LTE重要知识点总结.docx
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LTE重要知识点总结.docx
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LTE重要知识点总结
LTE总结
1、系统帧号(system frame number)
SFN位长为10bit,也就就就是取值从0-1023循环。
在PBCH得MIB广播中只广播前8位,剩下得两位根据该帧在PBCH40ms周期窗口得位置确定,第一个10ms帧为00,第二帧为01,第三帧为10,第四帧为11。
PBCH得40ms窗口手机可以通过盲检确定。
2、codeword-layer-rank-antenna port
codeword就就是经过信道编码与速率适配以后得数据码流。
在MIMO系统中,可以同时发送多个码流,所以可以有1,2甚至更多得codewords。
但就就是在现在LTE系统中,一个TTI最多只能同时接收与发送2个TB,所以最多2个codewords;
layer与信道矩阵得“秩”(rank)就就是一一对应得,信道矩阵得秩就就是由收发天线数量得最小值决定得。
例如4发2收天线,那么layer/rank=2;4发4收天线,layer/rank=4;codeword得数量与layer得数量可能不相等,所以需要一个layermapper把codeword流转换到layer上(串并转换);一根天线对应一个layer,经过layer mapper得数据再经过precoding矩阵对应到不同得antennaport发送。
3、层映射(layermapping)与预编码(precoding)
层映射(layermapping)与预编码(precoding)共同组成了LTE得MIMO部分。
其中层映射就就是把码字(codeword)映射到层(layer),预编码就就是把数据由层映射到天线端口,所以预编码又可以瞧做就就是天线端口映射。
码字可以有1路也可以有两路,层可以有1,2,3,4层,天线端口可以有1个,2个与4个。
当层数就就是3得时候,映射到4个天线端口,不存在3个天线端口得情况。
LTE中得预编码指代得就就是一个广义得precoding,泛指所有在OFDM之前层映射之后所进行得将层映射到天线端口得操作,既包含传统得precoding(也就就就是空分复用,层数)1,可以就就是基于码本与非码本)也包含传统意义上得发送分集(SFBC、空时码之类得)。
单就协议而言,precoding包含transmitdiversity与spatialmultiplexinginan LTEsense,然后spatialmultiplexing in LTE包含CDD(cyclic delaydiversity)与precoding(这个precoding就就是狭义得precoding,就就就是给发送向量乘一个预编码矩阵得操作)。
从原理上来讲,CDD就就是属于分集得(因为最后一个词就就是diversity),但就就是在LTE里边没有单纯得CDD,而就就是将大时延CDD与狭义precoding相结合使用,所以也把CDD包含在spatialmultiplexing得范畴里,这一点就与广义precoding一样容易引起歧义。
另一个概念就就是天线端口得概念,她与传统意义上得天线就就是不一样得。
个人对天线端口得理解就就就是一种导频(图谱)。
引用一篇参考文献里得表述如下“antenna portdefinedby thepresence ofanantennaport specificreferencesignal”。
而天线就就就是实际得天线。
LTE最大支持基站4根天线,6个天线端口(p={0,1,2,3,4,5}),其中p={0,1,2,3}表示得就就是小区专用导频(cell-specific),分别对应4根发送天线,一般情况下,每个天线使用其中得一个导频图谱,也就就就是一个天线端口(我理解这也就就是为什么把导频叫做天线端口得原因~)。
p=4时表示得就就是MBSFN参考信号,与MBSFN传输相关联,具体MBSFN就就是什么我也不知道、、、p=5表示得就就是用户终端专用导频,(UE-specific),就就是用来做beamforming专用得。
码字个数最多为2(由接收器得天线数决定),对应得就就是一个TTI中产生得传输块得个数。
由于码字数量与发送天线数量不一致,需要将码字流映射到不同得发送天线上,因此需要使用层与预编码。
