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标题: [原创]LTE物理层详解--- 基本介绍  [查看完整版帖子] [打印本页]

时间:  2012-2-20 16:05
作者: yueyingfeixu     标题: [原创]LTE物理层详解--- 基本介绍



自己看了些物理层协议,有一些理解,希望大家能互相交流,多多捧场:)
1.机制的来源 ---- 哲学
注:也许这些看起来比较空洞,但当你看完了后面的信道实现再反过来看的时候,就能很好的感觉这些思想的意义了。


2.后面讨论的一些限制3.LTE整体理解
3.1 生活交流就是LTE ----设计思想
让我们从生活的角度来简单理解下‘通讯’,自己想出来的,有些也可能不太准确,只是想表达一种意思。假设eNodebUE都是人,是一个enodeb同时和多个UE进行交流。

3.2 一些设计基本原则----设计思想

3.3      基准时间单位-----规定
Ts = 1/30,720,000 S
这个的意思就是说‘每1秒,每个天线端口都会发送出30 720 000个‘调制符号’出去’。


3.4 FDDTDD的帧结构  -- 规定
3.4.1  FDD帧的结构
FDD的配置,对称的(上下行不同的频点)
3.4.1-1.jpg

          系统帧,子帧,时隙,符号(symbol)与时间单位的关系

          Tframe(307 200 * Ts=10ms)à 10* Tsubframe(30 720*Ts=1ms) à
          2* Tslot(15 360*Ts = 0.5ms)à 7/6 symbol(2048*Ts = 66.7us).

3.4.2 TDD帧的结构
3.4.2.1思想

TDD
的几种配置,可以不对称



3.4.2-1.jpg

3.4.3 TDD特殊子帧的结构
3.4.3-1.jpg

3.4.4 问题
3.4.4.1 问题1 既然说GP是为了上下行转换提供空余时间减少干扰,那为什么说上行到下行转换得地方都没有GP呢?

因为下行到上行转换时,UE根本不知道和enodeb之间的距离,如果提前量太早了,UE发送上行数据而enodeb还在发送下行数据,就会发生干扰,所以需要GAP。当上行到下行的转换的时候,如果UE没有TA(时间提前量),它肯定是在PRACH上发送,premable占用的时间比较短,不会完全占满上行子帧,所以后面还是留了点时间,不会发送上下行冲突;而当UE已经有TA的时候,时间已经对齐了,即使发送有点误差也是落在了cyclic prefix(每个时域上symbol前面的空白)里面了,所以不会发生上下行干扰。


==
》也进一步推出:为什么PRACH的资源在时域上,为什么在特殊子帧上要以‘特殊子帧’的尾部进行对齐,而在正常的上行子帧上,要以‘正常上行子帧的’开头对齐了。因为特殊子帧后面肯定是上行子帧,所以要向后对齐;而正常的上行子帧后面可能是下行子帧,所以要向前对齐。

3.4.4.2 问题2:为什么要有扩展的CP


3.5一些基本概念--规定
3.5.1公式--拉斯变换
3.5.1-1.jpg

3.5.2 资源块的描述--规定

3.5.2-1.jpg
3.5.2-2.jpg
        注意: CCE只是一个逻辑上的概念,也就是说它物理上只是等于9REG,并没有实际的对应关系。为了PDCCH盲检测用的。它和REG的顺序不一样,它的顺序是先时域,再频域的。


3.5.2.1 问题1:为什么CCE要先时域后频域?
因为这样可以获得时域分集(就是把一组完整的数据分在不连续的时间上发送),跟后面提到的交织一样,都是为了错误随机化。因为‘射频单元’会以(1/Ts = 30 720 000 S)的频率‘按照先频域后时域发送‘调制符号’。

3.5.3 调度的单位--规定(个人觉得也是一种恰当不极端的思想
  • 时间上:一个TTI(1ms),即2个TS调度一次
  • 频域上:调度的最小资源单位却是由一个subframe中的两个资源块为最小调度单位(一个时隙一个RB,但这两个RB可能载频不一样),也就是所谓的时隙间跳频,跳即‘变化,不同的’意思。


    3.5.3.1问题1:为什么要不同时隙间的使用的载频可能不一样?

