LTE-FDD:框架结构类型1

对于FDD LTE,来自36.211的视.

对于FDD LTE,来自36.211的视图如下。它仅显示时域中一帧的结构,在频域中未显示任何结构。

<36.211图4.1-1:框架结构类型1>

我们可以从该图获得一些信息,其中包括:

i)一帧(一个无线电帧,一个系统帧)的持续时间为10毫秒。这意味着我们每秒有100个无线电帧。

ii)一帧(10毫秒)中的样本数为307200(307.200 K)个样本。这意味着每秒的样本数量为307200 x 100 = 30.72 M个样本。

iii)一帧中的子帧数为10。

iv)一个子帧中的时隙数为2。这意味着一帧内有20个时隙。

那么一个时隙是时域中最小的结构吗?不是的,如果您进一步放大此框架结构,则会得到下图。

可以看到一个时隙由7个称为“Symbol”的小块组成。(一个符号是信号的某个时间跨度,在I / Q星座中带有一个点。)在Symbol中看到更小的结构。在Symbol的开头,有一个很小的跨度,称为“循环前缀”,其余部分是真实的符号数据。

有两种不同类型的循环前缀。一个是普通循环前缀,另一个是“扩展循环前缀”,其长度比普通循环前缀长。(由于一个插槽的长度是固定的且无法更改,因此,如果我们使用“扩展循环前缀”,则应减少一个插槽中可容纳的符号数量。因此,如果使用“扩展的前缀,则只能有6个符号循环前缀”)。

如果您放大子帧以显示确切的时间和采样,则可以如下图所示。该图所示的长度不随采样率而变化,但是每个符号和CP中的采样数随采样率而变化。此插图中显示的样本数是基于30.72 Mhz采样率的情况。

关于上述子帧结构,需要注意的几件事:

  • 时隙中的第一个OFDM符号比其他OFDM符号长一点
  • 此插图中显示的样本数基于以下假设:采样率为30.72 M个样本/秒和2048个bin / IFFT(N_ifft)。实际采样率和N_ifft可能会因系统带宽而异,您需要根据特定带宽来缩放此数字。(或者您可以不考虑带宽而以相同的速率实施硬件采样(例如30.72 Mhz采样),并在对MIB进行解码后将采样抽取为与每个带宽相对应的速率。实际上,这是更实际的操作,因为您不了解系统直到解码MIB。)
  • 每个系统带宽的典型N_ifft如下

以下显示了“ LTE资源网格”中的总体子帧结构:

<LTE FDD帧结构>

以下是4天线情况下的下行链路帧结构和RE(资源元素)映射的示例。实际上,这是显示所有4个天线信号叠加(重叠)的理想情况。实际上,来自每个天线的信号具有略微不同的符号数据和参考信号位置。

RE映射的顶部和底部显示的星座图是LTE信号分析仪测量来自LTE网络模拟器的LTE信号的测量结果。这是在LTE网络正在传输MIB / SIB且UE未连接的情况下在天线端口0处捕获的。如果您使用不同的信道功率(例如PCFICH功率,PDCCH功率,CRS功率等)执行类似的操作,则可能会看到一些不同的星座图。

<具有星座的FDD LTE帧结构>

现在让我们进一步放大结构,但是这次是在频域而不是时域扩展。如下图:

<关注物理信道的FDD LTE帧结构>

如上所述,我们可以在二维图中表示LTE信号。横轴是时域,纵轴是频域。垂直轴上的最小单位是子载波,水平轴上的最小单位是符号。对于时域和频域,单位都有多个层次,这意味着较小单位的多个组合会变成较大单位。

首先让我们看一下频域结构。

LTE(任何OFDM / OFDMA)频带由多个小间隔信道组成,我们将这些小信道中的每一个称为“子载波”。无论LTE频带的系统带宽如何,信道与下一信道之间的空间始终相同。因此,如果LTE信道的系统带宽发生变化,则信道数(子载波)会发生变化,但信道之间的空间不会发生变化。

问>子载波和下一个子载波之间的空间是多少?A> 15 Khz

问> 20 Mhz LTE频段的信道(子载波)数量是多少?A> 1200个子载波。

问> 10 Mhz LTE频段的信道(子载波)数量是多少?A> 600个子载波。

问> 5 Mhz LTE频段的信道(子载波)数量是多少?A> 300个子载波。

现在让我们看一下水平轴的基本单位,即时域。时域的最小单位是符号,总计66.7 us。无论带宽如何,符号长度都不会改变。在时域情况下,我们还有其他两种结构。时域中最大的单位是一帧,每个帧的长度为10 ms。每个帧由10个子帧组成,每个子帧的长度为1 ms。每个子帧由2个时隙组成,每个时隙的长度为0.5 ms。每个时隙由7个符号组成,每个符号为66.7 us。

考虑到这一点,让我们考虑逆向问题。

问>一个时隙中有多少个符号?A> 7个符号。

问:一个子帧中有多少个符号?A> 14个符号。

问:一个帧中有多少个插槽?A> 20个插槽。

现在,让我们看一下由时域(水平轴)和频域(垂直轴)组成的单位。我们将此类型的单元称为二维单元。

最小的二维单位是资源元素,它由时域中的一个符号和频域中的一个子载波组成。另一个二维单位是资源块(RB),它由时域中的一个时隙和频域中的12个子载波组成。资源块(RB)是LTE中协议侧和RF测量侧最重要的单元。现在这里有问题。

问:一个资源块中有多少个符号?A> 7个符号。

问:一个资源块中有多少个子载波?A> 12个子载波。

问:一个资源块中有多少资源元素?A> 84个资源元素。

以下问题对于阅读任何LTE规范都非常重要。

问> 20 Mhz频带中有多少资源块?A> 100个资源块。

问> 10 Mhz频带中有多少个资源块?A> 50个资源块。

问> 5 Mhz频带中有多少资源块?A> 25个资源块。

 

 

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