LTE学习宝典(4)

2018-11-19 20:29

天线端口的概念,是一种导频(图谱), “antenna port defined by the presence of an antenna port specific reference signal”。 LTE最大支持基站4根天线,6个天线端口(p={0,1,2,3,4,5}), 其中p={0,1,2,3}表示的是小区专用导频(cell-specific),分别对应4根发送天线,一般情况下,每个天线使用其中的一个导频图谱,也就是一个天线端口。

p=4时表示的是MBSFN参考信号,与MBSFN传输相关联。MBSFN应该是指 多媒体广播单频网 Multicast/Broadcast over Single Frequency Network。

p=5表示的是用户终端专用导频,(UE-specific),是用来做beamforming专用的。 天线端口指用于传输的逻辑端口,与物理天线不存在定义上的一一对应关系。天线端口由用于该天线的参考信号来定义。

9. LTE中PDSCH的资源分配

多天线资源栅格

由于LTE引入了多天线技术,每根天线上传输的资源栅格具有一定相似性,但是由于它们对应的天线端口往往是不一样的,因此它们的资源栅格也会不一样,这主要表现在不同的参考信号的分布上,下图为多天线端口情况下的资源栅格示意图1.2:

上图红色方块为参考信号所处位置,而灰色的方块为空信号。参考信号是为了让用户

对信号质量进行测量以及信道估计所用,因此对于多天线端口的情况,在某一天线端口上存在参考信号的话,那么对应的另外的天线端口相应的位置就不能够传任何信号,以避免对参考信号造成干扰。

PRB:0.5ms,12个子载波,7个OFDM符号(前两个传控制信令,后五个传数据)

CP时,一个下行时隙包含7个OFDM符号;当使用

扩展CP时,一个下行时隙包含6个OFDM符号。

PRB是基站调度器进行资源分配的最小单元。

RE:资源单元,对于多天线应用,每个发射天线都会对应一个RE,同一个RE可以被多个发射天线复用。

注:当使用常规

物理层是基于资源块以带宽不可知的方式进行定义的,从而允许LTE 物理层适用于不同的频谱分配。一个资源块在频域上或者占用12 个带宽为15KHz 的子载波,或者占用24个宽度为7.5KHz 的子载波,在时域上持续时间为0.5ms。

在每个无线帧中,又引入RE(Resource Element)的概念,通过上层调度进行资源分配,同时将数据映射到相应的RE 上并通过无线帧传输将数据和控制信令发出。

资源单元RE对应频域上一个载波,时域上一个时隙(0.5ms)的资源。 每个业务时隙长为0.5ms,包含7/8个OFDM符号。

物理资源块PRB对应的是频域上12个连续的载波(在15K载波间隔的情况下是180K),时域上是一个时隙(半个子帧,0.5 ms)的资源。

虚拟资源块VRB是资源分配的基本单位,其大小与PRB相同,分为集中式和分布式两种。前者,VRB和PRB是相同的,可以认为VRB就是PRB。对于后者,分布式的VRB,其与PRB的对应关系将在后面介绍。

在资源分配时,同一个子帧内两个时系上的VRB是成对分配的,尽管是用一个VRB号来表示的。

PDCCH中有一个资源分配域,定义了相应的PDSCH使用的VRB(PRB)资源。PDSCH的资源分配类型有0,1和2三种。每一个PDCCH中的资源分配域包括两部分,即一个类型域以及包含真正资源分配的信息。UE根据检测到的DCI(Downlink Control Information)格式对于PDCCH中的资源分配域进行解释。DCI格式1, 2,2A和2B中资源分配域具有类型0和类型1两种方式,其资源分配信息部分具有相同的格式,使用类型域进行区分(0代表类型0而1代表类型1),对于带宽小于或者等于10个PRB的系统,总是使用类型0的资源分配,在每一个PDCCH中的资源分配域也只包含真正资源分配信息。具有DCI格式lA,1B,1C和1D的PDCCH使用类型2的资源分配,与类型0或者类型1资源分配的PDCCH资源分配格式不同。具有类型2资源分配的PDCCH没有类型域。(36.213 Section 7.1.6, 36.212 Section 5.3)

