LTE每天一課整理

/第一章LTE簡(jiǎn)介一．4Ｇ4G即第四代移動(dòng)通信技術(shù),采用全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).4G網(wǎng)絡(luò)采用許多關(guān)鍵技術(shù),包括：正交頻分復(fù)用（ＯFDM）多載波調(diào)制技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)制和編碼（AMC)技術(shù)、多天線技術(shù)（MＩＭO)和智能天線技術(shù)、基于ＩＰ的核心網(wǎng)等。4G技術(shù)特點(diǎn)如下：１、傳輸速率更快：對(duì)于高速移動(dòng)用戶（２５0km／h）數(shù)據(jù)速率為2Mbps；對(duì)于中速移動(dòng)用戶(60km／h）數(shù)據(jù)速率為２0Mｂps;對(duì)于低速移動(dòng)用戶（室內(nèi)或步行)數(shù)據(jù)速率為1００Mbps；2、頻譜利用率更高：4G使用OＦＤM、MIMO等技術(shù)，無線頻譜效率比3Ｇ系統(tǒng)更高；3、帶寬更寬：每個(gè)4G信道將會(huì)占用100MHz或更多的帶寬,而3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬則在5～20MHz之間；4、容量更大：4G采用空分多址等技術(shù)來提高系統(tǒng)容量；５、靈活性更強(qiáng):4Ｇ系統(tǒng)可自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配，采用智能信號(hào)處理技術(shù)對(duì)各種復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行信號(hào)的正常收發(fā).另外，用戶可以使用各式各樣的設(shè)備接入到４Ｇ網(wǎng)絡(luò)；６、實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信:4Ｇ網(wǎng)絡(luò)無線多媒體通信服務(wù)包括語音、數(shù)據(jù)、影像等,大量信息通過寬頻信道傳送出去，用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)；７、兼容性更平滑：4Ｇ系統(tǒng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)以及能從３G平穩(wěn)過渡。二.LTE1．ＬTE目標(biāo)3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)，被看作“準(zhǔn)4Ｇ”技術(shù)或3.9G。LTＥ以O(shè)FＤMA(正交頻分多址）和MＩＭＯ(多輸入多輸出）技術(shù)為基礎(chǔ).ＬＴE包括FDD和TDD兩種制式。LTE的增強(qiáng)技術(shù)（LTE－Advａncｅd)是國際電信聯(lián)盟(ＩTU）認(rèn)可的4Ｇ標(biāo)準(zhǔn)。LTE的主要性能目標(biāo)包括:（１)峰值速率高。在2０ＭHz帶寬、2＊2ＭＩMO情況下能夠提供下行１00Mbps、上行５0Mｂpｓ的峰值速率;（2）低延遲.控制面從睡眠態(tài)到激活態(tài)遷移時(shí)間低于5０ms,從駐留態(tài)到激活態(tài)遷移時(shí)間小于10０ms；用戶面時(shí)延低于５ｍs,指的是20ＭHz帶寬下，小區(qū)中只有一個(gè)用戶,UE單向向eNｏdeB發(fā)送一個(gè)IP包頭的時(shí)延；（3）更低的資本支出與運(yùn)營成本；（4）頻譜靈活性。支持成對(duì)、非成對(duì)頻譜，并可靈活配置1。４MＨz到20MHｚ多種帶寬;（5)更高的頻譜效率.頻譜效率為每赫茲能承載的數(shù)據(jù)速率，100Mbpｓ/20ＭHz=5bｉt/ｓ/hz；（６）更好的覆蓋。支持1０0Km小區(qū)半徑。２.ＬTE頻段中國聯(lián)通：TＤ-LTE是２３００～2３20MHz、２555～2575ＭHz；ＬTＥ－FDD是１７45-17６5MHｚ１840－1８60MＨz中國移動(dòng)：TD－LTＥ是２３20~２３70MHz、２575～2635MＨｚ、1880～1９00MHz中國電信:TD—ＬTE是237０~2３90MＨz、263５～2655MHz；LＴＥ-ＦDD是１765-1７80MHｚ1８60—18７5MＨz３.LTE與以往移動(dòng)通信系統(tǒng)的速率對(duì)比無線蜂窩制式CＤＭA２0０0(ＥVDORＡ）TD—SＣＤMA（HSPA）WCDMA(ＨＳPA）下行速率３.1Ｍｂps2。8Mbps１４．4Ｍbps上行速率1．8Mbpｓ2．2Mｂps５。７6Mbｐs無線蜂窩制式LTE-ＦDDTD－ＬTE下行速率15０Mbps10０Mbps上行速率４0Mbps５0Mbps三．ＬＴE-FＤD與ＴD－ＬTE１．FＤD與TDD工作原理1、頻分雙工(FＤD），ＦDD模式是在分離的兩個(gè)對(duì)稱頻率信道上進(jìn)行接收和發(fā)送，用保護(hù)頻段來分離接收和發(fā)送信道。其單方向的資源在時(shí)間上是連續(xù)的。FDD在支持對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí),能充分利用上下行的頻譜，但在支持非對(duì)稱業(yè)務(wù)時(shí)，頻譜利用率將降低。2、時(shí)分雙工（TDD)，TDD模式是在同一頻率載波的不同時(shí)隙信道上進(jìn)行接收和發(fā)送,時(shí)間資源在兩個(gè)方向上進(jìn)行分配。某個(gè)時(shí)間段由基站發(fā)送信號(hào)給移動(dòng)臺(tái)，另外的時(shí)間由移動(dòng)臺(tái)發(fā)送信號(hào)給基站，其單方向的資源在時(shí)間上是不連續(xù)的,基站和移動(dòng)臺(tái)之間必須協(xié)同一致才能順利工作.ＦＤＤ和TDＤ的工作原理2.TD—LTE和ＬTE－FＤD技術(shù)綜合對(duì)比1．TDD優(yōu)勢(shì):（1）能夠靈活配置頻率,使用FDD系統(tǒng)不易使用的零散頻段;

(2)可以通過調(diào)整上下行時(shí)隙轉(zhuǎn)換點(diǎn)，提高下行時(shí)隙比例，能夠很好的支持非對(duì)稱業(yè)務(wù);

(3）具有上下行信道一致性，基站的接收和發(fā)送可以共用部分射頻單元,降低設(shè)備成本;

（4)接收上下行數(shù)據(jù)時(shí),不需要收發(fā)隔離器，只需要一個(gè)開關(guān)即可，降低設(shè)備復(fù)雜度；?（5）具有上下行信道互惠性，能夠更好的采用傳輸預(yù)處理技術(shù)，如RAＫＥ技術(shù)、智能天線技術(shù)等,有效地降低終端的處理復(fù)雜性。２．TDＤ不足：（1）時(shí)間資源分上行和下行，因此TDＤ方式的發(fā)射時(shí)間大約只有FDD的一半,如果TDD要發(fā)送和FDD同樣多的數(shù)據(jù),就要增大發(fā)送功率；?(２）收發(fā)信道同頻，無法進(jìn)行干擾隔離,系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間都存在干擾；（3）ＴDD系統(tǒng)上行受限，TDD基站的覆蓋范圍明顯小于FDD基站；第二章LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一．LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ＬＴE系統(tǒng)由演進(jìn)型分組核心網(wǎng)（ＥPC）、演進(jìn)型通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)(E—UTＲＡＮ)和用戶設(shè)備（UE)三部分組成.其中，MＭE為移動(dòng)管理實(shí)體,是核心網(wǎng)控制處理部分;S－GＷ為服務(wù)網(wǎng)關(guān)，是核心網(wǎng)數(shù)據(jù)承載部分；E—UTRAN只有一種網(wǎng)元eNｏdeＢ。如下圖.eNoｄeB與EPC通過Ｓ1接口連接,與ＭME之間為Ｓ1－ＭME，與S－ＧW之間為S1-U；eNｏｄeB之間是X2接口;eNｏdeＢ與UE之間是Uu接口。與UＭTS相比,由于NｏｄeＢ和RＮC融合為ｅNｏｄｅB,所以ＬＴＥ少了Iｕb接口。X2接口類似于Iur接口，S1接口類似于Ｉｕ接口。功能劃分如下圖：1、eNoｄeB功能：小區(qū)間無線資源管理；RB控制；連接狀態(tài)下的移動(dòng)性管理;無線接納控制;eNoｄeB測(cè)量控制與上報(bào);動(dòng)態(tài)資源分配;IP頭壓縮和用戶數(shù)據(jù)流加密；UE附著時(shí)MME選擇；用戶面數(shù)據(jù)向S—GW路由；尋呼消息和廣播信息調(diào)度和發(fā)送。2、MME功能：NＡS安全管理，如NＡS信令加密與完整性保護(hù)；空閑狀態(tài)下的移動(dòng)性管理，如ＴAU；SＡＥ承載控制；尋呼消息發(fā)送。３、S‐GＷ功能：移動(dòng)性控制，如ＵＥ移動(dòng)性產(chǎn)生的用戶面切換；數(shù)據(jù)的路由和傳輸；用戶面數(shù)據(jù)的加密。二．３GPＰ系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)（SＡE)3GＰPR８在提出LTＥ的同時(shí)，也提出了系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)(SＡE）的概念。ＳAE由EPC和E－UTＲＡN兩大部分構(gòu)成。ＳＡE采用了全I(xiàn)P的架構(gòu)，簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),集成其他非３GPP的接入技術(shù)，能支持更加靈活的業(yè)務(wù).EPＳ架構(gòu)示意圖各實(shí)體功能：(１）MME（移動(dòng)管理實(shí)體）NAS安全管理，如NAＳ信令加密與完整性保護(hù)；空閑狀態(tài)下的移動(dòng)性管理，如TAU；SAE承載控制；尋呼消息發(fā)送。3ＧＰP內(nèi)不同節(jié)點(diǎn)間的移動(dòng)性管理、S-ＧW和P—GW的選擇、MME改變時(shí)的目標(biāo)MME選擇、切換到2Ｇ／３G網(wǎng)絡(luò)時(shí)的SＧSN選擇、漫游、安全認(rèn)證、信令的合法監(jiān)聽、預(yù)警消息的傳輸。（２）S-ＧW(服務(wù)網(wǎng)關(guān)）移動(dòng)性控制,如ＵE移動(dòng)性產(chǎn)生的用戶面切換；數(shù)據(jù)的路由和傳輸；用戶面數(shù)據(jù)的加密。支持eNoｄeB間切換、支持3GPP內(nèi)不同接入技術(shù)之間用戶平面切換、中繼轉(zhuǎn)發(fā)2G/３G系統(tǒng)ＰDNGW之間的數(shù)據(jù)、空閑狀態(tài)的下行分組緩沖、合法監(jiān)聽、上下行方向傳輸層分組標(biāo)記、運(yùn)營商間的計(jì)費(fèi)。（3）P—ＧW（分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān))用戶數(shù)據(jù)報(bào)過濾、對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行QoＳ級(jí)別分類和速率控制、UＥIP地址分配、合法監(jiān)聽、上下行方向的傳輸層分組標(biāo)記.（4）PCRF（策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能)對(duì)用戶的業(yè)務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行QoS授權(quán)、門控規(guī)則與計(jì)費(fèi)規(guī)則的下發(fā)。(5)HSS（歸屬用戶服務(wù)器）HSＳ是用戶數(shù)據(jù)庫。它包含用戶配置文件，執(zhí)行用戶的身份驗(yàn)證和授權(quán)，并可提供用戶位置信息。類似于GＳM位置寄存器(HLR)。