寬帶無線通信技術(shù)

BroadbandWirelessCommunicationTechnology李卓明HarbinInstituteofTechnologySchoolofElectronicandInformationEngineeringCommunicationResearchCenterzhuoming@2023/2/1CommunicationResearchCenter1Chapter6

LTE技術(shù)Long

Term

Evolution2023/2/1CommunicationResearchCenter2Chapter66.5LTE的系統(tǒng)架構(gòu)2023/2/1CommunicationResearchCenter36.5LTE的系統(tǒng)架構(gòu)LTE的卓越之道是一個“縱向刪減、橫向拉通”的過程。美國管理學(xué)家德魯克指出：“組織不良最常見的病癥，也就是最嚴(yán)重的病癥，便是管理層次太多。組織結(jié)構(gòu)上一項基本原則是，盡量減少管理層次，盡量形成一條最短的指揮鏈”。這就是俗稱的企業(yè)扁平化。移動通信網(wǎng)絡(luò)也發(fā)生了類似的變化。為了降低延遲，LTE將從2G到3G都一直很重要的基站控制器去掉了，無線網(wǎng)絡(luò)由“核心網(wǎng)-基站控制器-基站”3級結(jié)構(gòu)變成了“核心網(wǎng)-基站”2級結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)扁平化同時，就不可避免地遇到上級（核心網(wǎng)）管的下級（基站）過多的問題，因此必須分權(quán)。所以，基站控制器的功能，大部分被下移到了基站，由基站自行決策。在無線接入網(wǎng)發(fā)現(xiàn)變革的同時，核心網(wǎng)也在進(jìn)行革命，中心思想就是全I(xiàn)P化（IP網(wǎng)絡(luò)可以有效承載話音業(yè)務(wù)）。2023/2/1CommunicationResearchCenter4以往的蜂窩系統(tǒng)，往往采取電路交換模式（如GSM），有的移動通信制式既有電路交換，又有分組交換（如WCDMA，Iu-CS口和Iu-PS口分別與核心網(wǎng)的電路域和分組域連接）。LTE僅僅支持分組業(yè)務(wù)，旨在在用戶端和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)間建立無縫的IP連接，無論話音還是數(shù)據(jù)，全部通過IP網(wǎng)絡(luò)。LTE的演進(jìn)包含兩方面，一方面是核心網(wǎng)的演進(jìn)，叫做系統(tǒng)構(gòu)架演進(jìn)（SystemArchitectureEvolution），也就是全I(xiàn)P的分組交換核心網(wǎng)（EPC，EvolvedPacketCore）；另一方面是無線接入網(wǎng)的演進(jìn)，兩者相加就構(gòu)成了。在無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)兩方面而言，LTE相對GSM和WCDMA究竟有何變化？2023/2/1CommunicationResearchCenter56.5.1扁平化的LTE無線網(wǎng)世界是平的，LTE也是平的！LTE砍掉基站控制器RNC后，無線接入網(wǎng)（Evolved-UTRAN）只有基站一個網(wǎng)元。NodeB在LTE中改名為Evolved-NodeB，eNodeB承接了很多原來RNC的功能。2023/2/1CommunicationResearchCenter6WCDMAR99UMTS中的Iub接口、Iu-CS接口和Iu-PS接口沒有了，取而代之的是eNodeB和核心網(wǎng)之間的S1接口（S1-MME&S1-U）。S1-U相當(dāng)于WCDMA中的Iu-CS和Iu-PS接口的用戶面部分，以分組域的IP包形式傳輸話音和數(shù)據(jù)（不再有CS和PS之分）。S1-MME（S1-c）就相當(dāng)于WCDMA中的Iu-CS和Iu-PS接口的控制面部分，走的都是信令。2023/2/1CommunicationResearchCenter7MME：移動性管理實體（MobilityManagementEntity），就是完成位置更新、鑒權(quán)加密之類的工作，因為無線資源管理（切換、工控等）這個原本RNC的功能已經(jīng)轉(zhuǎn)移到eNodeB了。X2接口：LTE之前，基站間不存在接口，RNC取消后，其有些功能由eNodeB承接，如基站的負(fù)載和干擾消息，以及切換信息，就需要通過eNodeB的X2接口進(jìn)行交互。