LTE重要知识点总结1208.docx
- 文档编号:24572755
- 上传时间:2023-05-29
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:84.43KB
LTE重要知识点总结1208.docx
《LTE重要知识点总结1208.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《LTE重要知识点总结1208.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
LTE重要知识点总结1208
LTE总结
1.系统帧号(system frame number)
SFN位长为10bit,也就是取值从0-1023循环。
在PBCH的MIB广播中只广播前8位,剩下的两位根据该帧在PBCH40ms周期窗口的位置确定,第一个10ms帧为00,第二帧为01,第三帧为10,第四帧为11。
PBCH的40ms窗口手机可以通过盲检确定。
2.codeword-layer-rank-antenna port
codeword是经过信道编码和速率适配以后的数据码流。
在MIMO系统中,可以同时发送多个码流,所以可以有1,2甚至更多的codewords。
但是在现在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和信道矩阵的“秩”(rank)是一一对应的,信道矩阵的秩是由收发天线数量的最小值决定的。
例如4发2收天线,那么layer/rank=2;4发4收天线,layer/rank=4;codeword的数量和layer的数量可能不相等,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layermapper的数据再经过precoding矩阵对应到不同的antennaport发送。
3.层映射(layermapping)和预编码(precoding)
层映射(layermapping)和预编码(precoding)共同组成了LTE的MIMO部分。
其中层映射是把码字(codeword)映射到层(layer),预编码是把数据由层映射到天线端口,所以预编码又可以看做是天线端口映射。
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个和4个。
当层数是3的时候,映射到4个天线端口,不存在3个天线端口的情况。
LTE中的预编码指代的是一个广义的precoding,泛指所有在OFDM之前层映射之后所进行的将层映射到天线端口的操作,既包含传统的precoding(也就是空分复用,层数)1,可以是基于码本和非码本)也包含传统意义上的发送分集(SFBC、空时码之类的)。
单就协议而言,precoding包含transmitdiversity和spatialmultiplexinginanLTEsense,然后spatialmultiplexinginLTE包含CDD(cyclicdelaydiversity)和precoding(这个precoding是狭义的precoding,就是给发送向量乘一个预编码矩阵的操作)。
从原理上来讲,CDD是属于分集的(因为最后一个词是diversity),但是在LTE里边没有单纯的CDD,而是将大时延CDD与狭义precoding相结合使用,所以也把CDD包含在spatialmultiplexing的范畴里,这一点就和广义precoding一样容易引起歧义。
另一个概念是天线端口的概念,他与传统意义上的天线是不一样的。
个人对天线端口的理解就是一种导频(图谱)。
引用一篇参考文献里的表述如下“antennaportdefinedbythepresenceofanantennaportspecificreferencesignal”。
而天线就是实际的天线。
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}表示的是小区专用导频(cell-specific),分别对应4根发送天线,一般情况下,每个天线使用其中的一个导频图谱,也就是一个天线端口(我理解这也是为什么把导频叫做天线端口的原因~)。
p=4时表示的是MBSFN参考信号,与MBSFN传输相关联,具体MBSFN是什么我也不知道...p=5表示的是用户终端专用导频,(UE-specific),是用来做beamforming专用的。
码字个数最多为2(由接收器的天线数决定),对应的是一个TTI中产生的传输块的个数。
由于码字数量和发送天线数量不一致,需要将码字流映射到不同的发送天线上,因此需要使用层与预编码。
层映射与预编码实际上是“映射码字到发送天线”过程的两个的子过程。
对于LTE而言,已定义的配置包括1x1,2x2,3x2和4x2几种收发形式,层是针对码字而言的,它可以准确的说明TB流所占的的天线资源,如在2×2的分集中,一个TB流下发,该TB流被映射到两层,在2×2的复用中,两个TB流,那么每个TB流的层数为1,对于3×2的系统中,两个TB流下发,如果TB1的层数目为1,TB2的层数目为2,则说明了各个TB流的情况。
层是针对TB流而言的,预编码是针对天线口而言的。
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。
此过程在初始接入和切换中都会用到。
为了简化小区搜索过程,同步信道总是占用可用频谱的中间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。
这三个信号是P-SCH信号、S-SCH信号和下行参考信号(导频)。
一个同步信道由一个P-SCH信号和一个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的频域Zadoff-Chu序列。
