我國通信行業標準YD/T 2563.1-2013《LTE FDD數字蜂窩移動通信網 Uu接口物理層技術要求(第一階段) 第1部分:概述》,依據3GPP TS 36.201(R9)規范,規定了LTE FDD數字蜂窩移動通信網空中接口物理層概述及物理層規范的文件結構。下面對YD/T 2563.1-2013做簡要介紹,若要詳細了解該標準具體內容的請查閱下附件。
附件:YD/T 2563.1-2013《FDD LTE數字蜂窩移動通信網 Uu接口物理層技術要求(第一階段) 第1部分:概述》
一、與其它層的關系
1、總體協議結構
LTE系統的空中接口( Uu接口),是UE與網絡間的接口,同樣分為三層:層一(L1)為物理層;層二(L2)為媒體接入控制(MAC)層;層三(L3)為無線資源控制(RRC)層。物理層是由3GPP TS 36.200系列規范所描述,MAC和RRC層是由3GPP TS 36.300系列規范所描述。下圖1-1顯示的是物理層相關的E-UTRA無線接口協議體系結構。圖中不同層/子層之間的圈表示服務接入點(SAPs)。物理層向MAC層提供不同的傳輸信道,信息在無線接口上的傳輸方式決定了傳輸信道的特性。MAC層向L2的無線鏈路控制(RLC)子層提供不同的邏輯信道,傳輸信息的類型決定了邏輯信道的特性,
圖1-1:無線接口協議體系結構
2、提供給上層的服務
物理層向高層提供數據傳輸服務,這些服務的接入是通過使用MAC子層的傳輸信道實現的。為了提供數據傳輸服務,物理層將提供下表1-2所示的功能(13項)。
表1-2:物理層提供的功能
二、物理層概述
1、多址接入
LTE物理層的多址接入方案,下行方案是基于循環前綴的OFDM (CP-OFDM);上行方案采用基于循環前綴的單載波FDMA(SC-FDMA)。為支持不成對的頻譜,支持時分雙工(TDD)。
L1基于資源塊以帶寬不可知的方式定義,從而允許物理層適用于不同頻譜分配。一個資源塊頻域上占用12個帶寬為15kHz的子載波,或者是24個帶寬為7.5kHz的子載波,在時域上持續時間為一個時隙(即0.5ms)。
用于LTE FDD模式的是無線幀結構1,它適用于全雙工和半雙工操作。每個10ms無線幀被分為10個等長的子幀,每個子幀又分為2個時隙,時隙的序號0到19。對于FDD,在每10ms的時間間隔中,分別有10個子幀用于上行傳輸,10個子幀用于下行傳輸,上下行傳輸在頻域上分開。半雙工FDD操作中,UE不能同時發送和接收,而全雙工FDD沒有這種限制。
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為了支符多媒體廣播和多播業務(MBMS),LTE提供了在單頻網絡(MBSFN)中傳輸多播/廣播業務的可能性,即在給定的時間里,從多個小區發送時間同步的公共波形。MBSFN提供了高效的MBMS,允許UE在空中接口合并多個小區的傳輸,同時使用循環前級來處理傳播時延的差別。使得MBSFN傳輸,對于UE來說就像來自一個大覆蓋小區的傳輸一樣,對于MBSFN支持在指定載波上使用更長的CP和7.5kHz子載波帶寬,并且支持在一個載波上利用時分復用的方式進行MBMS傳輸和點對點的傳輸。
支持多輸入多輸出(MIMO)傳輸,下行方向可配置2根或4根發射天線以及2根或4根接收天線,允許最大4個流的多層傳輸。多用戶MIMO,即在上行和下行都支持分配不同的流給不同的用戶。
2、物理信道與調制方式
共定義了6個下行物理信道和3個上行物理信道,其名稱詳見下表2-2。另外,定義的信號包括參考信號、主和輔同步信號。上下行支持的調制方式有QPSK、16QAM和64QAM。
表2-2:LTE 的物理信道
3、信道編碼和交織
LTE中傳輸塊的信道編碼方案為Turbo碼,編碼速率為R=1/3,具有兩個8狀態子編碼器和一個無競爭二次置換多項式(QPP)Turbo碼內部交織器。Turbo碼使用柵格終止方案。在編碼之前,傳輸塊被分成段,每段的大小為6144bit,與最大的信息塊大小一致。使用24bit的CRC支持錯誤檢測。進一步的對廣播信道和控制信息的編碼方案詳見YD/T 2563.3。
4、物理層過程
LTE操作中涉及到多個物理層過程,這些過程包括:小區搜索、功率控制、上行同步和上行定時控制、隨機接入相關過程、HARQ相關過程等。通過在時域、頻域和功率域進行物理資源控制,LTE隱式地支持干擾協調。
5、物理層測量
UE和eNB對無線特性進行測量,并上報網絡中的高層。這些包括:用于同頻和異頻切換的測量,不同無線接入技術(RAT)間切換的測量,定時測量和無線資源管理(RRM)的測量并支持定位。不同RAT切換測量用于支持GSM、UTRA-TDD、UTRA-FDD、CDMA2000 1x RTT和CDMA2000 HRPD系統的切換。
三、LTE物理層標準的文檔結構
LTE物理層標準由一個概述部分和四個具體部分構成,即YD/T 2563.x-2013《LTE FDD數字蜂窩移動通信網 Uu接口物理層技術要求(第一階段)》系列標準組成。通過高層關聯物理層標準各部分之間的關系如下圖3所示。這些標準的內容簡介如下表3所示。
圖3:物理層標準各部分的關系
表3:物理層標準各部分的內容簡介
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