（６)SGSN（服務(wù)ＧＰRS支持節(jié)點(diǎn)）SGＳN是GＰＲS／WCＤMA（ＴD—SCＤＭA)核心網(wǎng)分組域重要組成部分,主要完成分組數(shù)據(jù)包的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、邏輯鏈路管理、鑒權(quán)和加密等。第三章ＬTE關(guān)鍵技術(shù)一。ＯＦDM基本原理和應(yīng)用1.OＦＤＭ正交頻分復(fù)用OFDM正交頻分復(fù)用，是多載波調(diào)制（ＭCM)的一種。其主要原理是:將信道帶寬分成若干正交子載波,把高速數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到每個(gè)子載波上進(jìn)行傳輸。子載波帶寬小于信道的相干帶寬，每個(gè)子載波可以看成水平衰落信道,可以消除符號(hào)間干擾(ＩSI).（相干帶寬是描述時(shí)延擴(kuò)展的，是表征多徑信道特性的一個(gè)重要參數(shù)。它是指某一特定的頻率范圍內(nèi)的任意兩個(gè)頻率分量都具有很強(qiáng)的幅度相關(guān)性。通常,相干帶寬近似等于最大多徑時(shí)延的倒數(shù)。如果發(fā)送信道的帶寬大于相干帶寬，則會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)波形產(chǎn)生頻率選擇性衰落，即某些頻率成分信號(hào)的幅值會(huì)增強(qiáng),而另外一些頻率成分信號(hào)的幅值會(huì)被削弱。）OFDM和傳統(tǒng)的FDM多載波調(diào)制技術(shù)的區(qū)別：ＦＤM子載波是分開的，子載波之間要有保護(hù)間隔，而OFDM是重疊在一起的且正交，頻譜利用率高;FDM是子載波分別調(diào)度,ＯFDM是統(tǒng)一調(diào)度，效率高；OＦDM的子載波小于信道相干帶寬，可以克服頻率選擇性衰落。缺點(diǎn)是，ＯFDＭ符號(hào)時(shí)間和頻率都很小，對(duì)頻偏比較敏感；信號(hào)重疊，峰均比PＡPR較大。OＦDM子載波間隔的選擇取決于頻譜效率和抗頻偏能力的折中,在一定ＣP長(zhǎng)度下,子載波間隔越小，ＯFDM符號(hào)周期越長(zhǎng)，頻譜效率越高，但對(duì)多普勒頻移和相位噪聲越敏感。（OFDM并不比CDMA的頻譜利用率更高，但他的優(yōu)勢(shì)是大寬帶的支持更簡(jiǎn)單更合理，而且配合mimo更好。舉個(gè)例子，CDMA是一個(gè)班級(jí),班中有說中文有說英文,如果大家音量控制好的話，雖然是一個(gè)頻率但是可以達(dá)到互不干擾。OFDMA則可以想象成高架橋,1０米寬的路,上面架設(shè)一個(gè)5米寬的高架，實(shí)際上道路的通行面積就是15米,這樣雖然水平路面沒增加但是可以通行的車輛增加了。OFDＭ技術(shù)，利用傅里葉快速變換導(dǎo)入正交序列，相當(dāng)于在有限的帶寬里架設(shè)了N個(gè)高架橋,目前是一個(gè)OFDＭ信號(hào)的前半個(gè)頻率和上一個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào)復(fù)用，后半個(gè)頻率和后一個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào)復(fù)用。那信號(hào)頻率重疊了怎么區(qū)分,OFDM正交，正交就是能保證唯一性，舉例子,A和B重疊，但是A＊a+B＊b,ａ和b是不同的正交序列,如果要從同一個(gè)頻率中只獲取A,那么通過計(jì)算，（A＊a+B*b）＊a=Ａ＊a*a+Ｂ*b*ａ=A+0=Ａ(因?yàn)檎?ａ*ａ=1,ａ*ｂ＝0)。所以O(shè)FDMA是允許頻率重疊的,甚至理論上可以重疊到無限,但是為了增加解調(diào)的容易性，目前ＬＴE支持OFDM重疊波長(zhǎng)的一半。)2．OFDMA正交頻分多址2。1下行多址方式ＬTE采用OFDMＡ（正交頻分多址）作為下行多址方式。OFDM是一種頻分技術(shù)，而OＦDMＡ則是利用這種頻分技術(shù)實(shí)現(xiàn)的多址技術(shù)。OFDMA將信道帶寬劃分成相互正交的子載波集,通過將不同的子載波集分配給不同的用戶,可用時(shí)頻資源在不同用戶之間共享，從而實(shí)現(xiàn)不同用戶的多址接入.可看成是ＯFDM+FDMＡ+TDMA技術(shù)相結(jié)合的多址方式。經(jīng)過信道編碼后的數(shù)據(jù)比特,再經(jīng)過調(diào)制星座映射后可視為頻域信號(hào),通過串并轉(zhuǎn)換將這些調(diào)制符號(hào)映射到子載波,利用快速傅里葉逆變換(IＦＦT）將子載波上的頻域信號(hào)轉(zhuǎn)換到時(shí)域,形成時(shí)域波形信號(hào)ＯFDM符號(hào)，插入CP，最后經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換將多個(gè)子載波的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行疊加，形成OＦDM發(fā)送信號(hào)。OFDMA的優(yōu)勢(shì)：（１)頻譜效率高：子載波重疊、正交、支持非對(duì)稱。(２)帶寬擴(kuò)展性強(qiáng)：帶寬取決于子載波的數(shù)量.（３)抗多徑衰落:子信道可以看做水平衰落信道、CP的引入.(4）頻域調(diào)度和自適應(yīng):集中式子載波分配，將子載波連續(xù)分配給一個(gè)用戶，頻域調(diào)度選擇較優(yōu)子信道,獲得多用戶分集增益；（高速移動(dòng)或SINR較低時(shí)）將分配給用戶的子載波分散到整個(gè)帶寬,交替排列,獲得頻率分集增益。通過調(diào)制編碼方式（MCＳ）的選擇,支持鏈路自適應(yīng)。(5）實(shí)現(xiàn)MIＭO技術(shù)較簡(jiǎn)單：水平衰落信道，避免天線間干擾。2。2上行多址方式LTE采用DFT-Ｓ－OFDM（離散傅立葉擴(kuò)展OＦDM)或者稱為SＣ-FDMA（單載波ＦDMＡ)作為上行多址方式。通過多用戶復(fù)用頻譜資源時(shí)改變不同用戶的DFT輸出端到IＤFT輸入端的對(duì)應(yīng)關(guān)系,承載數(shù)據(jù)符號(hào)的頻譜可以被搬移至不同的位置，從而實(shí)現(xiàn)多用戶多址接入,同時(shí)子載波之間具有良好的正交性,避免了干擾.上行采用SC—FＤMA而不用OFDＭA的原因是:OFＤＭA信號(hào)功率峰均比高、功放效率低、電池效率低、不適合UＥ；ＳC—FDMA信號(hào)功率峰均比低、功放效率高、電池壽命長(zhǎng)、適合UE。OFＤMＡ支持6種帶寬，如下圖,可以根據(jù)實(shí)際需要靈活使用。OＦDMA在實(shí)際應(yīng)用中分為集中式和分布式,如下圖。集中式將連續(xù)的子載波分給一個(gè)用戶，而分布式則是交叉分布。現(xiàn)網(wǎng)多用集中式，調(diào)度起來簡(jiǎn)單效率高。為了獲得低的峰均比，降低UE的負(fù)擔(dān)，上行選擇集中式的分配方式。（注:LTE上行采用ＳC—FDＭA，很多人說不是OＦＤM，其實(shí)不對(duì)。ＳC-FDMA字面理解是單載波頻分多址，實(shí)際上就是在OＦDM之前增加了一步,DFT擴(kuò)頻，模擬出一個(gè)單載波，由于單載波可以克服OＦＤMＡ多子載波造成的峰均比問題，所以適合上行UE。)2．３ＣP(循環(huán)前綴）信號(hào)在空間傳輸時(shí)經(jīng)過反射和折射,會(huì)通過不同路徑到達(dá)接收端（多徑效應(yīng)），不同路徑的信號(hào)到達(dá)接收端時(shí)間不同,即時(shí)延，導(dǎo)致互相干擾,如下圖。由于路徑２的第一個(gè)符號(hào)延遲，一部分落到路徑１的第二個(gè)符號(hào)上,導(dǎo)致第二個(gè)符號(hào)正交性破壞從而無法解調(diào)出來。為了避免這種狀況，設(shè)計(jì)了保護(hù)間隔，在每個(gè)符號(hào)之前增加一個(gè)間隔,只要時(shí)延小于間隔就不會(huì)互相影響，如下圖。保護(hù)間隔加入保護(hù)間隔后，雖然路徑２的第一個(gè)符號(hào)延遲了，但是剛好落入路徑１的第二個(gè)符號(hào)的保護(hù)間隔內(nèi),不會(huì)干擾到第二個(gè)符號(hào)。由于保護(hù)間隔本身不是正交的,引入后，積分區(qū)間內(nèi)不再具有整數(shù)個(gè)子載波，子載波間的正交性被破壞，兩個(gè)子載波之間會(huì)產(chǎn)生載波間的干擾，如下圖。解決的辦法是采用加入CP（循環(huán)前綴)。所謂循環(huán)前綴就是這個(gè)保護(hù)間隔不是傳統(tǒng)的全0，而是用自身的一部分，如下圖.將符號(hào)的最后一部分拿出來放到前面當(dāng)保護(hù)間隔.由于保護(hù)間隔是信號(hào)的一部分,所以不會(huì)破壞符號(hào)本身的正交性。由于基站覆蓋的距離遠(yuǎn)近不同,多徑延遲也不同，所以CＰ分３種。常規(guī)，擴(kuò)展和超長(zhǎng)擴(kuò)展.CP過小，不足以抑制符號(hào)間干擾(IＳI）與載波間干擾(ＩCＩ)；過大，會(huì)造成系統(tǒng)頻譜效率降低.常規(guī)CP用于常規(guī)半徑小區(qū)，擴(kuò)展ＣP用于大半徑小區(qū),超長(zhǎng)擴(kuò)展CP用于獨(dú)立載波MBMＳ系統(tǒng)。循環(huán)前綴可以消除多徑效應(yīng)，但要犧牲一部分時(shí)間資源，降低了各個(gè)子載波的符號(hào)速率和信道容量。二．MIＭO基本原理和應(yīng)用MＩＭO(多輸入多輸出）技術(shù)的基本原理是將用戶數(shù)據(jù)分解為多個(gè)并行的數(shù)據(jù)流,在多個(gè)發(fā)射天線上同時(shí)發(fā)射，經(jīng)過無線信道后,由多個(gè)接收天線接收，并根據(jù)各個(gè)并行數(shù)據(jù)流的空間特性，利用解調(diào)技術(shù),最終恢復(fù)出原數(shù)據(jù)流。ＭIMO可以分為三類，傳輸分集、空間復(fù)用和波束賦形。1。傳輸分集（發(fā)射分集）兩根天線傳輸相同數(shù)據(jù)，一個(gè)數(shù)據(jù)傳兩遍,有分集增益，可靠性高。適用信道質(zhì)量差的用戶，如小區(qū)邊緣用戶、移動(dòng)速度快的用戶。要求天線相關(guān)性低。２．空間復(fù)用（空分復(fù)用）在多個(gè)相互獨(dú)立的空間信道上向一個(gè)終端/基站并行發(fā)射多個(gè)不同數(shù)據(jù)流,以提高峰值速率。適用信道質(zhì)量好的用戶,如小區(qū)中心用戶、移動(dòng)速度慢的用戶。要求天線之間相關(guān)性低,否則會(huì)導(dǎo)致無法解出兩路數(shù)據(jù)。如下圖?？臻g復(fù)用ＭIMO2＊２3。波束賦形利用波的干涉原理產(chǎn)生強(qiáng)方向性的輻射方向圖，使主瓣自適用地指向用戶來波方向,從而提高信噪比、系統(tǒng)容量、覆蓋范圍。適用小區(qū)邊緣用戶、中低速移動(dòng)用戶。各種波束賦形4．LＴER8版本中的MIMO分類目前R8版本主要有7類ＭＩMＯ,具體現(xiàn)網(wǎng)中使用哪種需要結(jié)合實(shí)際情況去設(shè)置。如下圖。原理和適用場(chǎng)景:(1）單天線端口。單天線傳輸，也是基礎(chǔ)模式，兼容單天線UE.（２）發(fā)射分集。在不同天線上傳輸同一個(gè)數(shù)據(jù)，適用于覆蓋邊緣.（3)開環(huán)空分復(fù)用。不同天線傳輸不同數(shù)據(jù)，速率增加一倍,適用于覆蓋較好區(qū)域.無需用戶反饋。(４)閉環(huán)空分復(fù)用。同上，只不過增加了用戶反饋（CQI、PMI、ＲI)，對(duì)無線環(huán)境的變化更敏感。(5）多用戶MIMO.多個(gè)天線傳輸給多個(gè)用戶，如果用戶較多且每個(gè)用戶數(shù)據(jù)量不大的話可以采用，增加小區(qū)吞吐量。(6）閉環(huán)Ranｋ=１預(yù)編碼。閉環(huán)空分復(fù)用的一種,基于碼本(預(yù)先設(shè)置好）,預(yù)編碼矩陣是在接收端獲得,并反饋ＰＭI，由于有反饋所以形成閉環(huán)。(７)波束賦形。適用于TDＤ，由于TDＤ上下行是在同一頻點(diǎn),所以可以根據(jù)上行推斷出下行，無需碼本和反饋，F(xiàn)DＤ由于上下行不同頻點(diǎn)所以不能使用。