每个P-SCH信号与物理层小区标识组内的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和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的时间同步和频率同步。
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和UL-SCH,除了透明MAC和随机接入响应)
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都是可变长度的。
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,但是对于最后一个子头部、固定长度的MAC控制信息单元以及填充位对应的子头部,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子头部的顺序跟MACSDU,MAC控制信息单元以及填充部分出现的顺序是相应的。
MAC控制信息单元处于任何MACSDU的前面。
填充部分一般放在MACPDU的最后面,不过如果只有一个字节或者两个字节的填充部分时,它就放在MACPDU的最前面。
填充部分的内容可以是任何值,因为接收方会直接忽略掉这里面的内容。
对于一个UE,每次一个传输块只能携带一个MACPDU,当然它也告诉我们,如果有两个传输块时,可以携带两个PDU(这就是当使用空间复用的传输方式时)。
图3.3.2-3:
具有头部、控制信息单元、SDUs以及填充部分的MACPDU例子
MAC头部是可变长的,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或者控制消息的长度,除了最后一个子头以及固定长度的控制消息对应的字头,每一个子头都有一个L域,它的长度由F域指示;
∙F:
如果SDU或者控制消息的长度大于128byte,那么设置F=1,否则设为0,通过F的值,我们就可以知道对应的L值的大小了,也就是知道这个内容(MACSDU或者控制消息单元的长度了);
∙E:
指示MAC头部是否有多个域,当E=1时,意味着接下来存在另外一组R/R/E/LCID域,如果是0,那么接下来就是payload了;
∙R:
预留比特位,设为“0”
6.SIB在mac层用的是什么LCID传输?
我们知道SIB的逻辑信道是BCCH,传输信道是通过DL-SCH传的,SIB的message依靠SI-RNTI(即FFFF)加以区分,但是在传sib的时候SRB都还没有建立,这时候当映射到MAC层的时候,它的LCID该怎么给那?
答:
BCCH的数据走的是TransparentMAC,没有普通的MACPDU格式,所以也没有LCID
7.LTE随机接入为什么分成reamblesGroupA 和reamblesGroupB
请问将随机接入Preamble分成A组和B组的目的是什么?
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:
“IftheuplinkmessagecontainingtheC-RNTIMACcontrolelementortheuplinkmessageincludingthe CCCHSDUhasnotyetbeentransmitted,theUEshall:
-ifRandomAccessPreamblesgroupBexistsandifthepotentialmessagesize(dataavailablefortransmissionplusMACheaderand,whererequired,MACcontrolelements)isgreaterthan
MESSAGE_SIZE_GROUP_AandifthepathlossislessthanPmax–PREAMBLE_
INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER–DELTA_PREAMBLE_MSG3–
messagePowerOffsetGroupB,then:
-selecttheRandomAccessPreamblesgroupB;
-else:
-selecttheRandomAccessPreamblesgroupA.”
那么我就知道了,当UE的所在路损比较小,而发送的Msg3消息比较大,大于MESSAGE_SIZE_GROUP_A,那么就会选择groupB,当然前提是有groupB存在。
因此groupB与A的存在就是用来传送不同大小的Msg3。
这个用在基于竞争的随机接入过程。
8.空间复用和传输分集有什么区别?
空间复用是为了提高传输数据数量;
传输分级是为了提高传输数据质量;
LTE的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。
分类的话可分为三大类:
发射分集(1,2),空间复用(3,4,5)和波束赋形(BF)(6,7)。
空间复用基于多码字的同时传输,即多个相互独立的数据流通过映射到不同的层,再由不同的天线发送出去。
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的可靠性,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中用的比较多的是SFBC编码。
也就是
传输分集
(2)用来提高信号传输的可靠性,主要是针对小区边缘用户,
3,4主要是针对小区中央的用户,提高峰值速率。
MU-MIMO是为了提高吞吐量,用于小区中的业务密集区。
6,7是用于增强小区覆盖,也是用于边缘用户。
不过6是针对FDD,7是针对TDD而已。
实际上6也可以归于4的一种特殊情况。
模式1是单发单收:
为的是支持传统的小区模式。
5k"V!