（以前，基站不需要知道其他基站的負(fù)荷情況，RNC統(tǒng)計每個基站信息，并作為切換和負(fù)載均衡的依據(jù)）2023/2/1CommunicationResearchCenter82023/2/1CommunicationResearchCenter9總經(jīng)理核心網(wǎng)：總攬全局；副總經(jīng)理RNC：分管某一個大區(qū)；接收基站負(fù)荷信息、手機(jī)測量報告、執(zhí)行基站切換、功率控制。通過RNC間的Iur接口進(jìn)行交互（某些信息先通過核心網(wǎng)，由核心網(wǎng)和RNC交互）。部門經(jīng)理基站：管理員工（終端）。為了提高反應(yīng)速率（10ms往返時延的要求），LTE移除了RNC，其大部分功能下移至eNodeB，并通過X2口交互各種信令。eNodeB可以與若干個相鄰eNodeB相連，并可以主動發(fā)現(xiàn)相鄰基站，與之相連。LTE中有一個自動鄰居關(guān)聯(lián)功能（ANRF，AutomaticNeighbourRelationFunction），利用終端來鑒別有用的相鄰eNodeB節(jié)點(diǎn)，即eNodeB可以允許終端從另一個eNodeB的廣播中讀取新小區(qū)身份標(biāo)識，然后上報，這樣eNodeB就可以認(rèn)為終端讀到的小區(qū)信息就是其相鄰基站發(fā)的。（與傳統(tǒng)方法有本質(zhì)的不同）2023/2/1CommunicationResearchCenter10LTE的3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)LTE與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)的鄰區(qū)鑒別方法不同，甚至可以說相反。傳統(tǒng)的鄰區(qū)是通過人工在仿真地圖上比劃的方式確定，然后在網(wǎng)絡(luò)里進(jìn)行配置，配置好的鄰區(qū)信息是通過基站小區(qū)的系統(tǒng)消息的方式下發(fā)給終端的，終端對鄰區(qū)既沒有選擇權(quán)，也沒有建議權(quán)。如果某個鄰區(qū)配置不對或者配的是單向的，很容易造成掉話，事實上現(xiàn)網(wǎng)許多掉話都是因為鄰區(qū)配置不當(dāng)引起的。2023/2/1CommunicationResearchCenter11傳統(tǒng)鄰區(qū)判別方法通過終端的測量情況來發(fā)現(xiàn)鄰區(qū)的方案自然要比人工比對地圖的方案有效得多。（GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要大量人工查找鄰區(qū)的漏配、多配和錯配情況。）空閑狀態(tài)或信號傳輸?shù)膲嚎s狀態(tài)時，終端會對其它基站的信號進(jìn)行測量，如果發(fā)現(xiàn)信號的強(qiáng)度較高，說明這個基站就是鄰區(qū)。自動鄰區(qū)管理功能（ANRF）是LTE引進(jìn)自優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)（SON）的非常關(guān)鍵一步，另外一步靠的是X2接口自動的數(shù)據(jù)交換。只有有足夠的負(fù)載、干擾、切換等信息，LTE網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化才能實現(xiàn)。2023/2/1CommunicationResearchCenter12LTE的自動網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)6.5.2全I(xiàn)P化的LTE核心網(wǎng)“合”-最早的移動通信網(wǎng)只有電路域，GSM和IS-95的整個核心網(wǎng)都是電路域的；“分”-數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求日益顯現(xiàn)，于是核心網(wǎng)側(cè)除了電路域還有了分組域，如GPRS中的服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN，以及CDMA1X中的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)PDSN和AAA鑒權(quán)服務(wù)器，核心網(wǎng)被分成了電路域和分組域兩部分；“合”-LTE設(shè)計之初就把滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)放在了首位，加之Skype的成功，也說明了話音可以在IP網(wǎng)絡(luò)上有效承載，所以將電路域砍掉了，核心網(wǎng)又歸一到了分組域上。LTE的核心網(wǎng)號稱是EPC（EvolvedPacketCore）網(wǎng)絡(luò)，如同eNodeB一樣，這里的E（演進(jìn)）用來標(biāo)注自己的身份。有E的LTE核心網(wǎng)和沒E的WCDMA、cdma2000的分組域核心網(wǎng)有什么區(qū)別？