LTE物理层总结(强烈推荐)

4、各子功能模块介绍4.1 信道编码4.1.1 信道编码综述4.1.1.1信道编码的作用、分类以及LTE中采用的信道编码（1）信道编码的作用：信道编码是为保证通信系统的传输可靠性，克服信道中的噪声和干扰而专门设计的一类抗干扰技术和方法。

（2）信道编码从功能上看有3类编码：a.仅具有差错功能的检错码，如循环冗余校验CRC码、自动请求重传ARQ等；b.具有自动纠正差错功能的纠错码，如循环码中的BCH、RS码及卷积码、级联码、Turbo码等；c.具有既能检错又能纠错功能的信道编码，最典型的是混合ARQ，又称为HARQ。

从结构和规律上分两类：a.线性码：监督关系方程是线性方程的信道编码称为线性码，目前大部分实用化的信道编码均属于线性码，如线性分组码、线性卷积码是经常采用的信道编码；b.非线性码：一切监督关系方程不满足线性规律的信道编码均称为非线性码。

（3）LTE中采用的信道编码信道编码有2种：Turbo 、咬尾卷积码。

（4）LTE中不同的物理信道都唯一的对应于Turbo 、咬尾卷积码中的一种，只要物理信道确定，则其编码方式唯一确定。

4.1.1.2 LTE中信道编码的一般流程物理信道从上层接收到的传输块TB（transport block），每个子帧最多传输一个TB，如图Figure 5.2.2-1其编码的步骤为：-TB添加CRC校验-码块分段及码块CRC校验添加-数据和控制信息的信道编码-速度匹配-码块级联-数据和控制信息复用-信道交织Figure 5.2.2-1: Transport channel processing说明：这是最复杂的编码流程、一般物理信道的编码流程都是它的简化版。

4.1.1.3 Tail Biting 卷积码和Turbo 编码是和物理信道一一对应关系Table 5.1.3-1: Usage of channel coding scheme and coding rate for TrCHsTrCH Coding scheme Coding rate UL-SCH Turbo coding1/3DL-SCH PCH MCH BCHTail biting convolutional coding 咬尾卷积码1/3Table 5.1.3-2: Usage of channel coding scheme and coding rate for control information4.1.2 TB 添加CRC 校验1. 作用：错误检测原理：它是利用除法及余数的原理来作错误侦测（Error Detecting ）的。

LTE物理层信道检测算法总结文档第一篇：LTE物理层信道检测算法总结文档信道均衡算法总结信道均衡技术研究的焦点主要集中在计算复杂度与误码性能的折中，即用最小的计算代价获得最优的检测效果。

为了恢复信号放送方的信息，接收端必须知道如下信息：1)信道的增益矩阵H。

2)加性高斯白噪声n。

信号接收信息Y可以表示：Y=Hx+n一、传统检测方法： 1.1、线性检测算法：线性检测思想：在MIMO系统的接收信号中，存在不同的发射天线间的信号的相互干扰。

相对于某一根发射天线的信号子流，其他天线上信号则看成干扰。

相对于某一根发射天线的信号子流，其他发射天线上信号则看成干扰，将接收信号乘以一个线性滤波矩阵，使得干扰信号从被检测信号中消除，这就是“干扰置零”的主要思想。

线性检测要求系统中的接收天线数N不小于发射天线数M，否则对于线性检测而言，即使在没有噪声的情况下也无法获得好的技术检测效果。

1.1.1 ZF算法线性迫零ZF算法是利用信道传输矩阵H的伪逆矩阵H+作为线性运算组合器来实现信号分离的一种检测算法。

迫零的译码算法就是找到一个加权矩阵W，使其满足以下关系：WiHj=1,i=jWiHj=0,i!=j其中Wi,Hj分别表示加权矩阵W的第i行与信道矩阵H的第j列(满足这个条件的加权矩阵就是H的伪逆矩阵H+)；ZF算法步骤如下：1)先根据上述原则得到并计算加权矩阵H+=(HHH)-1HH； 2)将加权矩阵左乘接收信号，式子变为H+r=s+H+n；3)直接利用公式S=Q(Hr)进行量化，从而对信号进行译码。

