LTE学习宝典(2)

2018-11-19 20:29

这里,对于UE 侧的一个问题就是:由于在发送端eNodeB 会针对多个UE 同时发送PDCCHs,在接收端如何实现对这多个PDCCHs 的检测以保证UE 接收到相应的控制信息,同时又不会为系统带来多余信令的消耗。

在实现上,这点也体现了PDCCH 信道与其他信道译码最大的不同,即在CRC 校验之后需要对DCI 数据进行解包盲检测。为了保证eNodeB 侧发送的多个PDCCH 能够被正确的UE 接收到,需要设定一个DCI 的搜索空间,同时针对不同的传输过程,需要检测DCI 的不同格式和被加扰RNTI 并解出DCI 中包含相应的信道控制的信息并反馈给高层。因此,为了防止提高检测效率,针对不同的调度和传输情况,设定了特定搜索空间(specific searchspace)和公共搜索空间(common search space)。

在 CRC 校验部分,除了完成正常的去校验位并得到DCI 数据的基本功能外,还需要对搜索空间进行检测,得到目前该DCI 是处在特定搜索空间还是公共搜索空间的指示,并且检测出当前RNTI 和DCI 类型。在得到这些检测基本信息之后,将数据传向unpack 部分,进行DCI 解包分析。

2.3 PDSCH 信道译码过程

PDSCH 信道主要用来携带下行链路的数据信息,也承载一部分PBCH 信道中没有承载的广播消息(SIB, System Information Block,包含一部分小区选择和调度信息)。数据在PDSCH 上以Transport Block (以下简称TB 块)的形式进行传输,这些TB块对应于MAC 层的PDU(Protocol Data Unit)。每一个TTI ,TB 块都从MAC 层传到物理层,在接收侧经过符号级(接收侧解调之前)的处理,在解扰后到达比特级译码部分。在发送端,为了满足Turbo 编码的需求,需要将一个大的TB 块分成若干Code Block (以下简称CB块),大小从40 到6144 比特不等。在接收端,在Turbo 译码之后,也需要先经过码块级联再进行CRC 校验,最后将传输数据反馈给高层。

4.HARQ

允许接收端将错误的数据包储存起来,并将当前接收到的重复数据流与缓存中先前未能正确译码的数据流相对应并按照信噪比加权合并后译码,相当于起到了分集的作用。可以分为相位合并(Chase Combination, CC) HARQ 和增量冗余(Incremental Redundancy, IR)HARQ 两种。在CC HARQ 中,各次重传分组相同,接收端通过最大比合并各次重传数据流,从而获得分集增益改善链路质量。在IR HARQ 中,各次重传分别按照不同的冗余版本,将各次重传数据流合并后,接收端将获得一个冗余更多码率更低的码字,从而提高码字被正确译码的概率,改善链路质量。

HARQ 主要是由速率匹配这个模块进行实现的。UE 接收到NAK 信息后向eNode B 重传同一个TTI 的数据包,接收端将解速率匹配模块输出的数据流与收端缓存中的数据流进行软合并,然后进行Turbo 译码和CRC 校验。如此重复直到传输正确或者重传次数达到预定的最大重传次数为止,UE 接着再发送下一个TTI 的数据块。在进行重传时,若采用CC HARQ,速率匹配时冗余版本号为0;若采用IR HARQ 时,速率匹配时冗余版本号则为0,1,",, rmax ( max r 为最大重传次数)。对于CC方式,重传的子数据包与第一次传输的子数据包完全相同,即datall:对于IR方式,重传的子数据包中包含额外的校验位(datal2.datal3),增强了合并后的数据包的纠错能力。

5.信道类型

物理信道、逻辑信道、传输信道之别。这个问题不是LTE特有的,在3G中已经引入了RLC和MAC来承载逻辑和传输信道。至于原因有多方面的,我们知道物理信道只是最后传输的载体,但是在物理信道上传什么样的信息,以及怎样传信息是需要上层来确定的,因此就有了逻辑信道(传什么样的信息),以及传输信道(怎样传信息)。另外对于这些不同类型的信道的加密方式也是需要定义的,这就是为什么需要引入RLC层的原因。同理,对于传输信道的传输格式选择以及优先级队列的调度也是需要的,因此也就有了MAC。所以这样做的目的就是更加高效地多资源进行调度、分配和管理,尽可能提高系统的处理效率。

LTE的逻辑信道,传输信道,物理信道功能介绍

5.1逻辑信道

介于MAC层和RLC层之间。

逻辑信道按照消息的类别不同,将业务和信令消息进行分类,获得相应的信道称为逻辑信道,这种信道的定义只是逻辑上人为的定义。

按内容本身区分,MAC通过逻辑信道为上层提供数据传送服务,MAC 支持的逻辑信道: 逻辑信道名 Broadcast Control Channel 广播控制信道 Paging Control Channel 呼叫控制信道 Common Control Channel 通用控制信道 Dedicated Control Channel 专用控制信道 Dedicated Traffic Channel 专用数据信道 缩写 BCCH PCCH CCCH DCCH DTCH 控制信道 业务信道 X X X X X

BCCH:下行广播控制信息 PCCH:下行寻呼信息

CCCH:在RRC连接建立前UE与网络之间的双向控制信息。

MCCH:控制一个或者多个MTCH的控制信息,只有支持MBMS才有该信道 DCCH: RRC连接建立后UE到网络之间的双向控制信息 DTCH:点到点的双向业务信息.

