基站安装与维护 空口协议栈结构 空口协议栈结构.pptx

《基站安装与维护》课程Base station installation and maintenance空口协议栈结构主讲教师 叶剑锋移动通信技术专业教学资源库深圳信息职业技术学院电子与通信学院目录01空口物理层结构02 空口物理层帧结构03空口物理资源结构空口物理层结构-协议无线空中接口（Uu空口）主要指UE和E-UTRAN间的接口，协议栈分为层1、层2和层3三层结构，同时独立承载用户面数据和控制面数据层1：主要指物理层（PHY）,采用多址技术，通过信道编码和基本物理层过程，完成传输信道和物理信道之间的映射，向空口接收和发送无线数据；层2：包括MAC （Media Access Control，媒体接入控制） 、RLC （Radio Link Control，无线链路控制）和PDCP （ Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议）等子层；层3：在控制面协议栈结构中包含RRC（Radio Resource Control）和NAS子层。层3层2逻辑信道RLCPHYRRCPHYRLCMACMACPDCPNASPDCP传输信道层1物理信道物理层PHY处于无线空口协议栈的最低层，主要负责向上层提供底层的数据传输服务，包含以下主要功能：传输信道的错误检测并向高层提供指示；传输信道的前向纠错编码（FEC）与编解码；混合自动重传请求（HARQ）软合并；传输信道与物理信道之间的速率匹配及映射；物理信道的功率加权；物理信道的调制与解调；时间及频率同步；射频特性测量并向高层提供指示；MIMO天线处理；传输分集；波束赋形；射频处理；用户面控制面EDITED BY YEJIANFENG基站安装与维护空口物理层结构-频率LTE的空口采用OFDM技术为基础的多址方式，每15kHz的频率为一个子载波宽带，通过不同的子载波数目组合（72~1200），实现灵活可变的系统带宽（1.4~20MHz）。OFDM（正交频分复用）： 随着用户数和需要大流量的多媒体等数据业务量的激增，在3G向4G演进过程中，无线物理层采用了一种频谱效率更高的OFDM（ Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）技术，其主要原理是将信高速数据信号经过串/并变换为多个低速率数据流，通过反向快速傅立叶变化（IFFT）将每个数据流调制到多个正交的子载波上。OFDM技术还可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。 过去的FDM系统中，整个带宽分成N个子频带，子频带之间不重叠，为了避免子频带间相互干扰，还需在频带间加保护带宽。而OFDM的子载波相关正交，所以可以采用N个重叠的子频带，大大提升了频谱效率，从而提升了系统容量。OFDM的正交性—频域描述EDITED BY YEJIANFENG基站安装与维护FDMOFDM1个无线帧 10 ms1个无线帧 10 ms1个时隙 0.5ms1个子帧1ms1个时隙 0.5ms1个子帧#0#0……#0#0空口物理层帧结构TPYE1帧结构适用于FDD-LTE系统每个10ms无线帧被分为10个子帧每个子帧包含两个时隙，每时隙长0.5msTs=1/(15000*2048) 是基本时间单元任何一个子帧即可以作为上行，也可以作为下行 TYPE1 TYPE2TYPE2帧结构使用TDD-LTE系统每个10ms无线帧包括2个长度为5ms的半帧，每个半帧由4个数据子帧和1个特殊子帧组成特殊子帧包括3个特殊时隙：DwPTS，GP和UpPTS，总长度为1ms支持5ms和10ms上下行切换点子帧0、5和DwPTS总是用于下行发送TDD上下行配置LTE的Type2 TDD帧结构支持7种不同的上下行比例分配。包括3种5ms周期和4种10ms周期的配置。Uplink-downlink configurationDownlink-to-Uplink Switch-point periodicitySubframe number012345678905 msDSUUUDSUUU15 msDSUUDDSUUD25 msDSUDDDSUDD310 msDSUUUDDDDD410 msDSUUDDDDDD510 msDSUDDDDDDD65 msDSUUUDSUUD#1#8#9“D”代表此子帧用于下行传输，“U”代表此子帧用于上行传输，“S”是由DwPTS、GP和UpPTS组成的特殊子帧。EDITED BY YEJIANFENG基站安装与维护#2#3#4#5#7#8#9UpPTSDwPTSUpPTSDwPTSGPGP半帧5ms空口物理资源结构LTE物理资源单位?LTE中，每帧时长为10ms，分成10个子帧，每个子帧由两个时隙为0.5ms的半帧组成。这0.5ms又分为7