ZF算法把来自每个发送天线的信号当作希望得到的信号，而剩下的部分当作干扰，所以能够完全禁止各个之间的互扰。

1.1.2 MMSE算法为了改善ZF算法的性能，可以在设计滤波器矩阵的时候将噪声的影响考虑进去，这就是MMSE检测。

MMSE检测是通过滤波矩阵G的设计使得实际传输的信号和滤波输出信号之间均方误差MSE保持最小。

MMSE算法在一定程度上改善了迫零算法的性能，它是用一个新的矩阵HMMSE来代替迫零算法中的H.利用以下原则得到加权矩阵: +^+HMMSE=argmin(E{||HMMSEr-s||2})，其中E代表期望值。

LTE物理层关键技术及物理层传输方案汇总LTE（Long Term Evolution）是一种高速无线通信技术，它的物理层关键技术和传输方案为实现高速的无线通信提供了支持。

1. MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术：MIMO技术是LTE物理层的核心技术之一，它利用多个天线在发送和接收端同时传输和接收多个数据流，从而提高了系统的容量和数据传输速率。

LTE中使用了2x2 MIMO或4x4 MIMO技术，分别表示在发送和接收端使用2个或4个天线。

2. OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术：OFDM技术是LTE物理层的另一个重要技术，它将频域上的数据划分为多个子载波，每个子载波上都可以传输不同的数据。

这种分频复用的方式可以提高频谱效率和抗干扰能力。

3. RB（Resource Block）分配：在LTE中，物理资源被划分为一组资源块，每个资源块占据12个子载波和一个时隙。

RB分配是根据用户的需求和系统的负载情况进行动态分配，以最大化系统资源的利用效率。

4. HARQ（Hybrid Automatic Repeat Request）技术：HARQ技术是一种自动重传技术，用于提高数据传输的可靠性。

当接收端收到有错误的数据时，它可以向发送端发送一个重传请求，从而实现数据的可靠传输。

5. CQI（Channel Quality Indicator）反馈：CQI反馈是在LTE中用于评估信道质量的指标，它通过接收端测量信道的质量，并将评估结果发送给发送端。

根据CQI反馈，发送端可以选择适当的调制和编码方案，以最大化数据传输速率和系统容量。

6. TDD（Time Division Duplexing）和FDD（Frequency Division Duplexing）：TDD和FDD是两种不同的LTE物理层传输方案。

4.3.3 其他上下行信道的调制/解调处理4.4 传输预编码Transform precoding （DFT ）将数据依次作串并转换，变成并行的PUSCHSCM 点数据，再依次送入作PUSCHSCM 点的DFT变换。

这里指的传输预编码主要是做一个 DFT 变换，将数据变成频域数据。

The block of complex-valued symbols )1(),...,0(symb -M d d is divided into PUSCHsc symb M M sets, each corresponding to one SC-FDMA symbol. Transform precoding shall be applied according to1,...,01,...,0)(1)(PUSCH sc symb PUSCHsc 12PUSCHsc PUSCHscPUSCHsc PUSCH sc sc-=-=+⋅=+⋅∑-=-M M l M k ei M l d M k M l z M i M ikjπresulting in a block of complex-valued symbols)1(),...,0(symb -M z z . Thevariable RB scPUSCH RB PUSCH sc N M M ⋅=, where PUSCHRB M represents the bandwidth of the PUSCH in terms of resource blocks, and shall fulfilULRBPU SCH RB 532532N M ≤⋅⋅=ααα where 532,,ααα is a set of non-negative integers.输入：)1(),...,0(symb -M d d ，经过复值调制后的符号序列输出：DFT 后的symb M 点数据，以PUSCHSC M 点为一个并行单元4.5 层映射层映射和接下来的与编码过程都与MIMO 有关MIMO 技术是LTE 中采用的关键技术之一，在LTE 系统中，MIMO 传输方案大致可分为两大类：发送分集和空间复用。