2023/2/1CommunicationResearchCenter13cdma2000網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)AAA鑒權(quán)服務(wù)器的功能很簡單，包含了鑒權(quán)、授權(quán)、計費(fèi)功能。PDSN（PacketDataServingNode）的主要工作是給終端分配IP地址，建立、維護(hù)和終止與手機(jī)的PPP（PointtoPointProtocol）連接，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到外部的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。除了要維護(hù)一條無線連接以外（無線的鏈路比有線的復(fù)雜得多），其他功能和路由器很相似。2023/2/1CommunicationResearchCenter14GPRS/WCDMA/TD-SCDMA核心網(wǎng)3GPP出于平滑演進(jìn)的考慮，繼承了GPRS的原有分組域核心網(wǎng)，GPRS、WCDMA、TD-SCDMA的分組域核心網(wǎng)基本是一致的。SGSN的功能有點(diǎn)類似于GSM電路域中的MSC/VLR（移動交換中心/拜訪位置寄存器），主要作用就是對移動臺進(jìn)行鑒權(quán)、移動性管理和路由選擇。GGSN的功能比較簡單，就是IP地址的分配和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，然后生成計費(fèi)信息（相當(dāng)于一臺路由器）。cdma2000的PDSN相當(dāng)于剝離了鑒權(quán)功能的SGSN和GGSN合體。2023/2/1CommunicationResearchCenter15LTE的核心網(wǎng)（EPC網(wǎng)絡(luò)）UMTS核心網(wǎng)的一些思想也會在LTE里有所體現(xiàn)（會有和SGSN及GGSN相似的實體出現(xiàn)）。S-GW：服務(wù)網(wǎng)關(guān)（ServingGateway），功能和SGSN比較相似。負(fù)責(zé)移動性管理，還要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)（GGSN功能）。P-GW：分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（Packet-DataNetworkGateway），僅剩IP地址分配功能。2023/2/1CommunicationResearchCenter16LTE核心網(wǎng)（雛形1）LTE的核心網(wǎng)（EPC網(wǎng)絡(luò)）LTE時代，帶寬是共享的，運(yùn)營商希望設(shè)置不同QoS等級，讓付費(fèi)高的用戶享受更好的保證帶寬（GBRGuaranteedBitRate）。為了這個目標(biāo)，LTE又在核心網(wǎng)里增加了一個叫做PCRF（PolicyandChargingRulesFunction，策略與計費(fèi)規(guī)則功能）的設(shè)備，用于確定應(yīng)該給用戶怎樣的QoS并通知P-GW執(zhí)行（P-GW新增功能）。進(jìn)一步調(diào)整LTE分組域核心網(wǎng)。2023/2/1CommunicationResearchCenter17增加了PCRF的LTE核心網(wǎng)LTE的核心網(wǎng)（EPC網(wǎng)絡(luò)）cdma2000的核心網(wǎng)沒有包含HLR（HomeLocationRegister，歸屬位置寄存器），GPRS/UMTS也沒有，真不需要嗎？開戶信息、用戶鑒權(quán)信息以及用戶實時位置信息都要存儲在HLR里。cdma2000中的AAA服務(wù)器已經(jīng)包含了類似功能（電路域使用HLR，分組域使用AAA服務(wù)器）；GPRS/UMTS中，分組域和電路域共用一個HLR，SGSN都有到HLR的Gc接口。LTE中也添加了HLR。2023/2/1CommunicationResearchCenter18增加了HLR的LTE核心網(wǎng)應(yīng)當(dāng)說，經(jīng)過調(diào)整增加了S-GW（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)）、P-GW（分配IP）、PCRF（控制QoS賺取增值服務(wù)費(fèi)）和HLR（記錄用戶信息）的LTE核心網(wǎng)已經(jīng)很完備了。但是，S-GW的信令流量是較少的，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量是較多的，兩種流量應(yīng)該分開由不同設(shè)備承載（信令由MME承載，數(shù)據(jù)由S-GW承載），才更有效率。