LTE物理层信道编码总结Word格式.doc
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当UE传输HARQ-ACKbitsorrankindicatorbits时，应该确定HARQ-ACKorrankindicator编码的符号数
对于ACK/NAK，输出的编码比特为
CQI编码后的序列为：
RI编码后的序列为：
（7）数据和控制信息复用：
控制信息复用使得HARQ-ACK应答信息在一个子帧中的两个时隙中存在，并将控制信息映射到解调参考信号的附近资源位置，此外还需要保证控制信息和数据映射到不同的调制符号上。
数据和控制复用单元的输入为：
控制信息比特，数据比特。
记数据和控制信息的复用单元输出为。
数据和控制信息复用其实就是前面输出控制信息，接着输出数据。
（8）信道交织：
行写入，列读出，列数为，行数
注明：
在前面进行了速度匹配以后，数据刚好能够组成一个矩阵，不需要填充任何空比特
3.1.4基带处理过程
（1）加扰：
加扰模块输入参数：
Theblockofbits，等于一个子帧中传输数据的位数。
输出：
，高层提供的小区ID号，以生成相应的伪随机序列。
Ø
，无线网路临时标识，主要分为：
1.系统信息SI-RNTI，2.用户业务C-RNTI，3.寻呼P-RNTI，4.标示用户发随机接入前导所使用的资源块RA-RNTI。
具体值：
P-RNTI是FFFE，SI-RNTI是FFFF，C-RNTI=？
（2）调制映射
三种调制方式自适应：
QPSK,16QAM,64QAM。
（3）传输预编码Transformprecoding
将数据依次作串并转换，变成并行的点数据，再依次送入作点的DFT变换。
这里指的传输预编码主要是做一个DFT变换，将数据变成频域数据。
注：
目前还不确定如何确定。
（4）资源映射
上行共享信道的资源映射方式由如下三种：
如果不使用跳频方案，物理资源块的设置，其中获自上行调度授予（uplinkschedulinggrant），参考Section8.1in[4]；
如果采用type1上行跳频方式，物理资源块的设置，参考Section8.4.1in[4]；
如果采用预定义的跳频方案，那么在第个时隙，物理资源块的设置通过以下公式给出：
（5）用到的参考信号：
调制参考信号和探测参考信号
（6）IFFT和FFT
IFFT和FFT的点数由子载波间隔决定。
如果，则点数为2048
如果，则点数为4096
（7）加CP和去CP
3.1.5上变频和下变频
上变频和下变频的本振频率待定。
3.1.6A/D和D/A
A/D和D/A分别完成模数转换和数模转换
3.2物理上行控制信道PUCCH
3.2.1概述
上行控制信道PUCCH，用于传输上行控制信息。
同一UE端不能同时在PUSCH和PUCCH上传输。
此外PUCCH不能在UpPTS时隙中传输。
3.2.2PUCCH结构图
3.2.3PUCCH多格式综述
物理上行控制信道支持多种格式到传输，如表Table5.4-1。
其中格式2a2b只支持常规循环前缀。
CQIchannelqualityIndicator信道质量指示
Table5.4-1:
SupportedPUCCHformats.
PUCCHformat
Modulationscheme
Numberofbitspersubframe,
1
N/A
1a
BPSK
1b
QPSK
2
20
2a
QPSK+BPSK
21
2b
QPSK+QPSK
22
摘自论坛
PUCCHformat-->
Modulationscheme-->
NO.ofbits/subframe-->
发送内容
format1-->
N/A-->
N/A-->
schedulingrequestinformation（调度请求信息）
format1a-->
BPSK-->
1b/sf-->
ACK/NACK
format1b-->
QPSK-->
2b/sf-->
format2-->
20b/sf-->
CQI
format2a-->
QPSK+BPSK-->
21b/sf-->
CQI+ACK/NACK
format2b-->
QPSK+QPSK-->
22b/sf-->
不同用户间PUCCHformat1/1a/1b复用:
通过正交码（3）和CAZAC序列的CyclicShift（12）来区分不同的用户，CyclicShift间隔为2，1个RB上可支持18个用户。
不同用户间PUCCHformat2/2a/2b复用:
通过CAZAC序列的CyclicShift（12）来区分不同的用户，1个RB上可支持12个用户。
不同用户间PUCCHformat1/1a/1b和PUCCHformat2/2a/2b的复用:
把CyclicShift分成两个区域，例如：
从CyclicShift＝0到CyclicShift＝3用于PUCCHformat1/1a/1b；