这样应该是为了获得良好的接收效果。如果在某个频点的信号不好,而1TTI内上下时隙的频点不一样,这样另外一个频点对应的信息还是能很好的解出来。


一个很特别的例子就是PUCCH资源回应HARQ ACK/NACK的时候:它对应的上下时隙的频点就不一样,但是它们传输的数据是有关联的,只要一个时隙能解出来就行了,所以某个频点的信号不好也不会受影响。具体我们后面谈到PUCCH的时候再解释。

3.5.4 符号和真实的BIT数据的对应关系
  •      我们可以简单的把符号理解成电磁波,接收端接收到的电磁波然后根据不同的相位可以认为代表不同的BIT.
记住:记住接收是指接收一个时间段的波形,而不是一个时间点的波形。

例如QPSK1个符号代表2bit的情况。

3.5.4-1.jpg


  • 参考362117.1。注意:64QAM有些手机是不支持的,所以要从UE的信息中获取是否支持,才能决定是否对该手机使用64QAMRRC::UE-EUTRA-Capability->
    ue-Category能查到

3.5.5 时域延迟等同于频率相位偏移如何理解
  • T1时间点应该发送波形,推迟到T2点发送,所以相对于接收端它不知道推迟,所以它还是在T1时间点进行接收,接收到的就是T2时间点的波形。所以相位不一样,就相当于偏移。
3.5.5-1.jpg


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时间:  2012-2-20 17:04
作者: burneyzhao

excellent
时间:  2012-2-20 17:10
作者: 小狗快跑

牛X!
时间:  2012-2-20 17:18
作者: 战神母鸡

楼主牛叉
时间:  2012-2-20 18:09
作者: CQI2_0

有限的资源要收益最大化,要实现这个目标,肯定会有很多有意思的东西在里面。人类文明经历了几千年了,不管是频谱资源,还是人力资源管理,还是交通运输,始终跳不出人类的思维方式的。
看看Paging,就有点“分而治之”的感觉,TAC就是那“分”。当看到家里面大大小小的毛巾,五颜六色的盆子,你是否想到为何要划分那么多信道,也许还有点像前两年流行的“专款专用”。TCP通信里面已经有了握手和会话的概念,Telnet也有登陆和心跳,空口有什么,小流程随机接入,大流程入网,一环套一环,怎么也绕不开这种应答之后通信,之后再来点TA和链路检测?为什么需要应答呢?那是因为茫茫人海,你想要对谁说一句话,但大家都听着呢,你要请求他接收你后面想说的话。

有了这么多乱七八糟的信息,优先级又怎么来的?突然想起来了,原来我们从小就会,还是在茫茫人海中,你喊人的时候总会用比较清晰比较嘹亮的声音来呼喊他,当然,某些表白的时候除外。而且,即使你有千言万语,你的不太灵光的小脑袋也会先吐出他的名字。

什么是ICIC,那就是对近的人说话小声点,对离得远的人说话大声点。有哥们说了,频率复用再哪里去了?这个从衣服出售就知道了,大家都不想撞衫,那卖服装的咋处理呢?在A卖a套装,B卖b套装,C卖c,D卖a,唔,俺春节回家发现撞衫了。。。。。当然更形象的桌子上摆了一桌子饭菜,每个碗都有一双筷子或者勺子伸到了碗边,你知道咋放了吧,放不同的角度就不会相互妨碍了,汗,这好像又有点像BF了。。。
时间:  2012-2-20 18:54
作者: tanjing

大牛啊~~佩服~
时间:  2012-2-20 18:55
作者: colourpen

这帖要火
时间:  2012-2-20 19:57
作者: Zj2010

有很深的理解 很形象
时间:  2012-2-20 20:34
作者: clairlb

不错,正好帮我解决了一个没明白的问题,很有帮助
时间:  2012-2-20 21:31
作者: mxh_5272

这个帖子一定要顶!
时间:  2012-2-20 22:18
作者: atc555

很好,很强大,很形象,楼主继续!:)
时间:  2012-2-20 23:04
作者: bluesea007

gelivable!
时间:  2012-2-20 23:11
作者: 明明会飞

我也即将进入这个,学习了!~
时间:  2012-2-20 23:22
作者: luzhouzxh

学习
时间:  2012-2-21 08:58
作者: radiocom

很不错,有水平有新意
时间:  2012-2-21 09:29
作者: longsteg

大概看了一下,有一些地方存疑:
1、TDD,上行到下行也是有GP的。这一点可能会误导别人。
2、30.72M,表示天线端口上打出30.72M个符号??这个说法值得讨论。天线端口上发送的符号数就是RE的数量,20M带宽对应16.8M个RE(1秒钟)。比较严谨的说法可能是:若采样频率为30.72M,那么在带宽允许的情况下(而不是LTE规定的20M系统带宽),且没有CP也即符号间没有隔离的情况下(实际这是不可能的),可以达到一秒发送30.72M个符号。

