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  • LTE下行同步技术研究

    2013-10-02 10:02:13
    LTE同步技术 供研究LTE下行同步技术的朋友参考。
  • LTE 下行链路同步仿真

    2010-11-11 21:02:34
    这是LTE Rel8下行链路同步仿真,包括PSS 和 SSS判定。 里边并没有信道信息,请进行相应修改
  • LTE 时偏纠正 下行同步

    千次阅读 2016-11-19 20:47:51
    LTE 时偏纠正 下行同步。  UE在刚开机时需要先与eNB建立下行同步。建立下行同步之后,UE通过接收eNB发送的各种广播信息等获取eNB的各种配置参数。...本博客主要介绍LTE下行同步的流程与时偏纠正的算法。

    LTE 时偏纠正 下行同步

      手机(UE)在刚开机时需要先与基站(eNB)建立下行同步。建立下行同步之后,UE通过接收eNB发送的各种广播信息等获取eNB的各种配置参数。如果UE有数据需要发送给eNB,则UE发起随机接入(RACH)过程与eNB建立上行同步。下面介绍LTE里面下行同步的主要步骤。

    1. 扫频

      UE开机后首先需要扫频,确定eNB的频段。
      
      一般来说,UE的内存中会记录一些历史小区信息。UE先尝试接入历史记录小区,这样可以节约小区搜索的时间。但是,如果UE无法与历史记录中的小区同步上,UE就需要扫频。
      
      LTE里面没有规定具体的扫频算法,算法可以由终端厂商自行设计。但大部分算法都是把UE的接收频点调节至各个频段,然后测试信号的RSSI(Received Signal Strength Indicator,接收信号强度指示)。如果信号的RSSI值大于阈值,则进入下面的步骤。
      
      LTE的band信息如下表所示。中国移动以band39为主,中国联通以band3为主,中国电信以band1为主。
      LTE band

    2. PSS

      FDD模式的 LTE的时频资源图如下图所示。推荐一个学习LTE的利器,http://dhagle.in/LTE 这个网站可以模拟各种LTE配置下对应的时频结构图。本图就来自该网站。其中紫色的是PSS(Primary Synchronization Signal,主同步信号)信号,紧挨着紫色前面的淡蓝色信号是SSS(Secondary Synchronization Signal,辅同步信号)信号。第0子帧上的深蓝色信号是PBCH(物理层广播信号)。其中,PSS信号和SSS信号都是由相关性很强的ZC序列在频域产生。
      
      此外,因为UE在刚开机时无法确定eNB使用的系统带宽,所以PSS,SSS和PBCH都只采用LTE带宽最中间的6个RB,对应LTE里面最小的带宽1.08M。所以无论UE采用何种带宽都能搜索到这些关键的系统信息,这样可以降低小区搜索实现的复杂度。
      
    LTE时频资源结构

      在时域上,对于采用 FDD 模式的帧结构,主同步信号将位于第 0 时隙和第 10时隙的最后一个 OFDM 符号上,每 5ms 发送一次主同步信号,前后两个 5ms 发送的主同步信号相同。
      
    利用PSS信号ZC序列的相关性,UE只需要一直用已知的ZC序列与接收到的信号做相关。当信号的相关值大于阈值时,信号可以进一步搜索SSS信号。因为PSS信号的发送周期为5ms,所以UE在正确同步上PSS信号后只是获得了5ms的定时同步,即现在UE还不能确定哪个5ms对应帧的开头,哪个5ms对应帧的结尾。

      有人可能不理解信号相关的原理。举一个简单的例子,原始信号s=0 1 0 0,接收到的信号s1 = 1 0 0 0, s2= 0 1 0 0,s3= 0 0 1 0,s4= 0 0 0 1。相关运算即信号对应位置上的值分别相乘后再求和。所以s1 s3 s4与信号s做相关的值都为0,只有s2与s做相关的值不为0。这就是检测PSS信号和SSS信号最基本的原理。

    3. SSS

      辅同步信号位于第 0 时隙和第 10 时隙倒数第二个 OFDM 符号上,紧邻主同步信号,也是每 5ms 发送一次。子帧 0 和子帧 5 产生同步序列的方式不同,因此前后两个 5ms 发送的辅同步序列不同,据此可以进行 10ms 的无线帧定时同步。
      
      采用检测PSS信号一样的相关方法对SSS信号做相关,检测到SSS信号后UE便确定了10ms的无线帧同步,即UE可以区分哪里是帧的开头,哪里是帧的结尾。同时也就知道了哪里对应0号子帧,从而UE可以确定PBCH信号在何时发送。

    4. PBCH

      UE成功同步上PSS、SSS信号后只是单纯的与eNB是时序上同步上了,但此时UE对eNB的各种配置一无所知。所以UE需要接送PBCH等信息来获取eNB的配置,从而使UE能正确的与eNB通信。
      
      PBCH更新周期为40ms,即相应的系统的信息40ms会更新一次。在此期间,每10ms发送一次信息,40ms内的信息完全一致。PBCH上携带的信息称为MIB(Master Information Block,系统主信息),即系统最主要的信息。MIB主要包含以下内容:系统带宽,PHICH配置,系统帧号。