5.2传输信道

介于物理层和MAC层之间。

传输信道对应的是空中接口上不同信号的基带处理方式,根据不同的处理方式来描述信道的特性参数,构成了传输信道的概念,具体来说,就是信号的信道编码、选择的交织方式(交织周期、块内块间交织方式等)、CRC冗余校验的选择以及块的分段等过程的不同,而定义了不同类别的传输信道;简单的说就是会定义MCS,编码,等方式,也就是告诉物理层如何去传递这些消息。

按怎样传,传什么特征的数据区分,物理层通过传输信道为上层提供数据传送服务。物理层支持的传输信道:

传输信道名 Broadcast Channel 广播信道 缩写 BCH 下行 X 上行 Downlink Shared Channel 下行共享信道 DL-SCH X Paging Channel 呼叫信道 PCH X Uplink Shared Channel 上行共享信道 UL-SCH X Random Access Channel 随机接入信道 BCH: 固定MCS,广播

PCH: 支持DRX(UE省电),广播

RACH X MCH: 广播,支持SFN合并,支持半静态资源分配(如分配长CP帧)

RACH: (随机接入信道)是一种上行信道,用于PAGING回答和MS主叫/登录的接入等。限信息,存在竞争。

DL-SCH: 下行共享信道(Downlink Shared Channel,DL-SCH) 支持HARQ,AMC,可以广播,可以波束赋形,可以动态或半静态资源分配,支持DTX,支持MBMS(FFS) UL-SCH:支持HARQ,AMC,可以波束赋形(可能不需要标准化),可以动态或半静态资源分配

5.3物理信道

位于物理层。

信号在空中传输的承载。

物理信道,就是在特定的频域与时域乃至于码域上采用特地的调制编码等方式发送数据的通道,物理信道就是空中接口的承载媒体,根据它所承载的上层信息的不同定义了不同类的物理信道。

下行物理信道

PCFICH:物理控制格式指示信道,指示用多少个OFDM 符号来传输PDCCH. 由CFI来指示 ,CFI可以取值为CFI = 1,2,3,4(4保留)。PCFICH总是位于子帧的第一个OFDM符号上。其具体的位置依赖于系统的带宽和小区的物理标识PCI(Physical Cell Identity,物理小区标识)。LTE PCFICH大小是2bit,其中承载的是CFI(Control Format Indicatior),用来指明PDCCH在子帧内所占用的符号个数。

PHICH:物理HARQ指示信道,用来反馈上行HARQ接收结果,用于NodB向UE 反馈和PUSCH相关的ACK/NAK信息。

PDCCH:物理下行控制信道.PDCCH承载调度以及其他控制信息,具体包含传输格式、资源分配、上行调度许可、功率控制以及与上行传输相关的ACK/NACK等信息。这些信息可以组成多种控制信息(DCI)格式,被映射到每个子帧的最先的前n(n<= 4)个OFDM符号中,n的具体取值由PCFICH信道中的CFI来指示

PDCCH中承载的是DCI(Downlink Control Information),包含一个或多个UE上的资源分配和其他的控制信息。在一个子帧内,可以有多个PDCCH。UE需要首先解调PDCCH中的DCI,然后才能够在相应的资源位置上解调属于UE自己的PDSCH(包括广播消息,寻呼,UE的数据等)

PBCH:物理广播信道,用来传输MIB信息的物理广播信道,传递UE接入系统所必需的系统信息,如带宽,天线数目等。

PMCH物理多播信道PMCH PDSCH物理下行共享信道

UE需要先收听PCFICH信道,PCFICH信道用于描述PDCCH的控制信息的放置位置和数量,然后UE去接收PDCCH的信息,进而接收PDSCH的信息。

上行物理信道

PRACH物理随机接入信道

(UE通过上行RACH来达到与LTE系统之间的上行接入和同步。在FDD模式下(以下若未特别指出,均是对FDD模式而言)PRACH的大小为6个RB,每个子帧中,至多有一个PRACH(36.211,Section 5.7.1)。TDD模式下,允许一个子帧中存在多个频分的PRACH。)

PUCCH物理上行控制信道PUCCH。 PUSCH 物理上行共享信道

每个信道都有独立的频域资源,如PBCH/PSS/SSS/PCFICH/PHICH/PDCCH

5.4映射关系

CCCH和DCCH映射的传输信道都是DL_SCH,对应的物理层都是PDSCH,它们的接收过程和数据相同,都是先通过RNTI确认属于PDSCH上的数据是否属于自己,然后接收后上报高层并作解析。

6.RS(Reference Signal)

DL RS

包括CRS和DRS,DRS用于BF数据的相干解调; CRS则用于非BF数据的相干解调及信道测量。

CRS是Cell-specific的,在系统频带内的任一个RB上都有CRS,通过它可以计算各种CQI(基于全频带的,子带的或者RB的),而DRS 即UE-specific RS就是DRS只在用户分配到的PDSCH的RB上有,而且还是预编码的,也就是说只能计算这些RB上的CQI,而且还是在选定某个方向上的。因此一般DRS只做解调用,不做测量。这也是目前LTE-A把RS分为两类的原因(DM-RS、CSI-RS)。

UL RS

包括DM( Demodulation) RS(窄带)与Sounding RS(宽带)。前者用于数据PUCCH,PUSCH数据的相干解调,后者用于信道测量。更进一步说,DM RS 是用来进行上行信道估计的,用来解调上行信号。SRS 是用来对上行信道质量评估的,用来作为上行调度的参考。

7. TDD-LTE网络结构

LTE的系统架构分成两部分,包括演进后的 核心网EPC(MME/S-GW)和演进后的接入网E-UTRAN。演进后的系统仅存在分组交换域。

EPS=EPC+E-UTRAN LTE是物理层的演进

LTE提供无线接口,EPC提供核心网络 LTE+EPC=EPS


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