H3G奥地利决策层谋划对网络进行现代化改造，寻求一种新技术以实现网络性能的大幅提升并平滑向未来4G网络演进。
BASE是荷兰KPN的全资子公司，而BASE是比利时最好的运营商之一，拥有410万用户以及一系列品牌，如JIM Mobile、Ay Yildiz和BASE等。
据WIPO（世界知识产权组织）最新的报告，中兴通讯凭借2309件专利位居全球PCT专利申请第二，年中兴通讯连续两年蝉联第一。
全球知名咨询公司IHS的报告显示，2013年，中兴通讯LTE全球增速最快，全年LTE发货占全球近20%，中兴通讯跻身全球前三LTE设备供应商。
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LTE用户面延时和控制面延时怎么理解
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• LTE同频切换时候，RRC重配置信令里出现了两个不同的A3-Offset设置
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Security Level:LTE原理HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential了解LTE产生的背景及网络架构 掌握LTE物理层和物
理层的基本过程 了解LTE空口关键技术HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 2Charter 1 LTE背景介绍Charter 2 LTE网络架构及协议栈介绍 Charter 3 LTE物理层结构介绍 Charter 4 LTE层2结构介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 3Charter 1 LTE背景介绍1.1 LTE的概念 1.2 LTE设计目标 1.3 LTE的关键技术介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 4什么是LTE，为什么需要LTE?什么是LTE？?长期演进LTE (Long Term Evolution) 是3GPP主导的无线通信技术的演进 LTE与SAE是3GPP当年的两大演进计划， LTE负责无线空口技术演进，SAE (System Architecture Evolution)负责整个 网络架构的演进?E-UTRAN: Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，LTE的接入网 EPC： Evolved Package Core，LTE的核心 网 EPS： Evolved Packet System，演进的分 组系统 狭义来讲： LTE=E-UTRAN, SAE = EPC EPS = E-UTRAN + EPC（概念难严格区分，理解就好）?为什么需要LTE？?保持 3GPP与WIMAX/3GPP2的竞争优势?顺应宽带移动数据业务的发展需要?移动通信数据化，宽带化，IP化 高吞吐率 = 高频谱效率 + 大带宽 低时延 = 扁平化的网络架构??HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 5LTE设计目标?带宽灵活配置：支持1.25MHz-20MHz带宽?实际支持1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10Mhz, 15Mhz, 20MHz 实际实现峰值速率比目标高?峰值速率(20MHz带宽）：下行100Mbps，上行50Mbps?? ?控制面时延小于100ms，用户面时延(单向)小于5ms 能为速度&350km/h的用户提供100kbps的接入服务?? ? ?支持增强型MBMS（E-MBMS）取消CS域，CS域业务在PS域实现，如VOIP 支持与现有3GPP和非3GPP系统的互操作 系统结构简单化，低成本建网3GPP的目标是打造新一代无线通信系统，超越现有无线接入能力，全面支撑 高性能数据业务的，“确保在未来10年内领先”。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 6LTE关键组网技术与物理层关键技术关键组网技术HetNet （异构网） Relay CA描述标准化的PICO/FEMTO特性，提升系统容量的同时，更利于互联互通 无线中继技术，更灵活的网络覆盖方案 Carrier Aggregation，载波聚合技术使得系统可以支持更大的系统带宽，实现更好的用 户高速业务体验关键物理层技术OFDMA & SC-FDMA MIMO & Beamforming HARQ AMC ICIC& Comp 更好地支持更大系统带宽 小区覆盖与容量增益的最重要来源 更鲁棒的链路性能描述Adaptive Modulation and Coding，充分利用信道质量，引入高阶调制，提升小区容量 Inter-Cell-Interference-Coordination， 更好的同频干扰控制性能与覆盖提升FSSPower control Semi-persistent TTI bundlingFrequency Selective Scheduling，更好提升覆盖/容量性能更鲁棒的链路性能 节省下行VOIP调度的信令开销，提高VOIP容量 上行覆盖增强 Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.LTE关键技术OverviewMIMO64QAMLTEOFDMAS ys te m B a n d w id th S u b-c a rrie rsSC-FDMAS ys te m B a n d w id thS in g le C a rrie r S u b-fra m eS u b-fra m eF re q u e n c yF re q u e n c yT im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 1T im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 1 T im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 2T im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 2T im eT im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 3T im eT im e fre q u e n c y res o u rc e fo r U s er 30HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 8传统多载波R/N b/s QAM QAMfilterd 0(t) d 1(t) d N-1(t) f0 RF f1 fN-1 D(t)TransmitterR/N b/sfilterR/N b/sQAMfilterBandlimited signalsf0f1f2filter f0 filter f1QAM f0 QAM f1ReceiverRFfilter f N-1QAM fN-1 Page 9HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialOFDM基本概念OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing?传统多载波的缺陷? ?Requires filter bankSpectrally inefficient? ?OFDM 通过子载波交叠的方式提升频谱效率 正交性通过以下方式实现：f n ? f o ? n?f , ?f ? N Tuf0 DfHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.f1f2f3f4fHuawei ConfidentialPage 10OFDM符号的调制OFDM调制利用IFFT/FFT代替传统多载波的逐个载波调制解调QAM modulator. . .ej? 0tQAM modulator?s (t )Tu ?1 ?f?1 15 KHz? 66 . 7 ? s. . .QAM modulatorej? n tSymbol rate = 1/ symbols/secTusej ? N ? 1t? n ? ? n ?12?( m + 1 )T u? ?f ,n ? [ 0 , N ? 1]m Tutim ea (m N + 0 ) a (m N + 1 ) a (m N + 2 ) m Tutim e( m + 1 )T ufrequency. . .IF F Ts m (0 ), s m (1 ), s m (2 ), … , s m ( N -1 )sma ( m N + N -1 )HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 11OFDM保护间隔? ? ?保护间隔(Guard Interval)用于消除OFDM符号间的ISI (Inter-Symbol Interference) 保护间隔要大于信道的时延扩展 一般在保护间隔时间内填充Cyclic Prefix（CP，循环前缀），以保证子载波间的正交性O FD M sym bol smP r e fix le n g t h U s e f u l O F D M s y m b o l d u r a tio ncopyHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 12OFDM系统的主要优点?频谱利用率高?传统FDM是用滤波器把整个频带分割成互不重叠的子载波，子载波之间的保护频带很宽，OFDM允许子载波频谱交叠，从而提高频谱利用效率。?可利用FFT实现调制解调?OFDM用IFFT和FFT实现信号的调制与解调，目前FFT易于用DSP或FPGA实现，比之用传统的滤波器实现容易，体积小。?