B5\!
{/V6k
模式2是发射分集:
目的是提高传输的有效性,所以当你的信道不好,或者是传输重要的控制信息的时候,一般都采用发射分集;
{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,是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。
空间复用分为两种,目的都是用于提高峰值速率。
只用于PDSCH
模式3的主要模式是开环空间复用,原理基于大循环延迟分集,只上报RI、CQI(码本是轮询的,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的主要模式是闭环环空间复用,用于低速场景,需要上报RI,CQI,PMI,原理是基于SVD分解(备用模式:
RI=1波束赋形)7Z;
模式5是MU-MIMO,大体思想是当两个用户的信道“正交”时,让它们使用共同的信道资源,提高小区的吞吐量
模式6与模式7都是波束赋形用途是提高接收信干噪比,增强小区的覆盖范围。
0x0h*L1@*A'}o4N5e'W%DMSCBSC移动通信论坛模式6是RI=1的预编码,就是模式4的备用模式,它与模式7不同之处在于它是基于码本的波束赋形。
模式7是通用波束赋形,基于上下行信道互异性之类的得出的基于非码本的的波束赋形。
!
K.z%b1g%n*[(H1DMSCBSC移动通信论坛模式8什么情况我也不太清楚,好像是双流波束赋形吧
9.TS 36.211中的时间单元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的CP,6个采样点为144的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中基本通信过程的理解——随机接入
从通俗的通信角度理解LTE中UE和eNB之间的通信流程:
Cellsearch
ENB一直处于开机状态,UE无论开机还是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,得到系统帧号和带宽信息,以及PHICH的配置等系统消息,具体步骤如下:
a)一般来说应该UE先对可能存在小区的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的中心频点;
b)然后在这个中心频点周围收PSS(1,6)和SSS(0,5),这两个信号和系统带宽没有限制,配置是固定的,而且信号本身以5ms为周期重复,并且是ZC序列,具有很强的相关性,因此可以直接检测并接收到,据此可以得到小区Id,同时得到小区定时的5ms边界;
c)5ms边界得到后,根据PBCH的时频位置,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是10ms的帧边界,并且可以根据PBCH的内容得到系统帧号和带宽信息,以及PHICH的配置;
d)至此,UE实现了和eNB的定时同步。
当获取了PBCH信息后,要获得更多的无线信道参数等还要接受其余的SIB信息,这些信息在PDSCH上发送:
a)接收PCFICH,此时该信道的时频资源就是固定已知的了,可以接收并解析得到PDCCH的symbol数目;
b)接收PHICH,根据PBCH中指示的配置信息接收PHICH;
c)在控制区域内,除去PCFICH和PHICH的其他CCE上,搜索PDCCH并做译码;
d)检测PDCCH的CRC中的RNTI,如果为SI-RNTI,则说明后面的PDSCH是一个SIB,于是接收PDSCH,译码后将SIB上报给高层协议栈;
e)不断接收SIB,HLS会判断接收的系统消息是否足够,如果足够则停止接收SIB
至此,小区搜索过程才差不多结束。
TS36.300-860p23
基于竞争的随机接入
TS36.213section6p15
TS36.30010.1.5p49
1.Sendpreamblesequence
physicalnon-synchronizationrandomaccessprocedure
physicalchannel:
PRACH
message:
preamblesequence
UE在PRACH上给ENB发送preamble序列
2.ENB给UE回复响应消息
AddresstoRA-RNTIonPDCCH
Randomaccessresponsegrant
Physicalchannel:
PDSCH
ENB向UE传输的信息至少包括以下内容:
RA-preambleidentifier,TimingAlignmentinformation,initialULgrantandassignmentofTemporaryC-RNTI。
理解:
RA-preambleidentifier指UE发送的preamble的标志符,通过这个标识符,手机知道有发给这个preamble的信息,而RA-RNTI用于给在某一时频位置发送preamble的手机用于监听RAR消息用的
TimingAlignmentinformation是时间提前量信息,因为空间的无线传输存在延迟,ENB计算出这个延迟量并告诉UE,以确定下一次发送数据的实际时间。
UL-grant:
授权UE在上行链路上传输信息,有这个信息UE才能进行下一步的RRC连接请求。
