1、LTE重要知识点总结LTE 总结1. 系统帧号（ system frame number）SFN位长为lObit，也就是取值从0-1023循环。在PBCH勺MIB广播中只广播前8 位，剩下的两位根据该帧在 P BCH 40mS周期窗口的位置确定，第一个10ms帧为 00，第二帧为 01，第三帧为 10，第四帧为 11。PBCH勺40ms窗口手机可以通过盲检确定。portcodeword是经过信道编码和速率适配以后的数据码流。在 MIMO系统中，可以同时发送多个码流，所以可以有1, 2甚至更多的codewords。但是在现在LTE系统 中，一个TTI最多只能同时接收与发送2个TB,所以最多2个c
2、odewords；layer和信道矩阵的“秩” （rank）是一一对应的，信道矩阵的秩是由收发天线数量的最小值决定的。例如 4发 2收天线，那么 layer/rank = 2 ； 4发4收天线，layer/rank=4 ； codeword 的数量和 layer 的数量可能不相等，所以需要一个 layer mapper把codeword流转换到layer 上（串并转换）；一根天线对应一个 layer ，经过 layer mapper 的数据再经过 precoding 矩阵对应到不同的 antenna port 发 送。3. 层映射（ layer mapping ）和预编码（ precoding
3、 ）层映射（layer mapping ）和预编码（precoding ）共同组成了 LTE的MIMO部分。 其中层映射是把码字（codeword）映射到层（layer ），预编码是把数据由层映射 到天线端口，所以预编码又可以看做是天线端口映射。码字可以有 1 路也可以有两路，层可以有 1， 2， 3， 4层，天线端口可以有 1 个， 2 个和 4个。当层数是 3的时候，映射到 4个天线端口，不存在 3个天线端口的情 况。SFBC、 和 spatial 包含 precoding,LTE中的预编码指代的是一个广义的Precoding，泛指所有在OFDM之前层映射之后 所进行的将层映射到天线端口的
4、操作，既包含传统的 precoding （也就是空分复 用，层数） 1，可以是基于码本和非码本）也包含传统意义上的发送分集（ 空时码之类的）。单就协议而言， precoding 包含 transmit diversity multiplexing in an LTE sense ，然后 spatial multiplexing in LTE CDD（cyclic delay diversity） 和 precoding（ 这个 precoding 是狭义的 就是给发送向量乘一个预编码矩阵的操作）。从原理上来讲，CDD是属于分集的（因为最后一个词是diversity ），但是在LTE里边没有单纯
5、的CDD而是将大时 延CDD与狭义Precoding相结合使用，所以也把 CDD包含在spatial multiplexing 的范畴里，这一点就和广义 precoding 一样容易引起歧义。另一个概念是天线端口的概念，他与传统意义上的天线是不一样的。个人对天线端 口的理解就是一种导频（图谱）。引用一篇参考文献里的表述如下“ antenna port defined by the presence of an antenna port specific reference signal ”。而天线就是实际的天线。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
6、p=0,1,2,3 表示的是小区专用导频（ cellspecific ），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（我理解这也是为什么把导频叫做天线端口的原因 ）。p=4时表示的是MBSF参考信号，与 MBSFF传输相关联，具体 MBSF是什么 我也不知道 .p=5 表示的是用户终端专用导频，（ UE-specific ），是用来做 beamforming 专用的。码字个数最多为 2（由接收器的天线数决定），对应的是一个 TTI 中产生的传输块 的个数。由于码字数量和发送天线数量不一致，需要将码字流映射到不同的发送天 线上，因此需要使用层与预编