减小ISI?OFDM把高速串行数据变成低速并行数据传输，增加每个符号的周期长度，从而有效对抗无线信道的时延扩展，减小ISI。?受频率选择性衰落影响小? ?单个子载波信道是平坦的，而整个系统带宽是呈现频率选择性 由于无线信道的频率选择性衰落，不可能所有的子载波都处于比较深的衰落中，因此可以通过动态比特分配和动态子信道分配，充分利用信噪比高的子信道，提高系统性能。?抵抗窄带干扰?OFDM通过把高速串行数据映射到并行的多个子载波上，窄带干扰只能影响一部分子载波，接收端可以通过纠错译码恢复干扰引起的错误 。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialOFDM系统的主要缺点?对频率偏差敏感?OFDM的子载波互相交叠，只有保证接收端精确的频率取样才能避免子载波间干扰。无线终端移动引起的Doppler频移也会使接收端发生频率偏 移，接收端本地振荡器与发射端的频率偏差也是一种频率偏移。频率偏 移会引起子载波间干扰（ICI），对频率偏移敏感是OFDM的缺点之一。?较高的峰均比（PAPR）?OFDM发送端输出信号是多个子载波相加的结果，目前应用的子载波数 量从几十个到几千个，如果各个子载波同相位，相加后就会出现很大的 幅值，即调制信号的动态范围很大，这对后级RF功率放大器提出了很高 的要求。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage14OFDMAS y s te m B a n d w id th S u b -c a rrie rsT T I： 1 m sF re q u e n c yT im e fre q u e n c y r e s o u r c e fo r U s e r 1 T im e fre q u e n c y r e s o u r c e fo r U s e r 2T im eS u b -b a n d ： 1 2 S u b -c a rrie rsT im e fre q u e n c y r e s o u r c e fo r U s e r 3LTE下行采用OFDMA多址技术，不同用户可以根据需要灵活地分配不同的时频资源HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 15SC-FDMALTE上行采用SC-FDMA多址技术，即所谓的单载波FDMA技术?? ?相比OFDMA，SC-FDMA降低了PAPR，降低终端的复杂度从而降低成本，延长待机时间SC-FDMA采用频域实现的方式：DFT-S-OFDM（下图） 相比OFDMA，SC-FDMA多了一个DFT运算?这个DFT运算使得进行OFDM调制前的所有频域星座点都是UE所有发送数据的线性关系，相比频域星座点由独立的数据决定，降低了PAPRC o d ed sym b o l ra te= RDFTN T X sym b o lsS u b -c a rrie r M a p p in gIF F TCP in s e rtio nS ize -N T XS ize -N F F T实际上DFT-S-OFDM可以认为是一种特殊的多载波复用方式，其输出的信息同样具有多载波特性，但是由于其有 别于OFDM的特殊处理，使其具有单载波复用相对较低的PAPR特性。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 16MIMO系统的极限容量? ?MIMO (Multiple Input Multiple Output): 收发两端同时采用2天线为例x1h 11 h 21y1x2?h 12 h 22y2接收信号： 极限容量 ：y 1 ? h11 x 1 ? h12 x 2 ? n 1 y 2 ? h 21 x 1 ? h 22 x 2 ? n 2?y ? Hx ? nHC ? log2? HR xx H det ? I ? N0 ?? ? ?R xx ? E xx?T?HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage17MIMO系统的极限容量的本质?MIMO信道容量的本质 — 等效于多个正交并行子信道y ? Hx ? n? ? ? ~ ? y ? ? ? ? ?SVD分解? ? ? y ? U? ? ? ? ??1? 0 ? 0? ? ?0 ???r?? ? ??00? ? ?? 0?V ? ?? ? 0?Hx?n?1? 0 ? 0? ? ?0 ???r?? ? ??i?00? ? ?? ~ ~ 0? x ? n ? ?? ? 0??1发射机?2?r为信道矩阵的奇异值，代表每个子信道衰落的幅度Huawei Confidential Page18HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.接收机MIMO系统的极限容量与信道相关性Average Capacity, 2x2 MIMO channel 12 Tx Tx Tx Tx corr=0,Rx corr=0 corr=0.3,Rx corr=0.3 corr=0.6,Rx corr=0.6 corr=0.9,Rx corr=0.9 10Spectrum efficiency(Bit/Hz/s)864空间相关性越高， MIMO信道容量越小200246810 12 SNR(dB)14161820HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage19MIMO的主要模式User1codewordModS F B CLayer 1, CW1, AMC1MIMO encoder and layer mappingLayer 2, CW2, AMC2 UE1UE2UE1Transmission Diversity – SFBC/Precoding Rank1Space Multiplexing – MCW/Precoding Rank2MIMO encoder and layer mappingMIMO encoder and layer mappingNeed UE Feedback PMIClose-Loop MIMO – Precoding Rank1/Rank2Not Need UE Feedback PMIXOpen-Loop MIMO – SFBC/MCW HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 20多天线技术的优势?阵列增益 （Array gain） ?分集增益 （Diversity gain） ?空间复用增益 （Spatial multiplexing gain）?改善系统覆盖 提 高 频 谱 利 用 率?改善系统容量?提高峰值速率?干扰抑制增益 （co-channel interference reduction）HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 21Beamforming? ?Beamforming是发射端对数据先加权再发 送，形成窄的发射波束，将能量对准目标用 户，从而提高目标用户的解调信噪比 Beamforming可以获得阵列增益、分集增 益和复用增益?TxDataBeamforming依赖于具体的模式?? ?LTE TDD可以利用上下行信道互易性估计 下行信道信息 LTE TDD Beamforming需要进行通道校正 Beamforming邻区干扰信号是扰动的，类 似探照灯效应? W计算Beamforming 权值?收发通道 测量中射 频收 发通 道? R iq~ HSRS /DMRS上行信道估计 Beamforming通道 校正H SRS/ DMRSPath CalibrationHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage22Charter 1 LTE背景介绍Charter 2 LTE网络架构及协议栈介绍 Charter 3 LTE物理层结构介绍 Charter 4 LTE层2结构介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 23Charter 2 LTE网络架构及协议栈介绍2.1 LTE的网络架构 2.2 LTE的网元功能2.3 LTE的协议栈介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 24系统架构演进?系统架构演进SAE（System Architecture Evolution），是为了实现LTE提出的目标而从整个系统架构上考虑的演进，主要包括：?接入网：扁平化，IP化，去掉RNC的物理实体，功能实体分解到基站和核心网元?大部分功能放在了E-NodeB，以减少时延和增强调度能力 少部分功能放在了核心网，加强移动性管理??核心网：用户面和控制面分离?原有SGSN实体分解为MME(控制面实体)和Gateway（用户面实体）GERANSGSNUTRANHSSS3 S1-MME MMES6aPCRF S11 “LTE-Uu” UE EUTRAN S1-U S10 S4 S7 S5 Rx+Serving SAE GatewayPDN SAE GatewaySGiOperator ’s IP Services (e.g. IMS, PSS etc.)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 25LTE的接入网架构?LTE的主要网元? ?E-UTRAN(接入网)：e-NodeB组成 EPC(核心网)：MME，S-GW，P-GW?LTE的网络接口?X2接口：e-NodeB之间的接口，支持数据和信令的直接传输 S1接口：连接e-NodeB与核心网EPC的接口??S1-MME是e-NodeB连接MME的控制面接口 S1-U是e-NodeB连接S-GW 的用户面接口?MME / S-GWMME / S-GW与传统3G网络比较，LTE的 网络结更加简单扁平，降低组 网成本，增加组网灵活性，并 能大大减少用户数据和控制信 令的时延。