Содержание
- 2. Содержание Введение Физический уровень в структуре протоколов LTE Ключевые элементы и технологии физического уровня LTE Передача
- 3. I. Введение
- 4. Эволюция систем сотовой связи (1/2) 1G (Начало 1980-х) Передача голоса: аналоговая модуляция Передача данных: отсутствует Способ
- 5. Эволюция систем сотовой связи (2/2) 3G (Конец 1990-х) Передача голоса: цифровая модуляция, схема с коммутацией каналов
- 6. Формальные требования к 3G и 4G ITU (International Telecommunication Union) является глобальным регулятором Действует под эгидой
- 7. Международная активность по выработке стандартов 3GPP (3rd Generation Partnership Project) Нацелен на развитие стандарта GSM Коммерческое
- 8. Коммерческая доступность
- 9. II. Физический уровень в структуре протоколов LTE
- 10. Архитектура сети (1/3)
- 11. Архитектура сети (2/3) eNB (evolved Node-B) - базовая станция сети радиодоступа E-UTRAN Все функции радиоинтерфейса Управление
- 12. Архитектура сети (2/3) S-GW (Serving Gateway) Коммутация пакетов данных при обеспечении мобильности пользователя Маршрутизация и пересылка
- 13. Архитектура протоколов LTE (1/3) PHY – Physical layer MAC – Medium Access Control RLC – Radio
- 14. Архитектура протоколов LTE (2/3) IP – Internet Protocol
- 15. Архитектура протоколов LTE (3/3)
- 16. Функциональное назначение протоколов (Layer 3) RRC Широковещательная трансляция служебной информации Все процедуры, связанные с установлением и
- 17. Функциональное назначение протоколов (Layer 2) PDCP Сжатие заголовков Шифрование/дешифрование Контроль целостности при хэндовере RLC Сегментация и
- 18. Функциональное назначение протоколов (Layer 1) PHY Обнаружение ошибок транспортных каналов Кодирование/ декодирование транспортных каналов Согласование скоростей
- 19. III. Ключевые элементы и технологии физического уровня LTE
- 20. Ключевые технологии LTE/LTE-Advanced Множественный доступ на основе ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) OFDMA для нисходящей передачи от
- 21. OFDM система связи с одной антенной
- 22. Математическое описание OFDM Вставка циклического прификса (ЦП): Непрерыв. по времени преобр. Фурье с дискретной частотой Дискретная
- 23. Окончательное формирования OFDM символа Вставка циклического прификса (ЦП):
- 24. OFDM (1/2) В заданной полосе W формируется сетка поднесущих частот Количество поднесущих N (размер БПФ), расстояние
- 25. OFDM (2/2) Технология OFDM эффективна в условиях частотно-селективного канала распространения Значительная (по сравнению с длительностью исходных
- 26. Длительность OFDM символа в LTE Длительность символа фиксирована Длительность составляет TOFDM = 66.7 мкс Расстояние между
- 27. OFDMA Технология OFDM позволяет оперировать частотным ресурсом на уровне узких полос (поднесущих) При наличии обратной связи
- 28. SC-FDMA По сравнению с OFDM модуляцией, для уменьшения пик-фактора, вводится дополнительное прекодирование в частотной области Прекодирование
- 29. Схема приёмника и передатчика SC-FDMA
- 30. Иллюстрация схем цифровой модуляции OFDM и SC-FDMA
- 31. Отображение на поднесущие Два способа распределения M частотных выборок на N поднесущих Локализованный (localized) – использование
- 32. Распределённое отображение. Рассмотрение во временной обл. Имеется N комплексных частотных выборок некоторого пользователя, M из которых
- 33. Распределённое отображение. Рассмотрение во временной обл. Результирующие временные выборки пропорциональны исходным выборкам
- 34. Локализованное отображение. Рассмотрение во временной обл. Имеется N комплексных частотных выборок некоторого пользователя, M из которых
- 35. Локализованное отображение. Рассмотрение во временной обл. Два случая: q = 0; q ≠ 0 Только M
- 36. Иллюстрация во временной обл. различных типов отображений Выборки во временной области (M=4, N=16) Знак «*» означает
- 37. Пик-фактор (PAPR) Распределенный способ - временные символы пропорциональны исходным символам Модуляции с одинаковой мощностью сигналов –
- 38. SC-FDMA в сравнении с OFDM Преимущества Меньшие значения пик-фактора (снижение требований к передающему тракту) Устойчивость к
- 39. Ресурсная сетка LTE Частотно-временной ресурс между пользователями распределяется с использованием ресурсных блоков (Resource Block, RB) Ресурсный
- 40. Ресурс и полоса частот (1/2) Процедура распределение ресурсов не зависит от физической полосы частот Распределение осуществляется
- 41. Ресурс и полоса частот (2/2) Пример для полосы 5 МГц
- 42. LTE кадр Во временной обл. последовательности OFDM символов структурируются во временные слоты 2 слота составляют один
- 43. FS1. Структура кадра для FDD Полнодуплексный режим Downlink и Uplink разнесены по частоте Симметричная линия Downlink
- 44. FS2. Структура кадра для TDD Полудуплексный режим Downlink и Uplink разнесены по времени Выделяются специальные поля
- 45. LTE: FDD и TDD Развертывание системы возможно как при выделении парных (FDD), так и непарных частотных
- 46. MIMO Концепция MIMO улучшает характеристики системы за счет использования пространственного ресурса Пространственное мультиплексирование (SP, Spatial Multiplexing)
