LTE物理层的功能有哪些

⑴ 如何理解lte物理层

如何理解LTE物理层？有深度..还通俗易懂

1.机制的来源 ---- 哲学
1. 想出来的，协议或规定，特别是‘恰当（中庸的思想），极端就是毁灭. 就像TDD没有沿用3G的上下行随便配置的方法，但也不能只有一种配置，这样太死板，所以折中之后提取出了七种比较有意义的帧结构模型。
2. 具体问题具体分析。不能生搬硬套，要根据具体的情况订出具体的策略。后面介绍每种信道的时候就能看出来，每种信道的处理几乎都不一样，没有一种完全统一的方式。
3. 就像数学推论一样，当问一个为什么，不断问下去的时候？最后要不是规定或者设计思想；就要不是‘公理，定理’，根本没法证明。
4. 任何事情都没有完美的，有利有弊，只是看你有没有发现而已。
5. 配置出来的
6. 潜规则，这是一种规则但并没有显示表示（在代码中也有同样的。由于潜规则不容易发现而且难于理解，最好少用）
注：也许这些看起来比较空洞，但当你看完了后面的信道实现再反过来看的时候，就能很好的感觉这些思想的意义了。

2.后面讨论的一些限制
●只涉及TDD-LTE，TDD比较复杂些，想清楚了它,FDD自然也好理解
●只涉及子载波是15kz的情况
●只讨论‘一个时隙有7个symbol的情况’，也就是normal循环前缀（Normal cyclic prefix）的情况。不讨论Extended cyclic
prefix的情况
●不讨论半静态调度，也许偶尔会涉及到
●不讨论MIMO的情况
●看的都是860的协议，分别是36211-860,36212-860,36213-860
注：调制之后也产生符号，而一个资源块RB也是时域上也是有符号的概念。所以为了两者区别，‘调制符号’就是指‘调制之后也产生符号’；而正常的‘符号’就是指‘时域的符号’的概念。

3.LTE整体理解
3.1 生活交流就是LTE ----设计思想
让我们从生活的角度来简单理解下‘通讯’，自己想出来的，有些也可能不太准确，只是想表达一种意思。假设eNodeb，UE都是人，是一个enodeb同时和多个UE进行交流。
加扰：由于enodeb和每个UE谈话的时候，都不想别人听得懂它们之间的谈话的内容。所以enodeb和每个UE谈话的时候，都用一种不同的语言，这也就相当于别的人虽然听到了，但是听不懂。相当于通讯中加扰。
功控：由于enodeb和多个UE都在一个环境谈话。如果一个UE讲得太小，enodeb听不到，enodeb就会让那个UE说话声音大点；如果UE说话声音太大了，又吵着了enodeb和其他人谈话，所以太大了又会让那个UE说话小声点。就这样不停的根据环境变化说话声音的大小，这也就是‘通讯中的功控了’，当然enodeb肯定也会控制自己说话的音量的。
编码率（CQI决定）：enodeb和UE之间谈话，觉得UE说话太快了，听不清楚，就会跟UE说，你说话慢点；这样UE每一个分钟说的话也就少了，表达的意思就少了，当然这也是根据环境不断变化的；反过来也一样。这也就是通讯中‘编码率’，表达了选择到的那块资源（时间频域）所能携带的，由CQI（channel quality indication）决定的。由于只能让听的人来决定说话是否快慢，所以：通讯中下行就是通过UE上报的CQI—channel
quality indication决定下行编码率，因为UE是听者；上行enodeb自己来判断CQI—channel quality indication决定上行编码率，因为enodeb是听者。

ASN编码方式：就像人说话是否精练一样。同样的字数能传递的信息数是不一样的，像电报就要求比较精炼。无线侧的ASN编码就像人说话很干练；而有线侧TLV的ASN编码模式就相当于说话比较啰嗦。

资源位置的选择（CQI决定）：enodeb可以让UE站在不同的地方，看看它听enodeb说话的效果怎么样，或者让UE站在各个地方说‘事先订好大家都知道的话’。哪里enodeb听得最清楚，最后enodeb就说你就站在那里说话吧，那里说话听得最清楚。这也就是通讯中‘资源位置的选择’，就是通过‘不同资源上返回的CQI，去选择CQI最好的资源进行分配，当然这只是理想情况’。此时说话的内容都是事先订好的，这也就是通讯中的RS（参考信号的作用），RS还有个作用‘相干解调’，后面会介绍。