X2eNB eNBS1eNBX2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.S1S1X2S1E-UTRANHuawei ConfidentialPage 26LTE的网元功能?e-NodeB的主要功能包括：??S-GW的主要功能包括：?无线资源管理功能，即实现无线承载控制、无 线许可控制和连接移动性控制，在上下行链路 上完成UE上的动态资源分配（调度） 用户数据流的IP报头压缩和加密 UE附着状态时MME的选择 实现S-GW用户面数据的路由选择分组数据路由及转发；移动性及切换支持； 合法监听；计费。 分组数据过滤；UE的IP地址分配；上下行计 费及限速。?P-GW的主要功能包括：?? ? ? ?执行由MME发起的寻呼信息和广播信息的调度 和传输完成有关移动性配置和调度的测量和测量报告eNB Inter Cell RRM RB Control Connection Mobility Cont.?EPC: MME: S-GW: P-GW:MMEEvolved Packet Core Mobility Management Entity Serving Gateway PDN GatewayRadio Admission Control?MME的主要功能包括：?NAS Security eNB Measurement Configuration & Provision Dynamic Resource Allocation (Scheduler) RRC PDCP S-GW RLC MAC Mobility Anchoring S1 PHY Packet Filtering internet E-UTRAN EPC UE IP address allocation P-GW Idle State Mobility Handling EPS Bearer ControlNAS (Non-Access Stratum)非接入层信令的 加密和完整性保护； AS (Access Stratum)接入层安全性控制、空 闲状态移动性控制； EPS (Evolved Packet System)承载控制； 支持寻呼，切换，漫游，鉴权。?? ?HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 27LTE协议栈?LTE协议栈的两个面：? ??控制面的主要功能：? ? ?用户面协议栈：负责用户数目传输 控制面协议栈：负责系统信令传输RLC和MAC层功能与用户面中的功能一致PDCP层完成加密和完整性保护RRC层完成广播，寻呼，RRC连接管理，资源 控制，移动性管理，UE测量报告控制 NAS层完成核心网承载管理，鉴权及安全控制?用户面的主要功能：? ? ? ?头压缩 加密 调度 ARQ/HARQUE?控制面协议栈eNB NAS RRC RRC PDCP RLC MAC PHY MME NAS用户面协议栈UE PDCP RLC MAC PHY eNB PDCP RLC MAC PHYPDCP RLC MAC PHYHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 28Charter 1 LTE背景介绍Charter 2 LTE网络架构及协议栈 Charter 3 LTE物理层结构介绍 Charter 4 LTE层2结构介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 29Charter 3 LTE物理层结构介绍3.1 LTE支持频段 3.2 无线帧结构3.3 物理信道3.4 物理信号 3.5 物理层过程HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 30LTE支持的双工模式/频段/带宽TDD模式支持频段?支持三种双工模式：?E-UTRA Band33 34 35Frequency Range1900 MHz 2010 MHz 1850 MHz 1930 MHz 1910 MHz 2570 MHz 1880 MHz 2300 MHz – – – – – – – – 1920 MHz 2025 MHz 1910 MHz 1990 MHz 1930 MHz 2620 MHz 1920 MHz 2400 MHzDuplex ModeTDD TDD TDD TDD TDD TDD TDD TDDFDD，half-duplex FDD， 和TDD?支持多种频段?FDD系统从700MHz到2.6GHz TDD系统频点在1900MHz~2620MHz区间36 37 38 39 40??支持多种带宽配置：?1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz36.104协议HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 31频点编号计算?上下行载波频率用EARFCN表示? ?EARFCN: E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number 取值范围： 0 - 65535FDL = FDL_low + 0.1(NDL – NOffs-DL) FUL = FUL_low + 0.1(NUL – NOffs-UL)Downlink E-UTRA Band 33 34 35 FDL_low [MHz] 50 NOffs-DL
36350 Range of NDL 36000 –
– 36949 FUL_low [MHz] 50FDL FUL均为中心频率36.104协议，5.7.3章节Uplink NOffs-UL
36350 Range of NUL 36000 –
– 369493637 38 39 40193080 230036950 36950 – 3754937550 –
– 39649193080 230036950 36950 – 3754937550 –
– 39649HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 32无线帧结构? ? ?LTE FDD与TDD均采用OFDM技术 子载波间隔均为?f=15kHz LTE共支持两种无线帧结构? ?One radio frame, Tf = 307200Ts = 10 ms One slot, Tslot = 15360Ts = 0.5 ms类型1，适用于频分双工FDD 类型2，适用于时分双工TDD#0#1#2#3#18#19? ? ? ?One subframe 1 radio frame (无线帧) = 10ms FDD类型无线帧结构 1 subframe (子帧) = 1ms 1 slot (时隙) = 0.5 ms 1 radio frame = 10 subframes = 20 slots 每个slot包含的OFDM符号数由CP类型决定One radio frame, Tf = 307200Ts = 10 ms One half-frame, 153600Ts = 5 msDwPTS: Downlink Pilot Time Slot GP: Guard Period UpPTS: Uplink Pilot Time SlotOne slot, Tslot=15360Ts 30720TsSubframe #0 One subframe, 30720Ts DwPTS GPSubframe #2Subframe #3Subframe #4Subframe #5Subframe #7Subframe #8Subframe #9UpPTSTDD类型无线帧结构DwPTSGPUpPTSHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 33无线帧结构：Normal CP与Extended CPConfiguration DL OFDM CP Length 160 for slot #0 144 for slot #1~#6 512 for slot #0~#5 1024 for slot #0~#2 UL SC-FDMA CP Length 160 for slot #0 144 for slot #1~#6 512 for slot #0~#5 NULL 24 (DL only) 12 6 3 (DL only) Sub-carrier of each RB Symbol of each slot Normal CP ?f=15kHz ?f=15kHz ?f=7.5kHz 7Extended CP? ? ?一般情况下，配置普通CP（Normal CP）即可 MBSFN情况下，配置扩展CP 广覆盖等小区半径较大的场景下可配置扩展CP? ? ?CP是为了克服多径时延扩展带来的ISI 小区半径大 != 多径时延扩展大，还和环境有关 CP本质上是牺牲了资源利用率来保证性能 Page 34HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialTDD上下行子帧配比与特殊时隙配比DL/UL子帧分配选项Uplinkdownlink configuration0 1 2 3 4 5 6 D: Downlink subframe U: Uplink subframe S: Special subframeDownlink-to-Uplink Switch-point periodicity5 ms 5 ms 5 ms 10 ms 10 ms 10 ms 5 msSubframe number0 D D D D D D D 1 S S S S S S S 2 U U U U U U U 3 U U D U U D U 4 U D D U D D U 5 D D D D D D D 6 S S S D D D S 7 U U U D D D U 8 U U D D D D U 9 U D D D D? ?LTE-TDD帧结构主要特点是上下行转换 上下行转换的子帧叫做特殊子帧?包括：DwPTS, GP, UpPTS? ?上下行时隙配比和特殊子帧配比需要规划 UpPTS主要承载短RACH和Sounding RS? ?