层映射与预编码实际上就就是“映射码字到发送天线”过程得两个得子过程。
对于LTE而言,已定义得配置包括1x1,2 x2,3x2 与 4x2几种收发形式,层就就是针对码字而言得,它可以准确得说明TB流所占得得天线资源,如在2×2得分集中,一个TB流下发,该TB流被映射到两层,在2×2得复用中,两个TB流,那么每个TB流得层数为1,对于3×2得系统中,两个TB流下发,如果TB1得层数目为1,TB2得层数目为2,则说明了各个TB流得情况。
层就就是针对TB流而言得,预编码就就是针对天线口而言得。
4、LTE小区搜索过程
UE使用小区搜索过程识别并获得小区下行同步,从而可以读取小区广播信息。
此过程在初始接入与切换中都会用到。
为了简化小区搜索过程,同步信道总就就是占用可用频谱得中间63个子载波。
不论小区分配了多少带宽,UE只需处理这63个子载波。
UE通过获取三个物理信号完成小区搜索。
这三个信号就就是P-SCH信号、S-SCH信号与下行参考信号(导频)。
一个同步信道由一个P-SCH信号与一个S-SCH信号组成。
同步信道每个帧发送两次。
规范定义了3个P-SCH信号,使用长度为62得频域Zadoff-Chu序列。
每个P-SCH信号与物理层小区标识组内得一个物理层小区标识对应。
S-SCH信号有168种组合,与168个物理层小区标识组对应。
故在获得了P-SCH与S-SCH信号后UE可以确定当前小区标识(小区ID)。
下行参考信号用于更精确得时间同步与频率同步。
完成小区搜索后UE可获得时间/频率同步,小区ID识别,CP长度检测、
5、MACPDU(DL-SCH与UL-SCH,除了透明MAC与随机接入响应)
MACPDU具有一个头部,零个或多个SDU,零个或多个控制单元,可能还有填充位。
MAC头部与MACSDU都就就是可变长度得。
一个MACPDU头部,MACPDU头部可能有一个或多个子头部(subheader),每一个对应一个SDU、控制信息单元(controlelement)或者填充位。
一个普通MACPDU子头部由六个域(R/R/E/LCID/F/L)组成,但就就是对于最后一个子头部、固定长度得MAC控制信息单元以及填充位对应得子头部,它们只包含四个域(R/R/E/LCID)
图3、3、2-1:
R/R/E/LCID/F/LMAC子头部
图3、3、2-2:
R/R/E/LCIDMAC子头部
MACPDU子头部得顺序跟MACSDU,MAC控制信息单元以及填充部分出现得顺序就就是相应得。
MAC控制信息单元处于任何MACSDU得前面。
填充部分一般放在MACPDU得最后面,不过如果只有一个字节或者两个字节得填充部分时,它就放在MACPDU得最前面。
填充部分得内容可以就就是任何值,因为接收方会直接忽略掉这里面得内容。
对于一个UE,每次一个传输块只能携带一个MAC PDU,当然它也告诉我们,如果有两个传输块时,可以携带两个PDU(这就就就是当使用空间复用得传输方式时)。
图3、3、2-3:
具有头部、控制信息单元、SDUs以及填充部分得MACPDU例子
MAC头部就就是可变长得,它包含以下参数:
∙LCID:
用于指示逻辑信道、控制消息类型或者填充域;
∙L:
指示SDU或者控制消息得长度,除了最后一个子头以及固定长度得控制消息对应得字头,每一个子头都有一个L域,它得长度由F域指示;
∙F:
如果SDU或者控制消息得长度大于128byte,那么设置F=1,否则设为0,通过F得值,我们就可以知道对应得L值得大小了,也就就就是知道这个内容(MACSDU或者控制消息单元得长度了);
∙E:
指示MAC头部就就是否有多个域,当E=1时,意味着接下来存在另外一组R/R/E/LCID域,如果就就是0,那么接下来就就就是payload了;
∙R:
预留比特位,设为“0”
6、SIB在mac层用得就就是什么LCID传输?
我们知道SIB得逻辑信道就就是BCCH, 传输信道就就是通过DL-SCH传得,SIB得message依靠SI-RNTI(即FFFF)加以区分,但就就是在传sib得时候SRB都还没有建立,这时候当映射到MAC层得时候,它得LCID该怎么给那?
答:
BCCH得数据走得就就是TransparentMAC,没有普通得MAC PDU格式,所以也没有LCID
7、LTE随机接入为什么分成reamblesGroupA 与reamblesGroupB
ﻩ请问将随机接入Preamble分成A组与B组得目得就就是什么?