资源数目的选择：用说话不好做比喻。就用货物运送吧。UE说我有很多货要送。Enodeb说我就给你多拍几辆车来送货把。这就是资源数目的意思了。

调度：一个enodeb和多个UE之间对话，每个人都有话要说，每个人可能要说好几件事，每件事重要程度也是不一样的（这也就是通讯中DRB的优先级），每件事说多少话也是不一样。而且有些UE的话重要，有些不太重要（这也就是UE的调度优先级）。但enodeb又忙不过来，它就去决定什么时候和某个UE对话，什么时候又听UE说话，分配多少时间给某个UE，分配多少车辆给UE送货（因为总的车辆数是一定的，也就是上下行带宽），最后调度就决定最后怎么去做。

正交：想到一个比喻但不是太恰当。就像一盘有各种颜色的珠子混在一起，然后你用自己对应的颜色，就能从混在一起的珠子中选出你自己想要的颜色的珠子。颜色就相当于正交码；用想要的颜色去匹配的动作就是正交运算。

3.2 一些设计基本原则----设计思想

●为了防止小区间干扰，通常通用的会通过PCI（physical cell id）进行偏移计算或者‘参与加扰计算’来防止干扰；如果和时间（时隙0~19）的变化相关，还加上‘时间’参与加扰。

●为了防止小区内不同UE的干扰或者决定UE的资源分配位置，通过一个与无线侧UE相关的唯一标识--‘RNTI’进行加扰或者定位资源分配的位置。考虑到，如果资源分配的位置还有冲突，可能还会加入一个系统内相对的子帧号（0~9）或者时隙号（0~19）来解决这种资源冲突，让这种冲突再下一个时间点能得到解决，也就是资源分配的位置由RNTI和子帧号/时隙号共同决定。当然也会加上PCI来区分不同小区之间的不同UE。

●为了‘离散化’数据，一般喜欢‘横放列取’的方法。

●由于‘空口最大的一个缺陷就是资源少’，所以为了尽量节省资源，产生了很多潜规则，而且也有时会‘1bit当2bit用，就是说不同的外部条件下，该1bit代表不同的意思’。这样虽然节省了资源，但这样的不利就是‘算法和限制条件太多了太烦了’。

●要是‘没有了TDD’，也许思路该清净/清晰很多了。看物理层协议，TDD由于上下行配置的多样性和不对称性，产生了非常多的额外的处理问题，特别是HARQ ACK/NACK的处理。

3.3 基准时间单位-----规定

Ts = 1/30,720,000 S

这个的意思就是说‘每1秒，每个天线端口都会发送出30 720 000个‘调制符号’出去’。

3.4 FDD和TDD的帧结构 -- 规定

3.4.1 FDD帧的结构

FDD的配置,对称的(上下行不同的频点)

系统帧，子帧，时隙，符号（symbol）与时间单位的关系

Tframe(307 200 * Ts=10ms)-->10* Tsubframe(30 720*Ts=1ms) -->

2* Tslot(15 360*Ts = 0.5ms)-->7/6 symbol(2048*Ts = 66.7us).

3.4.2 TDD帧的结构

3.4.2.1思想

TDD的几种配置，可以不对称

●思想（折中）：就像TDD没有沿用3G的上下行随便配置的方法，但也不能只有一种配置，这样太死板，所以折中之后提取出了七种比较有意义的帧结构模型。

●参看：36211的Table 4.2-2

●0和5这两个子帧都必须是下行，2必须是上行。

●0和5这两个子帧都必须是下行，2必须是上行。

●帧结构的配置可以改变，但不能改变得太快，不能每个系统帧都变一下

●为了防止小区间干扰，相邻小区的上下行配置最好一样

●特殊子帧只有下行转换到上行之间才有

●帧结构和特殊指针的DWPTS/GP/UPPTS的时长都是由系统信息通知给手机的

●使用那种时隙结构，是基于每个子帧都可以变化的。一般’扩展的CP’就是给MBMS子帧用的。

●后面就能知道由于‘一个帧内的上下行子帧的数目不一样’这种不对称的配置，最后导致很多特殊的处理出来。也许现在还不太了解，看完后面的说明应该就了解了。

3.4.2.2 配置

RRC::SystemInformationBlockType1--> TDD-Config --> subframeAssignment

3.4.3 TDD特殊子帧的结构

RRC::SystemInformationBlockType1 àTDD-Config à specialSubframePatterns决定特殊子帧的配置。

注意上表的红色部分，对应到的符号symbol数，因为PDCCH要占用1~3（normal）符合，所以‘也就会明白，后面提到的为什么特殊子帧配置为0,5的时候，为什么不能传输下行数据了，因为如果PDCCH占3个符号就没有资源给PDSCH用了（设计的人也是以PDCCH占最大情况来考虑的，一刀切。没有根据PCFICH来判断，如果根据PCFICH来判断算法会复杂。两种方法各有利弊)。