从CyclicShift＝5到CyclicShift＝10用于PUCCHformat2/2a/2b；
CyclicShift＝4和CyclicShift＝11用于两个区域之间的保护间隔
Format1：
1a传输1bitsACK/NACK信息，采用BPSK调制；
1b传输2bitsACK/NACKA，采用QPSK；
动态调度BPSK或QPSK
Format2：
2传输20bits，只有CQI（QPSK调制）或CQI加ACK/NACK在扩展CP情况下
2a传输21bits,CQI（QPSK调制），1bitsACK/NACK（BPSK）常规CP
2b传输22bits，20bitsCQI（QPSK调制），2bitsACK/NACK（QPSK）常规CP
所有的PUCCH格式的每一个符号中都使用一个循环序列，其中用来为不同PUCCH格式衍生不同到循环移位，变量是随着符号和时隙变化到，其公式：
其中伪随机序列在section7.2给出了产生方法，在每个无线帧开始端用对序列参数进行初始化。
PUCCH的物理资源分配取决于两个参数：
和，都是由上层给定。
，表示PUCCH格式2/2a/2b在每个时隙中的带宽，以资源块的形式给出。
，表示在一个资源块中采用混合格式1/1a/1b和2/2a/2b时，格式1/1a/1b的循环一位数。
的值是的整数倍，范围是{0,1,…,7}，是上层提供到移位值。
如果，则没有混合两种格式的资源块。
通常情况下，每个时隙中到一个资源块支持混合的传输格式。
用于格式1/1a/1band2/2a/2b混合传输的资源块的序号分别是是：
和
3.2.4PUCCH各模块方法和参数
（1）控制信息的信道编码：
控制信息中只有两种情况需要编码：
CQI、CQI和ACK/NACK的联合编码。
其中当为扩展CP时，CQI和ACK/NACK的联合编码输出20比特，采用格式2进行传输。
具体的控制信息的编码见第四章中信道编码的4.1.4.2控制信息的编码。
（2）调制映射与逆映射
对于各种格式的调制映射与逆映射是不同的。
具体的各种格式的调制映射与逆映射见第四章中调制映射和逆映射的4.3.1PUCCH信道的映射与逆映射
（3）DFT变换：
详见第四章中4.4传输预编码Transformprecoding（DFT）
（4）资源映射：
详见第四章4.7RE映射物理资源映射
3.3物理随机接入信道PRACH
3.3.1概述
随机接入是在UE获得下行同步的基础上，请求与网络通信之前的接入过程，随机接入可以分为两种类型：
同步随机接入和非同步随机接入；
同步随机接入：
UE已经和系统取得上行同步，UE申请上行数据传输的资源。
非同步随机接入：
UE尚未和系统取得或丢失了上行同步
3.3.2随机接入的作用及其方案
（一）非同步随机接入的作用
（1）请求初始接入：
当一个用户在LTE一IDLE状态时，表明网络并不精确地知道用户处于哪个小区，该用户也没有任何小区范围内特有的识别号（C-RNTI）。
为了能够和基站进行通信，用户必须发起初始接入建立RRC连接，即从空闲状态转入连接状态并获得C-RNTI。
这一步包含了初始接入和相关的信令流程。
（2）建立/恢复上行同步：
当UE和NodeB尚未进行同步或者失去同步时，需要进行上行同步。
这过程可以是由UE发起（MAC层触发）或者由网络发起（PDCCHorder触发）。
（3）UL-SCH资源请求：
在LTE中，由于专用信道不复存在，控制平面的数据将在共享信道传输，对于上行，每个用户需要向基站上报资源请求。
基站将根据所有接收到的信息安排上行带宽给每个用户。
资源请求可以根据相关因素（比如业务类型或UE处理阶段）在随机接入信道或者其它非竞争信道（如通过PUCCH申请SR资源调度）上进行上报。
（4）小区切换接入：
在eNodeB之间切换之后接入到新的小区。
（二）非同步随机接入方案
随机接入流程中存在两种备选方案：
在一步方案中，UE向NodeB同时发送随机接入前导符和随机接入消息。
消息部分包含一定的信息，比如资源请求（包括需要的资源数量）、数据和控制信令等。
当NodeB收到接入前导符后，反馈给UE定时信息（时间提前量）和上行资源。
在这里，NodeB同时把定时信息和资源的分配消息发送UE。
在得到资源之后，UE就可以在共享数据信道上进行数据传输了。
在两步方案中，UE向NedeB发送接入前导符。
NodeB接收到前导符后，发送时间提前信息、序列ID以及用于上报请求的上行资源等。
这里的上行资源并不能直接作为发送数据使用，而是用作资源请求。
UE在这个资源上，通过共享数据信道发送资源请求，向NodeB申请所需要的资源数量。
当NodeB分配好资源后（通过反馈竞争消息来指示），UE就能使用上行资源来发送数据了。
两种方案的区别在于：
前导符接入和资源请求是一步完成还是分两步完成，前导符和消息部分是否一并传输；