短RACH可配，占1个OFDM符号 SRS必然存在，占1个OFDM符号特殊子帧分配选项D D特殊子帧 配置 0 1 2 3 4 5 6 7 8Normal CP DwPTS 3 9 10 11 12 3 9 10 11 GP 10 4 3 2 1 9 3 2 1 UpPTS 1 1 1 1 1 2 2 2 2Extended CP DwPTS 3 8 9 10 3 8 9 GP 8 3 2 1 7 2 1 UpPTS 1 1 1 1 2 2 2 -HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 35LTE资源块基本概念?RE (Resource Element)? ?物理层资源的最小粒度 时域：1个OFDM符号，频域：1个子载波 物理层数据传输的资源分配频域最小单位 时域：1个slot，频域：12个连续子载波(Subcarrier) 物理层数据传输调度的时域基本单位 1 TTI = 1 subframe = 2 slots?RB（Resource Block）? ??TTI? ? ? ?1 TTI = 14个OFDM符号 (Normal CP)1 TTI = 12个OFDM符号 (Extended CP)?CCE? ? ? ?Control Channel Element 控制信道的资源单位 1 CCE = 36 REs1 CCE = 9 REGs (1 REG = 4 REs)载波带宽 [MHz]RE数目 (每个OFDM符号) RB数目 （每个slot）1.472 63180 155300 2510600 5015900 7520HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 36物理信道—概述下行物理信道与信号名称 PBCH PDSCH PCFICH PDCCH PHICH PMCH RS SCH Physical broadcast channel/广播信道 Physical Downlink Shared Channel/下行共享数据信道 Physical control format indicator channel/控制格式指示信道 Physical Downlink Control Channel/下行控制信道 Physical Hybrid ARQ Indicator Channel/HARQ指示信道 Physical multicast channel/多播信道 Reference Signal/参考信号 Synchronization Signal/同步信号 功能简介 用于承载系统广播消息 用于承载下行用户数据 用于指示下行控制信道使用的资源 用于上下行调度、功控等控制信令的传输 用于上行数据传输ACK/NACK信息的反馈 用于传输广播多播业务 用于下行数据解调、测量和时频同步等 用于时频同步和小区搜索上行物理信道与信号名称功能简介PRACH PUSCHPUCCH DM RS SRSPhysical Random Access Channel/随机接入信道 Physical Uplink Shared Channel/上行共享数据信道Physical Uplink Control Channel/上行公共控制信道 Demodulation Reference Signal/解调参考信号 Sounding Reference Signal/测量参考信号用于用户随机接入请求信息 用于承载上行用户数据用于HARQ反馈、CQI反馈、调度请求指示等 L1/L2控制信令 用于上行数据解调、时频同步等 用于上行信道测量、时频同步等HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 37信道映射关系BCH MCH PCH DL-SCHDownlink Transport channelsMAC LayerPhysical LayerPBCHPMCHPDSCHPDCCHDownlink Physical channels下行传输信道和物理信道的映射关系UL-SCHRACHUplink Transport channelsMAC Layer Physical LayerPUSCHPRACHPUCCHUplink Physical channels上行传输信道和物理信道的映射关系HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential各个物理信道的使用?小区搜索涉及的物理信道?SCH -& PBCH -& PCFICH -& PDCCH -& PDSCH (获取DBCH)?随机接入涉及的物理信道?PRACH -& PCFICH -& PDCCH -& PDSCH -& PUSCH?下行数据传输涉及的物理信道?PCFICH -& PDCCH -& PDSCH -& PUCCH?上行数据传输涉及的物理信道?PCFICH -& PDCCH -& PUSCH -& PHICHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 39物理信道—下行?下行信道处理过程? ? ? ? ? ?加扰：信息比特0、1随机化，以利用信道编码的译码性能 调制：对加扰后的码字进行调制，生成复数值的调制符号； 层映射：将复数调制符号影射到一个或多个发射层中； 预编码：对每个发射层中的复数调制符号进行预编码，并影射到相应的天线端口； RE映射：将每个天线端口的复数调制符号影射到相应的RE上； OFDM信号生成：每个天线端口信号生成OFDM信号。layers antenna portscode wordsScramblingModulation mapper Layer mapper PrecodingResource element mapperOFDM signal generationScramblingModulation mapperResource element mapperOFDM signal generation物理信道PBCH PDCCH PDSCH调制方式QPSK QPSK QPSK, 16QAM, 64QAM物理信道PCFICH PHICH PMCH调制方式QPSK BPSK QPSK, 16QAM, 64QAMHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 40物理信道—上行?上行信道处理过程? ? ? ? ?加扰：信息比特0、1随机化，以利用信道编码的译码性能 调制：对加扰后的码字进行调制，生成复数值的调制符号；转换预编码：生成复数值的符号；就是DFT操作；RE映射：将复数符号影射到相应的RE上； SC-FDMA信号生成：每个天线端口信号生成SC-FDMA信号。ScramblingModulation mapperTransform precoderResource element mapperSC-FDMA signal gen.物理信道PUCCH PUSCH PRACH调制方式BPSK, QPSK QPSK, 16QAM, 64QAM Zadoff-Chu序列HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 41SCH? ? ?同步信号用于小区搜索过程中UE和E-UTRAN的时频同步，以及Cell ID识别 Cell ID总数：168 * 3 = 504个同步信号包含两个部分：?主同步信号（Primary Synchronization Signal）? ?用于符号timing对准，频率同步，以及部分的小区ID侦测 包括3个序列，每个序列表示相同Cell ID组内的不同Cell ID 用于帧timing对准，CP长度侦测，以及小区组ID侦测 包括168个序列，每个序列表示不同的Cell ID组?次同步信号（Secondary Synchronization Signal）? ??频域位置：同步信号只位于系统带宽的中心，占据62个子载波，与系统带宽无关 时域位置：同步信号只在每个10ms帧的第1个和第11个时隙中传送20-MHz bandwidth SCH 10-MHz bandwidth?5-MHz bandwidth2.5-MHz bandwidth1.25-MHz bandwidthHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 42PBCH?BCCH包括PBCH和映射到PDSCH的DBCH两部分?广播信道概念比较多而容量混乱，理解清楚意思即可BCCHSIBs? ?系统广播消息包括MIB，以及SIB1~SIB11PBCH? ? ?逻辑信道MIB 传输信道 BCH DL-SCH 物理信道 PBCH PDSCHPBCH只传输MIB消息 PBCH只在中心频带上传输，占据72个子载波 PBCH映射到40ms内的四个子帧? ? ?每个无线帧的#0子帧，占据连续的4个OFDM符号40ms周期的时间起始位置是通过盲检获得的，没有信令指示 映射到每个子帧的数据都是可以自解码的?PBCH调制后的掩码序列携带了天线配置信息，通过盲检获得BCH transport blockChannel coding incl. rate matching Scrambling Modulation Mapping?DBCH? ? ?Number of bits matched to what fits in four subframesDBCH传输除MIB以外的所有系统广播消息 DBCH映射到DL-SCH，最后映射到PDSCHSIB1是以固定周期独立传输的，发送周期为80ms，在偶数无线帧发送 其它SIB动态调度发送Huawei Confidential?PBCHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Page 43系统广播消息的主要内容? ?? ?? ? ? ?MIB: DL BW,PHICH configuration, SFN. SIB1: PLMN ID, Cell Global ID, Cell barred status, cell selection information, CSG indication , scheduling information, valuetag. SIB2: ACB information, radioresourceconfigurationcomm, UL BW. SIB3: cell reselection information( serving cell information, speed scale information) SIB4/5/6/7/8: intra-system and inter-system neighbor cell information. SIB9: contains a home eNB name SIB10: contains an ETWS primary notification SIB11: contains an ETWS secondary notificationETWS： Earthquake and Tsunami Warning System?