另外说一下TDD的上下行配置,这个特点是TDD必谈的一个所谓的“优势”feature,其实这完全是一个不实用的东西:
1、不支持动态调整;即不能根据网络负载的变换情况动态调整
2、如果调整,全网要统一调整,否则出现时隙交叉;
以上2点导致上下行配置是一个死配置,即建网的时候一旦设定,后面也不会轻易修改。而且根据一般的话务模型,这个上下行配置一般都是选择2:2;所以所谓的上下行可配置基本上是一个花架子,忽悠而已。

[ 本帖最后由 longsteg 于 2012-2-21 10:15 编辑 ]
时间:  2012-2-21 09:57
作者: fmc000

通信就是一门哲学而非技术
时间:  2012-2-21 10:19
作者: 说了你不懂

mark!值得好好看看
时间:  2012-2-21 11:17
作者: yinhexitaiyang

学习!
时间:  2012-2-21 12:25
作者: 鹏王若溪

一切就是在人们的日常生活的社会交往模式中寻找最佳的通讯模型。。。
时间:  2012-2-21 13:01
作者: idsc

顶一个
时间:  2012-2-21 15:23
作者: schhhu

有点抽象,但是还是比较形象的,有的东西确实得理解原本的样子再看看楼上们的形象比喻
时间:  2012-2-21 18:36
作者: yueyingfeixu     标题: [原创]]lte物理层详解--- 传输信道到物理信道的基本处理流程



4         物理信道与传输信道
4.1 上下行信道--- 规定


4.1-2.jpg

4.1-3.jpg
4.1-4.jpg

4.2  传输信道到物理信道的基本处理流程(不分上下行 4.2-1.jpg

注:(1)每个分段自己去做turbo编码和速率匹配,最后才串联在一起。

2)对于某些信道可能增加过程,也可能有些过程没有。总之是恰当的思想,不需要就不要;不足的就加。从该图也看出了有时只有一个码字codewordcodewrod1不一定有


4.2.1   CRC  (a à b)------一路输入,一路输出
4.2.1.1  作用
4.2.1.2 参看 4.2.1-1.jpg

4.2.2  Segment + CRC  (bàcr)-----一路输入,多路输出。cr可能带有<NIL>
4.2.2.1 作用

4.2.2.2 参看

4.2.2.3 思想及实现

4.2.2-1.jpg

4.2.2-2.jpg

4.2.2-3.jpg


4.2.2.4 问题
4.2.2.4.1  问题1:为什么分段之前要加CRC? 分段之后还需要再加CRC
因为分段之前加CRC就是对‘transport block’的校验,如果不加的话,分段要是丢了就没办法查出来了。一个‘transport block’可以被分为多个‘code block,分段之后加的CRC是对’code block’的校验. 第一次的CRC可能是: CRC24A,CRC24B,CRC16,CRC8.而分段之后的CRC都是CRC24A.

4.2.2.4.2  问题2:可不可能出现上面a > =C的情况?

不可能,因为要分段,每段的大小不可能小于6144/2,根据5.13-3,对应的∆K=64,如果出现a>=C的情况的话, 应该对应的再往上跳一级。

4.2.2.4.3  问题3:为什么需要分段,为什么分段的长度限制在6144
后面提到的turbo编码有限制是6144bit,所以需要分段。


4.2.3-2.jpg
4.2.3.1 作用4.2.3.2 参看
4.2.3-1.jpg

         The values of D in connection with each coding scheme: (D代表drbit)
-
tail biting convolutional coding with rate 1/3: D = K;

-
turbo coding with rate 1/3: D = K + 4.

