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LTETDD帧结构详解

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:在LTE TDD模式中,当下行链路资源被使用时,所有上行链路传输需要进行等待。为了解释从下行链路到上行链路转换机制的确切实现方案,图12-3考虑了LTE TDD帧结构的一个实例。在LTE TDD中,每个5ms周期内最多发生一次DL→UL转换和一次UL→DL转换。当我们在12.5节中讨论LTE与TD-SCDMA的共存问题时,也给出了与特殊子帧配置有关的信息。表12-1 特殊子帧分量持续时间的可能配置情况。

LTETDD帧结构详解

由于上行链路和下行链路之间(以及用户之间)共享时域中的频率块,因而LTETDD中的传输是不连续的。在LTEFDD模式中,针对特定用户的数据传输也存在这种情况,其不连续性程度完全取决于调度函数(半双工终端除外)。对于控制信道(如PDCCH和PHICH)来说,FDD传输是连续的。在LTE TDD模式中,当下行链路资源被使用时,所有上行链路传输需要进行等待。相反,当上行链路方向的任何UE在传输信号时,下行链路需要完全处于静默状态。传输方向之间的转换存在一个小的硬件延迟(无论是UE,还是eNodeB),必须对其进行补偿。为了对形成的转换瞬变进行控制,为了对干扰分量的最大传播延迟进行补偿,需要分配一个保护周期(如根据蜂窝大小和可用蜂窝隔离的程度)。12.5节将对LTE TDD中非连续上行链路和下行链路对链路预算的影响进行讨论。

为了解释从下行链路到上行链路(以及相反方向)转换机制的确切实现方案,图12-3考虑了LTE TDD帧结构的一个实例。

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图12-3 在下行链路(DL)、上行链路(UL)和频谱子帧(SF)中,DL→UL和UL→DL转换的简单图示

无论是由上行链路(UL)表示的子帧,还是由下行链路(DL)表示的子帧,在设计方面与LTEFDD存在相同之处,也存在一些区别,但是更大区别与通用控制信道(Com-mon Control Channel,CCCH)有关。在LTE TDD中,每个5ms周期(半个子帧)内最多发生一次DL→UL转换和一次UL→DL转换。对于所有蜂窝内UE来说,UL→DL转换是通过时间排列过程进行的。eNodeB命令每个UE使用特定的时间偏移,当所有UE信号到达eNodeB时,系统将对所有UE信号进行排列。因此,在FDD模式中,上行链路是同步的。为了确保UE有足够时间来停止传输而转换到监听模式,UE在图12-3第3个子帧的最后10~20ms中不传输信号。该过程保证了不存在溢出到下行链路传输的UE传输功率。虽然不同蜂窝中的eNodeB实现了完全同步,但这种方法无法防止其他蜂窝将其噪声溢出到UE当前工作的下行链路传输部分。但是,在实际应用中,这将不成为问题,因为任何一个UE的传输功率都是非常有限的。(www.xing528.com)

UL→DL转换只是一种蜂窝内方法,而DL→UL转换方法保证了在当前蜂窝正在进行eNodeBUL接收时,来自于其他邻近蜂窝eNodeB的高功率下行链路传输不会产生干扰。采用TD-SCDMA方法,LTE TDD引入了一种特殊子帧(S),该子帧被分为三个部分,即下行链路导频时隙(Downlink Pilot Time Slot,Dw-PTS)、保护周期(GP)和上行链路导频时隙(Uplink Pilot TimeSlot,UpPTS)。特殊子帧取代了以前的第1标称子帧。在某种程度上,特殊子帧部分OFDM符号的持续时间是可调的,特殊时隙的精确配置将会影响系统性能。保护周期(GP)实现了DL→UL转换,且GP必须足够长,以包含同一载波或邻近载波以及硬件关闭时间上所有关键的下行链路干扰。因此,GP的正确设置取决于网络拓扑天线配置等因素。为了适应LTE帧总数,DwPTS、GP和UpPTS的总体持续时间通常为1ms。

可以将DwPTS看作是一种“标准”下行链路子帧,当将持续时间设置得足够长时,它用于传送控制信息和这些情形中的数据。根据传输块长度,通过重新设置传输块大小,可以实现高通用性。在这种方法中,特定净荷选择的有效编码速率和传输带宽是相同的。UpPTS主要用于传输来自于UE的探测参考信号(SRS),但LTETDD中引入了短RACH概念,这样该空间也可用于接入用途。表12-1给出了使用标准循环前缀时,特殊子帧中不同分量的灵活性。当GP为700μs时,支持的蜂窝覆盖范围可达100km。与诸多可能配置方案有关的详细信息(包括扩展循环前缀),读者可查阅参考文献[1]。当我们在12.5节中讨论LTE与TD-SCDMA的共存问题时,也给出了与特殊子帧配置有关的信息。

表12-1 特殊子帧分量持续时间的可能配置情况。使用标准循环前缀时,三个分量的总体持续时间为1ms[1]

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