9 | UMTS_Trans_Intro | Oct 2007
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物理层相关参数
子帧格式：LTE支持两种基本的工作模式，即频分双工（FDD）和时分双工（TDD）； 支持两种不同的无线帧结构，即Type1和Type2帧结构，帧长均为10ms。前者适用于 FDD工作模式，后者适用于TDD
TS 36．213――随机接入等物理层的工作过程 TS 36．214――物理层的测量技术 TS 36．302――物理层向高层提供的数据传输服务
4 | UMTS_Trans_Intro | Oct 2007
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信道状态 信息等
传输块
HARQ
ACK/NACK ACK/NACK HARQ信息
HARQ
信道解码
调制方式
编码
解调 数据调制 IDFT
调制方式
M A C 调
天线方式映射
信号检测 信道估计
DFT
上 行 发
资源/功率分配
资源/功率分配
送 控
度
RE解映射 FFT 去CP 数字 下变频 ADC
……
RE映射 IFFT 加CP 数字上变频 DAC 制
物理信道结构
16 | UMTS_Trans_Intro | Oct 2007
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上行共享信道PUSCH 信道功能：物理上行共享信道，即主要传输UE的数据和控制信息的物理信道， 既可以传输数据也可复用传输控制信息包括(CQI and/or PMI), HARQ-ACK 和 RI(rank indication)秩信息 PUSCH系统结构 信道编码：加循环校验冗余CRC、码块分段、加CRC校验、turbo编码、速率 匹配、码块级联、复用、信道交织过程 基带SC-FDMA处理：加扰、调制映射、传输与编码（DFT）、RE映射、SCFDMA信号产生
物理信道的种类
下行物理信道 PDSCH：下行物理共享信道，承载下行数据传输、SIB和寻呼信息 PBCH：物理广播信道，传递UE接入系统所必需的系统信息，如带宽、天线数目和小区 ID等 PMCH：物理多播信道，传递MBMS（单频网多播和广播）相关的数据 PCFICH：物理控制格式指示信道，表示一个子帧中用于PDCCH的OFDM符号的数量 PHICH：物理HARQ指示信道， 用于eNodB向UE反馈和PUSCH相关的ACK/NACK信息
参考信号和信道估计功能
LTE物理层过程
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LTE的需求指标 支持1.4MHz-20MHz带宽 峰值数据率：上行50Mbps，下行100Mbps。频谱效率达到3GPP R6的2-4倍
随机接入信道 RACH
上行控制信息 UCI
物理随机接入信道PRACH
PUCCH、PUSCH
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物理层相关参数
基本传输和多址技术：上行单载波频分多址SC-FDMA，下行正交频分多址OFDMA 双工方式：TDD，FDD（全双工和半双工FDD）
3 | UMTS_Trans_Intro | Oct 2007
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与LTE物理层相关的协议编号及内容 TS 36．201――ＬＴＥ物理层―总体描述 TS 36．211――物理信道、参考信号、帧结构
TS 36．212――信道编码、交织、速率匹配、复用
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物理上行控制信道PUCCH
物理上行控制信道支持多种格式传输
PUCCH format
Modulation Scheme
N/A
Number of Bits per Subframe
物理层相关参数 下行传输资源结构
14 | UMTS_Trans_Intro | Oct 2007
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物理层相关参数 上行传输资源结构
15 | UMTS_Trans_Intro | Oct 2007
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HARQ信息
HARQ
CRC 校验 信道解码 解交织解复用
调制方式
CRC 添加
编码 速率匹配 数据复用 ,交织 加扰 上 数据调制 行 DFT RE映射 控 IFFT 加CP 数字上变频
D/A
解调，解扰 IDFT
M A
天线方式映射
C 调 度
资源/功率分配
信道估计 信号检测
发 送
RE 逆映射 FFT 去CP 数字 下变频
Physical Layer Introduction
Zhu Xiaoqiang 2011.3.7
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目录 LTE的性能需求指标 与LTE物理层相关的协议编号及内容
物理信道的种类
传输信道与物理信道的映射 物理层相关参数 物理信道结构
8 | UMTS_Trans_Intro | Oct 2007
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物理层相关参数
CP的长度是由所要求的系统容量、信道相关时间和FFT复杂度（限制OFDM符号周期）共同 决定的。 常规小区的单播系统采用 CP 4.6875us和６６.６７ｕｓ的符号，在一个子帧的７个符 号中，前６个符号的ＣＰ均为4.6875us，最后一个符号的ＣＰ为５.２０８ｕｓ 大小区的单播系统或单播／ＭＢＭＳ混合载波的E-MBMS系统采用扩展CP 16.67us和符 号６６.７５ｕｓ ＤＣ－ＭＢＭＳ系统采用３３.３３ＣＰ和１３３.３３ｕｓ的符号 调制方式及AMC 下行 BPSK QPSK 16QAM 64QAM, 上行 QPSK,16QAM,64QAM 信道编码：Turbo 、卷积码 多天线技术 下行 预编码SU-MIMO、预编码MU-MIMO、波束赋形、发射分集 上行 MU-MIMO、天线选择
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传输信道与物理信道的映射
上行传输信道与物理层信道的映射关系
传信道信道/ 控制信息 上行共享信道 UL-SCH
物理信道 物理上行共享信道 PUSCH
物理层相关参数
在TYPE2子帧中，一般子帧0和子帧5固定用于下行传输，而子帧2和7用于上行，其他帧 可配置上行或下行子帧，LTE TDD支持5ms和10ms的上下行子帧切换周期，其具体配置 规定如下
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10 | UMTS_Trans_Intro | Oct 2007
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物理层相关参数
TDD模式下，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 。下行导频时隙保护间隔DwPTS用于下行传输同步符号，UpPTS也用于传输上行同步 符号，不用于传输上行数据，而GP为保护间隔，防止上下行间的干扰。上行导频时隙 DwPTS和UpPTS的长度可配置，DwPTS的长度为3～12个OFDM符号，UpPTS的长度 为1～2个OFDM符号，相应的GP长度为1～10个OFDM符号
17 | UMTS_Trans_Intro | Oct 2007
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上行共享信道PUSCH
eNodeB
传输块 信道状态 信息等 ACK/NACK 传输块 多种尺寸 ACK/NACK HARQ信息
UE
HARQ
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传输信道与物理信道的映射
下行传输信道与物理层信道的映射关系 传输信道 下行共享信道 DL-SCH 寻呼信道PCH 广播信道 BCH 多播信道MCH 控制信息 控制格式指示CFI HARQ指示 HI 下行控制信息 DCI 物理信道 物理下行共享信道PDSCH 物理下行共享信道PDSCH 物理广播信道PBCH 物理多播信道PMCH 物理信道 物理控制格式指示信道PCFICH 物理HARQ指示信道 PHICH 物理下行控制信息信道PDCCH
A/D
……
制
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