      获得这些信息后,UE可以进一步接收eNB的其他系统信息。如果UE有数据需要发送给eNB,则UE需要发起随机接入过程(RACH)。本博客暂时不讨论随机接入的详细流程。

    5. 时偏纠正算法

      在UE与eNB通信的过程中,因为UE的移动等原因,UE与eNB可能会产生一定的时偏。OFDM符号会在每一个符号前添加循环前缀(CP)以防止时偏等因素,但时偏会随着时间而积累,所以UE必须持续的纠正与eNB的时偏。
    纠正LTE时偏主要有以下三种方法:

    1. 基于PSS、SSS信号的同步算法

      因为系统会一直发送PSS信号和SSS信号,所以UE可以时刻接收PSS信号和SSS信号以纠正与eNB的时偏。但PSS信号和SSS信号的周期都是5ms,在时偏剧烈变化的信道条件中,此算法无法迅速的调整时偏。

    2. 基于CP的同步算法

      每个OFDM符号都会在发送时添加一个循环前缀CP,CP的内容与信号尾部的内容一模一样。在20M带宽下,各个OFDM符号的CP长度如下图所示。
      
    基于CP的同步算法

      因为每个OFDM符号都可以用CP来估计UE的时偏。此算法的优点是周期短,能适应快速变化的信道条件,缺点是计算复杂度高。此外,此算法还能用来估计系统的频偏。

    3. 基于信号冲激响应的同步算法

      UE在对信号做信道估计后,获得信道冲激相应。实际的信号冲激响应如下图所示。下图是利用SDR LTE平台OAI在空口采集的实际信号冲激响应图。SDR LTE平台的介绍请查看微博 SDR LTE 平台介绍。通过观察信道冲激响应的峰值点对应的位置可以估计系统的时偏。如下图所示,信道冲激相应的峰值点在0点的右边,说明UE与eNB有一定的时偏。
      OAI信号冲激响应
      
      本算法的优点是可以直接利用信道估计的值来进行估算,计算量较小,但是算法的精度不高。

    6.总结

      本博客为自己对LTE下行同步以及时偏纠正的理解,语言比较浅显易懂,内容可能不是特别专业,如果内容有值得讨论的地方请指出。

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  • LTE下行同步、上行同步

    千次阅读 2018-12-07 19:59:46
    下行同步是UE与接收到的基站信号进行同步,同步的位置在UE。UE只需根据主辅同步、参考信号等,自行与收到的基站信号保持同步即可。 上行同步是UE发射的信号到达基站时与基站的上行定时进行同步,同步的位置在基站。...

    下行同步是UE与接收到的基站信号进行同步,同步的位置在UE。UE只需根据主辅同步、参考信号等,自行与收到的基站信号保持同步即可。


    上行同步是UE发射的信号到达基站时与基站的上行定时进行同步,同步的位置在基站。不同的UE离基站的远近不同,需要各个UE在不同的时刻发送信号才能使这些UE的信号到达基站时,都与基站的上行定时对齐。UE自己不知道离基站的距离,因此不能估计出需要提前发射信号的时间,所以需要通过随机接入过程由基站告诉UE其TA定时的调整值。

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  • LTE物理层下行链路同步技术的研究与实现,论文介绍了我国LTE的技术发展路线和体制,重点研究了LTE下行链路的接入、信道估计、同步设计、信号检测和交互协议,并对其进行了仿真测试
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  • 下行同步模块

    2019-04-19 20:01:45
    下行同步是小区搜索的第一步,用于LTE-A物理层下行同步模块中同步信号模块的生成和解析。
  • 针对LTE系统对载波频偏敏感的问题,提出了一种适用于LTE下行的残留频偏估计方法。该方法利用时域相邻的主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)的频域信道估计值的共轭相关运算来估计载波频率的残留偏差。理论分析表明...
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    http://www.mscbsc.com/askpro/response-322298.html

    根据 3GPP TS 36.211的定义,TDD-LTE 系统帧结构如图1 所示。一个10ms 帧被分为两个5ms 半帧,每个半帧由4 个数据子帧和1 个特殊子帧构成。每个子帧分为两个0.5ms时隙,每个时隙又可分为7 个OFDM 符号。特殊子帧则由总时长为1ms 的三个特殊时隙组成:下行导频时隙DwPTS,保护间隔GP,上行导频时隙UpPTS。三个特殊时隙的长度支持9 种配置选项。UpPTS 的长度为1~2 个符号;DwPTS 的长度为3~12 个符号;相应的GP 长度为1~10 个符号。TDD-LTE 上下行链路支持两种切换周期:5ms 和10ms。在5ms模式下,子帧#1 和子帧#6 均为特殊子帧,由所述三个特殊时隙组成。