类型0的资源分配中,分配给UE的资源由位图(bitmap)来表示,其中位图中的每一位代表一个资源块组(RBG),置1表示相应的资源块分配给了此UE,0则表示未分配。资源块组RBG是由一个或多个连续的VRB组成,VRB是集中类型的,RBG的大小P(包含的RB数目)与系统带宽有关,如下表所示:

System Bandwidth ≤10 11 – 26 27 – 63 64 – 110 RBG Size (P) 1 2 3 4 那么在系统带宽为 下RBG的数目(也就是资源位图的bit数)为 ,其中最后一个RBG的大小可能小于P。同RB的编号一样,RBG的编号也是从最低的频率开始的。

在类型1的资源分配中,与类型0相同,资源块同样划分为大小为P(与系统带宽有关)的资源块组,数目为 。不同的是, 个资源块组被分为P个子集,其中RBG子集m是由起始点为m,间隔为P的RBG组成的集合。其中0=1的情况下无法覆盖RBG中所有的RB,因此才引入了1个Bit的对齐位,置0时表示位图的MSB(也就是最左边)对应RBG子集中编号最小的RB(再次注意,是RB而非RBG),也就是左对齐,此时位图的LSB(也就是最右边)并不对应RBG子集中编号最大的RB。对齐Bit置1时表示位图的LSB对应RBG子集中编号最大的RB,也就是右对齐。

对比类型0和类型1的资源分配方式,可以看出:类型0是以RBG为单位进行分配的。比较简单,但对于小数据量的业务,容易造成资源浪费。类型1是以RB为单位,资源分配相对灵活,可以获得更好的频率分集增益。但类型分配1每次最多只能分配一个RBG子集中的部分RB。

资源分配类型2中,可以采用集中式的资源分配方式,也可采用分布式的资源分配方式。在PDCCH 的DCI类型1A,1B和1D中,使用1个Bit的标志位来表示使用集中类型的VRB还是分布类型的VRB,0表示是集中型而1表示是分布型。DCI格式为1C的PDCCH中,总是使用分布形式的VRB。

10.TDD LTE 和 FDD LTE的区别

FDD是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送,用保护频段来分离接收和发送信道。FDD必须采用成对的频率,依靠频率来区分上下行链路,其单方向的资源在时间上是连续的。FDD在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在支持非对称业务时,频谱利用率将大大降低。

TDD用时间来分离接收和发送信道。在TDD 方式的移动通信系统中, 接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载, 其单方向的资源在时间上是不连续的,时间资源在两个方向上进行了分配。某个时间段由基站发送信号给移动台,另外的时间由移动台发送信号给基站,基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。

由于TDD帧结构与FDD帧结构不同,TD-LTE系统具有一些特有技术。 (1)上下行配比

LTE TDD中支持不同的上下行时间配比,上下行时间比不总是“1:1”(见表1),可以根据不同的业务类型,调整上下行时间配比,以满足上下行非对称的业务需求。

表1:不同帧周期的上下行配比

(2)特殊时隙的应用

为了节省网络开销,TD-LTE允许利用特殊时隙DwPTS和UpPTS传输系统控制信息。LTE FDD中用普通数据子帧传输上行sounding导频,而TDD系统中,上行sounding导频可以在UpPTS上发送。另外,DwPTS也可用于传输PCFICH、PDCCH、PHICH、PDSCH和P-SCH(主同步信号)等控制信道和控制信息。其中,DwPTS时隙中下行控制信道的最大长度为两个符号,且主同步信道固定位于DwPTS的第三个符号。

(3)多子帧调度/反馈

和FDD不同,TDD系统不总是存在1:1的上下行比例。当下行多于上行时,存在一个上行子帧反馈多个下行子帧,TD-LTE提出的解决方案有:multi-ACK/NAK,ACK/NAK捆绑(bundling)等。当上行子帧多于下行子帧时,存在一个下行子帧调度多个上行子帧(多子帧调度)的情况。


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