7、码。层映射与预编码实际上是“映射码字到发送天 线”过程的两个的子过程。对于 LTE而言，已定义的配置包括1x1, 2 x 2，3 x 2 和4 x 2几种收发形式，层是针对码字而言的，它可以准确的说明 TB流所占的的天线资源，如在2X 2的分集中，一个TB流下发，该TB流被映射到两层，在2X 2 的复用中，两个TB流，那么每个TB流的层数为1,对于3X2的系统中，两个TB 流下发，如果TB1的层数目为1, TB2的层数目为2,则说明了各个TB流的情况。 层是针对 TB 流而言的，预编码是针对天线口而言的。小区搜索过程UE使用小区搜索过程识别并获得小区下行同步，从而可以读取小区广播信息。 此过程
8、在初始接入和切换中都会用到。63 个子载为了简化小区搜索过程，同步信道总是占用可用频谱的中间 波。不论小区分配了多少带宽，UE只需处理这63个子载波。UE通过获取三个物理信号完成小区搜索。这三个信号是 P-SCH言号、S-SCH信号和下行参考信号（导频）。一个同步信道由一个P-SCH信号和一个S-SCH信号组成。同步信道每个帧 发送两次。规范定义了 3个P-SCH信号，使用长度为62的频域Zadoff-Chu序列。每 个P-SCH信号与物理层小区标识组内的一个物理层小区标识对应。 S-SCH言号有168种组合，与168个物理层小区标识组对应。故在 获得了 P-SCH和S-SCH言号后 UE可以
9、确定当前小区标识（小区ID ）。下行参考信号用于更精确的时间同步和频率同步。完成小区搜索后UE可获得时间/频率同步，小区ID识别，CP长度检测.PDU(DL-SCH和UL-SCH除了透明MAC和随机接入响应)MAC PD具有一个头部，零个或多个 SDU零个或多个控制单元，可能还有填充位。MAC头部与MACSD都是可变长度的。一个MAC PDl头部，MAC PDl头部可能有一个或多个子头部(subheader)，每一个对应一 个SDU控制信息单元(control element) 或者填充位。一个普通MAC PDUF头部由六个域(R/R/E/LCID/F/L )组成，但是对于最后一个子头部、 固
10、定长度的MAC空制信息单元以及填充位对应的子头部，它们只包含四个域(R/R/E/LCID )图 R/R/E/LCID/F/L MAC 子头部图 R/R/E/LCID MAC 子头部MAC PD子头部的顺序跟 MAC SDU MAC空制信息单元以及填充部分出现的顺序是相应的。 MAC空制信息单元处于任何 MAC SD的前面。填充部分一般放在MAC PDU勺最后面，不过如果只有一个字节或者两个字节的填充部分 时，它就放在MAC PDU勺最前面。填充部分的内容可以是任何值，因为接收方会直接忽略 掉这里面的内容。对于一个UE每次一个传输块只能携带一个 MAC PDU当然它也告诉我们，如果有两个传 输块
11、时，可以携带两个 PDU(这就是当使用空间复用的传输方式时)。图具有头部、控制信息单元、 SDUs以及填充部分的MAC PDU例子MAC头部是可变长的，它包含以下参数:LCID:用于指示逻辑信道、控制消息类型或者填充域；L:指示SDU或者控制消息的长度，除了最后一个子头以及固定长度的控制消息对 应的字头，每一个子头都有一个 L域，它的长度由F域指示；F:如果SDU或者控制消息的长度大于 128byte，那么设置F=1，否则设为0,通过 F的值，我们就可以知道对应的 L值的大小了，也就是知道这个内容( MAC SDU或者 控制消息单元的长度了)；E:指示MAC头部是否有多个域，当 E=1时，意味
12、着接下来存在另外一组R/R/E/LCID 域，如果是0,那么接下来就是 payload 了；R:预留比特位，设为“ 0”在mac层用的是什么LCID传输我们知道SIB的逻辑信道是BCCH,传输信道是通过 DL-SCH传的，SIB 的message依靠SI-RNTI（即FFFF）加以区分，但是在传sib的时候SRB 都还没有建立，这时候当映射到MAC!的时候，它的LCID该怎么给那答：BCCH勺数据走的是Transparent MAC，没有普通的 MAC PDI格式，所以也没有LCID随机接入为什么分成reamblesGroupA 和reamblesGroupB请问将随机接入Preamble分成
13、A组和B组的目的是什么根据什么原则将 64 个Preaml分成两个组呢 里面关于随机接入资源选择部分有这么一段描述:“ If the up li nk message containing the C -RNTI MAC con trol eleme nt or theup li nk message in cludi ng the CCCH SDU has not yet bee n tran smitted, theUE shall:-if Ran dom Access P reambles group B exists and if the poten tial message size