3.4.4 问题

3.4.4.1 问题1： 既然说GP是为了上下行转换提供空余时间减少干扰，那为什么说上行到下行转换得地方都没有GP呢？

因为下行到上行转换时，UE根本不知道和enodeb之间的距离，如果提前量太早了，UE发送上行数据而enodeb还在发送下行数据，就会发生干扰，所以需要GAP。当上行到下行的转换的时候，如果UE没有TA（时间提前量），它肯定是在PRACH上发送，premable占用的时间比较短，不会完全占满上行子帧，所以后面还是留了点时间，不会发送上下行冲突；而当UE已经有TA的时候，时间已经对齐了，即使发送有点误差也是落在了cyclic
prefix（每个时域上symbol前面的空白）里面了，所以不会发生上下行干扰。

==》也进一步推出：为什么PRACH的资源在时域上，为什么在特殊子帧上要以‘特殊子帧’的尾部进行对齐，而在正常的上行子帧上，要以‘正常上行子帧的’开头对齐了。因为特殊子帧后面肯定是上行子帧，所以要向后对齐；而正常的上行子帧后面可能是下行子帧，所以要向前对齐。

3.4.4.2 问题2：为什么要有扩展的CP

●覆盖范围大的小区，可以解决延迟长的问题

●MBMS广播，对于多个小区同时广播一套节目给终端，必须考虑不同小区到终端的时间延迟不同，所以用扩展的长的CP比较好。

3.5一些基本概念--规定

3.5.1公式--拉斯变换

●变换的目的就是：让乘法变得很简单了。

3.5.2 资源块的描述--规定

1 个资源块（RB） = 12 subcarrier * 1 slot(正常7个符号)

●1 subcarrier = 15khz à 也就是说一秒钟的发射载波频率是15k

●RE = (频域)15KZ * 1 symbol（时域），就是上面的一个‘最小的方框’。

●REG = 4个频域挨着的但不一定连续的，时域上相同的RE的集合。

注意： CCE只是一个逻辑上的概念，也就是说它物理上只是等于9个REG,并没有实际的对应关系。为了PDCCH盲检测用的。它和REG的顺序不一样，它的顺序是先时域，再频域的。

3.5.2.1 问题1：为什么CCE要先时域后频域？

因为这样可以获得时域分集（就是把一组完整的数据分在不连续的时间上发送），跟后面提到的交织一样，都是为了错误随机化。因为‘射频单元’会以(1/Ts = 30
720 000 S)的频率‘按照先频域后时域发送‘调制符号’。

3.5.3 调度的单位--规定

(个人觉得也是一种恰当不极端的思想）

●时间上：一个TTI(1ms)，即2个TS调度一次

●频域上：调度的最小资源单位却是由一个subframe中的两个资源块为最小调度单位（一个时隙一个RB，但这两个RB可能载频不一样）,也就是所谓的时隙间跳频，跳即‘变化，不同的’意思。

3.5.3.1问题1：为什么要不同时隙间的使用的载频可能不一样？

这样应该是为了获得良好的接收效果。如果在某个频点的信号不好，而1个TTI内上下时隙的频点不一样，这样另外一个频点对应的信息还是能很好的解出来。

一个很特别的例子就是PUCCH资源回应HARQ ACK/NACK的时候：它对应的上下时隙的频点就不一样，但是它们传输的数据是有关联的，只要一个时隙能解出来就行了，所以某个频点的信号不好也不会受影响。具体我们后面谈到PUCCH的时候再解释。

3.5.4 符号和真实的BIT数据的对应关系

我们可以简单的把符号理解成电磁波，接收端接收到的电磁波然后根据不同的相位可以认为代表不同的BIT.

记住：记住接收是指接收一个时间段的波形，而不是一个时间点的波形。

例如QPSK：1个符号代表2bit的情况。

●参考36211的7.1。注意：64QAM有些手机是不支持的，所以要从UE的信息中获取是否支持，才能决定是否对该手机使用64QAM（RRC::UE-EUTRA-Capability->ue-Category能查到）

3.5.5 时域延迟等同于频率相位偏移如何理解

●T1时间点应该发送波形，推迟到T2点发送，所以相对于接收端它不知道推迟，所以它还是在T1时间点进行接收，接收到的就是T2时间点的波形。所以相位不一样，就相当于偏移。

