认识LTE平台（一）：LTE的物理层

零. 概述

这一章我们主要要弄清楚

• 物理层用什么样的技术实现
• 物理层要发送哪些信号？
• 发送的信号分别在什么位置发送？

一.LTE的时频资源

1.从频域上看LTE

LTE使用的频段

首先我们心里要有一个概念。LTE大概使用的是哪些频段呢？

可以看到，一个频段的带宽是10-20MHz不等，为什么呢？

这就要说到LTE的带宽分配

LTE的带宽分配

事实上，LTE允许的带宽是1.4-20MHz，这也是由OFDM特性决定的，在LTE使用的OFDM中，子载波间隔为15kHz，并以12个为一组组成，这被称作一个Block，一般LTE一个频段是由6-110个Block组成的，因此带宽如此

上行和下行链路使用的频率

上行和下行链路都避免使用了DC子载波，因为本征泄露的缘故

但还是略有不同，上行是没有DC部分的，下行则是空出DC

2.从时域看LTE

LTE中一帧的长度是10ms，一个帧中包含10个子帧，一个子帧又有两个时隙，一个时隙中有6-7个OFDM符号。

3.LTE中的时频分布

一个Block定义是在频域上12个子载波，时域上一个时隙，即180kHz和0.5ms组成的资源，他是时域调度的最小单元

4. LTE需要发送的内容

LTE除了要发送用户数据以外，还要发送参考信号，同步信号和控制信号。

参考信号和同步信号用于信道估计信道测量同步。控制信息则是告诉接收端解码所需要的一些信息。

总的来说，在一个子帧内，先发送控制信息，间隔发送参考信号，其余用于发送用户数据

现在我们知道LTE的时频资源是分别用来发送什么的了，接下来我们看看他们分别有什么用

二.物理信道

虽然我们关注的是物理层，不过物理层不单单要传输数据，还有上层带来的帧头，因此这里我们也要说明物理信道和上层的关系。注意此处的信道并不是说物理信道，而是指相似的信号的集合

正常的用户信号通过DL-SCH到物理层，然后通过PDSCH物理层， 同时在物理层还会产生DCI控制信号和PBCH寻呼信号。用作多播的PMCH没有真正应用于LTE，所以这里不讨论。总的来说物理层就是由PDSCH，PBCH，PDCCH，PHICH，PCFICH组成的。这里主要说的是L1/L2信令

1.下行控制信道

PDSCH

搭载用户数据，MAC到物理层，调制符号映射到资源网格，然后映射到多天线

PDCCH

由于PDSCH的调制，编码等等都是自适应的，那如何决策呢，这个信息是由PDCCH来指导的，他要在PDSCH解码前解码。搭载在PDCCH上的控制信息就是DCI，她负责业务相关信息

DCI发送的内容包括资源分配种类，调制方式，HARQ参数

PCFICH

这说的是DCI使用的OFDM的数量

PHICH

他表示的是HARQ

PBCH

携带主信息块MIB，包含小区搜索是基本物理层系统信息还有小区专有信息，40ms发送一次，其中有下行链路带宽，PHICH配置（时长和数量）

总结

2. 下行链路参考信号

参考信号是用来获取CSI的

用于均衡解调控制和数据信息，辅助CSI（RI，CQI，PMI）测量，下面一一介绍

小区特定参考信号CRS

存在于每一个下行链路子帧和频域RB， 是应用最多的，用于测量CSI，是小区选择和切换判决的基础，CRS是正交的，天线之间不会互相干扰

UE特定参考信号DM-RS

在TM7,8,9中使用，在这种模式下,CRS 不用于信道估计。DM-RS用于信道估，这是由于CRS是资源正交的，他发送时其他端口不会发送信号，DM-RS旨在终端使用的调度块上发送

CSI参考信号CSI-RS

当DM-RS用于估计信道时，CSI-RS用于测量CSI，他不能捕捉信道条件的快速变化

3.同步信号

同步信号包括主同步信号和辅助同步信号

主同步信号PSS

辅助同步信号SSS

4.下行链路帧结构

这里只讨论FDD

一帧10个子帧，DCI位于每一个子帧的第一个时隙，占据三个OFDM符号这就是L1/L2控制区，包含了MAC层向物理层传送的信息

PBCH发送的MIB在子帧0，PSS和SSS在子帧0和5，占用DC子载波附近的6个RB，CSR均匀分布

4. 业务信息

PDSCH

共享信道什么都要干

业务信息由DL-SCH承载，然后再有PDSCH承载

还包括PCH

三.下行链路数据处理