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。

98407091、物理层综述1.01. 3G标准向4G演进的路线：TD-SCDMA：TD-SCDMA → TD-HSDPA → TD-HSUPA → TD-HSPA+ →LTE TDDWCDMA：GSM → GPRS → EDGE → WCDMA → HSDPA → HSUPA → HSPA+ → LTE FDDCDMA2000：CDMA → CDMA1X → CDMA2000 EV-DO Rev.0 → Rev.A →LTE FDDWIMAX:1.02. 什么是LTE？LTE项目是第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project,3Gpp）对通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunications System，UMTS）技术的长期演进(Long Term Evolution,LTE)，始于2004年3GPP的多伦多会议。

LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。

在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率。

改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。

1.03. LTE的需求指标主要需求指标包括：●支持1.25MHz-20MHz带宽；●峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps。

频谱效率达到3GPP R6的2-4倍；●提高小区边缘的比特率；●用户面延时：零负载（单用户、单数据流）、小ＩＰ分组条件下单向时延小于5ms；●控制面延时：从驻留状态转换到激活状态的延迟小于1OOms；●每个小区在5MHz带宽下最少支持200个用户；●用户吞吐量：下行每MHz平均用户吞吐量为R6HSDPA的３～４倍，上行每MHz平均用户吞吐量为R6HSDPA的２～３倍●支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作；●支持增强型的广播多播业务；●降低建网成本，实现从R6的低成本演进；●实现合理的终端复杂度、成本和耗电；●支持增强的IMS（IP多媒体子系统）和核心网；●追求后向兼容，但应该仔细考虑性能改进和向后兼容之间的平衡；●取消CS（电路交换）域，CS域业务在PS（包交换）域实现，如采用VoIP；●对低速移动优化系统，同时支持高速移动；●以尽可能相似的技术同时支持成对（paired）和非成对（unpaired）频段；●尽可能支持简单的临频共存。

一、LTE物理层概述——为了支持灵活的应用，LTE支持6种不同的系统带宽：从1.4MHz到最大20MHz。

此系统带宽是指每个LTE载波占用的频谱资源，一般考虑邻频干扰以及滤波器的非理想特性，需要预留一定的保障带宽。

LTE RAN4根据定义了不同系统带宽可用的PRB数为6～100，如表所示。

从物理层来看，为了保持与RAN4射频定义的独立性，仅从PRB的个数体现支持的带宽，根据频谱资源分配，物理层标准可以支持最大达110PRB的任意带宽。

如图给出了信道带和带宽内RB配置之间的关系示意图。

信道也称为射频载波，载波宽度等于信道带宽。

实际发射宽度是可配置的，最大发射带宽小于信道带宽，在其两边留有保护频率，用于发射信号功率滚降，从而可以在信道带宽边缘满足带外辐射限值的要求。

——在蜂窝移动通信系统中，根据发送信号双工方式不同，可以分为TDD（Time Division Duplex）和FDD（Frequency Division Duplex）两种双工方式，其中，FDD双工方式可进一步分为全双工FDD（Full-Duplex FDD）和半双工FDD（HD-FDD，Half-Duplex FDD）。

TDD双工方式采用非对称频谱（Unpaired Spectrum）资源配置，而FDD双工采用成对频谱（Paired Spectrum）资源配置对于TDD双工方式的蜂窝系统，上下行传输信号在同一频带内，通过将信号调度到不同时间段，采用非连续方式发送，并设置一定的时间间隔方式以避免上下行信号间干扰。

FDD双工方式，其上下行传输信号在不同的频带内，采用连续发射方式发送信号，并在上下行信号间设置一定频带间隔方式以避免相互间干扰在LTE中考虑支持半双工FDD方式，H-FDD是相对于现有的FDD（全双工FDD）而言的另一种双工方式。

在半双工FDD中，基站仍然采用全双工FDD方式，终端的发送和接收信号虽然分别在不同的频带上传输，采用成对频谱，但其接收和发送信号不能够同时进行。

LTE物理层总结目录1、物理层综述 ................................................................................................................. 错误!未定义书签。

1.01. 3G标准向4G演进的路线：............................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.02. 什么是LONG TERM？..................................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.03. LONG TERM的需求指标 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。

1.04 .与LONG TERM物理层相关的协议编号及内容....................................................................................... 错误!未定义书签。

1.05 LONG TERM一共有几层？各自的功能是什么？.................................................................................... 错误!未定义书签。