5.上行MIMO技術(shù)截止到R8版本，上行支持MU—MIMO，但是上行天線只支持1發(fā)，也就是1x2和1x4(高版本支持2x2和4ｘ4），可以采用最高階的64QAM調(diào)制.6。OＦDM技術(shù)與ＭIMO技術(shù)結(jié)合1.MＩMＯ技術(shù)的關(guān)鍵是區(qū)分多個(gè)并行數(shù)據(jù)流,有效避免天線間干擾(ＩAI），在水平衰落信道中更易實(shí)現(xiàn).２。CDMA是單載波信號(hào),易受到多徑干擾，多徑均衡的復(fù)雜度隨帶寬增大而加劇，符號(hào)間干擾（ISI）也隨之增加。IAＩ與ISＩ混合在一起，接收機(jī)很難將MIMO接收與信道均衡分開處理。3．OFDM將寬帶傳輸分成多個(gè)子載波的窄帶傳輸，每個(gè)子載波（帶寬1５KHz）可看作水平衰落信道,降低了接收機(jī)均衡器的復(fù)雜度，給MIMO系統(tǒng)帶來的額外復(fù)雜度可以控制在較低的水平(隨天線數(shù)量呈線性增加）。三。HARQ技術(shù)1．FEC、ARQ、HARＱ前向糾錯(cuò)編碼(ＦEC)，具有自動(dòng)糾錯(cuò)的能力。優(yōu)點(diǎn)是時(shí)延低、效率高、無需反饋.缺點(diǎn)是可靠性差,接收端不管譯碼結(jié)果如何都發(fā)送給用戶；對(duì)信道的適應(yīng)性差，選用的糾錯(cuò)碼必須與信道干擾情況相匹配。自動(dòng)重傳請(qǐng)求（ARQ），收到信息后通過CRＣ校驗(yàn)位進(jìn)行校驗(yàn),如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或者沒收到信息回NAＣK要求重傳，否則回ACK。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，復(fù)雜性低；錯(cuò)誤反饋，可靠性高;檢錯(cuò)能力與信道干擾變化無關(guān)，適應(yīng)性強(qiáng)。缺點(diǎn)是需要反饋，實(shí)時(shí)性低；需要重發(fā)，連續(xù)性差；傳輸效率低?；旌献詣?dòng)重傳請(qǐng)求（HＡRＱ）系統(tǒng)是在ＡRQ系統(tǒng)中包含一個(gè)FEＣ子系統(tǒng)，ＦＥＣ部分用來糾正信道中經(jīng)常出現(xiàn)的易于糾正的錯(cuò)誤，以減少重傳次數(shù)；ARＱ部分是糾正那些不常出現(xiàn)的、FEC不能糾正的錯(cuò)誤。FＥC提高系統(tǒng)通過效率，ＡＲQ提高系統(tǒng)可靠性。2．ＨARQ分類２.1根據(jù)重傳時(shí)刻是否預(yù)定義:同步HAＲＱ和異步HAＲＱ同步ＨARＱ:重傳在預(yù)先定義好的時(shí)間進(jìn)行,不需要額外的信令指示HARＱ進(jìn)程號(hào)，可以根據(jù)ＨARQ進(jìn)程所在的子幀編號(hào)得到該ＨＡRQ進(jìn)程的編號(hào)。（根據(jù)PHICH傳輸?shù)淖訋恢?確定PUＳＣH的傳輸子幀位置.)異步HAＲQ：重傳在上一次傳輸之后的任何可用時(shí)間上進(jìn)行，接收機(jī)需要額外的信令指示HARQ進(jìn)程所在的子幀.異步ＨAＲＱ可以靈活的分配ＨAＲQ資源。２．2根據(jù)重傳時(shí)傳輸屬性能否動(dòng)態(tài)改變：自適應(yīng)ＨＡRQ和非自適應(yīng)HARＱ自適應(yīng)ＨARQ:重傳時(shí)可以改變初傳的一部分或者全部屬性，比如調(diào)制方式、資源分配等,這些屬性的改變需要額外的信令通知.非自適應(yīng)HＡRQ:重傳時(shí)改變的屬性是發(fā)射機(jī)與接收機(jī)事先協(xié)商好的,不需要額外的信令通知。LＴE下行采用異步自適應(yīng)HARQ;LＴE上行同時(shí)支持同步自適應(yīng)HＡRQ和同步非自適應(yīng)ＨARQ.自適應(yīng)的HARQ通過PDCＣH調(diào)度來實(shí)現(xiàn),即基站發(fā)現(xiàn)接收錯(cuò)誤之后,不反饋NＡCK，而是通過調(diào)度器調(diào)度其重傳所使用的參數(shù),來重傳；非自適應(yīng)的HＡRＱ由PHIＣＨ信道承載的NACK信息來觸發(fā)。3.HＡＲQ方式單純HARQ機(jī)制中，接收到的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包都是直接被丟掉的。LTE采用以下方式。跟蹤結(jié)合ChaseCｏmbinｅ（CC)或軟合并方式：重傳時(shí)的數(shù)據(jù)與初次傳輸時(shí)相同，將接收到的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包保存在存儲(chǔ)器中，與重傳的數(shù)據(jù)包合并在一起進(jìn)行譯碼,提高傳輸效率.增量冗余（ＩR)方式:第一次傳輸發(fā)送信息bit和一部分冗余ｂit，如果沒有成功解碼，則重傳更多的冗余bit降低信道編碼率,從而提高解碼成功率。分兩種情況。（1)部分增量冗余(PIR）。ＰIR指重傳數(shù)據(jù)由信息bｉt和新增加的冗余bit構(gòu)成，收端將其與先前接收的數(shù)據(jù)合并，提高糾錯(cuò)能力。信息bit不變,冗余ｂｉt與初次傳輸不同，重傳的數(shù)據(jù)是可以自譯碼的。（２）全增量冗余(FＩＲ）.ＦIR指重傳數(shù)據(jù)完全由遞增冗余構(gòu)成.重傳的數(shù)據(jù)不可以自譯碼.增量冗余方式的性能要優(yōu)于軟合并方式，但在接收端需要更大的內(nèi)存。終端的缺省內(nèi)存容量是根據(jù)終端所能支持的最大數(shù)據(jù)速率和軟合并方式設(shè)計(jì)的,因而在最大數(shù)據(jù)速率時(shí)，只可能使用軟合并方式。而在較低速率時(shí),兩種方式都可以使用。4．HＡRQ流程下面是一個(gè)軟合并的流程圖HARQ流程ｅNodeB發(fā)一個(gè)pａcｋet１給UＥ；ＵE沒有解調(diào)出來,回NＡＣK給eNｏdｅB；這時(shí)ｅNoｄeB將packｅt1另外一部分發(fā)給UE；UＥ通過軟合并解調(diào)出來，回AＣK；eNｏdeＢ收到后繼續(xù)發(fā)paｃket２。HARQ發(fā)端每發(fā)一個(gè)包都會(huì)開一個(gè)timeｒ，如果ｔｉｍeｒ到時(shí)了還沒有下一個(gè)包到來，eNodeB會(huì)認(rèn)為這是最后一個(gè)包，會(huì)發(fā)一個(gè)指示給UE，告訴它發(fā)完了，防止最后一個(gè)包丟失。而UE側(cè)也有計(jì)時(shí)器，回NACK后計(jì)時(shí)器開始，到時(shí)后如果還沒有收到重發(fā)的話就會(huì)放棄這個(gè)包，由上層進(jìn)行糾錯(cuò)。不同Qｏｓ的ＨARQ機(jī)制也不同,如ＶＯIP之類的小時(shí)延業(yè)務(wù)，不要求上層重發(fā)，丟了就丟了，保證時(shí)延.遞增冗余（ＩＲ）這種方式，第一次發(fā)和重發(fā)的內(nèi)容不同，原理是信息在進(jìn)入通信系統(tǒng)后會(huì)首先進(jìn)行調(diào)制和編碼，經(jīng)過調(diào)制的信息相當(dāng)于壓縮過的，是比較小的信息，第一次會(huì)先發(fā)這個(gè)信息。而經(jīng)過編碼的信息是帶冗余信息的，如果第一次發(fā)送失敗的話，第二次會(huì)將編碼后的信息發(fā)射出去,由于冗余信息有糾錯(cuò)的功能,所以增加了重發(fā)的可靠性。5。RTT與進(jìn)程數(shù)環(huán)回時(shí)間（RTＴ):UE通過PUCＣH向eNodeＢ反饋上一次傳輸?shù)模罜K/ＮACK信息；ｅNoｄｅB對(duì)ACK/NＡCK信息進(jìn)行解調(diào)和處理,并根據(jù)ACK/NACK信息和下行資源分配情況對(duì)重傳數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整,然后在ＰＤSＣH上按照下行調(diào)度的時(shí)域位置發(fā)送重傳數(shù)據(jù);到達(dá)UE端后,UE進(jìn)行解碼處理，通過ＰUＣCH再次反饋針對(duì)此次重傳的ACK/NACK信息,ＲTT結(jié)束。RTT=傳輸延遲＋處理延遲。傳輸延遲取決于ＵＥ與eＮoｄｅB之間的距離，６.7us/km，對(duì)于半徑較小的小區(qū)，傳輸延遲相對(duì)于處理延遲可以忽略.UＥ的處理延遲估算為2mｓ，包括下行數(shù)據(jù)解碼和上行數(shù)據(jù)的編碼、復(fù)用;eNodeＢ的處理延遲估算為3ms,包括上行數(shù)據(jù)解碼和下行數(shù)據(jù)的編碼、復(fù)用、調(diào)度。配置為了充分利用時(shí)域資源,在ＲTT內(nèi)必須發(fā)起其他的并行ＨARQ進(jìn)程。HAＲQ進(jìn)程數(shù)量與ＲＴT有關(guān),RTＴ越大,需要支持越多的并行HＡRQ進(jìn)程以填滿RTT，約等于RＴT/TＴI。綜合考慮重傳延遲、緩存大小的要求，在LＴE下行，支持兩種HＡRＱ進(jìn)程數(shù),７或８?jìng)€(gè)可配置。在LTE上行，為了降低復(fù)雜度，只支持8個(gè)。對(duì)于TDD系統(tǒng)，ＨARQ進(jìn)程數(shù)量還取決于上下行時(shí)隙的比例。如上圖。四．AMC自適應(yīng)調(diào)制與編碼鏈路自適應(yīng)技術(shù)可以通過兩種方法實(shí)現(xiàn)：功率控制和速率控制.一般的鏈路自適應(yīng)都指速率控制,LTE中為自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)（AMＣ)。eNｏｄｅＢ根據(jù)UE反饋的CQＩ及時(shí)調(diào)整調(diào)制方式（QPSK、1６QAＭ、6４QAＭ)和編碼速率,從而使得數(shù)據(jù)傳輸能及時(shí)跟上信道的變化狀況，當(dāng)信道條件較差時(shí)選擇低階的調(diào)制方式與編碼速率;當(dāng)信道條件較好時(shí)選擇高階的調(diào)制方式與編碼速率,從而最大化傳輸速率。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)延的分組數(shù)據(jù),AMC可以在提高系統(tǒng)容量的同時(shí)不增加對(duì)鄰區(qū)的干擾.具體的流程如下圖。上行方向的鏈路自適應(yīng)基于UE測(cè)量的上行信道質(zhì)量,直接確定具體的調(diào)制方式與編碼速率。下行方向的鏈路自適應(yīng)，UE會(huì)周期性的測(cè)量無線信道,并上報(bào)ＣQI、PMＩ和RAＮK(秩）；eＮodeＢ根據(jù)反饋信息，并檢查緩存器,安排UＥ,調(diào)度HARＱ進(jìn)程,選擇調(diào)制方式與編碼速率,資源塊,信道編碼冗余版本等發(fā)送數(shù)據(jù)。CQＩ（信道質(zhì)量指示）：用來反映ＰＤＳCＨ的質(zhì)量；ＰMI(預(yù)編碼矩陣指示）:是指僅在閉環(huán)空間復(fù)用發(fā)射模式下,UＥ告訴eNodｅB應(yīng)使用什么樣的預(yù)編碼矩陣來給UＥ的PDSＣH進(jìn)行預(yù)編碼；RＩ(秩指示)：用來指示PＤSCＨ的有效的數(shù)據(jù)層數(shù)。其中CQI是ＵE對(duì)無線環(huán)境的一個(gè)判斷，ｅＮodeB會(huì)根據(jù)上報(bào)的CQI從預(yù)定義的CQI表中選擇相應(yīng)的調(diào)制方式和編碼速率，同時(shí)兼顧緩存中的數(shù)據(jù)量（步驟2和3），最后決定調(diào)制方式、HARQ、資源塊大小等發(fā)射給終端（步驟４和5）。不同的CQＩ和相對(duì)應(yīng)的調(diào)制方式、編碼速率及效率，如下圖。CQI對(duì)應(yīng)調(diào)制方式和編碼速率從上圖看，雖然是自適應(yīng)調(diào)制編碼,但是實(shí)際上在R８版本中規(guī)定了1６種不同的調(diào)制編碼方式。根據(jù)UＥ上報(bào)的ＣQI來選擇，其中０是無效的，也就是當(dāng)前的無線環(huán)境無法傳輸數(shù)據(jù)；1５是最好的，可以采用最高階的調(diào)制方式6４QＡM和最快的編碼速率,效率也最高。可以通過統(tǒng)計(jì)CQI上報(bào)的數(shù)值來分析本地網(wǎng)無線環(huán)境如何,如果上報(bào)的CQＩ里１４、15檔很少,那么說明網(wǎng)絡(luò)還需要進(jìn)一步優(yōu)化。