LTE-物理下行信道精讲(华为)

LTE下行物理信道精讲内部公开2020-07-10HUAWEIConfidentialPage1,Total24LTE物理下行信道精讲华为技术有限公司HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.版权所有侵权必究LTE下行物理信道精讲内部公开2020-07-10HUAWEIConfidentialPage2,Total24前言本文系《LTE物理层精讲》3篇系列文档中一篇，另外两篇文档分别为《LTE物理上行信道精讲》和《LTE物理层过程精讲》。本系列文档，重在提升工程师的理论水平，从“知其然”到“知起所以然”，为LTE工程师从“产品级工程师”走向“网络级工程师”，从“应用型工程师”走向“系统级工程师”，提供切实的理论基础。本文并不直接针对技术业务实施进行指导，却能大大升华工程师的技术水平。本文以3GPP协议和相关Internet共享资料为参考，然后从一个学习者角度对相应内容进行阐述，力求对整体逻辑编排、文字描述做到清晰简单。学习本文，读者可免去协议中众多的细节，却又不失深度的掌握整个下行信道系统，大大提升学习效率。由于作者水平有限，写作中不免错误之处，敬请指正。Email:[e-mail]关键词LTE，物理信道，参考信号，物理资源标识RBscN（一个资源块中包含的子载波数）DLRBN（下行链路中包含的资源块数）DLsymbN（下行链路中包含的符号数）cellIDN（物理层小区标识）参考资料《36211-a00》InternetLTE下行物理信道精讲内部公开2020-07-10HUAWEIConfidentialPage3,Total24Contents1简介（Overview）........................................................................................................41.1物理信道...............................................................................................................................41.2物理信号...............................................................................................................................42时隙结构和物理资源粒子（Slotstructureandphysicalresourceelements）............52.1资源栅格（Resourcegrid）.................................................................................................52.2资源粒子（Resourceelement）...........................................................................................72.3资源块（Resourceblocks）.................................................................................................72.4资源粒子组（Resource-elementgroups）...........................................................................93下行物理信道处理（Downlinkphysicalchannelprocessing）................................104下行物理信道（Downlinkphysicalchannels）.........................................................134.1物理下行共享信道（Physicaldownlinksharedchannel）...............................................134.2物理多播信道（Physicalmulticastchannel）...................................................................134.3物理广播信道（Physicalbroadcastchannel）..................................................................134.4物理控制格式指示信道（Physicalcontrolformatindicatorchannel）............................144.5物理下行控制信道（Physicaldownlinkcontrolchannel）..............................................144.6物理混合ARQ指示信道（PhysicalhybridARQindicatorchannel）............................155参考信号（Referencesignals）.................................................................................175.1小区专用参考信号（Cell-specificreferencesignals,CRS）............................................175.2多播单频网参考信号（MBSFNreferencesignals，MBSFN-RS）................................185.3UE专用参考信号（UE-specificreferencesignals，UE-RS）.........................................195.4定位参考信号（Positioningreferencesignals，PRS）....................................................215.5信道状态信息参考信号（CSIreferencesignals，CSI-RS）...........................................226同步信号（Synchronizationsignals）........................................................................236.1主同步信号（Primarysynchronizationsignals,PSS）.....................................................236.2第二同步信号（Secondarysynchronizationsignals,PSS）.............................................23LTE下行物理信道精讲内部公开2020-07-10HUAWEIConfidentialPage4,Total241总体介绍（Overview）1.1物理信道下行物理信道对应于一组资源粒子（RE），这些RE承载有来自上层的信息。这些信道包括：PhysicalDownlinkSharedChannel(PDSCH),PhysicalBroadcastChannel(PBCH),PhysicalMulticastChannel(PMCH),PhysicalControlFormatIndicatorChannel(PCFICH),PhysicalDownlinkControlChannel(PDCCH),PhysicalHybridARQIndicatorChannel(PHICH).1.2物理信号下行物理信号对应于一组资源粒子（RE），这些RE不承载来自上层的信息。这些信号包括：Referencesignal,Synchronizationsignal在下行参考信号（Referencesignal）中，包括三种类型的下行参考信号（Rel8）：（1）小区专用参考信号（cell-specificRS）：小区专用参考信号有下行信道质量测量和下行信道估计（UE以此进行相干检测和解调）两个作用。在每一个非MBSFN的子帧上传输。同时，其放置的位置不同，也会表征不同的antennaport。（2）MBSFN参考信号：在MBSFN子帧中传送。在多播业务情况下，用于下行测量，同步，以及解调MBSFN数据，。（3）UE专用参考信号：终端专用参考信号只在分配给传输模式7（transmissionmode）的终端的资源块（ResourceBlock）上传输，在这些资源块上，小区级参考信号也在传输，这种传输模式下，终端根据终端专用参考信号进行信道估计和数据解调。终端专用参考信号一般用于波束赋形（Beamforming），此时，基站（eNodeB）一般使用一个物理天线阵列来产生定向到一个终端的波束，这个波束代表一个不同的信道，因此需要根据终端专用参考信号进行信道估计和数据解调。LTE下行物理信道精讲内部公开2020-07-10HUAWEIConfidentialPage5,Total242时隙结构和物理资源粒子（Slotstructureandphysicalresourceelements）2.1资源栅格（Resourcegrid）在每个时隙（slot）中传送的信号由RBscDLRB*NN个子载波和DLsymbN个OFDM符号中的一个或者多个资源格（resourcegrid）表示。（6DLmin,RBNand110DLmax,RBN）DLsymbNOFDMsymbolsOnedownlinkslotslotT0l1DLsymbNlRBscDLRBNNsubcarriersRBscNsubcarriersRBscDLsymbNNResourceblockresourceelementsResourceelement),(lk0k1RBscDLRBNNkDownlinkresourcegridDLmax,RBDLRBDLmin,RBNNNLTE下行物理信道精讲内部公开2020-07-10HUAWEIConfidentialPage6,Total24ConfigurationRBscNDLsymbNNormalcyclicprefixkHz15f127ExtendedcyclicprefixkHz15f6kHz5.7f243Physicalresourceblocksparameters.天线端口（Antennaport）概念：传输的逻辑端口，它可以对应一个或者多个实际的物理天线。天线端口是从接收机角度来定义的，即，如果接收机区分来自不同空间位置的信号，就需要定义多个天线端口；相反，如果接收机对来自不同空间位置（如多个物理天线）的信号不加以区分（也就是说多个物理天线同时传输相同内容的数据，对于终端来看，它不会去区分来自哪个或者哪几个物理天线，而认为是一个逻辑天线端口发射的数据），就只需定义一个天线端口。每个天线端口使用一个Resourcegrid用于传送参考信号。天线端口使用的参考信号就标识了这个天线端口。天线端口的使用取决于小区中参考信号的配置，具体如下：（1）小区专用参