14、 (data available for tran smissi on p lus MAC header and, where required, MAC con trol eleme nts) is greater tha nMESSAGE_SIZE_GROU P_A and if the pathloss is less than Pmax - P REAMBLE_ INITIAL_RECEIVED_TARGET_ PO WEDELTA_ PREAMBLE_MSG3message Po werOffsetGro upB, the n:-select the Ran dom Access P
15、 reambles group B;-else:-select the Random Access Preambles group A. ”那么我就知道了，当UE的所在路损比较小，而发送的 Msg3消息比较大，大于 MESSAGE_SIZE_GROUF那么就会选择groupB,当然前提是有groupB存在。因此 groupB与A的存在就是用来传送不同大小的 Msgd这个用在基于竞争的随机接入 过程。8.空间复用和传输分集有什么区别 空间复用是为了提高传输数据数量； 传输分级是为了提高传输数据质量；LTE的MIMO莫式协议中共定义了 7种:1.单天线端口，端口 0；2.发射分集；3.开环空间复用
16、；4.闭环空间复用；5.多用户 MIMO（MU-MIM）O；6.闭环RANK=预编码； 7. 单天线端口，端口 =5.共 7 种。分类的话可分为三大类：发射分集（1,2），空间复用（3,4,5）和波束赋形（BF）（6,7）。 空间复用基于多码字的同时传输，即多个相互独立的数据流通过映射到不同的层， 再由不同的天线发送出去。码字数量与天线数量未必一致。（当然天线数量 =码字数量）。传输分集主要用于提高信号传输的可靠性，例如采用空时编码（STC、循环延时分集（CDD及天线切换分集等，LTE中用的比较多的是SFBC编 码。也就是 传输分集（ 2）用来提高信号传输的可靠性，主要是针对小区边缘用户，3，
17、 4主要是针对小区中央的用户，提高峰值速率。MU-MIM是为了提高吞吐量，用于小区中的业务密集区。6, 7是用于增强小区覆盖，也是用于边缘用户。不过 6是针对FDD,7是针对TDD 而已。实际上 6 也可以归于 4 的一种特殊情况。模式1是单发单收：为的是支持传统的小区模式。 5kV!B5!/V6k模式 2 是发射分集：目的是提高传输的有效性，所以当你的信道不好，或者是传输 重要的控制信息的时候，一般都采用发射分集； 空间复用分为两种，目的都是用于提高峰值速率。只用于 PDSCH 莫式3的主要莫式是开环空间复用，原理基于大循环延迟分集，只上报 RI、 CQI（码本是轮询的，不上报P Ml）,更
18、加稳健，用于高速场景（备用模式： RI=1时,发射分集）模式 4 的主要模式是闭环环空间复用，用于低速场景，需要上报 RI， CQI， PMI， 原理是基于SVD分解(备用模式：RI=1波束赋形)7Z;模式5是MU-MIMO大体思想是当两个用户的信道“正交”时，让它们使用共同的 信道资源，提高小区的吞吐量模式 6 与模式 7 都是波束赋形用途是提高接收信干噪比，增强小区的覆盖范围。模式6是RI=1的预编码，就是模式4的备用模式，它与模式7不同之处在于它是 基于码本的波束赋形。模式 7 是通用波束赋形，基于上下行信道互异性之类的得出的基于非码本的的波束 赋形。模式 8 什么情况我也不太清楚，好像
19、是双流波束赋形吧9.TS 中的时间单元 Ts 与符号长度Ts表示采样周期，即采样一次所用时间或采样时间间隔， 1个subframe为1ms,1个slot包含7个OFDM符号，一个采样点为160的CP, 6个采样点为144的CR 其中一个OFDM符号采样点为2048 (20M带宽)那么：Ts=(2048*7+160+144*6)=1/30720(ms)10.LTE 中基本通信过程的理解随机接入从通俗的通信角度理解LTE中UE和eNB之间的通信流程：Cell searchENB-直处于开机状态，UE无论开机还是mobility (移动)，都通过小区搜索(cell search )实现时、频同步，同