终端必需的系统信息? ?UE处于RRC_IDLE状态：必需MIB和SIB-1 UE处于RRC_CONNECTED状态：必需MIB、SIB-1和SIB-2HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 44下行参考信号?下行参考信号RS (Reference Signal)：? ?类似CDMA/UMTS的导频信号，用于下行物理信道解调及信道质量测量 协议指定有三种参考信号?小区特定参考信号（Cell-Specific Reference Signal）为必选– CQI测量总基于CRS?另外两种参考信号（MBSFN Specific RS & UE-Specific RS）为可选?LTE下行参考信号特点：? ? ? ? ? ?RS本质上是终端已知的伪随机序列 对于每个天线端口，RS的频域间隔为6个子载波被参考信号占用的RE，在其它天线端口相同RE上必须留空天线端口增加时，系统的导频总开销也增加，可用的数据RE减少 LTE的参考信号是离散分布的，而CDMA/UMTS的导频信号是连续的 RS分布越密集，则信道估计越精确，但开销越大，影响系统容量HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 45下行公共参考信号示意图单 天 R 线 端 口R0 R0天线配置单个符号每 RB每天线 导频数目单个符号每RB 所有天线的导 频总数 2 4 4单个符号全带 宽所有天线导 频总数 2* RB总数 4*RB总数 4*RB总数One antenna port0R0R0R0小区特定参考信号在 时频域的位置示意图1l?6R0l?0R0l?6 l?02 2 2?2Resource element (k,l)RE双 天 R 线 端 口4R0 R0R1R1Two antenna ports0R0R1R1Not used for transmission on this antenna port该天线口不传输RS当系统为4天线时，第3、第4根天线的导频是在 不同于1、2两根天线的OFDM符号上传输 UE可识别的天线数目和基站配置的物理天线数 目是两个概念R0R0R1R1Reference symbols on this antenna port该天线口的RS符号?R0l?6 l?0 l?6 l?0R0l?0R1l?6 l?0R1l?6四 天 R 线 端 口R0R0R1R1R2R30R0R1R1R2R3R0R0R1R1R2R3R1：第一个天线口传输的 RS R2：第二个天线口传输的 RS R3：第三个天线口传输的 RS R4：第四个天线口传输的 RSl?6Four antenna portsR0l?0R0l?6 l?0 l?6 l?0R1l?6 l?0R1l?6 l?0R2l?6 l?0 l?6 l?0R3l?6 l?0MBSFN: Multicast/Broadcast over a Single Frequency Networkeven-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotseven-numbered slotsodd-numbered slotsAntenna port 0 天线端口0Antenna port 1 天线端口1Antenna port 2 天线端口2Antenna port 3 天线端口3HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 46小区间的CRS频域移位? ?LTE系统中，PCI决定RS信号在频域的位置 理论与实践证明：相邻小区的导频位置错开在网络负载较轻时可获得更好性能v shift ? N ID mod 6基站2发：不同PCI对应的参考信号模板：cellHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 47UE-specific 参考信号UE-specific RS用于下行Beamforming RS mapping to REs (normal CP)R5 R5 R5 R5 R5 R5l?0 l ?6 l ?0even-numbered slots odd-numbered slotsRS mapping to REs (extended CP)R5R5R5 R5 R5R5 R5 R5R5 R5R5 R5 R5 R5R5 R5l ?6R5R5l?0l ? 5l ? 0Antenna port 5l ?5even-numbered slotsodd-numbered slotsAntenna port 5HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 48下行控制类的信道? ? ?下行控制类的信道包括：PCFICH, PDCCH, PHICH 下行控制信道与下行数据信道以TDM的方式复用在一起 PDCCH和PHICH位于每个下行子帧的前N个OFDM符号(N &= 3)? ? ? ?PDCCH可能占用1、2或者3个OFDM符号 PHICH (unicast子帧)可能占用1个或者3个OFDM符号 PDCCH占用的符号数不应小于PHICH占用的符号数 PDCCH占用的符号数由PCFICH指示，PHICH占用的符号数由PBCH的特定比特指示Sub-frame 1.0msTDMControl channelData channelHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 49PCFICH? ? ?PCFICH用于指示PDCCH占用的符号数 PCFICH信息长度为2比特 PCFICH承载的比特映射到长度为32的特定序列（等效于编码）information in PCFICH 00 01 10 mapped sequence 1011?PCHFICH的传输? ? ?PCFICH在每个下行子帧的第一个符号传输，占用4个REG(16 REs) 4个REG均匀分布在整个系统带宽中 不同的PHY Cell ID对应到不同的REG频率移位Cell 1 Cell 2 Cell 3 REG for PCFICHHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei ConfidentialfrequencyPage 50PHICH? ? ?PHICH信道用于传输对上行数据传输的ACK/NACK响应 PHICH信道因物理层上行HARQ机制而生PHICH采用了：CDM， I/Q multiplexing，和FDMQ ACK1 I ACK2ACK Pair ACK Pair 1* [1 1 1 1] ACK Pair2 * [1 -1 1 -1] ACK Pair3 * [1 1 -1 -1] ACK Pair4 * [1 -1 -1 1]CDMPHICH group PHICH group1 PHICH group2FrequencyFDMI/Q multiplexing?1个PHICH占用 12个RE：先扩频后重复?扩频因子为4，3倍重复? ??每个PHICH group包含8个PHICH PHICH groups的数目是可配置的，配置指示信息承载在PBCH中上述参数仅适用于normal CP，extended CP配置不同HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 51PHICH资源指配与资源映射?PHICH指配? ?UE的PHICH资源由分配给UE的上行PRB的最低索引以及DMRS CS index决定 相邻的UL PRB所对应的PHICH属于不同的PHICH group，以充分利用PHICH资 源，进一步提升性能 最大的PHICH group数为： ceil (PRB数/ 4)??PHICH的资源映射?1个PHICH映射到3个REG?3个REG分布在整个系统带宽? ?PHICH映射到1,2,or 3 OFDM符号，每个REG在所有OFDM符号上依次循环映射不同的PHY Cell ID对应到不同的REG频率移位n=1 n=2 n=3 PHICH group 1 PHICH group 3 PHICH group 2 PHICH group 4 frequencyHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 52PDCCH?PDCCH控制信令的主要类型?接收各类PDCCH控制信令使用的RNTI?P-RNTI （寻呼） ?SI-RNTI （系统消息） ?RA-RNTI （随机接入响应） ?C-RNTI (UE上下行数据传输) ?…“上行数据传输”的调度与授权信息 “下行数据传输”的调度信息 “寻呼消息传输”的调度信息 “随机接入响应上行传输”的调度信 息????上行功控信令?PDCCH主要特点?PDCCH信道可能占用每个子帧的前1，2或者3个OFDM符号?具体符号数由PCFICH指示?