LTE学习笔记4之物理层信道与信号
1、物理下行共享信道PDSCH：用于承载Unicast（单播）数据信息。
没有专用导频时，按照PBCH同样的端口映射：Port组合{0}，{0,1}，{0,1，2,3}
发射专用导频时，按照port5映射
PDSCH资源分配优先级最低，只能占用其他信道/信号不用的RB。
2、物理多播信道PMCH：用于承载Multicast（多播）数据信息。
对于混合载波（PMCH+PDSCH）时，PMCH在MBSFN子帧（前1或2个符号可以用于Unicast，其他符号用于Multicast业务）传输
UE需要先收听PCFICH信道，PCFICH信道用于描述PDCCH控制信息放置位置和数目，然后UE去接收PDCCH的信息，进而接收PDSCH的信息。
PMCH不能在子帧0和子帧5中传输。
3、下行物理信道：
一个基站存在504个物理层小区ID，分为168组，每组3个
1、子载波间隔15kHz，在0-3天线端口上传输；
2、MBSFN参考信号：在天线端口4上传输；
3、单天线端口的PDSCH传输，在天线端口5。
（1）同步信号序列：
主同步信号序列使用Zadoff-Chu序列；
共有3个PSS序列，每个对应一个小区ID
辅同步信号使用的序列由两个长度为31 的二进制序列通过交织级联产生，并且使用由主同步信号序列决定的加扰序列进行加扰，长度为31的二进制序列以及加扰序列都由m序列产生；
共有168组SSS序列，与小区ID序号一一对应
（2）小区专用参考信号
a、MBSFN参考信号
4、上行物理信道
为RE的集合，用于承载高层的信息，学习这一部分我们要结合下行的来学习，但要清楚一点的是：上下行调制方式是不同的，分别为单载波和多载波。
上行信道的复用比下行信道的复用要复杂的多，下行利用时频域的复用结构，很容易把控制信道和数字信道复用在一起。
（1）上行物理共享信道PUSCH
用于承载上行业务数据；
上行资源只能选择连续的PRB，并且PRB个数满足2,3,5的倍数；
在RE映射时，PUSCH映射到子帧中的数据区域上；
PUSCH的基带信号产生的流程：
没有层映射，因为是单天线传输。
在LTE中共有3种上行物理控制信息，即“调度请求”，“ACK/NACK”和“CQI（信道质量指示）反馈“，其中”ACK/NACK“和”CQI反馈“可在PUCCH上传输，也可以与数据复用在PUSCH上传输。
Format1在系统L3信令配置给Schedule Request的资源上传输；
Format 1a/1b在与下行PDCCH CCE相对应的PUCCH ACK/NACK资源上传输；
当SR和上行ACK/NACK需要同时传输时，在L3信令配置给SR的资源上传输上行ACK/NACK。
上行ACK信道位置与下行VRB之间存在固定的对应关系，具体来说，即相应的PDCCH的最小CCE Index可以推导出其上行ACK/NACK信道的位置信息（RB位置+Cyclic Shift+Othogonal Cover）。
PUCCH格式：
| PUCCH格式 |
用途 |
调制方式 |
比特数 |
| 1 |
SR |
N/A |
N/A |
| 1a |
ACK/NACK |
BPSK |
1 |
| 1b |
ACK/NACK |
QPSK |
2 |
| 2 |
CQI |
QPSK |
20 |
| 2a |
CQI+ACK/NACK |
QPSK+BPSK |
21 |
| 2b |
CQI+ACK/NACK |
QPSK+QPSK |
22 |
PUCCH在频域的两边发送
PUCCH在两个时隙会调频，做了干扰离散
包含周期性和非周期性的CQI/PMI/RI上报；
可以使用PUCCH或者PUSCH进行上报消息的传输，其中PUCCH仅支持周期性的上报，PUSCH仅支持非周期性的上报
确认消息先有ZC码加扰，加扰的ZC码和参考信号加扰的ZC码是一样的
再用扩频码扩频
中间红色的是PUCCH相关的信道估计RS
CQI不扩频的原因是不需要复用
SRI可以和ACK/NACK公用一个时频资源
因为上行DFT-SOFDMA单载波的特性，因此一个终端在同一时刻不能同时传输PUSCH和PUCCH。
当有数据PUSCH传输时，如果有控制信令需要传输，那么该控制信令将在PUSCH上与数据复用传输。
根据不同优先级的内容复用到时频资源上。
确认消息优先级最高，调度信息第二，业务和CQI最低。
优先级最低的先覆盖，如果同时有优先级高的内容要传，可以占用优先级低的时频资源来发送
对不同信道RS的位置是不同的。
SRS在不同频点以跳频的方式发送，如果全频段都发射，那功率会很高。
PRACH在频域上占用6个RB。
在FDD情况下，每个Subframe中最多传送一个PRACH，即没有频分。PRACH的时间密度、频率位置、可用序列等以系统信息的形式在系统内广播。
决定PRACH信道格式支持的覆盖半径的因素
1）Preamble长度，Preamble长度越长，覆盖性能越好
2）GT长度，GT长度越长，覆盖性能越好
几种格式支持的覆盖半径分别为15km，30km，100km
Format 0 15km
Format 1 30-100km（50-70km）中等覆盖
Format 2 30km 中等覆盖，并且功率受限（穿透损耗更严重）
Format 3 100km
Format 4 支持1km左右的场景
由于Format4PRACH在UpPTS上传，UpPTS时间单位里就有可能传两类东西：PRACH和SRS。为了让这个东西在频域上不冲突，PRACH的发送格式是在平移台上跳变的。
序列产生
Preamble使用Zadoff-Chu序列产生
序列长度
Preamble format 0-3:839
Preamble format 4:139
频域结构
一个PRACH占用6个RB
Preamble信号采用的子载波间隔与上行其他SC-FDMA符号不同
Preamble format 0-3:1250Hz
Peamble format 4:7500Hz
时域上长度为一个OFDM符号（子载波间隔与数据不同），序列映射在频域
PRACH资源映射
TDD：一个上行子帧（包括UpPTS）中可以同时存在多个PRACH信道；当存在多个上行PRACH信道时，优先考虑占用不同的子帧，如果时间上分配不开，再考虑一个子帧中支持多个PRACH信道；不同小区的PRACH信道在时域尽量错开；对于Format 0-3，Preamble与PUCCH相邻，对于多于一个PRACH时，分别与频带两侧的PUCCH相邻；
对于Format 4，Preamble放置在频带边缘，并且根据系统帧号变换是高频的一侧，还是低频的一侧。
ZC序列由64个。
手机在发数据前要发Preamble。