五。MＡC調(diào)度算法調(diào)度，即分組調(diào)度，為具有不同帶寬要求、不同時(shí)延保障、不同QoS等級(jí)的業(yè)務(wù)或用戶，按照某種算法合理分配資源，從而提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量和頻譜效率。常用的調(diào)度算法有最大C/I算法、輪詢算法、比例公平算法.1.最大Ｃ／I算法只選擇最大載干比（C/Ｉ）(載波信號(hào)強(qiáng)度和干擾信號(hào)強(qiáng)度比)的用戶，即讓信道傳輸條件最好的用戶占用資源傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)該用戶信道變差后，再選擇其他信道最好的用戶.優(yōu)點(diǎn)是能獲得最大的吞吐量和資源利用率,缺點(diǎn)是不公平。2．輪詢算法輪詢算法,也叫循環(huán)調(diào)度算法，即循環(huán)地調(diào)度每個(gè)用戶,以同樣的概率占用資源（時(shí)隙、頻率、功率等）。優(yōu)點(diǎn)是公平，缺點(diǎn)是資源利用率低。3。比例公平算法從上面兩種調(diào)度算法看,都有優(yōu)缺點(diǎn),采取一個(gè)折中的方法,比例公平算法.比例公平算法考慮用戶的信道質(zhì)量，保證一些優(yōu)質(zhì)用戶的網(wǎng)速，同時(shí)又兼顧分配的公平,保證都有RB分配。4．持續(xù)調(diào)度、半持續(xù)調(diào)度和動(dòng)態(tài)調(diào)度調(diào)度根據(jù)分配時(shí)間可分為持續(xù)調(diào)度、半持續(xù)調(diào)度和動(dòng)態(tài)調(diào)度,前面三種調(diào)度都是動(dòng)態(tài)調(diào)度的細(xì)分.其中持續(xù)調(diào)度是電路域的思想,將資源一直給一個(gè)用戶，在ＬTE里是不用的。半持續(xù)調(diào)度方式是在動(dòng)態(tài)調(diào)度的基礎(chǔ)上引入的,是指在調(diào)度傳輸過程中，eNｏdeB在初始調(diào)度時(shí)通過PDCCＨ指示UE當(dāng)前的調(diào)度信息，ＵE識(shí)別是半持續(xù)調(diào)度，則保存當(dāng)前的調(diào)度信息，每隔固定周期在相同的時(shí)頻資源位置上進(jìn)行該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。與動(dòng)態(tài)調(diào)度相比，半持續(xù)調(diào)度靈活性稍差，但控制信令開銷較小，適合突發(fā)特征不明顯、有保障速率要求的業(yè)務(wù),例如VoIＰ。調(diào)度算法六。小區(qū)間干擾抑制技術(shù)LTE采用OFDMA技術(shù)，小區(qū)內(nèi)用戶通過頻分實(shí)現(xiàn)信號(hào)的正交，小區(qū)內(nèi)的干擾基本可以忽略。但是同頻組網(wǎng)時(shí)，如果兩個(gè)相鄰小區(qū)在交界處使用了相同的頻譜資源，則會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的小區(qū)間干擾,嚴(yán)重影響邊緣用戶體驗(yàn)。在LTE中,主要討論了三種小區(qū)間干擾抑制技術(shù)：小區(qū)間干擾隨機(jī)化、小區(qū)間干擾消除和小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)。１．小區(qū)間干擾隨機(jī)化小區(qū)間干擾隨機(jī)化主要利用物理層信號(hào)處理技術(shù)和頻率特性將干擾信號(hào)隨機(jī)化，從而降低對(duì)有用信號(hào)的干擾。干擾隨機(jī)化不能降低干擾的能量，但能將干擾的特性轉(zhuǎn)變?yōu)榻啤鞍自肼暋?，從而使終端可以依賴處理增益對(duì)干擾進(jìn)行抑制，因此又稱為“干擾白化”。干擾隨機(jī)化的方法主要包括加擾、交織和跳頻。1．1加擾(Scrａｍbling）（傳統(tǒng)技術(shù)）小區(qū)專屬加擾，即在信道編碼后，對(duì)干擾信號(hào)隨機(jī)加擾。如下圖，對(duì)小區(qū)A和小區(qū)B，在信道編碼和交織后,分別對(duì)其傳輸信號(hào)進(jìn)行加擾，通過不同的擾碼區(qū)分不同小區(qū)的信號(hào)，讓ＵE只針對(duì)有用信號(hào)進(jìn)行解碼。如果沒有加擾，UE的解碼器不能區(qū)分接收到的信號(hào)是來自本小區(qū)還是來自其他干擾小區(qū).加擾并不影響帶寬,但可以提高性能。小區(qū)專屬加擾LTＥ采用５04個(gè)擾碼(與504個(gè)小區(qū)ID綁定）區(qū)分小區(qū)，進(jìn)行干擾隨機(jī)化。一般情況下,加擾是在編碼交織之后，調(diào)制之前進(jìn)行，即比特級(jí)別的加擾。而且不同信道的擾碼也不一樣,例如ＰDSＣH/PＵCCH/PUＳＣH擾碼序列與小區(qū)ＩD、ＵEID和時(shí)隙起始位置有關(guān);PＢＣH/ＰＤCCH／PCＦIＣＨ/PHIＣH擾碼序列與小區(qū)ID和時(shí)隙起始位置有關(guān)；ＰＭＣＨ擾碼序列與MBSFNＳＩＤ和時(shí)隙起始位置有關(guān)。這里要說一下PHＩＣH，他的加擾位置和前面的不同，是在調(diào)制之后，擴(kuò)頻的時(shí)候加擾。通過加擾,小區(qū)間用戶的沖突可能性會(huì)降低.（舉個(gè)例子，1班和2班都有學(xué)號(hào)為1號(hào)的學(xué)生，在自己的班里絕對(duì)不會(huì)沖突,但是如果2個(gè)班的學(xué)生混在一起交作業(yè),老師怎么區(qū)分那個(gè)是自己班的１號(hào)呢？如果用加擾的思想去解決,1班的學(xué)生交作業(yè)必須在學(xué)號(hào)前加上班號(hào)1＃1，２班的1號(hào)是2#1,這樣互相干擾的情況就降低了。當(dāng)然這也是比較理想的情況，有很多情況是加擾后也會(huì)沖突，畢竟數(shù)據(jù)那么多,碰撞的機(jī)會(huì)也多，所以加擾只能隨機(jī)化干擾不能從根本上避免干擾。）1.2交織（Ｉnｔerｌｅaｖing）也稱交織多址(IDMA）小區(qū)專屬交織，即在信道編碼后，對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行不同方式的交織.如下圖，對(duì)于小區(qū)A和小區(qū)B，在信道編碼后分別對(duì)其傳輸信號(hào)進(jìn)行交織.小區(qū)專屬交織的模式可以由偽隨機(jī)數(shù)的方法產(chǎn)生，可用的交織模式數(shù)(交織種子)是由交織長(zhǎng)度決定的，不同的交織長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)不同的交織模式編號(hào)，UＥ端通過檢查交織模式的編號(hào)決定使用何種交織模式。在空間距離較遠(yuǎn)的小區(qū)間，交織種子可以復(fù)用，類似于頻分復(fù)用.小區(qū)專屬交織1）IＤMA是一種新的干擾隨機(jī)化技術(shù)和干擾消除技術(shù)，比較復(fù)雜,在LTER8中未被使用。２）僅干擾隨機(jī)化效果而言,小區(qū)交織和加擾性能相近。但I(xiàn)DMA可用于干擾消除技術(shù)。３）對(duì)各小區(qū)的信號(hào)在信道編碼后采用不同的交織圖案進(jìn)行信道交織，以獲得干擾白化效果.交織圖案與小區(qū)ID一一對(duì)應(yīng).相距較遠(yuǎn)的兩個(gè)小區(qū)間可以復(fù)用相同的交織圖案.1。３跳頻目前LＴE上下行都支持跳頻傳輸。大多數(shù)信道都支持子幀內(nèi)的跳頻，如PDＳCH、PＵＳＣＨ、PＵＣCH；其中ＰＵSＣＨ也支持子幀間的跳頻。通過跳頻避免了同一頻率上的干擾,缺點(diǎn)是只能隨機(jī)化,不能根本消除。2．小區(qū)間干擾消除小區(qū)間干擾消除是利用物理層信號(hào)處理技術(shù),將干擾小區(qū)的信號(hào)解調(diào)、解碼，然后利用接收機(jī)的處理增益將干擾重構(gòu)、消除。2．１基于多天線接收終端的干擾消除技術(shù)利用接收機(jī)的多天線技術(shù)實(shí)現(xiàn)，不需要標(biāo)準(zhǔn)化,又稱為干擾抑制合并(IRC)。不依賴發(fā)射端配置,利用從兩個(gè)相鄰小區(qū)到ＵE的空間信道獨(dú)立性來區(qū)分服務(wù)小區(qū)和干擾小區(qū)的信號(hào),通過對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行加權(quán)來抑制干擾。配置雙天線的UＥ可以區(qū)分兩個(gè)空間信道,即空分復(fù)用原理.需要說明的是,這個(gè)技術(shù)比較復(fù)雜，目前實(shí)際中很少采用。IRＣ2。2基于干擾重構(gòu)／減去的干擾消除技術(shù)將干擾信號(hào)解調(diào)、解碼,進(jìn)行重構(gòu),從接收信號(hào)中減去。將干擾信號(hào)分量準(zhǔn)確分離，剩下的就是有用信號(hào)和噪聲，是干擾消除最理想的方法。小區(qū)間干擾消除的優(yōu)勢(shì)在于，對(duì)小區(qū)邊緣的頻率資源沒有限制，可以使用相同的頻率資源,以獲得更高的小區(qū)邊緣頻譜效率（ESE）和總頻譜效率（SE）。局限在于小區(qū)間必須保持同步，目標(biāo)小區(qū)必須知道干擾小區(qū)的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)，以對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì);對(duì)于要進(jìn)行小區(qū)間干擾消除的用戶,必須給其分配相同的頻率資源。IDMA技術(shù)可以通過迭代干擾消除獲得顯著的性能增益,但需要系統(tǒng)在資源分配、信號(hào)格式獲得、小區(qū)間同步、交織器設(shè)計(jì)、信道估計(jì)等提出更高的要求。2.3發(fā)射端波束賦形通過波束賦形技術(shù)的運(yùn)用，提高目標(biāo)用戶的信號(hào)強(qiáng)度，同時(shí)主動(dòng)降低干擾用戶方向的輻射能量（假如能判斷出干擾用戶的位置）,來解決小區(qū)間干擾。發(fā)射端波束賦形3．小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)（IＣＩC)技術(shù)本質(zhì)上是一種調(diào)度策略。通過對(duì)邊緣用戶資源（時(shí)隙、頻率）的使用進(jìn)行限制,或者在一定的時(shí)頻資源上限制其發(fā)射功率，來達(dá)到避免或降低干擾、保證邊緣覆蓋速率的目的.小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)通常有以下兩種實(shí)現(xiàn)方式。３。１靜態(tài)干擾協(xié)調(diào)通過預(yù)配置或網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方式，限定小區(qū)的可用資源和分配策略。靜態(tài)干擾協(xié)調(diào)基本上避免了Ｘ2接口信令，不能自適應(yīng)考慮小區(qū)負(fù)載和用戶分布的變化,導(dǎo)致某些性能的限制。主要分為２種方式，頻率資源協(xié)調(diào)和功率資源協(xié)調(diào)。(1)頻率資源協(xié)調(diào)LTE采用軟頻率復(fù)用(SＦＲ）和部分頻率復(fù)用（FＦR）的干擾協(xié)調(diào)機(jī)制來控制小區(qū)邊緣的干擾。將頻率分為三份，小區(qū)中心用戶可以使用所有頻率資源；小區(qū)邊緣用戶只能按照頻率復(fù)用規(guī)則使用一部分頻率資源，保證邊緣用戶始終處于異頻的狀態(tài),從而避免小區(qū)間干擾。如下圖。頻率資源協(xié)調(diào)這樣做犧牲了頻率資源、平均吞吐量但是保證了邊緣的吞吐量.這里有個(gè)問題，小區(qū)如何知道哪些用戶在邊緣呢?通過UE上報(bào)的RSＲP來判斷。(2）功率資源協(xié)調(diào)和上面的原理一樣，也是保證邊緣異頻，但是是通過功率控制來實(shí)現(xiàn)。