td-lte物理层过程-v5.0.0

1 大唐移动通信设备有限公司大唐移动通信设备有限公司 客服中心客服中心 培训中心培训中心 TD-LTE物理层过程物理层过程 DTM.PX3.016.101-v5.0.0 课程目标课程目标 参考书目参考书目 熟悉物理层基本概念 掌握小区选择和重选参数 掌握随机接入过程和相关参数 熟悉功率控制相关参数 TD-LTE技术原理与系统设计 LTE-UMTS长期演进理论与实践 3GPP TS 36.300 V9.1.0 3GPP TS 36.304 V9.b.0 3GPP TS 36.101 V9.b.1 3GPP TS 36.201 V9.1.0 3GPP TS 36.211 V9.1.0 3GPP TS 36.213 V9.3.0 大唐移动 © 版权所有 2 2 白色，数字编号， TD-LTE物理层过程物理层过程 1.物理层概述物理层概述 2.小区搜索小区搜索 3.小区重选小区重选 4.随机接入随机接入 5.功率控制功率控制 大唐移动 © 版权所有 3 大唐移动 © 版权所有 4 1.1 物理层基本概念物理层基本概念 1 物理层概述物理层概述 eNB PHY UE PHY MAC RLC MAC PDCPPDCP RLC eNB PHY UE PHY MAC RLC MAC MME RLC NASNAS RRCRRC PDCPPDCP E-UTRAN 无线用户平面协议栈 E-UTRAN 无线控制平面协议栈 物理层的位置物理层的位置 Im here! 3 大唐移动 © 版权所有 5 1.1 物理层基本概念物理层基本概念 1 物理层概述物理层概述 双工方式： 频分双工（FDD）和时分双工（TDD） 多址技术： 下行采用OFDM；上行采用SC-FDMA 主要特征主要特征 多天线技术： 支持多输入多输出（MIMO）传输 业务资源共享： 基于分组交换思想，使用共享信道 物理层主要特征物理层主要特征 6 1.1 物理层基本概念物理层基本概念 1 物理层概述物理层概述 传输信道的纠错编码/译码 HARQ软合并 编码的传输信道向物理信道映射 物理信道功率加权 传输信道的错误检测，并向高层提供指示 物理层主要功能物理层主要功能 4 7 1.1 物理层基本概念物理层基本概念 1 物理层概述物理层概述 无线特征测量，并向高层提供指示 频率与时间同步 MIMO天线处理 物理信道调制与解调 射频处理（射频相关规范） 物理层主要功能物理层主要功能 8 1.1 物理层基本概念物理层基本概念 1 物理层概述物理层概述 物理层帧结构物理层帧结构（FDD） 共1024个无线帧； 1个无线帧由10个子帧组成； 1个子帧由2个时隙组成； 每个时隙由若干个符号构成。 1个无线帧，Tf=307200*Ts=10ms 1个时隙，Tslot=15360*Ts=0.5ms 1个子帧，Tsubframe=30720*Ts=1ms #1 #0 #3 #2 #19 #18 基本时间单位: Ts=1/(15000*2048)s 5 9 1.1 物理层基本概念物理层基本概念 1 物理层概述物理层概述 物理层帧结构（物理层帧结构（TDDTDD） 共1024个无线帧； 1个无线帧由2个半帧组成； 每个半帧由5个子帧组成： 常规子帧由2个时隙构成； 特殊子帧由DwPTS、GP、UpPTS时隙构成 支持5ms和10ms两种上下行转换点周期 10 用于区分资源在空间上的差别 1 物理层概述物理层概述 物理资源物理资源 OFDM符号 天线端口 无线帧 子帧 时隙 子载波 1.1 物理层基本概念物理层基本概念 物理层的资源物理层的资源 6 11 1.2 物理信道和信号物理信道和信号 1 物理层概述物理层概述 PBCH：物理广播信道物理广播信道 调制方式：QPSK PDSCH：物理下行共享信道物理下行共享信道 调制方式：QPSK, 16QAM, 64QAM PCFICH：物理控制格式指示信道物理控制格式指示信道 调制方式：QPSK PMCH：物理多播信道：物理多播信道 调制方式：QPSK, 16QAM, 64QAM PDCCH：物理下行控制信道物理下行控制信道 调制方式：QPSK 下行物 理信道 PHICH：物理物理HARQHARQ指示信道指示信道 调制方式：BPSK 下行物理信道下行物理信道 12 1.2 物理信道和信号物理信道和信号 1 物理层概述物理层概述 PUSCH：物理上行共享信道：物理上行共享信道 调制方式：QPSK, 16QAM, 64QAM PRACH: 物理随机接入信道物理随机接入信道 调制方式：QPSK PUCCH：物理上行控制信道：物理上行控制信道 调制方式：QPSK 上行物 理信道 上行物理信道上行物理信道 7 SubFrame0/5SubFrame0/5 SubFrame1/6SubFrame1/6 TS0/10TS0/10 TS1/11TS1/11 DwPTSDwPTS GPGP UpPTSUpPTS 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 72SubCarriers72SubCarriers 13 主同步信号主同步信号 共3个PSS 对应 辅同步信号辅同步信号 共168组SSS 对应 1.2 物理信道和信号物理信道和信号 1 物理层概述物理层概述 同步信号同步信号 (2) ID N (1) ID N (2) ID (1) ID cell ID 3NNN PCIPCI（物理小区（物理小区IDID）：）： 大唐移动 © 版权所有 14 1.2 物理信道和信号物理信道和信号 1 物理层概述物理层概述 上行参考 信号 下行参考 信号 DMRS SRS 小区专 用RS 用户专 用RS MBSFN 专用RS 数据解调 信道测量和估计 参考信号参考信号 8 大唐移动 © 版权所有 15 1.3 物理层过程概览物理层过程概览 1 物理层概述物理层概述 UE开机 UE处于IDLE状态 UE穿越不同小区 UE接入 业务保持 小区搜索 小区重选 随机接入 功率控制 功率控制 物理层过程概览物理层过程概览 思思 考考 /20 1.25 16 大唐移动 © 版权所有 1.TD-LTE和和LTE FDD物理层帧结构的区别？