繼承WCDMAR4以來一貫的控制與承載分離的思想，進(jìn)一步修改，形成了LTE現(xiàn)網(wǎng)所采用的結(jié)構(gòu)。MME(MobilityManagementEntity，移動性管理實體)，處理終端和核心網(wǎng)絡(luò)間信令交互的節(jié)點(diǎn)，它繼承了一部分RNC的功能，如位置更新、承載的建立和釋放。2023/2/1CommunicationResearchCenter19LTE現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)6.5.3無線協(xié)議構(gòu)架許多協(xié)議其實對于用戶平面和控制平面都是通用的。2023/2/1CommunicationResearchCenter20RAN總體協(xié)議框架NAS：Non-AccessStratum，非接入層，afunctionlayerbetweenthecorenetworkandtheterminalthatsupportssignalinganduserdatatransfer。RRC：RadioResourceControlMAC：MediaAccessControlPDCP：PacketDataConvergenceProtocolPHY：PhysicalLayerRLC：RadioLinkControl2023/2/1CommunicationResearchCenter21頭壓縮加密分割、ARQMAC復(fù)用混合ARQ編碼調(diào)制天線和資源映射負(fù)荷選擇優(yōu)先級控制負(fù)荷選擇重傳控制調(diào)制方案天線和資源分配LTE協(xié)議框架（下行鏈路）頭解壓解密級聯(lián)、ARQMAC解復(fù)用IP分組包無線接入網(wǎng)的不同協(xié)議實體歸納如下：分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議PDCP：IP包頭壓縮，以減少空口上傳輸?shù)谋忍財?shù)。還負(fù)責(zé)控制平面加密、傳輸數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)，以及針對切換的按序發(fā)送和副本刪除。在接收端，執(zhí)行相應(yīng)的解密和解壓縮操作。系統(tǒng)為一個終端的每個無線承載配置一個PDCP實體。無線鏈路控制RLC：負(fù)責(zé)分割/級聯(lián)、重傳控制、重復(fù)檢測和序列傳送到更上層。RLC以無線承載方式向PDCP提供服務(wù)。系統(tǒng)為一個終端的每個無線承載配置一個RLC實體。媒體接入控制MAC：控制邏輯信道的復(fù)用、混合ARQ重傳、上行鏈路和下行鏈路的調(diào)度。上下行調(diào)度功能位于基站；混合ARQ協(xié)議部分位于MAC協(xié)議的發(fā)射和接收結(jié)束；MAC層以控制信道的形式為RLC層服務(wù)。物理層PHY：管理編碼/解碼、調(diào)制/解調(diào)、多天線的映射以及其他典型的物理層功能。物理層以傳輸信道形式為MAC層提供服務(wù)。2023/2/1CommunicationResearchCenter222023/2/1CommunicationResearchCenter23帶有3個IP數(shù)據(jù)包的實例，一個無線承載有兩個數(shù)據(jù)包，另一個有一個數(shù)據(jù)包上行的數(shù)據(jù)流是相似的SDU，服務(wù)數(shù)據(jù)單元PDCP執(zhí)行（可選）IP包頭壓縮，之后進(jìn)行加密。增加了一個PDCP頭，用來攜帶終端解密所需的信息。PDCP的輸出將被轉(zhuǎn)發(fā)到RLC。RLC協(xié)議執(zhí)行PDCPSDU的級聯(lián)/分割，并添加一個RLC頭用于終端（每個邏輯信道）的按序發(fā)送以及重傳情況下的RLCPDU鑒定。PDU被轉(zhuǎn)發(fā)到MAC層，復(fù)用并添加一個MAC頭形成傳輸塊。最后，物理層會為添加CRC校驗，執(zhí)行編碼和調(diào)制，并傳輸所產(chǎn)生的信號。6.5.4物理層物理層負(fù)責(zé)編碼、物理層的混合ARQ處理、調(diào)制、多天線處理、以及將信號映射到適當(dāng)?shù)奈锢頃r頻資源。還可以處理傳輸信道到物理信道的映射。2023/2/1CommunicationResearchCenter24PCFICH：PhysicalControlFormatIndicatorChPDCCH：PhysicalDownlinkControlChannelPDSCH：PhysicalDownlinkSharedChannelPHICH：PhysicalHARQIndicatorChannelPBCH：PhysicalBroadcastChannelPMCH：PhysicalMulticastChannel下行鏈路信道物理下行共享信道（PDSCH）用于單播數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕锢硇诺?