如下圖。功率資源協(xié)調(diào)每個(gè)小區(qū)都會(huì)在某一個(gè)頻率上加強(qiáng)功率，其余兩個(gè)頻率上降低功率，從而使小區(qū)邊緣的頻率不同，實(shí)現(xiàn)異頻來解決干擾。優(yōu)點(diǎn)是頻率資源得到了全部的使用，缺點(diǎn)是功率資源利用率低。（３)時(shí)域資源協(xié)調(diào)同站各小區(qū)的主頻一樣時(shí)，對(duì)同站小區(qū)間采用時(shí)域協(xié)調(diào),如下圖。1)黃色區(qū)域的用戶只在偶數(shù)子幀調(diào)度2)藍(lán)色區(qū)域的用戶只在奇數(shù)子幀調(diào)度時(shí)域協(xié)調(diào)3．2半靜態(tài)干擾協(xié)調(diào)通過X2接口信令與鄰小區(qū)交換功率使用、負(fù)載、干擾情況等信息，從而調(diào)整本小區(qū)資源、上行功率來抑制干擾.交互周期通常為幾十毫秒到幾百毫秒。半靜態(tài)干擾協(xié)調(diào)會(huì)導(dǎo)致一定的信令開銷,但更加靈活的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化。分為基于高干擾指示(ＨII）信息和過載指示(OI）信息的ICＩC技術(shù)。1)高干擾指示(HＩI)：一個(gè)eＮｏdeB將一個(gè)PRB分配給一個(gè)小區(qū)邊緣用戶時(shí)，預(yù)測(cè)到該用戶可能干擾相鄰小區(qū)UE，也容易受相鄰小區(qū)ＵE干擾，通過HII將該敏感PRＢ通報(bào)給相鄰小區(qū)；相鄰eＮodeB接收到ＨII后，避免將自己小區(qū)邊緣的ＵＥ調(diào)度到該ＰRB上.2）過載指示(OI)：當(dāng)eNodeＢ檢測(cè)到某個(gè)PRB已經(jīng)受到干擾時(shí),向鄰小區(qū)發(fā)出OＩ，指示該P(yáng)RＢ已經(jīng)受到干擾,鄰小區(qū)做出相應(yīng)的功率調(diào)整,抑制干擾.ＨII和OI的傳送頻率,最小更新周期20ｍs,與Ｘ2接口控制面最大傳輸延遲相當(dāng)。頻率選擇性的ＨII和OI為每個(gè)PRＢ發(fā)送一個(gè)HＩI和ＯI;非頻率選擇性的HII和OI可以降低Ｘ2接口的信令開銷,但只能指示本小區(qū)受到了鄰小區(qū)干擾，無法說明哪些頻帶受到了干擾，也就無法指導(dǎo)鄰小區(qū)有針對(duì)的降低干擾.ＨII不分等級(jí),OＩ分低、中、高三個(gè)等級(jí)。ＨII和ＯＩ采用事件觸發(fā)方式發(fā)送。ICIC技術(shù)可以從根本上解決小區(qū)間的干擾,但是其對(duì)資源的浪費(fèi)也是很明顯的，尤其是小區(qū)負(fù)載較低的時(shí)候.所以推薦的使用范圍是負(fù)載達(dá)到３0％～70％的時(shí)候使用。第四章ＬTE物理層結(jié)構(gòu)與過程一．LTE物理層概述LTE物理層關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新主要體現(xiàn)在以下幾方面：ＯFDMA多址技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)頻資源的靈活配置;MIMO技術(shù)實(shí)現(xiàn)了頻譜效率的大幅度提升；AMＣ、功率控制、HARQ等自適應(yīng)技術(shù)以及多種傳輸模式的配置進(jìn)一步提高了對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境的支持和傳輸性能優(yōu)化；靈活的上下行控制信道設(shè)計(jì)為充分優(yōu)化資源管理提供了可能。1．協(xié)議結(jié)構(gòu)物理層協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖.物理層與MAC子層和RＲC子層具有接口，其中圓圈表示不同層/子層間的服務(wù)接入點(diǎn)SＡP。物理層向MAC層提供傳輸信道,MAC層提供邏輯信道給ＲLC子層.物理層周圍的無線接口協(xié)議結(jié)構(gòu)2．物理層功能物理層通過傳輸信道給高層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，具體功能：1）傳輸信道的前向糾錯(cuò)（FＥC）編解碼、錯(cuò)誤檢測(cè)并向高層提供指示;2）混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求（HARＱ)軟合并；3）編碼的傳輸信道與物理信道之間的映射、速度匹配；4）物理信道的調(diào)制和解調(diào)、功率加權(quán);5)頻率和時(shí)間同步；6）多輸入多輸出（ＭIMO)天線處理；7）傳輸分集、波束形成、射頻處理、射頻特性測(cè)量并向高層提供指示。３．ＬTE無線幀結(jié)構(gòu)３.１幀結(jié)構(gòu)ＬTE空中接口支持兩種幀結(jié)構(gòu)：Ｔypｅ1和Type2，其中Tyｐe1用于FＤD模式;Tｙpe2用于TDD模式，兩種無線幀長(zhǎng)度均為10ｍs。在FＤD模式下,1０mｓ的無線幀分為10個(gè)長(zhǎng)度為1ｍs的子幀(Ｓubｆrame）,每個(gè)子幀由兩個(gè)長(zhǎng)度為0.5ｍs的時(shí)隙（slot）組成，如下圖。幀結(jié)構(gòu)類型1在TＤＤ模式下，１0ms的無線幀包含兩個(gè)長(zhǎng)度為５ms的半幀（HalfFraｍe）,每個(gè)半幀由5個(gè)長(zhǎng)度為１ｍｓ的子幀組成，其中有4個(gè)普通子幀和1個(gè)特殊子幀。普通子幀包含兩個(gè)0.5mｓ的常規(guī)時(shí)隙，特殊子幀由3個(gè)特殊時(shí)隙(DwＰTS、GP和UpPＴS）組成,如下圖。幀結(jié)構(gòu)類型23.2TＤD幀結(jié)構(gòu)－特殊時(shí)隙的設(shè)計(jì)在Tyｐe2ＴDD幀結(jié)構(gòu)中，特殊子幀由三個(gè)特殊時(shí)隙組成：ＤwPTS，GP和UpPTS，總長(zhǎng)度為1ｍs，如圖。DｗPTS的長(zhǎng)度為３～12個(gè)OFDM符號(hào)，UｐＰTS的長(zhǎng)度為1～2個(gè)OFDＭ符號(hào)，相應(yīng)的GP長(zhǎng)度為1～１0個(gè)OFDM符號(hào),如下圖。ＵｐPＴS中,最后一個(gè)符號(hào)用于發(fā)送上行SＲS.DwPTＳ用于正常的下行數(shù)據(jù)發(fā)送，其中主同步信號(hào)位于第三個(gè)符號(hào)，同時(shí)，該時(shí)隙中下行控制信道的最大長(zhǎng)度為兩個(gè)符號(hào)。TDＤ幀結(jié)構(gòu)特殊時(shí)隙設(shè)計(jì)ＴＤD特殊子幀長(zhǎng)度配置３。3幀結(jié)構(gòu)-同步信號(hào)設(shè)計(jì)對(duì)比除了固有的特性之外（上下行轉(zhuǎn)換、ＧP等），ＴDD幀結(jié)構(gòu)與FDＤ幀結(jié)構(gòu)主要區(qū)別在于同步信號(hào)的設(shè)計(jì)，如下圖.ＬTE同步信號(hào)的周期是５ms,分為主同步信號(hào)（PＳS)和輔同步信號(hào)(SＳS).TＤD和FDD幀結(jié)構(gòu)中,同步信號(hào)的位置/相對(duì)位置不同。在TDD中，PSS位于DｗＰTS的第三個(gè)符號(hào)，SＳS位于5ms第一個(gè)子幀的最后一個(gè)符號(hào)；在FDD中，PSS和SSＳ分別位于5mｓ第一個(gè)子幀第一個(gè)時(shí)隙的最后一個(gè)符號(hào)與倒數(shù)第二個(gè)符號(hào)。利用主、輔同步信號(hào)相對(duì)位置的不同，終端可以在小區(qū)搜索的初始階段識(shí)別系統(tǒng)是TDD還是FDＤ。TDＤ幀結(jié)構(gòu)同步信號(hào)設(shè)計(jì)3.４TDＤ幀結(jié)構(gòu)－上下行配比選項(xiàng)ＦDD依靠頻率區(qū)分上下行，其單方向上的資源在時(shí)間上是連續(xù)的；TDＤ依靠時(shí)間來區(qū)分上下行，其單方向上的資源在時(shí)間上是不連續(xù)的，如下圖.幀結(jié)構(gòu)上下行配比TＤD中支持５ms和10ms的下行與上行子幀切換周期,7種不同的上、下行時(shí)間配比，從將大部分資源分配給下行的“８:1”到上行占用資源較多的“1：3”，如下圖。在實(shí)際使用時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)業(yè)務(wù)量的特性靈活的選擇配置.TDD上下行時(shí)間配比二．LTE物理層基本過程1.小區(qū)搜索與同步小區(qū)搜索過程是指UE獲得與所在eNodeB下行同步并檢測(cè)該小區(qū)ＰCI的過程。ＵE取得下行同步之后，接收并讀取該小區(qū)在ＰBCH上的MＩB信息(包括系統(tǒng)帶寬、系統(tǒng)幀號(hào)、PHＩCH配置信息),以決定后續(xù)操作，如小區(qū)駐留、重選、發(fā)起隨機(jī)接入等操作。當(dāng)UE完成與基站下行同步后,需要不斷檢測(cè)服務(wù)小區(qū)的下行鏈路質(zhì)量，確保ＵE能夠正確接收下行廣播信息和控制信息。同時(shí)，為了保證基站能夠正確接收ＵE的數(shù)據(jù)，UE必須取得并保持與基站的上行同步。1.1配置同步信號(hào)下行同步信號(hào)分為主同步信號(hào)（PＳS）和輔同步信號(hào)（SSS).LTＥ中，支持504個(gè)小區(qū)ＩＤ,將其劃分為１68個(gè)組，每個(gè)組內(nèi)有50４/16８=3個(gè)小區(qū)。ＰCＩ由組ID和組內(nèi)ＩD共同決定，具體關(guān)系為。小區(qū)搜索的第一步是檢測(cè)出ＰＳS，再根據(jù)二者間的位置偏移檢測(cè)SＳS,進(jìn)而利用上述關(guān)系式計(jì)算出小區(qū)ＩD。采用PSＳ和SSS兩種同步信號(hào)能夠加快小區(qū)搜索的速度。（PSS和SSS的位置參考上節(jié)）１。2時(shí)間同步檢測(cè)時(shí)間同步是小區(qū)搜索的第一步，首先利用ZC序列的相關(guān)性獲取PＳS位置，再利用盲檢測(cè)算法確定CＰ類型，最后根據(jù)PSS與SSS的固定位置偏移確定ＳSS的位置,利用相干或非相干檢測(cè)檢測(cè)出SSS信號(hào)。具體步驟如下:1)ＰSＳ檢測(cè)當(dāng)UE處于初始接入狀態(tài)時(shí)，首先在頻域中央的1。0８ＭHｚ內(nèi)進(jìn)行掃描,分別使用本地主同步序列(三個(gè)ZC序列）與接收信號(hào)的下行同步相關(guān),根據(jù)峰值確認(rèn)服務(wù)小區(qū)使用的是3個(gè)PＳＳ序列中的哪一個(gè)(對(duì)應(yīng)于組內(nèi)小區(qū)ID),以及ＰSS的位置.PSＳ檢測(cè)可用于５ms定時(shí),獲得小區(qū)組內(nèi)ID。２)CP類型檢測(cè)LＴE中子幀采用常規(guī)CP和擴(kuò)展CP兩種類型，因此在確定了PSＳ位置后，ＳSS的位置仍然存在兩種可能，需要ＵE采用盲檢的方式識(shí)別CP類型，通常是利用PＳS與ＳSS相關(guān)峰的距離進(jìn)行判斷。3)SSS檢測(cè)在確定了子幀的ＣP類型后,根據(jù)ＰSS與ＳSS的固定位置偏移確定SSS的位置.SSS可確定無線幀同步(1０mｓ定時(shí)）和小區(qū)組ＩD，與ＰSS確定的小區(qū)組內(nèi)ID相結(jié)合,即可獲取小區(qū)ＩD.2．隨機(jī)接入2．1隨機(jī)接入概述通過隨機(jī)接入,UE與基站取得上行同步并建立無線鏈路獲取資源。只有在隨機(jī)接入完成后,eNoｄeＢ和ＵE才能進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。當(dāng)UE已經(jīng)和eNoｄeB取得上行同步時(shí)，UE的隨機(jī)接入過程稱為同步隨機(jī)接入。當(dāng)UE尚未和eNodeB取得同步時(shí)，ＵE的隨機(jī)接入過程稱為非同步隨機(jī)接入。兩者區(qū)別在于eNodeＢ需要估計(jì)、調(diào)整UＥ的上行傳輸定時(shí).本節(jié)主要介紹的是非同步隨機(jī)接入。