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LTE 系列:共享信道传输与接收

LTE 物理层概要

下行共享信道的传输与接收

物理层下行数据传输包含了链路自适应的过程,基站根据终端所上报的链路质量信息(CQI/PMI/RI)选择适当的物理资源和相应的编码调制方式进行下行数据的发送,实现对系统下行无线资源的优化利用,达到最佳的性能。

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信道状态信息反馈和下行链路自适应传输

物理层下行共享信道的传输包括了

  • 调度信息(PDCCH)
  • 数据信息(PDSCH)

在长度为 1ms 的子帧结构中,前面的 1 ~ 3 个 OFDM 符号用于传输下行控制信息,其中包括了传输数据调度信息的 PDCCH;而子帧中剩余的符号用于传输数据信息(PDSCH)。

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下行数据传输的子帧结构

在下行数据接收的过程中,终端对当前子帧中所有 PDCCH 信道进行盲检测,如果发现属于自己的调度信息,那么终端将根据该调度信息的指示(包括资源位置、编码调制方法等)解调接收当前子帧中属于自己的 PDSCH 数据信息。

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下行数据的调度与传输

物理层下行支持 29 种调制编码格式,其中包括了 QPSK16QAM64QAM 3 种不同的调制方式和不同的信道编码速率(范围是 0.16 ~ 0.92)。根据这样的原则,针对每一种物理资源 PRB 的占用数目,规范中定义了 29 种传输块大小(Tranport block size)。

在进行下行数据传输时,下行调度信息中使用 5 个比特对所调度数据使用的编码调制格式(MCS)进行指示。接收端根据该信息可以确定数据所使用的调制方式;

同时,将这 5 比特 MCS 信息和调度信息中所分配的 PRB 数目相结合,可以查表确定传输块大小,即信道编码数据源大小的信息,由此实现下行数据的正确传输与接收。

上行共享信道的调度与传输

物理层上行数据的传输包含了链路自适应的调度过程。

首先,终端在上行发送 Sounding 导频 信号,基站利用该信号对用户上行信道的质量进行测量,根据测量的结果选择适当的物理资源和相应的编码调制方式,在上行资源调度信息中进行指示,终端根据基站的指示进行上行数据的发送,实现对系统上行无线资源的优化利用。

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Sounding 导频和上行链路自适应

上行共享信道的传输包括

  • 上行调度信息(PDCCH)
  • 数据信息(PUSCH)

根据 PDCCH 上行调度信息的指示,终端使用相应的资源进行上行数据的发送。与下行情况不同的是,在下行共享信道的传输过程中,调度信息与对应的数据信息处于同一个子帧内。而在上行的情况中,终端需要根据 PDCCH 调度信息的指示,进行上行数据的发送,因此二者之间存在一定的时延,考虑无线传播和设备处理时间的因素

  • FDD 中定义该时延的数值为 4ms,即对于在子帧 n 中接收到的 PDCCH 上行调度信息,终端将在子帧 n+4 进行对应的上行数据传输。
  • TDD 的情况中,在时延最小值等于 4ms 的前提下,还需要区分是上行或者下行子帧,因为只有在属于上行子帧的时间才能进行上行数据的发送。
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上行数据的调度与传输

与下行类似,物理层上行支持 29 种调制编码格式,其中包括了 QPSK16QAM64QAM 3 种不同的调制方式和不同的信道编码速率(范围是 0.16 ~ 0.92),使用与下行相同的传输块大小的表格定义,规定了在各种 PRB 数目的情况下,所对应的 29 种传输块大小(Transport block size)。

在进行上行数据传输时,上行调度信息中使用 5 个比特指示数据的调制编码格式(MCS),终端根据该信息可以确定所使用的调制方法(QPSK/16QAM/64QAM);同时,将这 5 比特 MCS 信息和调度信息中所分配的 PRB 数目相结合,可以查表确定传输块大小,即信道编码数据源的大小。最后,终端进行信道编码、速率匹配的信号处理过程,实现上行数据的发送。

参考

  • [1] LTE-Advanced 关键技术详解