，還用于尋呼信息的傳輸。物理廣播信道（PBCH）承載終端接入網(wǎng)絡(luò)所要求的一部分系統(tǒng)信息。物理多播信道（PMCH）支持多播廣播單頻網(wǎng)MBSFN操作。物理下行控制信道（PDCCH）用于下行控制信息傳輸，主要包括PDSCH接收所需的調(diào)度決策，以及觸發(fā)PUSCH傳輸?shù)恼{(diào)度許可。物理混合ARQ指示信道（PHICH）承載用于為終端指示運(yùn)輸塊是否重傳的HARQ確認(rèn)。物理控制格式指示信道（PCFICH）是一個為終端提供解碼PDCCH所必須信息的信道。每個組分載波只有一個PCFICH。2023/2/1CommunicationResearchCenter252023/2/1CommunicationResearchCenter26PUSCH：PhysicalUplinkSharedChannelPUCCH：PhysicalUplinkControlChannelPRACH：PhysicalRandomAccessChannel上行鏈路信道物理上行共享信道（PUSCH）是與PDSCH相對應(yīng)的上行信道。對于每個終端，每個上行鏈路組分載波對多有一個PUSCH。物理上行控制信道（PUCCH）被終端用來發(fā)送HARQ確認(rèn)，為eNodeB指示下行傳輸塊是否成功接收，或發(fā)送信道狀態(tài)報告以協(xié)助下行鏈路的信道相關(guān)調(diào)度，以及申請上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸所需要的資源。每個終端最多一個PUCCH。物理隨機(jī)接入信道（PRACH）用于隨機(jī)接入。2023/2/1CommunicationResearchCenter27一些物理信道，具體地說是用于下行鏈路控制信息（PCFICH、PDCCH、PHICH）和上行控制信息（PUCCH）傳輸?shù)男诺溃瑳]有相應(yīng)的傳輸信道。其他下行傳輸信道基于與DL-SCH相同的通用物理層處理流程。對于BCH上的系統(tǒng)信息廣播，終端必須能夠接收這個信息信道，以作為接入系統(tǒng)前的一個最初步驟（傳輸格式為先驗信息）。BCH也可以采用不同方式映射到物理資源（OFDM時頻格）。對于PCH上尋呼信息的傳輸，傳輸參數(shù)可以在一定程度上進(jìn)行動態(tài)適應(yīng)，一般來說與DL-SCH的通用處理類似。MCH用于MBMS傳輸，通常采用單頻網(wǎng)絡(luò)操作，通過在同一時間的相同資源上采用相同的格式從多小區(qū)發(fā)送。2023/2/1CommunicationResearchCenter286.5.5控制平面協(xié)議控制平面協(xié)議負(fù)責(zé)連接建立、移動性管理及安全性管理。從網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇K端的控制消息既可以源于位于核心網(wǎng)絡(luò)中的MME，也可以源于eNodeB的無線資源控制（RRC）節(jié)點(diǎn)。由MME管理的NAS控制平面功能，包括EPS承載管理、認(rèn)證、安全性以及不同的空閑模式處理如尋呼。負(fù)責(zé)為終端分配IP地址。RRC位于eNodeB，負(fù)責(zé)處理RAN相關(guān)的流程：系統(tǒng)信息廣播；來自MME的尋呼消息的傳送；連接管理，包括建立承載和LTE內(nèi)部移動性；移動性功能，如小區(qū)選擇和重新選擇；測量配置和報告；UE能力級別處理，當(dāng)連接建立時終端將公布其能力。2023/2/1CommunicationResearchCenter29小結(jié)LTE的無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)，以及LTE的兩個關(guān)鍵技術(shù)OFDM和MIMO，這幾項構(gòu)成了LTE的骨架。2023/2/1CommunicationResearchCenter30Chapter6LTE技術(shù)6.6LTE的物理層結(jié)構(gòu)與流程2023/2/1CommunicationResearchCenter316.6LTE的物理層結(jié)構(gòu)與流程LTE對物理層資源的劃分與GSM極為相似，在單天線情況下（不算MIMO），也是通過頻率和時間兩個維度來對資源進(jìn)行劃分。如果算上MIMO的情況，就還可以從空間的角度來進(jìn)行區(qū)分，空間是通過多天線傳輸和接收技術(shù)來實現(xiàn)的，以“層”進(jìn)行測量。下面只對單天線情況進(jìn)行討論。2023/2/1CommunicationResearchCenter326.6.1GSM和LTE的資源劃分GSM以頻率為縱軸時間為橫軸，類似圍棋盤的資源分配方案。