⑵ LTE 的网络结构中有哪些网元作用是什么

LTE网络结构有以下网元：

1、eNodeB（简称为eNB）是LTE网络中的无线基站，也是LTE无线接入网的网元，负责空中接口相关的所有功能：

（1）无线链路维护功能，保持与终端间的无线链路，同时负责无线链路数据和IP数据之间的协议转换；

（2）无线资源管理功能，包括无线链路的建立和释放、无线资源的调度和分配等；

（3）部分移动性管理功能，包括配置终端进行测量、评估终端无线链路质量、决策终端在小区间的切换等。

2G/3G基站只负责了与终端无线链路的连接，而链路的具体维护工作（无线资源管理、不经过核心网的移动性管理等）都是由基站的上一级管理实体（2G中是BSC、3G中的RNC）完成的，此外无线接入网与核心网的桥梁功能也是在BSC或RNC中实现的。

总之，eNB大致相当于2G中BTS与BSC的结合体，或3G中NodeB与RNC的结合体。

2、MME（Mobility Management Entity）是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点，它负责空闲模式的UE(User Equipment)的定位，传呼过程，包括中继，简单的说MME是负责信令处理部分。

它涉及到bearer激活/关闭过程，并且当一个UE初始化并且连接到时为这个UE选择一个SGW(Serving GateWay)。通过和HSS交互认证一个用户，为一个用户分配一个临时ID。MME同时支持在法律许可的范围内，进行拦截、监听。MME为2G/3G接入网络提供了控制函数接口，通过S3接口。为漫游UEs，面向HSS同样提供了S6a接口。

3、SGW（Serving GateWay，服务网关）是移动通信网络EPC中的重要网元。

EPC网络实际上是原3G核心网PS域的演进版本，而SGW的功能和作用与原3G核心网SGSN网元的用户面相当，即在新的EPC网络中，控制面功能和媒体面功能分离更加彻底。 

4、PGW（PDN GateWay，PDN网关）是移动通信网络EPC中的重要网元。

EPC网络实际上是原3G核心网PS域的演进版本，而PGW也相当于是一个演进了的GGSN网元，其功能和作用与原GGSN网元相当。

(2)LTE物理层的功能有哪些扩展阅读

随着技术的演进与发展，3GPP相继提出了TD-LTE，FDD-LTE等技术。

1、TD-LTE

TD-LTE是一种新一代宽带移动通信技术，是我国拥有自主知识产权的TD-SCDMA的后续演进技术，在继承了TDD优点的同时又引入了多天线MIMO与频分复用OFDM技术。相比于3G，TD-LTE在系统性能上有了跨越式提高，能够为用户提供更加丰富多彩的移动互联网业务。

2、FDD-LTE

FDD（频分双工）是该技术支援的两种双工模式之一，应用FDD式的LTE即为FDD-LTE。

由于无线技术的差异使用频段的不同以及各 个厂家的利益等因素，FDD-LTE的标准化与产业发展都领先于TDD-LTE。FDD模式的特点是在分离（上下行频率间隔190MHz）的两个对称频率信道上，系统进行接收和传送，用保证频段来分离接收和传送信道。

FDD模式的优点是采用包交换等技术，可突破二代发展的瓶颈，实现高速数据业务，并可提高频谱利用率，增加系统容量。但FDD必须采用成对的频率，即在每2 x 5MHz的带宽内提供第三代业务。

该方式在支持对称业务时，能充分利用上下行的频谱，但在非对称的分组交换（互联网）工作时，频谱利用率则大大降低（由于低上行负载，造成频谱利用率降低约40%）。 在这点上，TDD模式有着FDD无法比拟的优势。

⑶ 在LTE移动通信系统中，物理层有没有包括基站

上下行的切换点 也就是特殊子帧,
协议只讲层,不专门讲基站和UE,
如果你要做基站 显然也是要研究211到214的,因为这里头大部分是空口格式,基站和UE都必须遵守.
什么叫做层,你知道吗? 层就是通讯的一端到另外一端和它对等的一个层面,显然物理层也包括基站,层的一端只和这一层的另一端交互, 不和上层的另外一端交互.
比如UE的物理层只和基站的物理层交互, 而UE的MAC层只和基站的MAC层交互, UE的物理层绝对不会和基站的MAC层交互.
当然UE的物理层也要和UE的MAC层交互,但那只是实现上的必要, 而不属于协议规定的内容.
避免交叉式的复杂会话, 把功能划分明确,各司其责 才能让工程上具有可实现性, 这就是层的作用.