2.2隨機(jī)接入應(yīng)用場(chǎng)景以下5種場(chǎng)景：(1)RＲC_IDLE狀態(tài)下的初始接入;（２)RRC連接重建;(3）切換；(4）ＲRC_COＮNECTED狀態(tài)上行失步,有下行數(shù)據(jù)到達(dá);（5）RRC_CONNＥCTED狀態(tài)上行失步，有上行數(shù)據(jù)發(fā)送,或者沒有用于ＳR的PUCＣＨ資源。2.3隨機(jī)接入分類LTＥ支持兩種模式的隨機(jī)接入：競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入和非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入。在競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入過程中，UE隨機(jī)的選擇接入前導(dǎo)碼,這可能導(dǎo)致多個(gè)ＵE使用同一個(gè)接入前導(dǎo)碼而導(dǎo)致隨機(jī)接入沖突，為此需要增加后續(xù)的競(jìng)爭(zhēng)解決流程。場(chǎng)景(1）～（5）均可以使用競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入模式。在非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入過程中,eNｏdeB為每個(gè)需要接入的UＥ分配一個(gè)唯一的接入前導(dǎo)碼，避免了不同UＥ在隨即接入過程中產(chǎn)生沖突，因而可以快速完成隨機(jī)接入。非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入只能用于場(chǎng)景（3）、（４)。若某種場(chǎng)景同時(shí)支持兩種模式,則eNｏdeB會(huì)優(yōu)先選擇非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入,只有在非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入資源不夠分配時(shí)，才指示UE發(fā)起競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入。2.3.１競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入U(xiǎn)E物理層的隨機(jī)接入過程由高層觸發(fā).對(duì)于RRC建立、RＲC重建和上行數(shù)據(jù)發(fā)送的場(chǎng)景，隨機(jī)接入由ＵＥ自主觸發(fā)，eNodeB沒有任何先驗(yàn)信息;對(duì)于切換和下行數(shù)據(jù)到達(dá)的場(chǎng)景，ＵE根據(jù)eNodｅＢ指示發(fā)起隨機(jī)接入。隨機(jī)接入過程之前，UＥ的物理層從高層接收用于隨機(jī)接入的高層信息（SIB2），高層信息中包含可使用的前導(dǎo)序號(hào)、前導(dǎo)傳輸功率、關(guān)聯(lián)的隨機(jī)接入無線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)(RA-ＲNＴI）以及PRACＨ資源。協(xié)議規(guī)定,LTE中每個(gè)小區(qū)可以使用的隨機(jī)接入前導(dǎo)碼Preamblｅ數(shù)量最多為64（0~63）個(gè)，其中60~6３用于非競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入,剩余的用于競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入;用于競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入的前導(dǎo)碼又劃分為PreaｍbleA（０～５9）和PreamｂleB（4~５9)兩組,Ａ組用于小區(qū)中所有用戶，B組用于小區(qū)中心用戶.競(jìng)爭(zhēng)接入使用的前導(dǎo)序號(hào)會(huì)通過小區(qū)廣播消息進(jìn)行廣播，其中包括了A組和B組的大小。RA—RNTI由ＰRACＨ的時(shí)頻資源位置所確定。作用是UE在接收mｓg２的時(shí)候通過ＲA－RNTI來檢測(cè)PDCCH.競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入流程，又稱為“四步”接入法，如圖。競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入流程圖(1)Msｇ1:ＵＥ通過PRACH向基站發(fā)送Ｐrｅambｌe碼觸發(fā)隨機(jī)接入時(shí),ＵE首先根據(jù)待發(fā)送Msg3的大小和路損大小確定前導(dǎo)碼集合,其中A組用于Msg3較小和路損較大的場(chǎng)景，Ｂ組用于Mｓg3較大和路損較小的場(chǎng)景.UＥ在確定前導(dǎo)碼集合后，在高層指示的PＲACＨ資源上，將選中的Preamble碼發(fā)送給基站。Mｓg1包含的內(nèi)容有隨機(jī)接入ID、接入目的、CQＩ、路損信息、是否請(qǐng)求C-RNＴＩ.（2）Mｓg2:基站向ＵE發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)消息基站收到ＵＥ發(fā)送的Preaｍble碼后,在ＰDＳＣH上向UE發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)授權(quán)（RAR)，RAR必須在隨機(jī)接入響應(yīng)窗內(nèi)發(fā)送.ｅNodeB使用PDCCH調(diào)度Mｓｇ2，并通過RＡ—ＲＮTＩ（隨機(jī)接入過程之前由高層指示給UＥ）進(jìn)行尋址.Msｇ2攜帶了前導(dǎo)序列標(biāo)識(shí)、時(shí)間提前量(用于與來自ＵE的上行傳輸定時(shí)對(duì)齊)、Msg3準(zhǔn)許傳輸?shù)某跏忌闲匈Y源以及Ｃ-RNＴI等。ＵE發(fā)送Preamble碼之后，將在隨機(jī)接入響應(yīng)窗內(nèi)（響應(yīng)窗的起始和結(jié)束由ｅNodeB設(shè)定,并作為部分小區(qū)特定系統(tǒng)信息廣播）以RA—RNTI為標(biāo)識(shí)監(jiān)聽PDCCＨ信道，PDCＣH包含承載RAR的PDSCH調(diào)度信息。ＵＥ將監(jiān)聽到的包含自身發(fā)送前導(dǎo)序列的DL-SCＨ傳輸塊傳送給高層，高層解析這些數(shù)據(jù)后下發(fā)2０biｔ的UL－SCＨ授權(quán)(ｇrant）信令給物理層.（３)Msｇ3：UE向基站發(fā)送MＳＧ3消息UE接收到基站的隨機(jī)接入響應(yīng)后，在ＰUSCH上進(jìn)行Ｌ2／Ｌ3消息的傳輸。MＳＧ3消息的發(fā)送,支持HAＲQ重傳。Ｌ2/L3消息包含了確切的隨機(jī)接入過程消息,如ＲRC連接請(qǐng)求、跟蹤區(qū)(TA）更新、調(diào)度（SR)請(qǐng)求、步驟（2）中RAＲ分配的臨時(shí)C—RNTI,以及UE已經(jīng)有的一個(gè)C-ＲNＴI或48biｔ的ＵEＩＤ等。假如步驟（1）中有多個(gè)UE發(fā)送相同的前導(dǎo)序列，則UE會(huì)從RＡＲ接收到相同的臨時(shí)C—RNＴI,L２/L3消息在相同的時(shí)頻資源上進(jìn)行發(fā)送,此時(shí)沖突的UE間存在干擾。當(dāng)ＵＥ發(fā)送ＭSG３消息達(dá)到最大重傳次數(shù)后,會(huì)重新開始隨機(jī)接入過程。為此，需要步驟（4）進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)解決。(4）Msg4：基站通過ＤＣCＨ向UE發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)判決消息基站如果對(duì)某個(gè)UＥ發(fā)送的Msg3消息進(jìn)行正確解碼，則認(rèn)為該UE成功接入，隨后向UE發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)判決消息.競(jìng)爭(zhēng)判決消息包含成功接入的用戶ID、ＵＥ在MＳG３消息中發(fā)送的競(jìng)爭(zhēng)標(biāo)識(shí)。支持HＡRQ.當(dāng)UＥ在競(jìng)爭(zhēng)判決定時(shí)器啟動(dòng)期間，成功接收到響應(yīng)消息，則認(rèn)為本次隨機(jī)接入成功，否則認(rèn)為失敗。eNodeB將為成功接入的ＵE分配時(shí)頻資源。2。３.2非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入流程又稱為“三步”接入法，如下圖。非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入流程圖（1）eＮodｅB為每個(gè)需要隨機(jī)接入的UE分配一個(gè)唯一的Ｐreamｂle;（2)ＵE通過ＰRＡCH發(fā)送從專用信令獲得的基于非競(jìng)爭(zhēng)的Pｒeａｍbｌe；（３）eNoｄeＢ通過PDSＣH發(fā)送接入響應(yīng)消息。在非競(jìng)爭(zhēng)性隨機(jī)接入過程中，避免了不同UＥ在接入過程中產(chǎn)生沖突，因而可以快速的完成隨機(jī)接入。隨機(jī)接入過程止于RＡR.三.LTE下行功率控制LＴE下行采用ＯFDMA技術(shù)，一個(gè)小區(qū)內(nèi)發(fā)送給不同UE的信號(hào)之間是相互正交的,不存在CDMA系統(tǒng)因遠(yuǎn)近效應(yīng)而進(jìn)行功率控制的必要。LTＥ可以通過頻域上的靈活調(diào)度來避免給ＵE分配路徑損耗和陰影衰落較大的ＲＢ。另一方面，采用下行功控會(huì)擾亂下行CQI測(cè)量,功控補(bǔ)償了某些RＢ的路徑損耗，ＵE無法獲得真實(shí)的下行信道質(zhì)量信息,從而影響到下行調(diào)度的準(zhǔn)確性。因此，LTE中不對(duì)下行采用功率控制，而只是采用靜態(tài)或半靜態(tài)的功率分配(小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)時(shí)采用功控,下行功率分配的目標(biāo)是在滿足用戶接收質(zhì)量的前提下盡量降低下行信道的發(fā)射功率，來降低小區(qū)間干擾）。在ＬTE中,下行功率分配以ＲE為單位,控制基站在各個(gè)時(shí)刻各個(gè)子載波上的發(fā)射功率。四．LＴＥ上行功率控制1。上行功控概述無線系統(tǒng)中上行功控是非常重要的，通過上行功控，可以使得ＵE在保證上行發(fā)射數(shù)據(jù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡可能的降低對(duì)其它用戶的干擾，延長(zhǎng)終端電池的使用時(shí)間。CＤMＡ系統(tǒng)中,上行功控的主要目的是克服“遠(yuǎn)近效應(yīng)”和“陰影效應(yīng)"，在保證服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)抑制用戶間的干擾。ＬTE系統(tǒng)中,上行采用SC-FDMA技術(shù)，小區(qū)內(nèi)的用戶通過頻分實(shí)現(xiàn)正交,因此小區(qū)內(nèi)干擾較小,不存在明顯的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”.小區(qū)間干擾是影響LTE系統(tǒng)性能的重要因素,尤其是頻率復(fù)用因子為１時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)所有小區(qū)都使用相同的頻率,一個(gè)小區(qū)的資源分配會(huì)影響到其他小區(qū)的容量和性能.因此LTE采用上行功控進(jìn)行小區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)。2。上行功控分類上行功控可以分為小區(qū)內(nèi)功率控制和小區(qū)間功率控制。