4.2.3.3重要特性 4.2.4-2.jpg

4.2.4.3  思想及实现
  • 思想:
1)交织的思想:横放列取。横放à列交换à按列读取。
2)速率匹配比特选择(bit collection)的思想:根据rvidx得到起始的选择位置,然后再把交织的数据列读的方式来选择‘物理层需要的真实分配的bit数’,同时把<NIL>给去掉
  • 举个例子:配置的rvidx决定选择的起始位置。
  假设信道编码的结果为:a,b,NIL, NIL,c,d,e,f, NIL,g,h , NIL,i , j, NIL,k
  注意a…..k都是代表bit0或者1,只是为了区别不同位置的二进制数这样写

4.2.4-3.jpg
然后,假设根据‘rvidx’算出起始位置为d,最后要映射到能物理上能传送‘20bit’的资源上去。
按列读取,跳过NIL。结果也就为:d,g,j,a,c, i,f,k,e,h, b, d,g,j,a,c,i,f,k,e.
注:从这里也就能看出物理层打孔和重复的意思了。就是如果资源对应能传得数据大于turbo编码后的数据,就会turbo编码后的数据会重复传送;如果就是如果资源对应能传得数据小于turbo编码后的数据,就会turbo编码后的有些数据会丢掉不传送,也就是‘打孔’的意思了。上面这个例子对应的是重复的情况。下面这个例子对应的是‘打孔’的例子。
然后,假设根据‘rvidx’算出起始位置为d,最后要映射到能传送‘8bit’的资源上去。
按列读取,跳过NIL。结果也就为:d,g,j,a,c,i,f,k

4.2.4.4
难理解的地方

4.2.4-4.jpg
4.2.4-5.jpg

4.2.4-6.jpg

4.2.5  Codeblock串联(ek à f).多路输入,一路输出
4.2.6  总结
>>>
首先:交织是数据离散化了,所以一串连续出错的数据最后被离散化了


>>>
然后,通过turbo编码短暂的记忆性,又能对这种离散化了的错误进行一些恢复。如果不离散化,一串错误的bit紧靠在一起,turbo编码是无法利用它的‘短暂记忆性’进行纠错的。


>>>
最后利用CRC在整体进行错误的检查,和简单错误的恢复。


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时间:  2012-2-21 21:02
作者: yusound     标题: 做记号,荣日后学习!

做记号,荣日后学习!
时间:  2012-2-21 21:38
作者: Zj2010

感谢分享 收藏先
时间:  2012-2-21 23:38
作者: breezered     标题: 回复 16# 的帖子

TDD这么多频段,可以用不同的频段采用不同的时隙比。
时间:  2012-2-22 00:04
作者: jiaxiangdeyu

顶楼主~ ~
时间:  2012-2-22 08:40
作者: yueyingfeixu

谢谢大家的支持!其实我自己也有很多不懂,特别是RRU这一块的,希望能互相学习。

对于【longsteg】的这一段。
大概看了一下,有一些地方存疑:
1、TDD,上行到下行也是有GP的。这一点可能会误导别人。
2、30.72M,表示天线端口上打出30.72M个符号??这个说法值得讨论。天线端口上发送的符号数就是RE的数量,20M带宽对应16.8M个RE(1秒钟)。比较严谨的说法可能是:若采样频率为30.72M,那么在带宽允许的情况下(而不是LTE规定的20M系统带宽),且没有CP也即符号间没有隔离的情况下(实际这是不可能的),可以达到一秒发送30.72M个符号。

【yueyingfeixu】第2点longsteg说的应该更加准确。第1点的话,你说的上行到下行的GP,应该是指每个symbol前面的CP吧??我的确没看到上行到下行之间有很长的GP,就像下行到上行的那种一样。

[ 本帖最后由 yueyingfeixu 于 2012-2-22 08:42 编辑 ]
时间:  2012-2-22 09:12
作者: longsteg     标题: 回复 26# 的帖子

呵呵,关于U->D之间的GP问题,给你一个链接看看,大概应该就会明白了。
http://www.txrjy.com/viewthread. ... p;page=1#pid6422324

多说一下,对于TDD,也就说存在收发切换的系统,无论是D->U还是U->D,中间的切换时间是逃不掉的。
时间:  2012-2-22 09:43
作者: xiaoxin8