一步方案中前缀符和消息部分都在竞争信道上进行接入，两步方案中，前缀符在竞争信道上进行接入，而消息部分将随后在非竞争信道进行传输。
LTE协议中使用方案2进行随机接入如右图所示
LTE随机接入是一个基于两步的方案。
随机接入通过功率
爬坡的机制（power-ramPing）来实现，同时解决了时间和功率不确定性的问题。
所有的随机接入信道根据ASC（接入服务类别）分成若干组（GroupA和GroupB）。
拥有不同QOs的用户将接入不同组别的随机接入信道。
这样便能实现通过随机接入前导序列隐性携带部分信息的作用。
UE在进行随机接入时可以携带一定的信息；
即将接入原因、签名序列的映射、RA-RNTI随机接入无线网络临时标识、路损信息以及是否请求C-RNTI小区无线网络临时标识等信息通过前导序列隐性传输给eNodeB。
3.6.3PRACH信道的时频结构
（一）PRACH信道的频域结构
PUCCH2
PUCCH1
PRACH2
PRACH1
说明：
PRACH信道偶数资源配置下按图中时隙0配置；
奇数资源配置下按图中时隙1配置
（二）时域上按无线帧、上下半帧及其上下半帧中的具体子帧给出其时域配置情况；
3.3.3PRACH参数配置
1）随机接入前导序列的相关参数：
UE从小区广播中获得随机接入前导配置的基本信息：
随机接入前导序列号：
numberOfRA-Preamble={n4,n8,n12,n16,n20,n24,n28,n32,n36,n40,n44,n48,n52,n56,n60,n64}
随机接入组配置：
sizeOfRA-PreamblesGroupA={n4,n8,n12,n16,n20,n24,n28,n32,n36,n40,n44,n48,n52,n56n60,spare1}；
messageSizeGroupA={bit56,bit144,bit208,spare1}；
messagePowerOffsetGroupB={minusinfinity,spare1}；
UEMAC层根据以上基本参数配置，确定物理层随机接入前导序列的时频资源的配置参数，具体参数如下随机接入信道配置索引prach-ConfigurationInde（物理层由此参数以及TDD帧配置确定随机接入前导序列的时频资源配置参数以及随机接入前导序列的格式preambleformat）、随机接入信道频率偏移prach-FrequencyOffset（确定初始PRACH位置）、TDD上下行配置、逻辑前导根序列索引RACH_ROOT_SEQUENCE，前导序列组类型标识High-speed-flag，前导序列循环移位值，并由随机接入前导序列的时频资源配置情况确定随机接入无线网络临时标志RA-RNTI；
2）前导序列发送功率配置参数
功率爬坡步长：
owerRampingStep={dB0,dB2,dB4,dB6}；
前导序列初始发送功率：
preambleInitialReceivedTargetPower={dBm-120,dBm-118,dBm-116,dBm-114,
dBm-112,dBm-110,dBm-108,dBm-106,dBm-104,dBm-102,dBm-100,dBm-98,dBm-96,dBm-94,dBm-92,
dBm-90}
UEMAC层规矩以上参数确定前导序列每次发送的功率；
并向物理层传输发送功率参数即随机接入前导发送功率PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER
3）随机接入前导发送与接收随机接入响应的相关配置：
随机接入前导最大发送次数：
preambleTransMax={n3,n4,n5,n6,n7,n8,n10,n20,
n50,n100,n200,spare5,sparespare3,spare2,spare1},
PDCCH信道检测窗：
ra-ResponseWindowSize={sf2,sf3,sf4,sf5,sf6,sf7,sf8,sf10}
冲突解决计数器：
mac-ContentionResolutionTimer={sf8,sf16,sf24,sf32,sf40,sf48,sf56,
sf64}
消息3（随机接入资源请求信息）自动重传次数：
maxHARQ-Msg3Tx=INTEGER（1..8）
UE端根据以上配置参数以及从物理层获得相关信息，确定是否重新发送随机接入前导序列并向物理层传送相应的PDCCH信道监测配置信息ra-ResponseWindowSize
3.3.4PRACH相关过程
过称说明：
（1）随机接入初始化：
MAC层向物理层提供：