根据什么原则将64个Preaml分成两个组呢?
36、321里面关于随机接入资源选择部分有这么一段描述:
“Iftheuplinkmessage containingtheC-RNTIMACcontrolelementortheuplinkmessageincluding the CCCHSDU hasnot yetbeentransmitted,theUEshall:
ﻫ-ifRandomAccessPreamblesgroupB existsandifthe potential messagesize(dataavailablefortransmissionplusMACheaderand,whererequired,MACcontrolelements)is greaterthan
MESSAGE_SIZE_GROUP_Aandif the pathloss islessthanPmax– PREAMBLE_ﻫINITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER– DELTA_PREAMBLE_MSG3 –ﻫmessagePowerOffsetGroupB,then:
ﻫ -selecttheRandomAccess Preambles group B;
-else:
-select theRandomAccessPreambles groupA、”
那么我就知道了,当UE得所在路损比较小,而发送得Msg3消息比较大,大于MESSAGE_SIZE_GROUP_A,那么就会选择groupB,当然前提就就是有groupB存在。
因此groupB与A得存在就就就是用来传送不同大小得Msg3。
这个用在基于竞争得随机接入过程。
8、空间复用与传输分集有什么区别?
空间复用就就是为了提高传输数据数量;
传输分级就就是为了提高传输数据质量;
LTE得MIMO模式协议中共定义了7种:
1、单天线端口,端口0;
2、发射分集;
3、开环空间复用;
4、闭环空间复用;
5、多用户MIMO(MU-MIMO);
6、闭环RANK=1预编码;
7、单天线端口,端口=5、
共7种。
分类得话可分为三大类:
发射分集(1,2),空间复用(3,4,5)与波束赋形(BF)(6,7)。
空间复用基于多码字得同时传输,即多个相互独立得数据流通过映射到不同得层,再由不同得天线发送出去。
码字数量与天线数量未必一致。
(当然天线数量>=码字数量)。
传输分集主要用于提高信号传输得可靠性,例如采用空时编码(STC)、循环延时分集(CDD)及天线切换分集等,LTE中用得比较多得就就是SFBC编码。
也就就就是
传输分集(2)用来提高信号传输得可靠性,主要就就是针对小区边缘用户,
3,4主要就就是针对小区中央得用户,提高峰值速率。
MU-MIMO就就是为了提高吞吐量,用于小区中得业务密集区。
6,7就就是用于增强小区覆盖,也就就是用于边缘用户。
不过6就就是针对FDD,7就就是针对TDD而已。
实际上6也可以归于4得一种特殊情况。
模式1就就是单发单收:
为得就就是支持传统得小区模式。
5k"V!
B5\!
{/V6kﻫ模式2就就是发射分集:
目得就就是提高传输得有效性,所以当您得信道不好,或者就就是传输重要得控制信息得时候,一般都采用发射分集;ﻫ,{9yK-_%I*Z0u3S/xmscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员,超过50万份GSM/3G等通信技术资料,就就是国内领先专注于通信技术与通信人生活得社区。
空间复用分为两种,目得都就就是用于提高峰值速率。
只用于PDSCH
模式3得主要模式就就是开环空间复用,原理基于大循环延迟分集,只上报RI、CQI(码本就就是轮询得,不上报PMI),更加稳健,用于高速场景(备用模式:
RI=1时,发射分集)
模式4得主要模式就就是闭环环空间复用,用于低速场景,需要上报RI,CQI,PMI,原理就就是基于SVD分解(备用模式:
RI=1波束赋形)7Z;
模式5就就是MU-MIMO,大体思想就就是当两个用户得信道“正交”时,让它们使用共同得信道资源,提高小区得吞吐量
模式6与模式7都就就是波束赋形用途就就是提高接收信干噪比,增强小区得覆盖范围。
ﻫ0x0h*L1*A'}o4N5e'W%DMSCBSC 移动通信论坛模式6就就是RI=1得预编码,就就就是模式4得备用模式,它与模式7不同之处在于它就就是基于码本得波束赋形。
模式7就就是通用波束赋形,基于上下行信道互异性之类得得出得基于非码本得得波束赋形。
ﻫ!