小區(qū)內(nèi)功控的目的是補(bǔ)償路損和陰影衰落,當(dāng)一個(gè)ＵE的上行信道質(zhì)量下降時(shí)，eNoｄeB根據(jù)該UE的需要指示ＵＥ加大發(fā)射功率，達(dá)到上行傳輸?shù)哪繕?biāo)SＩＮR。小區(qū)間功控的目的是基于鄰小區(qū)的負(fù)載信息調(diào)整ＵE的發(fā)送功率,降低小區(qū)間干擾以提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量。小區(qū)間功控通過Ｘ2接口傳遞相鄰小區(qū)間的干擾協(xié)調(diào)指示來實(shí)現(xiàn)。分成3種:１）上行共享信道PUＳCH的功率控制2）上行控制信道ＰUＣCH的功率控制3)SRＳ的功率控制通過Ｘ2接口交換小區(qū)間干擾信息，進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)度，抑制小區(qū)間的同頻干擾.交互的信息有:（1)高干擾指示ＨIＩ(主動(dòng)）:指示本小區(qū)每個(gè)PRB對(duì)于上行干擾的敏感程度。反映了本小區(qū)的調(diào)度安排，相鄰小區(qū)通過交換該信息了解對(duì)方將要采用的調(diào)度安排，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)調(diào)度。1）HIＩ指示服務(wù)ｅNoｄeＢ內(nèi)調(diào)度給小區(qū)邊緣用戶的PＲB，這些PRB將產(chǎn)生高的小區(qū)間干擾,同時(shí)也易受到小區(qū)間的干擾；2）“ｃell－eｄgeUE"可以通過UＥ測(cè)量的ＲSRＰ確定;3）ＨＩI以Bitmap形式發(fā)送(1bit/PRＢ），不同小區(qū)可以有不同的bitmap，目標(biāo)小區(qū)可以明確自已的ＨII；4)基于事件觸發(fā)，HＩI更新頻率不高于20ms一次（這受限于X2接口時(shí)延～20ms);５）服務(wù)小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)之間不需要handshake過程。(２）過載指示OＩ(被動(dòng)）:指示本小區(qū)每個(gè)ＰRB上已經(jīng)受到的上行干擾情況。相鄰小區(qū)通過交換該消息了解對(duì)方的負(fù)載情況，并做出適當(dāng)?shù)墓β收{(diào)整,抑制干擾。1）OI攜帶當(dāng)前小區(qū)基于每個(gè)PRB的干擾水平；2)報(bào)告值的范圍包含3種干擾水平指示:低（loｗ)、中（medium)、高(hiｇｈ);3）報(bào)告是基于事件觸發(fā)，報(bào)告頻率不高于20mｓ一次（這受限于Ｘ2接口時(shí)延～20ms)；4)OＩ是一個(gè)反映過去狀態(tài)的測(cè)量，基于eNｏdeB對(duì)上行一些子帶的干擾測(cè)量(例如ＲIＰ，熱噪聲）,當(dāng)檢測(cè)到干擾水平超過一定的門限時(shí),通過X２接口觸發(fā)向鄰區(qū)的匯報(bào)。鄰小區(qū)收到OＩ指示后，將采取一定的措施，抑制小區(qū)間干擾,改善過載小區(qū)的性能.TＤD系統(tǒng)可以利用上下行信道的對(duì)稱性進(jìn)行更高頻率的功率控制。五．下行物理信道處理流程ＬＴE定義了6個(gè)下行物理信道，即物理下行共享信道（PDSCH）、物理廣播信道（ＰBCH）、物理多播信道（PMCH）、物理控制格式指示信道（ＰCFICH）、物理下行控制信道（PDＣCH）、物理ＨARQ指示信道(PHICH）.1。下行時(shí)隙結(jié)構(gòu)和物理資源1.1天線端口在多天線傳輸?shù)那闆r下,每個(gè)天線端口對(duì)應(yīng)一個(gè)資源柵格，而每個(gè)天線端口由與其相關(guān)的參考信號(hào)來定義.這里的天線端口與物理天線不是直接對(duì)應(yīng)的,與具體采用的MIMO技術(shù)有關(guān)。一個(gè)小區(qū)中支持的天線端口集合取決于參考信號(hào)的配置.（1）天線端口是從接收機(jī)的角度來定義的，即接收機(jī)通過不同天線端口區(qū)分資源在空間上的差別。(2）目前ＬTＥ上行僅支持單射頻鏈路的傳輸,不需要區(qū)分空間上的資源，沒有引入天線端口的概念。（3）目前LTE下行定義了三類天線端口，分別對(duì)應(yīng)于天線端口序號(hào)0～5。小區(qū)專用參考信號(hào)傳輸天線端口：天線端口0~3MBSFＮ參考信號(hào)傳輸天線端口：天線端口4終端專用參考信號(hào)傳輸天線端口：天線端口51。2物理資源分配—-RE/ＲB資源粒子（ＲE）是天線端口上資源柵格中的最小單元,它通過索引對(duì)（ｋ，l)進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)；資源塊(RB)為業(yè)務(wù)信道的資源單位，上下行RB的定義一致.1.3物理資源分配--RＥG/CCＥ/RBＧ資源粒子組用于定義資源粒子到信道的映射。2．下行物理信道處理流程與功能２.1下行物理信道處理流程下行物理信道基本處理流程1）加擾：對(duì)每個(gè)碼字中的編碼比特進(jìn)行加擾.2)調(diào)制:對(duì)加擾后的比特進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生復(fù)值調(diào)制符號(hào)。3）層映射：將復(fù)值調(diào)制符號(hào)映射到一個(gè)或者多個(gè)傳輸層。４）預(yù)編碼:對(duì)將要在各個(gè)天線端口上發(fā)送的每個(gè)傳輸層上的復(fù)制調(diào)制符號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼.5）映射到資源粒子：把每個(gè)天線端口的復(fù)值調(diào)制符號(hào)映射到資源元素上。6)生成OFDＭ信號(hào):為每個(gè)天線端口生成復(fù)值的時(shí)域OFＤM符號(hào)。這里只簡(jiǎn)單述說一下預(yù)編碼預(yù)編碼LTE中的MIＭＯ傳輸模式是通過預(yù)編碼實(shí)現(xiàn)的。①對(duì)于單端口傳輸而言,預(yù)編碼的作用僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的一對(duì)一映射。②對(duì)于傳輸分集而言，預(yù)編碼模塊實(shí)現(xiàn)了ＳFBC（空頻塊碼）（2CＲS的情況)或FSTD(頻率切換發(fā)送分集）／SFＢC（４CRS的情況）傳輸分集。③對(duì)于開環(huán)空間復(fù)用，預(yù)編碼實(shí)現(xiàn)了層之間的數(shù)據(jù)混合、CＤD傳輸以及盲預(yù)編碼功能。④對(duì)于閉環(huán)空間復(fù)用(包括Ｒaｎk1的情況)與ＭU-MＩMＯ,預(yù)編碼模塊實(shí)現(xiàn)基于碼本的預(yù)編碼。⑤對(duì)于基于專用導(dǎo)頻的傳輸，預(yù)編碼只完成層到專用導(dǎo)頻端口的一對(duì)一映射，而實(shí)際的波束賦形功能通過天線端口到物理天線的映射模塊實(shí)現(xiàn)。基于碼本的預(yù)編碼方法其原理是在收發(fā)端預(yù)先存儲(chǔ)一個(gè)碼本，即預(yù)編碼矩陣的集合，接收端根據(jù)當(dāng)前的信道狀況選擇最好的預(yù)編碼矩陣，將PＭＩ反饋回發(fā)射端。2．２各物理信道的功能2.３下行信道映射２．4信道圖3．PBCH作用：PＢCＨ用來承載主系統(tǒng)信息塊(MIB），包括系統(tǒng)帶寬、系統(tǒng)幀號(hào)(SFN）、小區(qū)ＰＨICH配置（類型、組數(shù)）.為了保證PBCH的接收性能,PBＣＨ中承載的用于初始接入的參數(shù)信息比較少，只有2４bit,是接入系統(tǒng)所必須的參數(shù)。位置:時(shí)域上，0＃子幀第2個(gè)時(shí)隙前4個(gè)ＯFDM符號(hào)；頻域上,占中間6個(gè)RB。4．PCFICH作用：ＰCFIＣH用來承載子幀中用于PDCCH傳輸?shù)腛ＦDＭ符號(hào)個(gè)數(shù)信息,即指示子幀控制區(qū)的大小。位置:時(shí)域上,占每個(gè)子幀控制區(qū)第1個(gè)OFDM符號(hào)；頻域上,占4個(gè)REＧ，均勻分布。用戶需要先知道控制區(qū)域的大小,才能進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)解調(diào)，因此將PCFIＣＨ始終映射在子幀的第１個(gè)ＯFDM符號(hào)上;４個(gè)REG在頻域上均勻分布，相互之間相差1/4帶寬，通過這種頻率分集來保證PCFICH的接收性能。另外,為了隨機(jī)化小區(qū)間的干擾,第1個(gè)ＲEG的位置取決于ＰCI.控制格式指示(ＣFI）取值范圍(0、1、２、3、4），信息指示的是該子幀控制區(qū)域的大小,源信息為2bit。最多可以指示四種配置，其中有一個(gè)配置是預(yù)留的，用作后續(xù)擴(kuò)展，因此每個(gè)子幀只有三個(gè)狀態(tài)可以指示。對(duì)于大帶寬情況下，CFI的值可以為1、2、3;小帶寬情況下，ＣFＩ的值可以為2、３、4。如下圖。用于PDＣCH傳輸?shù)腛FDＭ符號(hào)個(gè)數(shù)５．PHＩCＨ作用：ＰHICH用來承載基站對(duì)終端上行數(shù)據(jù)的ACＫ/NACK反饋信息。位置：時(shí)域上，占每個(gè)子幀控制區(qū)第1個(gè)符號(hào)；頻域上,占3個(gè)RＥG，均勻分布.多個(gè)PHICH映射到相同資源粒子上,形成PHICＨ組,同一組中的ＰＨICH通過不同的正交序列來區(qū)分.重傳指示信息（ＨＩ)指示的是上行數(shù)據(jù)的反饋信息，源信息只有1bｉt.“1”表示對(duì)應(yīng)的上行數(shù)據(jù)傳輸正確；“0”表示對(duì)應(yīng)的上行數(shù)據(jù)傳輸有誤，需要相應(yīng)的操作糾正.源信息比特被重復(fù)編碼3次成為3ｂiｔ信息，在經(jīng)擴(kuò)頻、復(fù)用等操作映射到物理資源上。6．ＰDCＣＨ作用：PＤCＣＨ用來承載下行控制信息(DＣI)，如上行調(diào)度信令、資源分配（下行數(shù)據(jù)傳輸指示)、公共控制信息(上行功控)等.位置:時(shí)域上，占每個(gè)子幀控制區(qū)其他沒被占用的符號(hào)；頻域上，１/２/4/8個(gè)CCE。與其他控制信道的資源映射以REＧ為基本單位不同,ＰDCCＨ資源映射的基本單位是控制信道單元（ＣCE)。CCE是一個(gè)邏輯單元，1個(gè)CCＥ包含9個(gè)連續(xù)的REG。PDＣCH格式是PDCＣH在物理資源上的映射格式,與PDCCＨ的內(nèi)容不相關(guān)。一個(gè)ＰＤＣCH在一個(gè)或幾個(gè)連續(xù)的CCＥ上傳輸，PDCＣH有4種格式,對(duì)應(yīng)的ＣCＥ個(gè)數(shù)是1、2、4、8，如下圖：PUCＣH格式與資源占用下行控制信息（ＤＣI)用于傳輸上/下行的調(diào)度信息以及相關(guān)的公共控制信息.目前LTE中定義了１0種DCI格式，如下圖.10種DCI格式的功能根據(jù)不同ＤCI格式完成的功能，可以進(jìn)一步劃分為以下4種主要類型。1）上行PUＳCH調(diào)度的DＣI格式，例如DＣI格式0。2）下行PＤＳCＨ調(diào)度的DＣI格式,例如DCI格式1、1Ａ、1B、1C、1D、2、2A.３）調(diào)度公共控制信息的ＤCI格式，例如DＣＩ格式１A、1C。4）調(diào)度組播的功率控制的ＤCI格式，例如格式3、3A。7.PDＳCH作用：PDＳCH用來承載下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、SIB、控制信息、尋呼.位置:時(shí)域上,位于每個(gè)子幀數(shù)據(jù)區(qū);頻域上，除PBCH、CRS以外的區(qū)域.LTE下行物理信道控制與共享區(qū)域劃分，如圖:ＰDSＣH處理流程按照下行物理信道基本處理流程進(jìn)行，同時(shí)遵循以下幾點(diǎn)原則：１）在沒有UE專用參考信號(hào)的資源塊中，PＤSCH與PBＣH在同樣的天線端口上傳輸,端口集合為{0},｛０,1}或{0，1，2,3}。2）在傳輸ＵE專用參考信號(hào)的資源塊中，PDSCＨ將在天線端口｛5},{７｝，{8｝,或p∈{７,8，.．．,υ+6}上傳輸，υ為PDSＣＨ傳輸?shù)膶訑?shù)目。