⑷ 请问LTE中层1层2层3都指什么

无线接口可分为三个协议层：物理层（L1）、数据链路层（L2）和网络层（L3）。

L1主要用于为高层业务提供传输的无线物理通道PHY。在高通平台有LL1（LowerLayer1 底层的L1，是比L1更底层的L1信息）、ML1（MiddleLayer1 对L1层的数据进行了总结加工过的信息）。

L2包括MAC（MediumAccessControl）、RLC（RadioLinkControl）、BMC（Broadcast/MulticastControl）和PDCP（PacketDataConvergenceProtocol）四个子层。

L3包括接入层中的RRC子层和非接入层的MM（MobilityManagement，移动性管理）和CC（CallControl，呼叫控制）。

⑸ 在LTE里什么是 层1 层2 层3 都有什么参数各个参数都有什么作用

层1是物理层，包括编码，调制，多天线映射等物理层过程，为MAC层提从传输信道
层2是MAC层，包括混合ARQ,上下行调度，为RLC层提供逻辑信道
层3是RLC层，包括重传，PDCP的分割与组合等，为PDCP提供无线承载（radio bearers）

⑹ MAC的LTE中MAC层结构及功能

E-UTRA提供了两种MAC实体：位于UE的MAC实体；位于E-UTRAN的MAC实体。

功能

1、逻辑信道与传输信道之间的映射。

2、将来自一个或多个逻辑信道的MACSDU复用到一个传输块（TB），通过传输信道发给物理层。

3、将一个或多个逻辑信道的MACSDU解复用，这些SDU来自于物理层通过传输信道发送的TB。

4、调度信息上报。

5、通过HARQ进行错误纠正。

6、通过动态调度在UE之间进行优先级操作。

7、同一个UE的逻辑信道间进行优先级的操作。

8、逻辑信道优先级排序。

9、传输格式选择。

(6)LTE物理层的功能有哪些扩展阅读

MAC层是只在LLC层的支持下为共享介质PHY提供访问控制功能（如寻址方式、访问协调、帧校验序列生成和检查，以及LLCPDU定界）。MAC层在LLC层的支持下执行寻址方式和帧识别功能。802.11标准利用CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突防止）。

而标准以太网利用CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）。在同一个信道上利用无线电收发器既传输又接收是不可能的，因此，802.11无线LAN采取措施仅是为了避免冲突。

⑺ LTE包含物理层，MAC，和RRC,各层之间的相互关系是什么请读者快快帮回答啊，越详细越好，谢谢

LTE分为横向三层：物理层、数据链路层、网络高层。物理层给高层提供数据传输服务。数链层分为MAC子层,RLC子层，和两个依赖于服务的子层：PDCP协议层，BMC协议层。网络高层即RRC层。

⑻ LTE通信网络的网络结构是什么

LTE网络特点

与传统3G网络比较，LTE的网络结更加简单扁平，降低组网成本，增加组网灵活性，主要特点表现在：

网络扁平化使得系统延时减少，从而改善用户体验，可开展更多业务；

网元数目减少，E-UTRAN只有一种节点网元E-Node B，使得网络部署更为简单，网络的维护更加容易；

取消了RNC的集中控制，避免单点故障，有利于提高网络稳定性；

LTE-扁平化接入网络架构

LTE的主要网元包括：

E-UTRAN(接入网)：e-NodeB组成

EPC(核心网)：MME，S-GW，P-GW

LTE的网络接口包括：

X2接口：e-NodeB之间的接口，支持数据和信令的直接传输

S1接口：连接e-NodeB与核心网EPC的接口

S1-MME：e-NodeB连接MME的控制面接口

S1-U：e-NodeB连接S-GW 的用户面接口

E-Node B

具有现3GPP Node B全部和RNC大部分功能，包括：

物理层功能

MAC、RLC、PDCP功能

RRC功能

资源调度和无线资源管理

无线接入控制

移动性管理

MME

NAS信令以及安全性功能

3GPP接入网络移动性导致的CN节点间信令

空闲模式下UE跟踪和可达性

漫游

鉴权

承载管理功能（包括专用承载的建立）

Serving GW

支持UE的移动性切换用户面数据的功能

E-UTRAN空闲模式下行分组数据缓存和寻呼支持

数据包路由和转发

上下行传输层数据包标记

PDN GW

基于用户的包过滤

合法监听

IP地址分配

上下行传输层数据包标记

DHCPv4和DHCPv6（client、relay、server）

⑼ lte物理层都有哪些重要的信道，请简述其作用

逻辑信道注重的是what 传什么，像CCCH传的是公共控制信令 DCCH传输专用的信令 BCCH 传输的是广播信息传输信道则是how 怎么传，MAC层把不同逻辑信道的内容进行复用，完成逻辑信道与物理信道的映射在物理信道上，数据真正的通过调制解调技术把数据传输出去你找的答案很形象啊,是大话无线通信么？