物理层帧结构的区别？ 2.LTE物理层有哪些物理信道？物理层有哪些物理信道？ 3.天线端口和物理天线有什么区别和联系天线端口和物理天线有什么区别和联系? 4.参考信号和天线端口的关系是什么？参考信号和天线端口的关系是什么？ 9 白色，数字编号， TD-LTE物理层过程物理层过程 1.物理层概述物理层概述 2.小区搜索小区搜索 3.小区重选小区重选 4.随机接入随机接入 5.功率控制功率控制 大唐移动 © 版权所有 17 2.1 小区搜索概述小区搜索概述 2 小区搜索小区搜索 大唐移动 © 版权所有 18 5ms 定时，获得 10ms 定时，获得 计算得到PCI 读取MIB 读取SIB 小区选择 PSS SSS PBCH PDSCH SFN 下行系统带宽下行系统带宽 PHICH配置信息配置信息 小区搜索流程小区搜索流程 (2) ID N (1) ID N 10 2.1 小区搜索概述小区搜索概述 2 小区搜索小区搜索 大唐移动 © 版权所有 19 SubFrame0/5SubFrame0/5 SubFrame1/6SubFrame1/6 TS0/10TS0/10 TS1/11TS1/11 DwPTSDwPTS GPGP UpPTSUpPTS 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 72SubCarriers72SubCarriers 主同步信号主同步信号 共3个PSS 对应 辅同步信号辅同步信号 共168组SSS 对应 同步捕获过程同步捕获过程 (2) ID N (1) ID N (2) ID (1) ID cell ID 3NNN PCIPCI（物理小区（物理小区IDID）：）： 主信息块主信息块MIBMIB PBCH上发送 40msTTI 系统信息块系统信息块SIBSIB PDSCH上发送 传输格式及资源 由PDCCH调度 2.1 小区搜索概述小区搜索概述 2 小区搜索小区搜索 大唐移动 © 版权所有 20 SubFrame0/5SubFrame0/5 SubFrame1/6SubFrame1/6 TS0/10TS0/10 TS1/11TS1/11 DwPTSDwPTS GPGP UpPTSUpPTS 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 72SubCarriers72SubCarriers 系统信息读取系统信息读取 11 2.1 小区搜索概述小区搜索概述 2 小区搜索小区搜索 初始小区选择 未预存E-UTRA载波信息； UE需要进行全频段搜索； 仅需搜索各个载频的最强小区； 如果满足驻留条件，UE将驻留在该小区。 已存有信息的小区选择 存有E-UTRA载波信息； 甚至可能存有小区参数； 根据存储信息进行搜索； 如果满足驻留条件，UE将驻留在该小区； 如果不满足，则进行初始小区选择。 大唐移动 © 版权所有 21 ？ I know it 小区选择小区选择 2.1 小区搜索概述小区搜索概述 2 小区搜索小区搜索 在SIB1中，获取小区禁止（barred）或预留（reserved）信息。 Barred cell： UE不允许选择或重选到该小区，包括紧急呼叫用户 ； Reserved cell： 在自身归属的HPLMN或EHPLMN内，允许AC等级为11和15的UE选择或重选到该小 区 。 大唐移动 © 版权所有 22 小区禁止和预留小区禁止和预留 12 2.1 小区搜索概述小区搜索概述 2 小区搜索小区搜索 大唐移动 © 版权所有 23 小区禁止参数小区禁止参数 2.1 小区搜索概述小区搜索概述 2 小区搜索小区搜索 大唐移动 © 版权所有 24 小区预留参数小区预留参数 13 2.2 小区驻留的准则小区驻留的准则 2 小区搜索小区搜索 S准则： Srxlev 0 Srxlev = Qrxlevmeas (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset) Pcompensation 其中， Pcompensation = max(PEMAX_H PPowerClass, 0) 大唐移动 © 版权所有 25 小区选择参数小区选择参数 2.2 小区驻留的准则小区驻留的准则 2 小区搜索小区搜索 大唐移动 © 版权所有 26 参数名参数名 单位单位 意义意义 Qrxlevmin dBm 小区选择要求的参考信号最低接收电平 Qrxlevminoffset dB 小区选择的RSRP个性偏移 PEMAX_H dBm 系统允许的UE最大上行发射功率 PPowerClass dBm UE射频的最大发射功率 小区选择参数小区选择参数 小区选择的相关参数，在SIB1中广播 3GPP协议中，PPowerClass仅定义了UE Power Class 3即23dBm的情况 14 2.2 小区驻留的准则小区驻留的准则 2 小区搜索小区搜索 大唐移动 © 版权所有 27 小区选择参数小区选择参数 思思 考考 /20 1.25 28 大唐移动 © 版权所有 1.在在LTE系统中，为什么要将系统中，为什么要将PBCH固定映射在固定映射在 中心频点周围的中心频点周围的72个子载波？个子载波？ 2.基于基于RSRP