随机接入信道配置索引prach-ConfigurationInde、随机接入信道频率偏移prach-FrequencyOffset（确定初始PRACH位置）、TDD上下行配置、随机接入前导序列的格式preambleformat（从随机接入信道配置索引prach-ConfigurationInde中查表获得）、逻辑前导根序列索引RACH_ROOT_SEQUENCE，前导序列组类型标识High-speed-flag，前导序列循环移位值，随机接入前导发送功率PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER、随机接入无线网络临时标志RA-RNTI、PDCCH信道的监测窗（规定起止监测时间）。
（2）利用从上层获得的随机接入前导序列preambleindex（RACH_ROOT_SEQUENCE，High-speed-flag，）获取待发送的随机接入前导序列。
（3）在上层指示的随机接入信道资源上，对上层提供的随机接入前导发送功率做如下处理后作为随机接入前导的实际发送功率，发送随机接入前导序列：
PPRACH=min{,PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+PL}
（4）在上层规定的时间内（随机接入响应窗）监测PDCCH信道：
若检测到随机接入响应（使用RA-RNTI检测到对应的PDCCH）并在相应的UL-SCH中检测到随机接入前导序列索引（前导序列指示符），说明前导序列已被eNodeB检测到，UE按UL-SCH指示的资源和传输方案发送资源调度请求，并在规定的时间内检测来自eNodeB的冲突解决响应（使用TemporaryC-RNTI区分PDCCH），转入步骤（5）进行处理。
若检测到随机接入响应（使用RA-RNTI检测到对应的PDCCH）单在相应的UL-SCH中未检测到随机接入前导序列索引（前导序列指示符）而是检测到BackoffIndicator，说明前导序列已被eNodeB检测到但有多个前导序列采用了相同的时频资源发送随机接入请求（即各UE具有相同的RA-RNTI），UE将backofftime设置为backofffield所规定的值，并向上层指示随机接入尝试失败，转入步骤（6）进行处理。
若在规定时间内未检测到随机接入响应（使用RA-RNTI检测对应的PDCCH），说明前导序列未被eNodeB检测到，向上层指示随机接入尝试失败，转入步骤（6）进行处理。
（5）在上层规定的时间内（随机接入冲突解决响应窗）监测PDCCH信道：
若检测到随机接入冲突解决响应（使用TemporaryC-RNTI检测到对应的PDCCH）并在相应的DL-SCH中检测到随机接入冲突解决标志并且该标志同在UL-SCH中发送的MACPDU相同，则随机接入成功。
若检测到随机接入冲突解决响应（使用TemporaryC-RNTI检测到对应的PDCCH）并在相应的DL-SCH中检测到随机接入冲突解决标志但并且该标志同在UL-SCH中发送的MACPDU不同或未检测到随机接入冲突解决响应，表明此时发生了随机接入碰撞，向上层指示随机接入尝试失败。
（6）若上层收到随机接入尝试失败通知，并且重传次数未达到规定的重传上限，则UE在0tobackofftime时间段内随机选择一个延迟时间，重新发送随机接入前导序列，即重复过程
（1）。
若重传次数超过规定的最大重传次数，那么随机接入失败，随机接入过程结束。
3.4下行共享信道PDSCH
3.4.1概述
物理下行共享信道主要承载传输数据，承载传输信道的下行共享信道（SIM系统信息
块广播控制信息包含在传输信道的下行共享信道内）、寻呼信道的数据，如下表：
传输信道
物理信道
下行共享信道DL-SCH
物理下行共享信道PDSCH
寻呼信道PCH
3.4.2PDSCH系统结构
下行共享信道的物理模型如下图所示，eNodeB端发送的信号处理流程为：
CRC处理、
信道编码、速率匹配、信道交织、调制映射、数据调制、层映射、预编码、RE映射、IFFT、加循环前缀、数字上变频、DAC、天线发射。
UE端接收的信号处理流程：
ADC、数字下变频、时间与频率同步、去循环前缀CP、FFT、RE逆映射、信道估计、信号检测、数据解调、解交织、速率匹配、信道解码、CRC校验等。
DL-SCH具有最全的功能，支持多层SU-MIMO传输、MAC调度和HARQ等各种功能。
系统可以根据反馈的信道状态信息（CSI）等，通过MAC层调度，动态配置eNodeB发射信号的调制编码方式、资源映射、天线映射方式。
基于UE反馈的ACK/NACK信息，eNodeB可以进行HARQ重传。
同时，HARQ操作也通过冗余版本（RV）控制信道编码的冗余比特的传输。
在这个模型中，上层协议可以对信、编码与速率匹配、调制方式、资源映射和天线映射进行灵活的配置，从而获得DL-SCH的最大容量。
允许两个TB
传输块（多种尺寸）
CRC处理
Turbo编码
数据调制
层映射，预编码
RE映射
IFFT（加CP）
数字上变频
DAC
…
TX
解交织速率匹配解码
数据解调
信号检测
信道估计
RE逆映射
（去CP）FFT
时间&
频率同步
ADC数字下变频
ADC
RX
CRC校验
UE
错误指示
升级会员 