    LTE 系统中的同步信道包括“主同步信号”和“辅同步信号”。主同步信号主要用于完成小区搜索的过程中快速地确定符号/帧的起始位置,即符号定时同步。

    主同步信号在帧中位于第1 和第6 子帧的第3 个OFDM 符号的资源粒子,参考图1 所示帧结构可知,即位于DwPTS 的第3 个OFDM 符号,其它OFDM 符号不传输信号。

    PSS(Primary Synchronization Signal)主同步信号频域上占系统带宽6个RB即72sc,指示一个物理小区组内的ID Physical-layer id:0,1,2(3个);SSS(Secondary Synchronization Signal)辅同步信号频域上占用6个RB即72sc,指示物理小区组号 Physical-layer cell-id group:0~167(168个);
    RS(Reference Signal)参考信号,就是常说的“导频”信号。下行参考信号有2个作用:1,下行信道质量测量;2,下行信道估计,用于UE端的相干检测和解调。下行参考信号是以RE为单位的,即一个参考信号占用一个RE(资源粒子)。这些参考信号可以分为两列:第1参考信号和第2参考信号。第一参考信号位于每个0.5MS时隙的第一个OFDM符号,第二参考信号位于每个时隙的倒数第三个OFDM符号。第一参考信号位于第一个OFDM符号有助于下行控制信号被尽早解调。在频域上,每6个子载波插入一个参考信号,这个数值是在信道估计性能和RS开销之间求取平衡的结果,既能在典型频率选择性衰落信道获得良好的信道估计性能,又能将RS控制在较低水平。RS的时域密度是每个时隙插入两行RS。

    转载于:https://www.cnblogs.com/mway/p/6587155.html

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  • 同步信号主要在小区搜索,下行,以及下行同步时用到。即手机通过解这两个信号实现小区搜索以及下行同步。 PSS/SSS 在帧结构中,时域/频域位置固定,因此可以得到时域/频域同步 PSS/SSS TDD/FDD系统中,时域位置...

    同步信号主要在小区搜索,下行,以及下行同步时用到。即手机通过解这两个信号实现小区搜索以及下行同步。

    PSS/SSS 在帧结构中,时域/频域位置固定,因此可以得到时域/频域同步

    PSS/SSS TDD/FDD系统中,时域位置不同,因此手机搜索时也可以判断是TDD还是FDD系统。

    物理小区扰码PCI,其实就是物理小区id,可以通过PSS/SSS得到PCI具体的值

    普通CP:一个时隙7个符号,扩展CP一个时隙6个符号, 通过时域位置,就可以区分到底是普通CP还是扩展CP。

    两个同步信号只在频域的最中心才有,CRS分布的更加多,因此可以更加精确的时间/频率同步。通过解调RS,可以得到下行的具体信道环境

    PBCH:读系统消息,一块在MIB(帧号/带宽等信息)中,另一块在SIB中,SIB通过PDSCH

    主同步有三种序列,到底哪种序列由PCI定,PCI需要在基站测配置,配好PCI以后,PSS序列就已经定好

    同样,SSS序列也随之确定。

    PCI共504种,从0-503(PSS-3 x SSS-168 = 504)

    PCI定义好后,PSS/SSS就定义好了。 同样手机得到PSS/SSS后,也就可以得出PCI的值。 

    先解主同步信号,后解从同步循环。这两个序列道济用哪一个,手机会通过相应的算法接出来。

    PCI可以解扰其它信道。 LTE中很多信道需要解扰,很多信道加扰与PCI相关,得到PCI才可解扰。有些信道在频域中的位置也与PCI有关。

    PCI必须先知道,才可以解其它信道。

    每一帧里面由两个地方放置同步信号的帧,前半帧里面由同步信号,后半帧里面也有同步信号。

    PSS在2号/7号时隙的第4个符号上面,SSS在1号时隙的最后一个符号上面。

    手机先去解PSS,PSS位置固定。手机通过匹配,就可以确定到底是3种序列中的哪一种。

    SSS:匹配168种的哪一种。

    PSS/SSS:位于频域最中心的6个RB。 

    LTE最小1.4M,1.4M=6RB.

    PSS/SSS频域位置,与带宽无关

    TDD/FDD: PSS/SSS在时域位置不同,因此可以区分PSS/SSS

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  • 下行同步基本过程

    千次阅读 2017-09-05 11:12:43
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  • LTE同步技术(一)

    2020-06-22 21:51:37
    作为系统同步的重要研究内容,LTE通信系统的小区搜索技术是指用户设备(UE)检测到一个理想小区,选择接入并与之取得时间和频率同步以及检测到小区标识号(ID)的过程。小区ID包括扇区ID(Sector ID,Sector ...
  • LTE_物理下行信道精讲

    2013-11-22 09:44:15
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    千次阅读 2016-11-17 20:55:42
    在文章《LTE-TDD HARQ(1)-上行HARQ时序》里已经详细介绍了上行HARQ的时序,包括MSG3/DCI0与PUSCH的时序关系、PUSCH与ACK/NACK的时序关系,以及NACK与重传PUSCH的同步时序关系,本篇继续介绍下行HARQ的时序关系。...
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空空如也

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