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
本文将对LTE协议栈的各个部分进行详细介绍。
首先,物理层是LTE协议栈的最底层,负责无线信号的调制解调和传输。
在物理层,LTE使用正交频分复用(OFDM)技术来实现高速数据传输。
物理层还包括MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术,可以提高信号传输的稳定性和速度。
此外,物理层还包括了无线信道的管理和调度功能,确保数据的高效传输。
其次,数据链路层负责数据的分组、传输和错误检测。
在LTE协议栈中,数据链路层包括了MAC(Medium Access Control)层和RLC(Radio Link Control)层。
MAC层负责对数据进行调度和管理,确保不同用户之间的公平竞争和高效传输。
而RLC层则负责数据的分段和重组,以及错误检测和纠正。
数据链路层的工作是保证数据的可靠传输和高效利用无线资源。
接下来是网络层,网络层负责数据的路由和转发。
LTE协议栈中的网络层包括了RRC(Radio Resource Control)层和PDCP(Packet Data Convergence Protocol)层。
RRC层负责无线资源的管理和控制,包括小区搜索、切换和功率控制等功能。
PDCP层则负责数据的压缩和加密,以及数据的传输和重组。
网络层的工作是确保数据在LTE网络中的顺利传输和处理。
最后是应用层,应用层负责用户数据的处理和交互。
在LTE协议栈中,应用层包括了IP(Internet Protocol)层和TCP/UDP(Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol)层。
IP层负责数据的路由和转发,确保数据能够在LTE网络和外部网络之间进行传输。
LTE下行物理信道处理过程1.物理层的基本概念1.1LTE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10m。
LTE支持两种帧结构FDD和TDD。
在FDD帧结构中,一个长度为10m的无线帧由10个长度为1m的子帧构成,每个子帧由两个长度为0.5m的时隙构成。
基本时间单位在TDD帧结构中,一个长度为10m的无线帧由2个长度为5m的半帧构成,每个半帧由5个长度为1m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0.5m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lot中传输的信号由一个资源网格描述。
一个资源网格是由块(PhyicalReourceBlock,记为RB)组成,而每个RB又由元素(reourceelement,记为RE)构成。
一个RB在时域上包含符号,在频域上包含个下行物理资源个资源个OFDM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lot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标上个OFDM符号交错分割而成。
其中,个子载波和时域索引坐是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,和的个数由子载波间隔为15kHZ,180KHz=15KHz某12(normalCP)。
CP(CyclicPrefi某,CP)类型和子载波间隔决定。
物理资源块参数与CP长度关系如表所示子载波间隔15KHz15KHz7.5KHzOFDM符号数(一个时隙)763RB占用子载波数121224RB对应的RE数847272常规CP扩展CP1.3资源元素组物理资源元素组(Reource-elementGroup,记为REG)是用来定义控制信道到资源元素的映射的。
L T E物理过程系统框图及物理层简单介绍(总5页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一般下行过程详细流程图1:LTE 的一般下行过程的详细流程图1是我根据LTE 物理层协议专门画的LTE 的一般下行过程的详细流程。
旨在让大家明白物理层是怎么工作的。
有以下两点说明: 1、上行过程很相似,只是上行中UE 的能力比较小,调度信息等是基站通过下行控制信息指定的。
中可以看到如图2所示的一些较详细信息,是上行过程的部分流程。
Node B UEError图2:上行共享信道的物理模型2、这里是一般下行过程,是下行共享信道的整个物理过程,下行还有控制信道、广播信道等。
那些的过程可能只有其中的部分。
或者还有些没有提到的。
详细内容可以参考.和. 3、 本人水平有限,难免有错误和遗漏,发现请指出。
下面详细点介绍图1中的相关内容。
分成4个部分:1、红色所示的物理信道与调制();2、蓝色所示的复用与信道编码();3、橙色所示的物理层测量();以及物理层过程相关内容()。
四个部分的关系如图3所示。
物理信道与调制()直接与最下面的空中接口交互信息。
是离发射端和接收端最近的。
然后复用与信道编码()是在211的上面一点点。
可以认为有一个逻辑信道,在这部分要做信道编码等,与211有个映射关系。
213是高层和最后发射端的一个联系着。
高层通过213给211发命令等。
214是高层为了获得信道等信息而设置的。
To/From Higher Layers图3、物理层协议间以及与高层间关系1、211物理信道与调制:该部分包括图1中的红色部分。
物理信道有很多种,如下表1和2中的红色部分就是部分物理信道。
表1、下行传输信道与物理信道映射表画的图中就是第四点数控复用部分提到的映射到物理信道。
可以看到,有好几种传输信道对应几种物理信道。
另外的上/下行控制信息与物理信道映射在212中。
在物理信道与调制部分要对逻辑信道映射来的信息做处理,如下图4和5所示,分别是下行和上行的处理流程。
LTE的关键物理层技术LTE的关键物理层技术主要有:正交频分的多载波传输(OFDM)、多入多出(MIMO)、高阶调制(LTE最高64QAM)。
OFDM的特点正交频分传输是一种多载波传输技术,整个传输信号由很多子载波组成,各子载波之间互为正交(而传统的频分复用技术的各载波是不正交),来避免子载波之间的互相干扰。
与传统的频分复用相比,正交频分复用技术使得子载波可以排列更紧密,频谱效率更高。
(CDMA系统中的各码道之间也是互相正交的。
正交信号之间的互相干扰是可以消除的)OFDM的作用OFDM的引入主要是为了抗信道衰弱。
无线信道由于信号在传输过程中的各种反射、折射、多谱LE频移,使接收到的信号的幅度和相位产生剧烈的变化,就会产生严重的衰弱现象。
在同样的衰弱情况下,较窄的信道带宽,在整个传输带宽内,它的衰弱可能是比较一致的,称为平坦衰落(从时域的角度看,也称为慢衰落);而较宽的信道带宽,在整个传输带宽内,它的衰弱可能是变化的,称为不平坦衰落(从时域的角度看,也称为快衰落)。
平坦衰落由于在传输信道带宽内信号变化是一致的,在产生衰落时可以用较简单的均衡技术来恢复;而不平坦衰落导致的传输失真的恢复比较困难。
由于LTE要求的传输速率相当高,它的信道带宽必然比较宽(20M,而LTE-A 可以达到100M);并且,LTE系统需要支持这种使用环境,最高移动速度达到500公里每小时(LTE -TDD支持的最高速度是300公里)(衰落最严重的情况是市区内高速运动)。
因此,LTE系统的信道衰落比较严重(在高速率的传输系统中,OFDM已成为一种趋势)。
OFDM在抗多径衰落方面有着先天的优势。
OFDM把较宽的带宽分割成很多子载波(LTE中子载波带宽15K),因此,在每个子载波内,衰落是平坦的。
这样,就可以通过简单的均衡技术来达到较好的效果。
OFDM技术的主要特点∙1.高速数据先经过串并转换,再调制到各子载波。
这样子载波上的码速率就很低,可以有效降低码间串扰。