從頻域而言，GSM上行從890~915MHz，共有25MHz，按200kHz一個個切，可以切成75個頻點(diǎn)（載波）；從時域而言，GSM將一個TDMA幀切成8份，每個TDMA幀是4.615ms，那么時隙長度為0.577ms。頻率上的200kHz和時間上的0.577ms組成了一個時隙。2023/2/1CommunicationResearchCenter33LTE最大的時間單元是一個10ms的無線幀，分為10個無線子幀，每個1ms，這些子幀又分為2個時隙，每個0.5ms，相當(dāng)于一個LTE幀有20個時隙。每個時隙里L(fēng)TE有7個OFDM的符號。頻域上，LTE的一個子載波的寬度比GSM小得多，為15kHz。這樣做是為了方便將資源進(jìn)行靈活分配。LTE支持的最小帶寬是72個子載波，也即1.08MHz。2023/2/1CommunicationResearchCenter34兩個概念RE（ResourceElement，資源元素），它由頻率上的一個子載波和時間上的一個OFDM的符號持續(xù)時間組成，這是資源的最小單位；RB（ResourceBlock，資源塊），資源塊在頻率域上占用了12個子載波（也即180kHz），在時間域上占用了一個時隙（也即0.5ms）。2023/2/1CommunicationResearchCenter35LTE的幀結(jié)構(gòu)一個子載波在時間上的序列，就是所謂的一個無線幀了。對于空白的無線幀，按照協(xié)議規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)格式填進(jìn)去，既是所謂的無線幀結(jié)構(gòu)了。幀結(jié)構(gòu)有兩種，一種用于FDD-LTE，另一種用于TDD-LTE。2023/2/1CommunicationResearchCenter36FDD幀結(jié)構(gòu)適用于FDD（FrequencyDivisionDuplex）幀結(jié)構(gòu)的一個無線幀為10ms，一共10個子幀，每個子幀1ms，包含兩個時隙，每個時隙0.5ms。2023/2/1CommunicationResearchCenter37TDD幀結(jié)構(gòu)TDD的幀結(jié)構(gòu)與FDD相似，只是把兩個子幀單獨(dú)用來做同步。這兩個特殊子幀都包含3個特殊時隙：上行導(dǎo)頻時隙（UplinkPilotTimeSlot）、下行導(dǎo)頻時隙（DownlinkPilotTimeSlot）和保護(hù)時隙（GuardPeriod），這3個特殊時隙總長為一個子幀的時長1ms。2023/2/1CommunicationResearchCenter38TDD-LTE與TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)在某些方面非常相似，都是10ms的無線偵，都分成5ms的半幀。在這5ms時間里，TDD-LTE有4個常規(guī)子幀和1個特殊子幀，其中這個特殊子幀用來進(jìn)行上下行的導(dǎo)頻；而TD-SCDMA有7個常規(guī)時隙和1個特殊時隙，其中這個特殊時隙也是用來進(jìn)行上下行的導(dǎo)頻。2023/2/1CommunicationResearchCenter396.6.2LTE的物理層工作流程當(dāng)我們學(xué)習(xí)了各種移動通信制式的通信流程之后，會發(fā)現(xiàn)GSM、CDMA也好，WCDMA、TD-SCDMA或者LTE也罷，很多流程或者信令方面的東西都是相通的：3G和LTE都需要先進(jìn)行同步，只有同步后才能進(jìn)行其它工作；同步后需要導(dǎo)頻，從而對信道進(jìn)行估計；導(dǎo)頻后要解讀系統(tǒng)消息，獲取網(wǎng)絡(luò)的一系列相關(guān)參數(shù)；都需要監(jiān)聽尋呼，否則沒法當(dāng)被叫。2023/2/1CommunicationResearchCenter40同步同步很重要，由于通信系統(tǒng)傳遞的是一串串0、1的碼流，所以時間上必須統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，即同步。由于每個子載波的信號都需要同步，因此每個10ms的無線幀都會有同步信號（WCDMA的同步在每個時隙的頭256個碼片）。WCDMA中分為主同步碼PSC（用來確定時隙的邊界）和從同步碼SSC（確定幀的邊界以及主擾碼的組號）。LTE同步也分為兩部分，即主同步信號（PSS，PrimarySynchronizationSignal）和從同步信號SSS（SecondarySynchronizationSignal）。2023/2/1CommunicationResearchCenter41PSS總是處在第1個時隙或者第11個時隙的最后一個OFDM符號式，而SSS總是和它相鄰，一般位于倒數(shù)第二