1、LTE架构及综述,虹信公司 研发中心 2010.7,UTRA: universal terrestrial Radio Access通用地面无线接入 PDCP: packet data covergence protocol数据包汇聚协议 RLC: radio link control无线链路控制 MAC: medium access control MME: mobility management entity移动管理实体 S-GW:serving gateway服务网关 UE: user equipment用户设备 HARQ: Hybrid automatic repeat request
2、混合自动应答请求,相关缩写,整体结构,E-UTRAN和EPC的功能划分,用户面协议栈,控制面协议栈,帧结构类型(FDD),最大带宽:110RB 最小带宽:6RB,PBCH:系统带宽,天线数,PHICH资源,SFN等 PCFICH:PDCCH所占的OFDM符号数 PDCCH:承载ulGrant,ACK/NACK,告知UE PCH和DL-SCH的资源分配 PHICH:承载ACK/NACK PDSCH:承载PCH和DL-SCH PMCH:承载多播信道,E-UTRA的物理信道(下行),PUCCH:ACK/NACK,CQI,SR PUSCH:UL-SCH PRACH:随机接入preamble,E-UTR
3、A的物理信道(上行),插入CRC:24bit的CRC 信道编码: 物理层HARQ处理 交织 加扰:指定的传输信道DLSCH,BCH,PCH上加扰 调制:QPSK,16QAM,64QAM 层映射和预编码: 资源映射,物理层的处理(下行),物理层的处理(下行),码字: 码字是指来自上层的业务流进行信道编码之后的数据。不同的码字q区分不同的数据流,其目的是通过MIMO发送多路数据,实现空间复用。 由于LTE系统接收端最多支持2天线,所以发送的数据流数量最多为2。这决定了不管发送端天线数为1、2或者4,码字q的数量最多只为2。 当发送端天线只有一根时,实际能够支持的码流数量也只能为1,所以码字数量最多
4、也只能为1。 如果接收端有两根接收天线,但是两根天线高度相关。如果发送端仍然发送两组数据流(两个码字),则接收端无法解码。因此,在收端信道高度相关的情况下,码字数量也只能为1。 综上,码字q的数量决定于信道矩阵的秩。,码字、层和天线端口的区分,层: 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。 层映射首先按照一定的规则将码字流重新映射到多个层(层的数量小于物理信道传输所使用的天线端口数量P 预编码再将数据映射到不同的天线端口上。 在各个天线端口上进行资源映射,生成OFDM符号并发射
5、,层,天线端口指用于传输的逻辑端口,与物理天线不存在定义上的一一对应关系。天线端口由用于该天线的参考信号来定义。等于说,使用的参考信号是某一类逻辑端口的名字。具体的说:p=0,p=0,1,p=0, 1, 2, 3指基于cell-specific参考信号的端口;p=4指基于MBSFN参考信号的端口;p=5为基于UE-specific参考信号的端口。 从层到物理天线端口传输是通过预编码来完成的 无论层数是多少,只要其小于用于物理传输的端口数,即可通过预编码矩阵将其映射到物理的传输天线上。 P=0,4,5都指单天线端口预编码,即使用的发送天线为1。由于层数量必须小于天线端口的数量,所以此时层数为1,
6、层映射前后的码字是相同的。,天线端口,码字用于区分空间复用的流;层用于重排码字数据;天线端口决定预编码天线映射。,码字、层和天线端口的总结,物理下行控制信道PDCCH,PDCCH占用每个子帧的第一个时隙的n个symbols 上下行相关的传输格式和资源分配 采用QPSK调制 每个控制信道有自己的X-RNTI,下行参考信号由参考符号组成,插入到每个时隙的第一个和第三个OFDM符号。 每个下行天线端口传输一个参考信号。 下行天线端口的个数为1,2,4 四种下行参考信号: Cell-specific参考信号 MBSFN参考信号 UE-specific参考信号 Positioning参考信号 下行参看信
7、号的作用:用于更精确的时间同步和频率同步。,下行参考信号(RS),下行参考信号的资源映射,插入CRC 信道编码 物理层HARQ处理 加扰 调制 资源映射,物理层的处理(上行),物理层的处理(上行),PUCCH上行的控制信道的资源映射 CQI,ACK/NACK ,SR,物理上行控制信道(PUCCH),上行参考信号主要是用来进行信道估计 占用时隙的第四个符号,上行参考信号,解调参考信号(DMRS):与PUSCH或PUCCH的传输有关Sounding参考信号(SRS):与PUSCH或PUCCH的传输无关,上行参考信号类型,下行: BCH DL-SCH PCH MCH 上行: UL-SCH RACH,
8、传输信道,传输信道和物理信道的映射,Layer 2,L2下行结构,L2上行结构,逻辑信道和传输信道的映射 复用/解复用 调度信息报告 HARQ 同一个UE的逻辑信道间的优先级处理 通过动态调度对不同UE的优先级处理 多媒体广播多播服务(MBMS) 传输格式选择 Padding,MAC子层,逻辑信道分为两组: 控制信道(控制面)BCCH,PCCH,CCCH,MCCH,DCCH 传输信道(用户面)DTCH,MTCH,逻辑信道,逻辑信道和传输信道的映射,数传 ARQ错误纠正(AM数传) 连接,分段,重组(UM,AM) 重分(AM) RLC PDU重排序(UM ,AM) 重复检测(UM ,AM) 协议
9、错误检测(AM) RLC SDU丢弃(UM ,AM) RLC重建,RLC子层,RLC PDU,头压缩/解压缩 用户面的数传 加解密 基于时间的SDU丢弃 切换 按序递交 重复检测,PDCP子层,PDCP PDU 结构,广播消息 接入层(AS)/非接入层(NAS) 寻呼 建立,维护,释放UE和E-UTRAN之间的连接,包括: 1分配临时标示,2配置RRC连接的无线信令承载(SRB 0,1,2) MBMS服务提示;建立,配置,维护和释放MBMS服务的无线承载,RRC服务和功能,(mobility)迁移功能: -UE测量报告,inter-cell和inter-RAT之间迁移的控制报告 -切换 -UE
10、小区选择和重选,控制小区选择和重选 -切换是上下文的传输,QoS管理 UE测量报告和控制报告 指示NAS到UE,与UE到NAS之间的消息传输,RRC_IDLE: PLMN(pubilc land mobile network)选择 通过NAS配置的DRX 广播系统消息 寻呼 小区重选迁移 无RRC连接储存在eNB中,RRC协议状态和状态变化,UE有E-UTRAN-RRC连接 UE在E-UTRAN中有上下文 E-UTRAN知道UE属于哪个小区 传输/接收数据到/从UE 网络控制迁移,RRC连接,系统消息分为: MasterinformationBlock(MIB) SystemInformationBlocks(SIBs) MIB在PBCH上传输 UE成功接收PBCH后,UE能够读PDSCH中的DBCH(包括PCFICH和PDCCH),系统消息,参考协议:36.300 R9,谢谢!,