- 47. MIMO. Модель сигнала SISO. Математическая модель принятого сигнала Если длительность ЦП больше макс. времени задержки канала
- 48. Пространственное разнесение: схема Аламоути Рассмотрим случай NRX = 1, NTX = 2: - принятый сигнал на
- 49. ОСШ при пространственном разнесении на передатчике SISO: Оценка принятого сигнала: Эквивалентный шум SFBC (схема Аламоути): Уменьшение
- 50. Формирование ДН (Beamforming) Вычисляя приёмные весовые коэффициенты w определённым образом можно «настроиться» на источник, сформировав ДН
- 51. Пространственное мультиплексирование В MIMO системах возможно осуществлять параллельную передачу нескольких потоков различных данных в одном и
- 52. IV. Передача сигналов от базовой станции к пользователю (Downlink, DL)
- 53. Отличительные особенности Физические каналы Служебные PBCH (Physical Broadcast Channel) – информация о соте PCFICH (Physical Control
- 54. Основные процедуры
- 55. Каналы: сигналы и модуляция
- 56. Синхронизация и поиск соты Осуществляется при помощи детектирования двух служебных последовательностей: PSS и SSS
- 57. PSS, SSS во временной области FDD TDD
- 58. PSS, SSS в частотной области В частотной области PSS, SSS занимают центральные 6 ресурсных блока вне
- 59. Последовательности Задова-Чу Генерация в явном виде Произвольная длина NZC Параметризация двумя параметрами: индексом u и циклическим
- 60. Опорные (пилотные) сигналы Опорный сигнал используется приемником для оценки искажений амплитуды и фазы сигнала Сигнал, генерируемый
- 61. Распределение пилотных поднесущих по ресурсному блоку В downlink пилотные сигналы передаются на: 1-ой и 7-ой поднесущих
- 62. Распределение пилотных поднесущих по ресурсному блоку R0 – пилотный сигнал, излучаемый из антенны 0 R1 –
- 63. Распределение пилотных поднесущих по ресурсному блоку R0 – пилотный сигнал, излучаемый из антенны 0 R1 –
- 64. Пример оценивания канала hj – коэффициент частотной хар-ки канала для j-ой пилотной поднесущей; pj - опорный
- 65. PBCH. Общая информация Служит для широковещательной трансляции основного блока служебной информации (Master Information Block, MIB), состоящего
- 66. PBCH
- 67. Каналы управления: PCFICH Служит для передачи информации о размере контрольного региона n (в OFDM символах) Передаётся
- 68. Каналы управления: PHICH Передаёт подтверждение для транспортного блока, посланного в UL (1 бит) Каналы PHICH для
- 69. Каналы управления: PDCCH (1/2) Служит для передачи сигналов управления (Downlink Control Information, DCI) Downlink assignments –
- 70. Каналы управления: PDCCH (2/2) Последовательность выделения ресурсов под каналы управления: PCFICH → PHICH → PDCCH
- 71. PDSCH: Общие сведения (1/2) Передача пользовательских данных от базовых станций абонентам Осуществляется транспортными блоками каждый подкадр
- 72. PDSCH: Общие сведения (2/2) Сигналы PDSCH передаются с помощью различных режимов (TM - Transmission Mode) Режим
- 73. Режимы передачи PDSCH TM1 – Передача сигналов с помощью одной антенны (без пространственной обработки) TM2 –
- 74. Downlink MIMO: Пространственное мультиплексирование Применяется только для канала данных (PDSCH) Опорные сигналы и сигналы синхронизации также
- 75. Пространственное мультиплексирование Closed-loop Весовыми векторами передающей антенной решётки базовой станции служат вектор-столбцы матриц прекодирования Набор матриц
- 76. Пример пространственного мультиплексирования Closed-loop
- 77. Пространственное мультиплексирование Open-loop При ограничениях на ОС реализуется режим open-loop Пользователь передает на базовую станцию RI
- 78. Пример пространственного мультиплексирования Open-loop Сигнал на i-ой поднесущей до пространственной обработки Сигнал на i-ой поднесущей после
- 79. Разнесённая передача (TxD) Используется для борьбы с замираниями Автоматически включается при RI=1 в режиме TM3 Кроме
- 80. Каналы downlink Режим FDD Режим TDD
- 81. Передача сигналов от пользователя к базовой станции (Uplink, UL)
- 82. Отличительные особенности Физические каналы Physical Uplink Control Channel (PUCCH) – передача служебной информации (HARQ ACK/NACK, информация
- 83. Основные процедуры
- 84. Каналы: сигналы и модуляция
- 85. Процедура случайного доступа Необходима для установления начального соединения и временно́й подстройки uplink передачи Реализуется в 4
- 86. PRACH Конкурентный механизм доступа при установлении соединения реализуется через канал PRACH путем посылки преамбулы По частоте
- 87. Форматы преамбулы случайного доступа Используется в TDD в течение времени поля UpPTS подкадра специального типа
- 88. Опорные сигналы Опорные сигналы демодуляции (DMRS) Используются приемником БС непосредственно для демодуляции сигналов от абонента Занимают
- 89. Мультиплексирование опорных сигналов Способ мультиплексирования опорных сигналов демодуляции зависит от режима MIMO Разнесение с коммутацией антенн:
- 90. Канал управления PUCCH Используется для периодической передачи от абонента на базовую станцию служебной информации Подтверждение успешной
- 91. Пример канала PUCCH Режим FDD: PUCCH Format 1
- 93. Скачать презентацию