其中会给出UL-SCH可以传输的transportblock的大小,最小为56bits,MCS等信息,具体的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tempararyC-RNTI,这样当对应的UE收到后,检查到对应的ID属于自己的,那么竞争就消除了。
3.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的配置:
>applythedefaultphysicalchannelconfiguration
>applythedefaultsemi-persistentschedulingconfiguration
>applythedefaultMACmainconfiguration
>applytheCCCHconfiguration
>applythetimeAlignmentTimerCommon includedinSystemInformationBlockType2;
>starttimerT300;
>initiatetransmissionoftheRRCConnectionRequestmessageinaccordancewith
RRClayer产生RRCconnectionrequest并通过CCCH传输
CCCH->UL-SCH->PDSCH
获取UE-identity,要么由上层提供(S-TMSI),要么是randomvalue。
如果UE向当前小区的TA(跟踪区)注册了上层就可以提供S-TMSI
把estabilshmentclause设置的与上层一致
4.RRC连接应答(ENB—>UE)RRCconnectionsetup
UE接收ENB发送的radioResourceConfiguration等信息,建立相关的连接,进入RRCconnetction状态。
Actionaboutphysicallayer:
AddressedtotheTemporaryC-RNTIonPDCCH
如果UE检测到RAsuccess,但是还没有C-RNTI,就把temporaryC-RNTI升为C-RNTI,否则丢弃。
如果UE检测到RAsuccess,而且已经有C-RNTI,继续使用原来的C-RNTI。
5.RRCconnectionsetupcomplete(UE—>ENB)
RRC连接建立完成,UE向ENB表示接收到了连接的应答信息,应该是为了保证连接的可靠性的。
如果UE未成功接收到RRCconnectionsetup消息,ENB应该会重发。
不然RRCconnectionsetupcomplete就没有存在必要。
11.PDCP序号的作用
协议介绍上说:
PDCP在头压缩和加密后再加一个PDCP的SN,这个SN的作用是什么?
从UE的角度来看,如果一个下行无线承载的RLC实体是AM模式,那么当UE发生切换前,UE中与该承载相关联的PDCP实体先从源eNobeB收到一些PDCPSDU,切换后开始从目的eNobeB接收PDCPSDU(其中前面的一些是源eNobeB转给目的eNodeB的,并且有一些是源eNodeB已发给UE但尚未得到确认的),因此,UE的PDCP实体前后收到的PDCPSDU可能是乱序的,并且有重复的,而如何判断乱序和重复呢,就是通过PDCPSN。
总结一下:
对于AM模式,在切换时,PDCP的接收实体会利用PDCPSN进行重排序和重复检测。
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),包的顺序由RLC根据RLCHeader中的SN进行排序,RLC递交给PDCP时,PDCPPDU的顺序已经是顺序的了。
其实SN的作用就跟它的字面意思说那样,序号,就是能够保证顺序提交以及检测重复的包。
这个时候它实现了类似于RLC里面的排序行为。
因此如果在平时也使用这个模式的有点浪费,因此最好能够在做切换或者连接重建立的时候启用这个功能,那么这是做好的,有没有必要为了这个功能大大提高PDCP的复杂度呢?
12.LTE物理层几个基本概念的定义和相互关系
传输块(transportblock),码字(codeword),层映射(layermapping),传输层(transmissionlayer),阶(rank),和预编码(Precoding),天线端口(antennaport)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(Transportblock)
一个传输块就是包含MACPDU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(Ratematching)之后的独立传输块(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(Layermapping)
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(Transmissionlayer)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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- LTE 重要 知识点 总结 1208