不同UE的控制信令是独立发送的，可以针对不同UE的信道情况进行自适应传输 自适应包括：CCE聚合级别自适应和发射功率自适应 PDCCH通过盲检测来进行解调??HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 53PDCCH的下行控制信息格式DCI Format Index 0 1 1A 1B 1C 1D 2 2A 3 UL scheduling grant DL scheduling information for SCW with bitmap resource allocation indication DL scheduling information for SCW with compacted resource allocation indication DL scheduling information for closed-loop single-rank SU-MIMO with possibly contiguous resource allocation DL scheduling information for paging, RACH response and dynamic BCCH transmission in PDSCH DL scheduling information for MU-MIMO with compacted resource allocation indication DL scheduling information for close loop SU-MIMO with bitmap resource allocation indication DL scheduling information for open loop SU-MIMO with bitmap resource allocation indication TPC command of multiple users for UL power control (2 bits per user) Contents3ATPC command of multiple users for UL power control (single bit per user)HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 54PDCCH CCE聚合与盲监测?CCE聚合是基于树形的聚合方式，包括1, 2, 4, 8 CCE? ? ?1-CCE 可以在任何 CCE位置 (i=0,1,2,3,4,...) 2-CCE 从CCE编号 mod 2 = 0的位置开始 (i=0,2,4,6,...) 4-CCE 从CCE编号 mod 4 = 0的位置开始 (i=0, 4, 8, ...) 8-CCE 从CCE编号 mod 8 = 0的位置开始 (i=0, 8, ...)??寻呼、系统消息、功控等数据传输相关的PDCCH控制信令只采用两种聚合方式?4 CCE或者8 CCE8 CCE4 CCE 2 CCE 1 CCE 0? ?… ……123456789 10 11 12 13 14 15…PDCCH是基于盲检测的 搜索空间：? ? ?搜索空间内，CCEs是连续的 每种CCE聚合级别都需要搜索 搜索空间包括Common search space和UE-specific search space两种? ?Common搜索空间最大盲检尝试次数为12次 UE-specific搜索空间最大盲检尝试次数为32次HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 55PDSCH资源分配方式?资源分配方式包括? ?集中式 (Localized)：有利于频率选择性调度 分布式 (Distributed)：有利于抵抗窄带深衰落，获得频率分集增益?PDSCH的资源分配类型定义?Resource allocation type 0?以RBG为单位进行资源分配，以bitmap的方式指示 先分成RBG subset，subset内以bitmap的方式指示使用的RBG 不能跨subset分配资源 使用Virtual RB映射到Physical RB的方式?Resource allocation type 1? ??Resource allocation type 2???Virtual RB分为Localized VRB和Distributed VRB用RB的起始位置以及占用的RB数目来指示分配的具体RB资源HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 56下行资源分配类型-Type 0 与Type 1Type 0关键词：RBG Type 1关键词：RBG SubsetHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 57下行资源分配类型-Type2DVRB vs. LVRB2 LVRB pair 2 DVRB pair0 1 0 10 0 0 0PRBPRBPRBPRB1 1PRB1 0PRB1 1 subframePRB1 0 subframePRBDVRB会采用slot间跳频的技术以获得更好的频率分集增益Type 0与Type 1以RBG为资源分配的基本单位，而Type 2以RB为单位。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 58上行参考信号?上行RS用于E-UTRAN与UE的同步和上行信道估 计 上行RS有两种：?Freq某用户分配到的上行带宽?DM RS (Demodulation Reference Signal), PUSCH和 PUCCH传输时的伴随导频信号Time Freq伴随PUSCH传输的DM RS位置图 DM RS占用每个时隙的第4个符号?SRS (Sounding Reference Signal), 无PUSCH和PUCCH 传输时的导频信号?上行参考信号特点? ? ?上行RS属于专用导频，和下行cell-specific RS不同 DM RS只在相应的PUSCH和PUCCH分配带宽中传输 DM RS在时隙中的位置根据伴随的PUSCH和PUCCH的不 同格式而有所差异Freq Time伴随PUCCH传输的DM RS位置图 （PUCCH传输UL ACK信令） DM RS占用每个时隙的3个符号?Sounding RS的带宽比单个UE分配到的带宽要大，目的是 为e-NodeB作全带宽的上行信道估计提供参考 Sounding RS在每个子帧的最后一个符号发送，周期/带宽伴随PUCCH传输的DM RS位置图 （PUCCH传输CQI信令） DM RS占用每个时隙的2个符号Time?可以配置?传输Sounding RS的资源是码分复用的，支持多用户利用 不同的sounding序列，同时使用相同资源系统带宽PUCCH在系统带宽的两端，并 在两个时隙间跳频HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 59PRACH? ?PRACH用于UE捕获、上行时延估计、频偏估计 PRACH包含5种格式? ? ?格式4只用于TDD的UpPTS 不同的小区覆盖半径配置不同的PRACH格式 格式0~3分别对应到小区半径14/77/29/100km 每个小区有64个preamble序列x u ?n ? ? e? j? un ( n ? 1 )N ZC,0 ? n ? N ZC ? 1?PRACH序列的生成方式? ? ?x u , v ( n ) ? x u (( n ? C v ) mod N ZC )64个序列由Zadoff-Chu根序列的循环移位得到，根序列总共有838个如果一个根序列无法获得64个preamble序列，按照逻辑根序列的顺序选择新的根序列，直到生成所有需要的序列CPT CPPreambleT PRE448 ? T sHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 60PRACH时频结构? ? ?频域：每个子帧1个 时域：每个无线帧多个位置：与PUCCH相邻大小区半径方案：Preamble重复和更长的CPHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPUCCH? ?PUCCH承载UCI信息 UCI包括：? ? ?PUCCH format 1 1a 1b 2 2a 2b调制方式 N/A BPSK QPSK QPSK QPSK+BPSK QPSK+QPSK每subframe 比特数 N/A 1 2 20 20+1 20+2携带内容 SRI ACK/NACK 2个ACK/NACK CQI CQI+ACK/NACK CQI+2个ACK/NACKACK/NACK CQI SR (Scheduling Request)N subcarriers? ?PUCCH和PUSCH不会同时传输 PUSCH资源映射方法如右图?占据系统频带的两个边带One control channel resource Another control channel resource 0.5 ms 0.5 msHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 62PUSCH?PUSCH可以承载数据信息和UCI信令信息?传输上行数据的同时需要传输UCI信令信息时，把UCI放到 PUSCH里，与数据一起传输 集中式分配 (Localized) 跳频分配 (Frequency Hopping)? ??PUSCH的资源分配方式包括? ?Inter-TTI frequency hopping Intra-TTI frequency hoppingLocalized资源分配方式基于跳频的资源分配方式HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 63物理层过程—小区搜索?小区搜索（Cell Search）基本原理：??UE从上电开始的完整搜索过程：?小区搜索是UE实现与E-UTRAN下行时频同步 并获取服务小区ID的过程。 小区搜索分两个步骤：?UE上电后开始进行初始化小区搜索，搜寻网 络。一般而言，UE第一次开机时并不知道网 络的带宽和频点。 UE会重复基本的小区搜索过程，遍历整个频 谱的各个频点尝试解调同步信号。这个过程 耗时，但一般对此的时间要求并不严格。可 以通过一些方法缩短以后的UE初始化时间， 如UE储存以前的可用网络信息，开机后优先 搜索这些网络、频点。 