LTE物理层.doc

第16章 LTE物理层 在上一章中，我们从总体上讨论了一下LTE无线接口体系，并讨论了不同的协议层的功能和特点。在这一章中，将对这些层中的最底层，即LTE物理层的当前现状进行更进一步的讨论。下一章将会更深入的介绍一些LTE接入过程，包括随机接入和小区有哪些信誉好的足球投注网站。 16.1 时域的总体结构 图16.1从高层次上显示LTE传输的时域结构，每一（无线）帧长度是=10ms，每一帧包含十个等长的子帧=1ms。 为了提供一致和准确的时序定义，在LTE无线接入的规范中，不同的时间间隔都能表达成基本时间单位=1倍数。图16.1列出的时间间隔因此能表达成，且=30720*。 在一个载波里，一帧的不同子帧可以用做下行传输或上行传输。如图16.2a所示，FDD情况下，是成对的频谱操作，一个子载波里的所有子帧要么用来下行传输（称为下行载波），要么用来上行传输（称为上行载波）。另外一面，在TDD情况下，是不成对的频谱操作（图16.2b），每一帧的第一个和第六个子帧（子帧0和子帧5）总是分配给下行传输，余下的子帧则可以灵活地分配给上行或者下行传输。预先分配第一和第六子帧的原因是他们包含了LTE的同步信号。同步信号是通过每个小区的下行链路传输的，它的目的是用来初始小区有哪些信誉好的足球投注网站和邻近小区有哪些信誉好的足球投注网站。LTE小区有哪些信誉好的足球投注网站的基本原理以及同步信号的结构都会在第17章中作具体讨论。 通过图16.2可以看出，TDD中子帧分配的灵活性使得可以相应地给下行和上行传输分配不同数量的无线资源（子帧），以获得不同的非对称性。为了避免导致小区间的上行和下行传输的严重干扰，子帧分配在相邻小区间必须是一样的，因此，下行/上行链路非对称性不能动态变化，比如以一帧一帧的快速变化。然而，它可以基于更慢基础的变化，以匹配不同流量特性比如下行/上行流量非对称，或者其它作用。 图16.1中所示的,一般被称作”类型1”或“通用”(generic or type 1)LTE帧结构。这种帧结构既可用于FDD也可用于TDD。 除了通用结构以外，如果LTE是工作在TDD方式，那么还有一种“可选择”或“类型2”的帧结构（alternative or type 2），它是为了满足3GPP TD-SCDMA标准特别设计的。在本章节以及后面的章节中，如果不作特殊的说明都将使用类型1进行讨论。 16.2 下行链路传输方案 16.2.1 下行链路的物理资源 正如前面第14章中提到的，LTE下行链路传输是基于正交频分复用OFDM技术的。正如第4章所说，基本的LTE下行链路物理资源可以被视为一个时间频率资源网格（如图16.3），每一个资源粒子都对应一个OFDM码元长度内的一个OFDM子载波。 对于一个LTE下行链路来说，OFDM子载波之间的间隔为。假设是一个基于FFT实现的收发系统，这就意味着一个的采样率，其中是FFT的大小。在上一节中定义的时间单位可以被看成一个2048点的FFT的采样间隔。理解这一点很重要，尽管这个时间单位被引入到LTE无线接入的规范中，仅仅是作为一个定义不同时间间隔的工具，并且不会对接收机和/或发射机的实现上加以指定的限制，即指定的采样率。在实际应用中，一个=2048（相应的 ）的基于FFT实现的收发系统非常适用于带宽较宽的LTE，比如带宽为15MHz或者更高。然而，较小的传输带宽只需要较小的FFT和相应小的采样率。举例来说，一个5MHz的传输带宽，对应于一个=512，采样率的FFT就可以满足需要了。 LTE采用15KHz子载波的原因之一是，这样做有可能简化WCDMA/HSPA/LTE多模终端的实现。假设一个FFT的大小是2的指数倍，而且子载波间隔为，那么采样率将是WCDMA/HSPA芯片频率的整数倍或者是其约数。这样多模WCDMA/HSPA/LTE终端可以直接在一个时钟电路上实现。 除了15KHz子载波间隔之外，在LTE中，“削减子载波间隔（reduced subcarrier spacing）”同样被定义。它是为了基于MBSFN的多播/广播传输而设定的，具体将会在16.2.6节中讨论。在本章中的后段以及接下来的章节之中，如果不作特殊说明都将默认为15KHz。 如图16.4所示，在频域中下行链路子载波被组合成一个个“资源块（resource blocks）”，每一块由12个连续的子载波组成并且名义上对应一个180KHz带宽的资源块。除此之外，有一个没有被使用的直流子载波在下行链路频谱的中央。因为直流子载波频率可能会跟基站或者移动终端的本地振荡器频率重合，那么将会遭受诸如本振泄露之类的非比例的大干扰，所以这个直流子载波不被使用。 因此，在一个下行载波中，包括直流子载波在内一共有，其中表示资源块的数量。LTE物理层规范中实际上允许一个下行