系統(tǒng)消息塊（SIＢ)包括：ＳIB1：小區(qū)選擇參數(shù),其他ＳIB調(diào)度；SIＢ2：隨機(jī)接入?yún)?shù)，部分計(jì)數(shù)器、定時(shí)器；SＩＢ３：小區(qū)重選參數(shù)；SIＢ４:同頻鄰區(qū)信息；ＳＩＢ5：異頻鄰區(qū)信息：SIB６/7：ＧＳM、UＭTS鄰區(qū)信息;SIB8：CDMA20０0鄰區(qū)信息；SIB9:家庭式基站;SIＢ10/1１：ＥTWＳ(地震海嘯預(yù)警系統(tǒng)）SIB12：暫不使用９。下行參考信號(hào)下行定義了三種參考信號(hào)：（1）小區(qū)專用參考信號(hào)(CRS)ＣRS在所有非ＭBSFN的下行子幀上發(fā)送(對(duì)于ＭBSFN子幀，只在前2個(gè)ＯＦDM符號(hào)上發(fā)送）。CRS在天線端口0~3上發(fā)送。主要用于信道估計(jì)，對(duì)控制信道和數(shù)據(jù)信道相干解調(diào)和檢測(cè)；信道質(zhì)量測(cè)量（CQI/PMI/RI測(cè)量)，為調(diào)度、鏈路自適應(yīng)提供依據(jù)；導(dǎo)頻強(qiáng)度的測(cè)量,為切換、小區(qū)選擇提供依據(jù).(２)MBSFＮ參考信號(hào)MBSFN參考信號(hào)只在MBSFN子幀發(fā)送，并在天線端口4上發(fā)送。MBSFＮ只支持?jǐn)U展CＰ配置。用于解調(diào)多播業(yè)務(wù)。（3）終端專用參考信號(hào)(DRS）ＤRS僅在ＰDSCH對(duì)應(yīng)的資源塊中傳輸，用于支持單天線端口的PDＳCH傳輸.DRS在天線端口5上發(fā)送。如果高層信令通知終端存在ＤRS,并且是有效的PＤSＣH解調(diào)相位參考，UＥ可以忽略在天線端口２和3上的傳輸。用于傳輸模式7的數(shù)據(jù)解調(diào)，支持動(dòng)態(tài)波束賦形。10．同步信號(hào)5０4個(gè)ＰCI,被分為16８?jìng)€(gè)ID組,每組包含３個(gè)組內(nèi)ID.LTＥ同步信號(hào)的周期是5ms，分為主同步信號(hào)（PSS)和輔同步信號(hào)(SSS).ＴDD和ＦDD幀結(jié)構(gòu)中，同步信號(hào)的位置/相對(duì)位置不同.在TDＤ中，ＰSS位于ＤwPTS的第三個(gè)符號(hào),ＳSS位于０號(hào)5號(hào)子幀的最后一個(gè)符號(hào)（頻域上占中間６個(gè)ＲB）；在FDD中,ＰSS和SSS分別位于5ms第一個(gè)子幀第一個(gè)時(shí)隙的最后一個(gè)符號(hào)與倒數(shù)第二個(gè)符號(hào)。利用主、輔同步信號(hào)相對(duì)位置的不同,終端可以在小區(qū)搜索的初始階段識(shí)別系統(tǒng)是TDD還是FDD。幀結(jié)構(gòu)同步信號(hào)六.上行物理信道處理流程LTE定義了3個(gè)上行物理信道，即物理上行共享信道（PUSCH)、物理上行控制信道（ＰUＣCH）、物理隨機(jī)接入信道（PRACH）。1.上行時(shí)隙結(jié)構(gòu)和物理資源同下行時(shí)隙結(jié)構(gòu)和物理資源2.上行物理信道處理流程與功能上行物理信道處理流程如下圖：上行物理信道基本處理流程１）加擾:對(duì)碼字中的編碼比特進(jìn)行加擾。２）調(diào)制：對(duì)加擾后的比特進(jìn)行調(diào)制,產(chǎn)生復(fù)值調(diào)制符號(hào).3）層映射:將復(fù)值調(diào)制符號(hào)映射到一個(gè)或者多個(gè)傳輸層。4）預(yù)編碼：對(duì)將要在各個(gè)天線端口上發(fā)送的每個(gè)傳輸層上的復(fù)值調(diào)制符號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼.5）映射到資源粒子:把每個(gè)天線端口的復(fù)值調(diào)制符號(hào)映射到資源元素上.6)生成SＣ—FDMA信號(hào)：為每個(gè)天線端口生成復(fù)值的時(shí)域ＳC－ＦDMA符號(hào)。LTE上行信道映射3．ＰRAＣH作用：PRACH用來承載隨機(jī)接入前導(dǎo)（Ｐｒeambｌe）序列，用于上行同步。位置:時(shí)域上，與格式有關(guān);頻域上，占６個(gè)RB，1．08MＨz。Prｅamble之前需要加入循環(huán)前綴，之后需要預(yù)留保護(hù)間隔.在ＦDD模式下，PRACＨ的頻域?yàn)?個(gè)RB，每個(gè)子幀中,至多有一個(gè)PRACH。TDＤ模式下，允許一個(gè)子幀中存在多個(gè)頻分的PＲACH。為了適應(yīng)不同的小區(qū)大小，LTEFＤD中的PRAＣH定義了四種類型：格式0:占一個(gè)子幀,一個(gè)Ｐreａmble序列長(zhǎng)度８00ｕs，CP長(zhǎng)度103ｕs,適用于小型小區(qū)，最大小區(qū)半徑14．5３km；格式1:占兩個(gè)子幀，一個(gè)Preaｍble序列長(zhǎng)度80０us,CP長(zhǎng)度6８４us，適用于大型的小區(qū),最大小區(qū)半徑為7７.34ｋｍ；格式２：占兩個(gè)子幀，兩個(gè)Preamｂlｅ序列長(zhǎng)度1６00ｕｓ,適用于路損較大的小區(qū)環(huán)境；CP長(zhǎng)度20３uｓ,適用于中型小區(qū)，最大小區(qū)半徑為２９。53km；格式３：占三個(gè)子幀,兩個(gè)Preamble序列長(zhǎng)度1６00us,適用于路損較大的小區(qū)環(huán)境；ＣＰ長(zhǎng)度684uｓ,適用于大型小區(qū)，最大小區(qū)半徑為100．16kｍ，一般用于海面、孤島等需要超長(zhǎng)距離覆蓋的場(chǎng)景；格式４:ＴDD模式專用的格式，持續(xù)時(shí)間15７．292us（２個(gè)OFDM符號(hào)的突發(fā)），適用于小型小區(qū)，小區(qū)半徑≤１.4km,一般應(yīng)用于短距離覆蓋，特別是密集市區(qū)、室內(nèi)覆蓋或熱點(diǎn)補(bǔ)充覆蓋等場(chǎng)景.從上圖可以看出,PRACH中的CP和前導(dǎo)序列并沒有占滿整個(gè)子幀的時(shí)間，剩余的部分即為保護(hù)時(shí)間（ＧｕardPｅriｏd)，這對(duì)非同步的上行PＲACH來說是必要的。4.PUＣCH作用:PＵCCH用于承載上行控制信息（UCI）,包括AＣK/NACK、CＱI/PMＩ/RＩ以及SＲ。位置：時(shí)域上,占整個(gè)子幀，一個(gè)子幀的兩個(gè)時(shí)隙采取跳頻方式獲得頻率分集增益;頻域上，占帶寬的兩端N個(gè)子載波，Ｎ值在SIB２中廣播。對(duì)于幀結(jié)構(gòu)類型2，PUCCH不在ＵpPTS上傳輸。同一個(gè)UE的PUＣCＨ不會(huì)與PUＳCH同時(shí)傳輸，既能有效的利用頻譜資源又能保持上行傳輸?shù)膯屋d波特性.PUCCH存在多種格式，不同的格式對(duì)應(yīng)不同的傳輸結(jié)構(gòu)，以支持不同的信息，不同格式所采用的調(diào)制方式也不同。如下圖。PUCＣH支持格式Format1：用于終端上行發(fā)送調(diào)度請(qǐng)求,申請(qǐng)ＵL—SCH資源，基站側(cè)僅需檢測(cè)是否存在這樣的發(fā)送;Foｒmaｔ1a：用于終端上行發(fā)送AＣＫ/NAK(1比特），采用ＢPSK調(diào)制;Ｆormaｔ1ｂ：用于終端上行發(fā)送ACK/NAK(２比特），采用QPSK調(diào)制;Formａｔ2:用于發(fā)送上行CQI反饋(編碼后２0比特），采用QPSK調(diào)制;Format２a：用于發(fā)送上行ＣQI反饋（編碼后20比特）+1比特的ＡCK/NAＫ信息，采用ＱPＳＫ+BPＳＫ調(diào)制;Foｒｍaｔ２ｂ：用于發(fā)送上行CQI反饋(編碼后20比特）+2比特的AＣK/NAK信息，采用QPSK＋ＱＰSK調(diào)制。5。PUSCＨ作用：PＵSCH用于承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、上行控制信息（UCI）。位置:時(shí)域上,位于子幀數(shù)據(jù)區(qū)；頻域上,除ＰＲACH、ＤMRS以外的區(qū)域.上行控制信息可以在PUSＣＨ中傳輸，當(dāng)一個(gè)子幀中同時(shí)存在上行數(shù)據(jù)和上行控制信息時(shí)，控制消息與數(shù)據(jù)信息將復(fù)用在PUSCＨ上傳輸。PUＳＣH可用的調(diào)制方式包括ＱＰSＫ、16QＡＭ、64QAM。6.上行參考信號(hào)上行支持以下兩種類型的參考信號(hào)（RS）：（1）專用解調(diào)參考信號(hào)（DＭRS）：作用:用于上行信道估計(jì)，eNｏdｅB端相干檢測(cè)與解調(diào)，與PUＳCH、PUCCH傳輸有關(guān)。位置：時(shí)域上，一個(gè)時(shí)隙一個(gè)DMRＳ符號(hào),放在時(shí)域中間;頻域上，與ＰUSＣＨ相同帶寬。(2）探測(cè)用參考信號(hào)（ＳRS）：作用：用于信道測(cè)量,調(diào)度和鏈路自適應(yīng)；功控；定時(shí)調(diào)整。位置：時(shí)域上，子幀最后一個(gè)符號(hào)；頻域上，占整個(gè)帶寬。TＤＤ系統(tǒng)ＳＲS位于UpPTＳ。七。傳輸信道編碼基本過程信道編碼是為保證通信系統(tǒng)的傳輸可靠性,克服信道中的噪聲和干擾而專門設(shè)計(jì)的一類抗干擾技術(shù)和方法.信道編碼從功能上看有三類編碼：1)僅具有檢錯(cuò)功能的檢錯(cuò)碼，如循環(huán)冗余校驗(yàn)CRＣ碼、自動(dòng)請(qǐng)求重傳ＡRＱ等；２)具有自動(dòng)糾錯(cuò)功能的糾錯(cuò)碼，如循環(huán)碼中的BＣＨ、RS碼及卷積碼、級(jí)聯(lián)碼、Turbｏ碼等;3）既能檢錯(cuò)又能糾錯(cuò)的信道編碼，HARQ。從結(jié)構(gòu)和規(guī)律上分兩類：1）線性碼：監(jiān)督關(guān)系方程是線性方程的信道編碼稱為線性碼，目前大部分實(shí)用化的信道編碼均屬于線性碼，如線性分組碼、線性卷積碼是經(jīng)常采用的信道編碼;2）非線性碼：一切監(jiān)督關(guān)系方程不滿足線性規(guī)律的信道編碼均稱為非線性碼。LTE中采用的信道編碼有2種：Tｕrｂo碼和咬尾卷積碼。LTE中不同的物理信道都唯一的對(duì)應(yīng)于Turbo、咬尾卷積碼中的一種，只要物理信道確定,則其編碼方式唯一確定.物理信道從上層接收到的傳輸塊TＢ后,進(jìn)行信道編碼，一般流程包括：1)向傳輸塊ＴＢ添加CＲC校驗(yàn)2）碼塊分段及碼塊CRC校驗(yàn)添加3）數(shù)據(jù)和控制信息的信道編碼4）速度匹配５)碼塊級(jí)聯(lián)6)數(shù)據(jù)和控制信息復(fù)用7）信道交織第五章ＬＴＥ接口協(xié)議與信令流程一．接口協(xié)議棧1。Uu接口協(xié)議棧Uu接口,即空中接口,是指終端和接入網(wǎng)之間的接口，通常也稱為無線接口。無線接口協(xié)議主要是用來建立、配置和釋放各種無線承載業(yè)務(wù).Ｕu接口是一個(gè)完全開放的接口，只要遵守規(guī)范，不同制造商生產(chǎn)的設(shè)備就能夠互相通信。Uｕ接口協(xié)議棧分為三層兩面，三層是指物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層；兩面是指用戶面和控制面.用戶面包括物理層、MAC層、RＬＣ層、PDCＰ層；控制面除了以上幾層外，還包括RＲC層、NAS層?？罩薪涌趨f(xié)議棧具體結(jié)構(gòu)如下圖?？刂泼鎱f(xié)議棧用戶面協(xié)議棧１.1控制平面協(xié)議控制平面負(fù)責(zé)用戶無線資源的管理、無線連接的建立、業(yè)務(wù)的QoS保證和最終的資源釋放。包括非接入層（NAS）、無線資源控制子層(ＲＲＣ）、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議子層(PDCP)、無線鏈路控制子層（RLC)、媒體接入控制子層（MAC）及物理層(PHＹ）?？刂泼娴闹饕δ苡缮蠈拥腘AS和RＲC層實(shí)現(xiàn)。ＮAS非接入層,協(xié)議實(shí)體位于UE和MME內(nèi)，主要負(fù)責(zé)對(duì)非