一旦UE搜寻到可用网络并与网络实现时频同 步，获得服务小区ID，即完成小区搜索后， UE将解调下行广播信道PBCH，获取系统带 宽、发射天线数等系统信息。 UE接收PBCH后，还要接收在PDSCH上传输 的系统消息。最终获得完整的系统消息。?第一步：UE解调主同步信号（PSS），实 现符号同步，并获取小区组内ID；??第二步：UE解调次同步信号(SSS)，实现 帧同步，并获取CP长度和小区组ID，结合 小区组内ID，最终获得小区的PCI??HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 64物理层过程—随机接入?随机接入（Random Access）基本原理：??随机接入的具体过程：?随机接入是UE与E-UTRAN实现上行时频同步的过程。 随机接入前，物理层应该从高层接收到下面的信息：??高层请求发送随机接入preamble，继而触发物理层 随机接入过程； 高层在请求中指示preamble index， preamble目标 接收功率，相关的RA-RNTI，以及随机接入信道的 资源情况等信息； UE决定随机接入信道的发射功率为preamble的目标 接收功率+路径损耗。发射功率不超过UE最大发射 功率，路径损耗为UE通过下行链路估计的值； 通过preamble index选择preamble序列；随机接入信道PRACH参数：PRACH配置，频 域位置，前导（preamble）格式等； 小区使用preamble根序列及其循环位移参数， 以解调随机接入preamble。????物理层的随机接入过程包含两个步骤：?UE发送随机接入preamble； E-UTRAN对随机接入的响应。???UE以计算出的发射功率，用所选的preamble序列， 在指定的随机接入信道资源中发射单个preamble ；在高层设置的时间窗内，UE尝试侦测以其RA-RNTI 标识的下行控制信道PDCCH。如果侦测到，则相应 的下行共享信道PDSCH则传往高层，高层从共享信 道中解析出20位的响应信息。?RA-RNTI: Random Access Radio Network Temporary IdentifierHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 65物理层过程—随机接入（2）UE eN odeBUEeN odeBR a n d o m A c c e ss P re a m b le a ssig n m e n tR a n d o m A c c e s s P re a m b leR andom A ccess R esponse F irs t s c h e d u le d U L tra n s m is s io n C o n te n tio n R e s o lu tio n C o n te n tio n b a s e d ra n d o m a c c e s s p ro c e d u reR a n d o m A c c e ss P re a m b le R a n d o m A c c e ss R e sp o n seN o n -c o n te n tio n b a se d ra n d o m a c c e ss p ro c e d u re?以下5种事件均会触发随机接入流程:? ? ? ?Initial access from RRC_IDLE; RRC Connection Re-est H DL data arrival during RRC_CONNECTED requiring ran?E.g. when UL synchronisation status is “non-synchronised”; E.g. when UL synchronisation status is &non-synchronised& or there are no PUCCH resources for SR available.?UL data arrival during RRC_CONNECTED requiring ran??随机接入流程包含两种模式:? ?Contention based (applicable to all five events); Non-contention based (applicable to only handover and DL data arrival).HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 66物理层过程—上行定时? ? ?LTE是上行同步的，有较为严格的上行同步要求 由于信号传播需要时间，不同位置的UE所发送的信号抵达eNodeB的时间不同，会导致不同UE的信号不 同步，导致OFDM不正交而造成干扰 为了保证上行信号抵达eNodeB时是同步的，对于不同距离的UE，需要采用不同的时间提前量发送信号 UE已经时间对齐时 （已经上行同步，TA命令只是为了保持同步）? ? ??TA 更新频度:根据需要, 最高2 Hz 定时精度：16Ts（即+/- 0.52us） TA命令长度: 6 bits, 是以上一个时间提前量为参考基准的相对值?NTA, new = N TA, old + (TA ?31)?16 [TA命令取值范围：0~31, 整数] UE有数据发送时– eNodeB的实现问题 (比如：基于 sounding RS, CQI，uplink data)?TA命令生成的测量依据：??UE没有数据发送时– 周期性的信号，比如：sounding RS 或者 CQI??下行TA命令发送方式：?TDD模式需要考虑基站的上行接收到 下行发送的转换时间 上行的发送提前量需要加上TA offset：??In-band (MAC)?UE时间没有对齐时（上行不同步，TA命令是为了获得同步）?TA命令长度: 11 bits, 是以RACH TX timing为参考基准的相对值? ??11比特长度可以支持的最大小区半径为100km NTA = TA ?16 non-synchronized RACH(NTA + NTA, offset) * TsNTA, offset = 614 (即20us，固定值)?TA命令生成的测量依据:?HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 67物理层过程-测量?RSRP?DefinitionRSRP是一个RS RE上的接收功率，而不是全带宽所有RE的接收 功率总和?RSRQ? ?Reference signal received power (RSRP), is defined as the linear average over the power contributions (in [W]) of the resource elements that carry cell-specific reference signals within the considered measurement frequency bandwidth. For RSRP determination the cell-specific reference signals R0 according TS 36.211 [3] shall be used. If the UE can reliably detect that R 1 is available it may use R1 in addition to R0 to determine RSRP. If receiver diversity is in use by the UE, the reported value shall be equivalent to the linear average of the power values of all diversity branches. RRC_IDLE intra-frequency, RRC_IDLE inter-frequency, RRC_CONNECTED intra-frequency, RRC_CONNECTED inter-frequencyRSRQ的物理含义并不清晰Applicable for目前华为基站在同频切换中不参考RSRQ值?SINR?Definition目前华为主要用公共参考信号的 RS SINR和PDSCH SINR不一定SINR来衡量网络覆盖质量?相等，用RS SINR衡量网络质量 实际上也并不是非常准确Applicable forReference Signal Received Quality (RSRQ) is defined as the ratio N×RSRP/(E-UTRA carrier RSSI), where N is the number of RB’s of the E-UTRA carrier RSSI measurement bandwidth. The measurements in the numerator and denominator shall be made over the same set of resource blocks. E-UTRA Carrier Received Signal Strength Indicator (RSSI), comprises the linear average of the total received power (in [W]) observed only in OFDM symbols containing reference symbols for antenna port 0, in the measurement bandwidth, over N number of resource blocks by the UE from all sources, including co-channel serving and non-serving cells, adjacent channel interference, thermal noise etc. RRC_CONNECTED intra-frequency, RRC_CONNECTED inter-frequencyHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 68Charter 1 LTE背景介绍Charter 2 LTE网络架构及协议栈介绍 Charter 3 LTE物理层结构介绍 Charter 4 LTE层2结构介绍HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 69Charter 4 LTE层2结构介绍4.1 LTE层2概述 4.2 MAC层介绍4.3 RLC层介绍4.4 PDCP层介绍 4.5 层1层2数据流小结HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 70LTE层2概述?LTE层2分为以下几个子层：??