我国通信行业标准YD/T 2563.1-2013《LTE FDD数字蜂窝移动通信网 Uu接口物理层技术要求(第一阶段) 第1部分:概述》,依据3GPP TS 36.201(R9)规范,规定了LTE FDD数字蜂窝移动通信网空中接口物理层概述及物理层规范的文件结构。下面对YD/T 2563.1-2013做简要介绍,若要详细了解该标准具体内容的请查阅下附件。
附件:YD/T 2563.1-2013《FDD LTE数字蜂窝移动通信网 Uu接口物理层技术要求(第一阶段) 第1部分:概述》
一、与其它层的关系
1、总体协议结构
LTE系统的空中接口( Uu接口),是UE与网络间的接口,同样分为三层:层一(L1)为物理层;层二(L2)为媒体接入控制(MAC)层;层三(L3)为无线资源控制(RRC)层。物理层是由3GPP TS 36.200系列规范所描述,MAC和RRC层是由3GPP TS 36.300系列规范所描述。下图1-1显示的是物理层相关的E-UTRA无线接口协议体系结构。图中不同层/子层之间的圈表示服务接入点(SAPs)。物理层向MAC层提供不同的传输信道,信息在无线接口上的传输方式决定了传输信道的特性。MAC层向L2的无线链路控制(RLC)子层提供不同的逻辑信道,传输信息的类型决定了逻辑信道的特性,
图1-1:无线接口协议体系结构
2、提供给上层的服务
物理层向高层提供数据传输服务,这些服务的接入是通过使用MAC子层的传输信道实现的。为了提供数据传输服务,物理层将提供下表1-2所示的功能(13项)。
表1-2:物理层提供的功能
二、物理层概述
1、多址接入
LTE物理层的多址接入方案,下行方案是基于循环前缀的OFDM (CP-OFDM);上行方案采用基于循环前缀的单载波FDMA(SC-FDMA)。为支持不成对的频谱,支持时分双工(TDD)。
L1基于资源块以带宽不可知的方式定义,从而允许物理层适用于不同频谱分配。一个资源块频域上占用12个带宽为15kHz的子载波,或者是24个带宽为7.5kHz的子载波,在时域上持续时间为一个时隙(即0.5ms)。
用于LTE FDD模式的是无线帧结构1,它适用于全双工和半双工操作。每个10ms无线帧被分为10个等长的子帧,每个子帧又分为2个时隙,时隙的序号0到19。对于FDD,在每10ms的时间间隔中,分别有10个子帧用于上行传输,10个子帧用于下行传输,上下行传输在频域上分开。半双工FDD操作中,UE不能同时发送和接收,而全双工FDD没有这种限制。
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为了支符多媒体广播和多播业务(MBMS),LTE提供了在单频网络(MBSFN)中传输多播/广播业务的可能性,即在给定的时间里,从多个小区发送时间同步的公共波形。MBSFN提供了高效的MBMS,允许UE在空中接口合并多个小区的传输,同时使用循环前级来处理传播时延的差别。使得MBSFN传输,对于UE来说就像来自一个大覆盖小区的传输一样,对于MBSFN支持在指定载波上使用更长的CP和7.5kHz子载波带宽,并且支持在一个载波上利用时分复用的方式进行MBMS传输和点对点的传输。
支持多输入多输出(MIMO)传输,下行方向可配置2根或4根发射天线以及2根或4根接收天线,允许最大4个流的多层传输。多用户MIMO,即在上行和下行都支持分配不同的流给不同的用户。
2、物理信道与调制方式
共定义了6个下行物理信道和3个上行物理信道,其名称详见下表2-2。另外,定义的信号包括参考信号、主和辅同步信号。上下行支持的调制方式有QPSK、16QAM和64QAM。
表2-2:LTE 的物理信道
3、信道编码和交织
LTE中传输块的信道编码方案为Turbo码,编码速率为R=1/3,具有两个8状态子编码器和一个无竞争二次置换多项式(QPP)Turbo码内部交织器。Turbo码使用栅格终止方案。在编码之前,传输块被分成段,每段的大小为6144bit,与最大的信息块大小一致。使用24bit的CRC支持错误检测。进一步的对广播信道和控制信息的编码方案详见YD/T 2563.3。
4、物理层过程
LTE操作中涉及到多个物理层过程,这些过程包括:小区搜索、功率控制、上行同步和上行定时控制、随机接入相关过程、HARQ相关过程等。通过在时域、频域和功率域进行物理资源控制,LTE隐式地支持干扰协调。
5、物理层测量
UE和eNB对无线特性进行测量,并上报网络中的高层。这些包括:用于同频和异频切换的测量,不同无线接入技术(RAT)间切换的测量,定时测量和无线资源管理(RRM)的测量并支持定位。不同RAT切换测量用于支持GSM、UTRA-TDD、UTRA-FDD、CDMA2000 1x RTT和CDMA2000 HRPD系统的切换。
三、LTE物理层标准的文档结构
LTE物理层标准由一个概述部分和四个具体部分构成,即YD/T 2563.x-2013《LTE FDD数字蜂窝移动通信网 Uu接口物理层技术要求(第一阶段)》系列标准组成。通过高层关联物理层标准各部分之间的关系如下图3所示。这些标准的内容简介如下表3所示。
图3:物理层标准各部分的关系
表3:物理层标准各部分的内容简介
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