LTE基础技术及协议帧结构
基于R9协议了解LTE采用的技术及工作的基本方式。
一、基础知识
1、OFDM：正交频分复用
正交频分复用属于MCM(多载波调制)的一种特殊形式，带宽有效性较高。处理过程中，需要将输入的比特流进行串并转换，然后调制到不同的子并行载波上，这些资载波之间的间隔为符号周期的倒数。OFDM对频率偏移和相位噪声敏感，对于频率比较敏感可以通过导频估计。
OFDM是一个并行同步调制方案，因此它的同步更为复杂，其优势是由于延长了符号的持续时间，从而较好地对抗脉冲噪声和时延扩展，确定是其对信道的非线性性更加敏感，比单载波的频分复用有更高的峰均比，所以对功率放大器的线性性具有更高的要求，或者需要特殊的处理措施。
基带信号各个子载波均为1/T的整数倍，如此各个子载波在时域上是正交的，周期T内的相关性为零。在LTE系统中频率间隔15kHz，，对应的每个symbol的时间66.67us。而为了信号间的干扰，保持各个子载波经过信道滤波后的正交性，在发送数据的前面可以加上一定时间的前缀，循环前缀的时间长度需要大于或等于信道冲击响应的时间，协议中的CP(cyclic prefix)。
2、SC-FDMA
由于OFDM系统中，当多个子载波的相位一致时瞬时的功率就会远大于信号的平均功率，因此PAPR相对较大，所以上行采用了SC-FDMA的工作模式。
3、MIMO/天线阵列/智能天线
分集及空间复用作用，发送分集和接收分集，空间复用技术用力提高信道容量；
智能天线：可以得到UE的方向位置(AOA/DOA)波束赋形，利用天线阵列中每个阵元的幅度相位不同的加权系数产生具有指向性的波束；
天线方向性：全向天线与定向天线，天线具有方向性，全向天线即天线方向图为圆的天线，可以接收或发送各个方向的信号，而与此不同定向天线只能接收/发送一些方向信号。
二、帧结构
1、基础时间及LTE的模式
Ts = 1/(15000*2048)s,其他的符号时间长度基本基于Ts为单位进行定义；
LTE定义的模式有FDD、TDD、H-FDD模式，亦即：全双工FDD，半双工TDD，半双工FDD模式；半双工的FDD
2、帧格式
排除sidelink的模式，协议将FDD/TDD-LTE分成了两种帧格式，而TDD-LTE又有5ms切换/10ms切换两种类型；
frame：10ms，1frame = 10ms = 307200Ts = 20slots = 2half-frames = 10 subframes
half-frame： 5ms = 10slots = 5 subframes
subframe: 1subframe = 2slots = 30720Ts
slot： 1slot = 0.5ms = 15360Ts;
而在TDD-LTE的frame type2中，按照subframe类型存在：D（downlink）、U（uplink）、S（special）三种
S：special frame 包含 DwPTS + GP + UpPTS [ Downlink Pilot Time Slot + Guard Period + Up...]
注：DwPTS可以有PSS和数据，由于S在10ms模式在subframe1，而在5ms模式在subframe1/6中，同时PSS TDD模式在subframe1/6中；
3、关于资源使用
在通信系统中，往往需要关注如何有效利用好频谱和功率资源以达到更好的服务的质量，这里主要看看频率资源是如何分配的。
在LTE使用的OFDM系统，子载波的间隔为15kHz，符号长度66.67us,也存在MBMS子载波也可7.5kHz。
PRB：physical resouce block,每个block含有12个15k子载波；资源分配的个数按照PRB的个数计算，模式：6 15 25 50 75 100，对应带宽：1.4 3 5 10 15 20，而载波个数占用N-prb*12+1，如6，需要73子载波，占用73*12kHz带宽，其他为保护间隔。
当对PRB映射时，可分为集中式和分布式两种；集中式：分配的频率资源为连续的，而分布式：分配的频率资源是非连续的，对于集中式好处是资源的利用，而对于分布式的好处为频率分集的性能提升。
4、关于时间前缀CP
LTE中CP(cyclic prefix)分为正常CP和扩展CP两类：
--对于正常CP，每个slot的symbol数目为7个，而第一个symbol的前缀长度为160Ts，其余Symbol的前缀为144Ts；
--对于扩展CP，每个slot的symbol数目为6个，前缀长度512Ts，在这种情况下剩余的时间刚好为每个符号的时间长度2048Ts/66.67us；
--7.5kHz的扩展前缀的长度为1024Ts，symbol数目为3个；