LTE重要知识点总结1208
上传者:蔡清|上传时间:2015-05-10|密次下载
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PBCH 40ms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layer mapper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的数据再经过precoding矩阵对应到不同的antenna port发送。
3.层映射(layer mapping)和预编码(precoding)
层映射(layer mapping)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transmit diversity和spatial multiplexing in an LTE sense,然后spatial multiplexing in LTE 包含
CDD(cyclic delay diversity)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spatial multiplexing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“antenna port defined by the presence of an antenna port specific reference signal”。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1x1,2 x 2,3 x 2 和 4 x 2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.
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5.MAC PDU(DL-SCH和UL-SCH,除了透明MAC和随机接入响应) MAC PDU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MAC PDU头部,MAC PDU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(control element)或者填充位。
一个普通MAC PDU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)
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图3.3.2-1: R/R/E/LCID/F/L MAC 子头部
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图3.3.2-2: R/R/E/LCID MAC 子头部
MAC PDU子头部的顺序跟MAC SDU,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MAC SDU的前面。
填充部分一般放在MAC PDU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MAC PDU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(这就是当使用空间复用的传输方式时)。
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图3.3.2-3: 具有头部、控制信息单元、SDUs以及填充部分的MAC PDU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(MAC SDU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Transparent MAC,没有普通的MAC PDU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:
―If the uplink message containing the C-RNTI MAC control element or the uplink message including the CCCH SDU has not yet been transmitted, the UE shall: - if Random Access Preambles group B exists and if the potential message size (data available for transmission plus MAC header and, where required, MAC control elements) is greater than
MESSAGE_SIZE_GROUP_A and if the pathloss is less than Pmax – PREAMBLE_ INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER – DELTA_PREAMBLE_MSG3 – messagePowerOffsetGroupB, then:
- select the Random Access Preambles group B;
- else:
- select the Random Access Preambles group A.‖
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;
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