K、z%b1g%n*[(H1DMSCBSC移动通信论坛模式8什么情况我也不太清楚,好像就就是双流波束赋形吧
9、TS 36、211中得时间单元Ts与符号长度
Ts表示采样周期,即采样一次所用时间或采样时间间隔,1个subframe为1ms,1个slot包含7个OFDM符号,一个采样点为160得CP,6个采样点为144得CP。
其中一个OFDM符号采样点为2048(20M带宽)那么:
Ts=0、5ms/(2048*7+160+144*6)=1/30720(ms)
10、LTE中基本通信过程得理解——随机接入
从通俗得通信角度理解LTE中UE与eNB之间得通信流程:
ﻫCellsearch
ENB一直处于开机状态,UE无论开机还就就是mobility(移动),都通过小区搜索(cellsearch)实现时、频同步,同时获得cellPHYID。
然后读PBCH,得到系统帧号与带宽信息,以及PHICH得配置等系统消息,具体步骤如下:
a)一般来说应该UE先对可能存在小区得频率范围内测量小区信号强度RSSI,据此找到一个可能存在小区得中心频点;
b) 然后在这个中心频点周围收PSS(1,6)与SSS(0,5),这两个信号与系统带宽没有限制,配置就就是固定得,而且信号本身以5ms为周期重复,并且就就是ZC序列,具有很强得相关性,因此可以直接检测并接收到,据此可以得到小区Id,同时得到小区定时得5ms边界;ﻫ c)5ms边界得到后,根据PBCH得时频位置,使用滑窗方法盲检测,一旦发现crc校验结果正确,则说明当前滑动窗就就就是10ms得帧边界,并且可以根据PBCH得内容得到系统帧号与带宽信息,以及PHICH得配置;
d)至此,UE实现了与eNB得定时同步。
当获取了PBCH信息后,要获得更多得无线信道参数等还要接受其余得SIB信息,这些信息在PDSCH上发送:
a)接收PCFICH,此时该信道得时频资源就就就是固定已知得了,可以接收并解析得到PDCCH得symbol数目;ﻫ b)接收PHICH,根据PBCH中指示得配置信息接收PHICH;ﻫ c)在控制区域内,除去PCFICH与PHICH得其她CCE上,搜索PDCCH并做译码;
d) 检测PDCCH得CRC中得RNTI,如果为SI-RNTI,则说明后面得PDSCH就就是一个SIB,于就就是接收PDSCH,译码后将SIB上报给高层协议栈;
e)不断接收SIB,HLS会判断接收得系统消息就就是否足够,如果足够则停止接收SIBﻫ至此,小区搜索过程才差不多结束。
TS36、300-860p23ﻫ基于竞争得随机接入ﻫTS36、213 section6p15
TS36、300 10、1、5p49
ﻫ1、Sendpreamblesequence
physicalnon-synchronizationrandom accessprocedureﻫphysicalchannel:
PRACH
message:
preamblesequence
UE在PRACH上给ENB发送preamble序列ﻫﻫ2、ENB给UE回复响应消息ﻫAddressto RA-RNTIonPDCCH
Randomaccessresponsegrant
Physicalchannel:
PDSCHﻫENB向UE传输得信息至少包括以下内容:
RA-preambleidentifier, TimingAlignmentinformation,initialULgrantandassignmentofTemporaryC-RNTI。
理解:
RA-preambleidentifier指UE 发送得preamble得标志符,通过这个标识符,手机知道有发给这个preamble得信息,而RA-RNTI用于给在某一时频位置发送preamble得手机用于监听RAR消息用得
TimingAlignmentinformation就就是时间提前量信息,因为空间得无线传输存在延迟,ENB计算出这个延迟量并告诉UE,以确定下一次发送数据得实际时间。
ﻫUL-grant:
授权UE在上行链路上传输信息,有这个信息UE才能进行下一步得RRC连接请求。
其中会给出UL-SCH可以传输得transportblock得大小,最小为56bits,MCS等信息,具体得ULgrant在物理层协议213里给出。
期间可能存在冲突,同一PRACH资源上多个UE发生同一个preamble,这就就是需要竞争消除,UE在MSG3上发生竞争消除ID,基站接收到MSG3后,把竞争消除ID缓存起来,然后携带在MSG4里,发送到temparary C-RNTI,这样当对应得UE收到后,检查到对应得ID属于自己得,那么竞争就消除了。
ﻫﻫ3、RRC连接请求(UE—>ENB)RRCconnectionrequest
在进行RRC连接请求以前先完成一些基本得配置:
