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LTE-FDD:框架结构类型1

Posted on 2021-02-012024-01-19 by ICT百科

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。

 

 

Category: 4G

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博主
李东霏
【香农信息技术研究院】

标签

4G 5G 5G NR 5G前传 5G承载 6G 50G PON 400G 800G DWDM F5G FDD FlexE G.654E G.709 GPON ISI LTE MIMO MPLS ODN Open RAN OSNR OTN PON ROADM Segment Routing SPN SRv6 TDD WDM 光与技术 光模块 光纤 区块链 华为 参考信号 同步 天线增益 数据中心 波长 相干技术 空芯光纤 诺基亚 路由器
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