这样的讲解比较容易理解,好方法啊!
时间:  2012-2-22 10:44
作者: xd011

这些都是协议上有的,不要拿出来吓人。
都是非常简单的东西,没有必要哗众取宠!
时间:  2012-2-22 10:46
作者: goolvo83

多学无坏处~感谢分享
时间:  2012-2-22 11:13
作者: qll8048

MARK
时间:  2012-2-22 11:42
作者: 无优员工

这个要支持,必须地!
时间:  2012-2-22 13:26
作者: taogenlin

能不能不贴图,给大家上传一些相关的资料啊?
时间:  2012-2-22 13:55
作者: luonuan515

支持原创~~~
有些人真无聊 ,自己不看就走开
时间:  2012-2-22 15:56
作者: yueyingfeixu

原帖由 taogenlin 于 2012-2-22 13:26 发表
能不能不贴图,给大家上传一些相关的资料啊?


//可以的,我现在上行的还没有完全写好。
先把下行的开始发给大家,主要是想写设计的思想和个人理解。
因为协议里面很多都是给直接的结果,没有讲原因,而且写得比较乱。
时间:  2012-2-22 21:28
作者: 努力小子

很不错哟。理解越深写的越通俗的说
凡事写的深奥的我都认为是没理顺思路
时间:  2012-2-22 22:30
作者: xiaohaitao

原帖由 努力小子 于 2012-2-22 21:28 发表
很不错哟。理解越深写的越通俗的说
凡事写的深奥的我都认为是没理顺思路


强烈同意!!!!!!!!光复制没意义!有自己独到的东西在里面
时间:  2012-2-23 10:39
作者: jacklee999

写的很好,我正在学习LTE,有借鉴意义,希望楼主再接再厉,奉献知识。
时间:  2012-2-23 11:18
作者: wdx35

学习一下。顶楼主!
时间:  2012-2-23 13:18
作者: moyuntc

表示会好好学习领略
时间:  2012-2-23 15:35
作者: yueyingfeixu

谢谢大家!我已经把文档在另外一篇帖子里面贴上去了,暂时只有下行信道的。这样大家看着也方便,我也不用贴着这么麻烦了。
时间:  2012-2-23 19:13
作者: z7686641

改日学习
时间:  2012-2-25 16:10
作者: Lanzhouguke

好帖!希望作者能够坚持!
时间:  2012-2-26 22:39
作者: christyqian     标题: 很不错,学习中!

很不错,学习中!
时间:  2012-3-9 17:34
作者: freewangw

必须顶一下,
又: 贴在哪个贴子里了?
时间:  2012-5-3 09:11
作者: yueyingfeixu     标题: 回复 47# 的帖子

[原创]LTE物理层详解——下行信道^_^
时间:  2012-5-21 17:50
作者: plgy2000

占位支持!
时间:  2012-7-13 17:21
作者: shelron

学习学习,谢谢楼主共享经验。
时间:  2012-7-17 16:06
作者: xyshine_snake

佩服楼主!感谢楼主分享!!
时间:  2012-7-23 21:00
作者: waley09     标题: 回复 1# 的帖子

对LTE物理层了解多一点了,协议真的死板啊
时间:  2012-8-14 17:00
作者: xgdiandian

支持原创!
时间:  2012-8-17 12:24
作者: Jacob_12

MARK
时间:  2013-2-5 15:11
作者: skywolf1983

mark
时间:  2013-5-20 16:07
作者: 无解可击

通俗易通,很赞
时间:  2013-5-21 09:52
作者: sun0396

学习!:)
时间:  2013-6-5 10:04
作者: ghw1223

学得不错呀!:):)
时间:  2013-10-31 17:15
作者: rabbit_tsui

MARK 明天看
时间:  2014-6-12 15:11
作者: deweiwang

真心感谢楼主!
时间:  2014-6-28 13:57
作者: stamlin542

大牛,学习了,谢谢!
时间:  2015-12-2 12:01
作者: CRH-CI

1.1.1.1        问题10:PUSCH:所以和PUSCH一起传送的HARQ ack应该‘punctured into the coded UL-SCH bit scream’ ,是什么意思?

继续更新啊,大师
时间:  2016-6-23 09:32
作者: yinxuanlei

lte的新人,之前对信道编码的一些东西不甚清楚,拜读了楼主的帖子,感觉清楚了许多,感谢楼主,再接再励。
时间:  2017-10-25 11:54
作者: wmj5467218

非常好            




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