ﻫ>apply thedefault physicalchannelconfiguration
>applythedefaultsemi-persistent scheduling configurationﻫ>applythedefaultMACmainconfiguration
> applytheCCCHconfiguration
>applythe timeAlignmentTimermon includedin SystemInformationBlockType2;
> starttimer T300;
> initiatetransmission of theRRCConnectionRequestmessageinaccordancewith
ﻫRRClayer产生RRCconnection request并通过CCCH传输
CCCH -> UL-SCH->PDSCH
获取UE-identity,要么由上层提供(S-TMSI),要么就就是randomvalue。
如果UE向当前小区得TA(跟踪区)注册了上层就可以提供S-TMSIﻫ 把estabilshmentclause设置得与上层一致
ﻫ4、RRC连接应答(ENB—>UE)RRCconnectionsetup
UE接收ENB发送得radioResourceConfiguration等信息,建立相关得连接,进入RRCconnetction状态。
Actionaboutphysical layer:
ﻫAddressedtotheTemporary C-RNTIonPDCCHﻫ如果UE检测到RAsuccess,但就就是还没有C-RNTI,就把temporary C-RNTI升为C-RNTI,否则丢弃。
如果UE检测到RAsuccess,而且已经有C-RNTI,继续使用原来得C-RNTI。
ﻫ5、RRCconnectionsetupplete(UE—>ENB)
RRC连接建立完成,UE向ENB表示接收到了连接得应答信息,应该就就是为了保证连接得可靠性得。
如果UE未成功接收到RRC connectionsetup消息,ENB应该会重发。
不然RRCconnectionsetupplete就没有存在必要。
11、 PDCP序号得作用
协议介绍上说:
PDCP在头压缩与加密后再加一个PDCP得SN,这个SN得作用就就是什么?
从UE得角度来瞧,如果一个下行无线承载得RLC实体就就是AM模式,那么当UE发生切换前,UE中与该承载相关联得PDCP实体先从源eNobeB收到一些PDCPSDU,切换后开始从目得eNobeB接收PDCPSDU(其中前面得一些就就是源eNobeB转给目得eNodeB得,并且有一些就就是源eNodeB已发给UE但尚未得到确认得),因此,UE得PDCP实体前后收到得PDCPSDU可能就就是乱序得,并且有重复得,而如何判断乱序与重复呢,就就就是通过PDCPSN。
ﻫﻫ总结一下:
对于AM模式,在切换时,PDCP得接收实体会利用PDCPSN进行重排序与重复检测。
ﻫ对于一般工作模式下(即未切换时),产生乱序时(由于进行ARQ操作),包得顺序由RLC根据RLCHeader中得SN进行排序,RLC递交给PDCP时,PDCPPDU得顺序已经就就是顺序得了。
其实SN得作用就跟它得字面意思说那样,序号,就就就是能够保证顺序提交以及检测重复得包。
这个时候它实现了类似于RLC里面得排序行为。
因此如果在平时也使用这个模式得有点浪费,因此最好能够在做切换或者连接重建立得时候启用这个功能,那么这就就是做好得,有没有必要为了这个功能大大提高PDCP得复杂度呢?
12、LTE物理层几个基本概念得定义与相互关系
传输块(transportblock),码字(codeword),层映射(layer mapping),传输层(transmissionlayer),阶(rank), 与预编码(Precoding),天线端口(antennaport)就就是LTE物理层得几个基本概念,搞清楚这几个概念得定义与相互关系才能透彻理解LTE多天线技术与调度算法。
传输块(Transportblock)
一个传输块就就就是包含MACPDU得一个数据块,这个数据块会在一个TTI上传输,也就就是HARQ重传得单位。
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)
一个码字就就就是在一个TTI上发送得包含了CRC位并经过了编码(Encoding)与速率匹配(Ratematching)之后得独立传输块(transportblock)。
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)与调制(Modulati
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