层2的主要功能?MAC层（Medium Access Control） RLC层（Radio Link Control） PDCP层（Packet Data Convergence Protocol）下行层2结构Radio Bearers ROHC ROHC Security ROHC Security ROHC头压缩，加密 分段/串接，ARQ 调度，优先级处理，复用/解复用，HARQ上行层2结构Radio Bearers ROHC PDCP Security ROHC Security????PDCP Security SecurityRLCSegm. ARQ etc...Segm. ARQ etc Logical ChannelsSegm. ARQ etc...Segm. ARQ etcBCCHPCCHRLCSegm. ARQ etc...Segm. ARQ etc Logical ChannelsScheduling / Priority HandlingScheduling / Priority HandlingMACMultiplexing UE1Multiplexing UEnMACMultiplexingHARQ Transport ChannelsHARQHARQ Transport ChannelsHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 71MAC层介绍?MAC层的主要功能??MAC层的逻辑信道?逻辑信道（Logical Channel）与传输信道 （Transport Channel）间的映射控制信道（Control Channel）：传输控制面 信息 业务信道（Traffic Channel）：传输用户面信 息 CCCH DCCH DTCHUplink Logical channels?将RLC层的协议数据单元PDU（Protocol Data Unit） 复用到传输块TB（Transport Block）中，然后通过 传输信道传送到物理层。相反的过程即是解复用的 过程业务量测量报告 通过HARQ纠错 PDCPROHC ROHC Security Security Radio Bearers?? ? ? ? ? ?控制信道 业务信道RACH UL-SCHMAC层上 行信道映射Uplink Transport channels对单个UE的逻辑信道优先级处理 多个UE间的优先级处理（动态调度） 传输格式选择RLC Segm. ARQ etc ... Segm. ARQ etc Logical Channels Scheduling / Priority HandlingPCCH填充BCCHCCCHDCCHDTCHMCCHMTCHDownlink Logical channelsMACMultiplexingMAC层结 构Transport ChannelsPCH BCH DL-SCH MCHMAC层下 行信道映射Downlink Transport channelsHARQHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 72RLC层介绍?RLC层的主要功能??RLC PDU结构?上层协议数据单元PDU的传输支持确认模式 AM和非确认模式UM 数据传输支持透传模式TM 通过ARQ纠错（无需CRC校验，由物理层提 供CRC校验） 对传输块TB进行分段（Segmentation）处理： 仅当RLC SDU不完全符合TB大小时，将SDU 分段到可变大小的RLC PDU中，而不用进行 填充 对重传的PDU进行重分段（Resegmentation ）处理：仅当需要重传的PDU 不完全符合用于重传的新TB大小时，对RLC PDU进行重分段处理 多个SDU的串接（Concatenation） 顺序传递上层PDU （除切换外）PDCP ROHC Security ROHC SecurityRLC header承载的PDU序列号与SDU序列号无 关 根据调度机制，RLC PDU的大小动态可变。 RLC根据PDU的大小对SDU进行分段和串接， 一个PDU的数据可能来自一个或多个SDU分段 串接n+1 n+2 n+3 ...? ???RLC SDU ...n?RLC header Radio BearersRLC header? ? ? ? ? ?RLC PDURLC PDU结构AM: Acknowledge Mode UM: Un-acknowledge Mode TM: Transparent Mode TB: Transport Block SDU: Service Data Unit PDU: Protocol Data Unit协议流程错误侦测和恢复 副本侦测RLCSDU丢弃复位Segm. ARQ etc...Segm. ARQ etcRLC层结构Logical ChannelsScheduling / Priority HandlingHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MACHuawei ConfidentialMultiplexingPage 73PDCP层介绍?PDCP层的主要功能为：??PDCP PDU结构：?用户面的功能：?PDCP PDU和PDCP header均为8位格式 PDCP header长度为1或2字节头压缩/解压缩：ROHC 用户数据传输：接收来自上层NAS层的PDCP SDU， 然后传递到RLC层。反之亦然???RLC确认模式AM下，在切换时将上层PDU顺序传递RLC确认模式AM下，在切换时下层SDU的副本侦测 RLC确认模式AM下，在切换时将PDCP SDU重传 加密 基于计时器的上行SDU丢弃 加密及完整性保护 控制数据传输：接收来自上层RRC层的PDCP SDU， 然后传递到RLC层。反之亦然PDCP Security SecurityPDCP headerPDCP SDU PDCP PDU???PDCP PDU结构??控制面的功能：?Radio Bearers ROHC ROHC?PDCP层结构RLCSegm. ARQ etc...Segm. ARQ etc Logical ChannelsROHC: Robust Header CompressionScheduling / Priority HandlingHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialMACPage 74Multiplexing层1层2数据流小结?层1和层2的数据传递? ? ?来自上层的数据包加头封装后传递到下层。反之，来自下层的数据包被拆封去头后传递到上层。 调度器在RLC，MAC和物理层均起作用。多个用户的数据包在MAC层实现复用。 物理层实现CRC校验。HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei ConfidentialPage 75Thank you
LTE的几种消息_学习总结_总结/汇报_实用文档。LTE 中的各种消息解析目录一、MSG 消息:(随机接入 RRC 建立时用) ...LTE 中的各种消息解析目录一、MSG 消息:(...LTE名词解释-供参考_信息与通信_工程科技_专业资料。LTE时代-英文缩写,英文全称,中文含义UMTS---(Universal Mobile Telecommunications System), 通用移动通信系统。...LTE基础知识大全_计算机软件及应用_IT/计算机_专业资料 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档LTE基础知识大全_计算机软件及应用_IT/计算机_专业资料。LTE 理论知识 ...LTE关键点_法律资料_人文社科_专业资料。1.什么是 LTE LTE (Long Term Evolution)是 3GPP 主导的无线通信技术的演进。 2.LTE 的设计目标 带宽灵活配置:支持 1.4...lte_计算机软件及应用_IT/计算机_专业资料。简介 LTE 是第 3 代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)主导的通用移动通信系统 (Universal Mobile Te...T-YD 推荐 5 序号 标准项目编号 标 准 名 称 标准 性质推荐 标准主要内容本标准规定了 LTE 数字蜂窝移动通信网第一阶段的 S1 接口的测试方法等。 ...LTE中PCI规划目的和原则_信息与通信_工程科技_专业资料。问题描述: 什么是 PCI,LTE 中 PCI 规划目的和原则是什么?问题答复: LTE的物理小区标识(PCI)是用于区分...TMSI 信息是 GUTI 的一部分 Temporary Identifier 关于 LTE 密钥和认证过程: (1)开户时,产生一个 K 值,同时存储在 USIM 卡和 HSS 中; (2)认证时,HSS 把...LTE-U技术调研_信息与通信_工程科技_专业资料。本文在LTE-U技术提出的背景上,首先介绍了LTE-U基本原理,后续重点研究了LTE-U的几项关键技术,最后分析了LTE-U的...LTE面试题目汇总_计算机硬件及网络_IT/计算机_专业资料。个人整理,FDD简易版试用初级 LTE面试问题汇总 1. LTE测试用什么软件?什么终端? 答: 2. LTE测试中关注...}