LTE上行物理信道精讲

关键词
LTE，物理信道，参考信号，物理资源
标识
RB N sc （一个资源块中包含的子载波数）
UL N RB （上行链路中包含的资源块数）
UL N sy mb
（上行链路中包含的符号数）
cell N ID
（物理层小区标识）
参考资料
《36211-a00》 Internet
Contents
1
1.1 1.2
4
4.1 4.2 4.3
物理上行控制信道（Physical uplink control channel） ........................................... 11
物理上行控制信道的格式 ................................................................................................. 11 PUCCH 的用户复用 ........................................................................................................... 11 PUCCH 的物理映射 ........................................................................................................... 12
Modulation mapper Layer mapper
Transform precoder Precoding Transform precoder
Resource element mapper
SC-FDMA signal gen.
Scrambling
Modulation mapper
Resource element mapper
UL
RB
一个或者多个资源格（resource grid）表示。
min,UL UL max,UL N RB N RB N RB min,UL max,UL 6 and N RB 110 ） （ N RB
One uplink slot Tslot
UL N symb SC-FDMA symbols
2
2.1 2.2 2.3
时隙结构和物理资源（Slot structure and physical resource） ................................... 5
资源栅格（Resource grid） ................................................................................................. 5 资源粒子（Resource element） ........................................................................................... 6 资源块（Resource blocks） ................................................................................................. 7
LTE 物理上行信道精讲
前言
本文系《LTE 物理层精讲》3 篇系列文档中一篇，另外两篇文档分别为《LTE 物理下行 信道精讲》和《LTE 物理层过程精讲》。本系列文档，重在提升工程师的理论水平，从“知 其然”到“知起所以然”，为 LTE 工程师从“产品级工程师”走向“网络级工程师”，从 “应用型工程师”走向“系统级工程师”，提供切实的理论基础。本文并不直接针对技术业 务实施进行指导，却能大大升华工程师的技术水平。 本文以 3GPP 协议和相关 Internet 共享资料为参考，然后从一个学习者角度对相应内容 进行阐述，力求对整体逻辑编排、文字描述做到清晰简单。学习本文，读者可免去协议中众 多的细节，却又不失深度的掌握整个上行信道系统，大大提升学习效率。 由于作者水平有限，写作中不免错误之处，敬请指正。Email:tengyuan@
1 总体介绍（Overview）
1.1 物理信道
上行物理信道对应于一组资源粒子（RE），这些RE承载有来自上层的信息。这些信道包 括：Physical Uplink Shared Channel(PUSCH), Physical Uplink Control Channel(PUCCH), Physical Random Access Channel(PRACH).
SC-FDMA signal gen.
码字（Codewords）是指来自上层的业务流进行信道编码之后的数据。一个子帧中可以 传送2个codewords。 Scrambling： 在上行中，各UE使用各自专用扰码序列（与RNTI和小区ID相关）进行加扰，可以将干 扰信号随机化（UE间干扰，一个UE的发射信号对于另外一个UE来说，就是干扰信号）。 Modulation：
element (k , l ) 的关系为： nPRB
k RB N sc 。
3 物理上行共享信道（Physical uplink shared channel）
3.1 PUSCH 中的基带信号处理步骤
layers antenna ports
codewords
Scrambling
5
5.1 5.2
上行参考信号（Uplink reference signals） ............................................................... 13
解调参考信号（Demodulation） ...................................................................................... 13 Sounding 参考信号 ............................................................................................................. 14
1.2
物理信号
下行物理信号对应于一组资源粒子（RE），这些RE不承载来自上层的信息。这些信号
包括：Reference signal。
2 时隙结构和物理资源（ Slot structure and physical resource）
2.1 资源栅格（Resource grid）
UL 在每个时隙（slot）中传送的信号由 N RB * N sc 个子载波和 N sy m b 个SC-FDMA符号中的
l0
l
UL N symb
1
在每个时隙中SC-FDMA符号的数量取决于循环前缀（Cyclic Prefix）的长度，如下表： Configuration
RB N sc
UL N sy mb
Normal cyclic prefix Extended cyclic prefix
12 12
7 6
天线端口（Antenna port）概念：传输的逻辑端口，它可以对应一个或者多个实际的物 理天线。天线端口是从接收机角度来定义的，即，如果接收机区分来自不同空间位置的 信号，就需要定义多个天线端口；相反，如果接收机对来自不同空间位置（如多个物理 天线）的信号不加以区分（也就是说多个物理天线同时传输相同内容的数据，对于接受 者来看， 它不会去区分来自哪个或者哪几个物理天线， 而认为是一个逻辑天线端口发射 的数据），就只需定义一个天线端口。每个天线端口使用一个Resource grid用于传送参 考信号。 天线端口使用的参考信号就标识了这个天线端口。 上行各信道和参考信号使用 的天线端口配置如下：（注：天线端口可以配置为使用1个、2个、或者4个） Physical channel or signal Index ~ p Antenna port number p as a function of the number of antenna ports configured for the respective physical channel/signal 1 0 1 PUSCH 2 3 0 1 SRS 2 3 0 PUCCH 1 201 100 200 42 43 10 20 21 42 43 40 41 10 2 20 21 4 40 41
6
6.1 6.2
物理随机接入信道（Physical Random Access Channel） ....................................... 16
频率和时间结构 ................................................................................................................. 16 探针序列的生成 ................................................................................................................. 17
3
3.1 3.2
物理上行共享信道（Physical uplink shared channel） .............................................. 8
PUSCH 中的基带信号处理步骤 .......................................................................................... 8 PUSCH 中控制信令的传送................................................................................................ 10