20、时获得cell PHY ID。然后读PBCH得到系 统帧号和带宽信息，以及P HICH的配置等系统消息，具体步骤如下：a)一般来说应该UE先对可能存在小区的频率范围内测量小区信号强度 RSSI,据此找到一个可能存在小区的中心频点；b)然后在这个中心频点周围收 PSS( 1,6 )和SSS(0,5 )，这两个信号和系统带宽没有限制，配置是固定的，而且信号本身以 5ms为周期重复，并且是ZC序列，具有很强的相关性，因此可以直接检测并接收到，据此可以得到小区 Id ，同 时得到小区定时的5ms边界；c)5ms边界得到后，根据PBCH勺时频位置，使用滑窗方法盲检测，一旦发现 crc校验结果正确，则说明
21、当前滑动窗就是 10ms的帧边界，并且可以根据 PBCH勺内容得到系统帧号和带宽信息，以及 P HICH的配置；d)至此，UE实现了和eNB的定时同步。当获取了 PBCH言息后，要获得更多的无线信道参数等还要接受其余的 SIB信息,这些信息在PDSCHt发送：a)接收PCFICH此时该信道的时频资源就是固定已知的了，可以接收并解析 得到 PDCCH的 symbol 数目；接收PHICH根据PBCH中指示的配置信息接收PHICH在控制区域内，除去PCFICH和PHICH的其他CCE上，搜索 PDCC并做译b)b)检测PDCC的 CRC中的RNTI,如果为SI-RNTI，则说明后面的PDSC是一
22、于是接收 PDSC，H 译码后将 SIB 上报给高层协议栈；e)不断接收SIB，HLS会判断接收的系统消息是否足够，如果足够则停止接收SIB至此，小区搜索过程才差不多结束。 码；c) 个 SIB， p23 基于竞争的随机接入 section 6 p15p491.Send preamble sequencephysical non-synchronization random access procedure physical channel: PRACHmessage: preamble sequenceUE在PRAC上给ENB发送preamble序列2.ENB给UE回复响应消息Address
23、 to RA-RNTI on PDCCHRandom access response grantPhysical channel: PDSCHENB向 UE传输的信息至少包括以下内容： RA-preamble identifier, TimingAlignment information, initial UL grant and assignment of Temporary C- RNTI 。理解： RA-preamble identifier 指 UE 发送的 preamble 的标志符，通过这个标识符，手机知道有发给这个preamble的信息，而RA-RNTI用于给在某一时频位置发 送
24、preamble的手机用于监听RAF消消息用的Timing Alignment information 是时间提前量信息，因为空间的无线传输存在延 迟，ENB计算出这个延迟量并告诉 UE以确定下一次发送数据的实际时间。UL-grant:授权UE在上行链路上传输信息，有这个信息 UE才能进行下一步的RRC 连接请求。其中会给出 UL-SCH可以传输的transport block 的大小，最小为56bits，MC蒔信息，具体的UL grant在物理层协议213里给出。期间可能存在冲突，同一 PRACH资源上多个UE发生同一个preamble，这是需要竞 争消除，UE在 MSG上发生竞争消除ID，
25、基站接收到MSG后，把竞争消除ID缓存 起来，然后携带在MSG里，发送到temparary C-RNTI，这样当对应的UE收到 后，检查到对应的 ID 属于自己的，那么竞争就消除了。3.RRC 连接请求( UE ENB)RRC connection request在进行RRC连接请求以前先完成一些基本的配置：apply the default physical channel configurationapply the default semi-persistent scheduling configurationapply the default MAC main configuratio
26、napply the CCCH configurationapply the timeAlignmentTimerCommon included inSystemInformationBlockType2;start timer T300;initiate transmission of the RRCConnectionRequest message in accordance withRRC layer 产生 RRC conn ection request 并通过 CCC传输CCCH - UL-SCH - PDSCH注册了上层就可以提供 S-TMSI 设置的与上层一致获取 UE-ident
27、ity ，要么由上层提供 (S-TMSI), 要么是 random value 。如果UE向当前小区的TA (跟踪区)把 estabilshmentclause4.RRC connection setupRRC连接应答（ENUEUE接收ENE发送的radioResourceConfiguration 等信息，建立相关的连接，进入 RRC connetction 状态。Action about physical layer:Addressed to the Temporary C-RNTI on PDCCH如果UE检测到RA success,但是还没有C-RNTI,就把temporary C-R
28、NTI升为C-RNTI,否则丢弃。如果UE检测到RA success,而且已经有C-RNTI，继续使用原来 的 C-RNTI。5.RRC connection setup complete （UE ENB）RRC连接建立完成，UE向ENB表示接收到了连接的应答信息，应该是为了保证连接 的可靠性的。如果UE未成功接收到RRC conn ection set up 消息，ENB应该会重发。不然 RRC connection setup complete 就没有存在必要。11. PDCP 序号的作用协议介绍上说：PDCP在头压缩和加密后再加一个 PDC的SN,这个SN的作用是什么 从UE的角度来看，
29、如果一个下行无线承载的 RLC实体是AM模式，那么当UE发生 切换前，UE中与该承载相关联的PDCP实体先从源eNobeB收到一些PDCP SDJJ切 换后开始从目的eNobeB接收PDCP SDJ其中前面的一些是源eNobeB转给目的 eNodeB的，并且有一些是源eNodeB已发给UE但尚未得到确认的），因此，UE的 PDCP实体前后收到的PDCP SD可能是乱序的，并且有重复的，而如何判断乱序和 重复呢，就是通过 PDCP SN。总结一下：对于AM模式，在切换时，PDC啲接收实体会利用PDCP SNS行重排序 和重复检测。对于一般工作模式下（即未切换时），产生乱序时（由于进行 ARC操作
30、），包的顺 序由RLC根据RLC Header中的SN进行排序，RLC!交给PDCP寸，PDCP PDI的顺 序已经是顺序的了。其实SN的作用就跟它的字面意思说那样，序号，就是能够保证顺序提交以及检测 重复的包。这个时候它实现了类似于 RLC里面的排序行为。因此如果在平时也使用 这个模式的有点浪费，因此最好能够在做切换或者连接重建立的时候启用这个功 能，那么这是做好的，有没有必要为了这个功能大大提高 P DCP的复杂度呢12. LTE 物理层几个基本概念的定义和相互关系传输块( transport block mapping )，传输层(transmission layer )( Precod
31、ing )，天线端口( antenna port ) 清楚这几个概念的定义和相互关系才能透彻理解)，码字( codeword )，层映射( layer, 阶( rank ), 和预编码 是LTE物理层的几个基本概念，搞 LTE多天线技术和调度算法。传输块( Transport block )一个传输块就是包含 MAC PDU勺一个数据块，输，也是HARC重传的单位。LTE规定：对于每个终端一个 TTI最多可以发送两 个传输块。这个数据块会在一个 TTI 上传码字( codeword )一个码字就是在一个 TTI上发送的包含了 CRC位并经过了编码(Encoding )和 速率匹配(Rate matchi ng )之后的独立传输块(transport block )。LTE规 定：对于每个终端一个 TTI 最多可以发送两个码字。层映射( Layer mapping )将对一个或两个码字分别进行扰码( Scrambling )和调制( Modulation )之后 得到的复数符号根据层映射矩阵映射到一个或多个传输层。层映射矩阵的维数 为CX R, C为码字的个数，R为阶，也就是使用的传输层的个数。传输层( Transmission layer )和阶( Rank)一个传输层对应于一个无线发射模式。使用的传输层的个数就叫阶(Rank)。预编码( Precoding )根据预编码矩
