【5G之道】第五章：物理传输资源

总体时频结构：
OFDM是LTE下行链路和上行链路传输方向上所采用的基本传输方案；
LTE下行链路和上行链路的OFDM子载波间距均为15kHz；
除15kHz的子载波间距外，LTE还定义了一个7.5kHz的子载波间距，其相应的OFDM符号时间长了一倍。7.5kHz子载波技术目前只在LTE部分规范中应用。

在时域内，LTE传输信息被组织在长度为10ms的（无线）帧内，每个无线帧被分为10个同样大小且长度为1ms的子帧，每个子帧由两个同样大小的时隙构成，长度为0.5ms，每个时隙由一些OFDM符号构成；

LTE规范定义的基本时间单位：Ts=1/(15000x2048)的倍数；
每个帧通过一个系统帧号（SFN）进行标识，SFN用于定义长度大于一个无线帧的不同传输周期，SFN的周期为1024，SFN在1024个帧或10.24s后自行重复；

15kHz的LTE子载波间距对应有用符号时长为Tu=2048Ts约66.7us，OFDM总符号时间 =Tcp+Tu（循环前缀长度+有用符号长度）。

一个资源元素，由一个OFDM符号期间的子载波构成，是最小的LTE物理资源。资源元素组成资源块，每个资源块包含频域内的12个连续子载波和时域内一个0.5ms时隙。每个资源块由常规循环前缀的7x12=84个和扩展循环前缀的6x12=72个资源要素构成。

尽管资源块在时隙上定义，LTE动态调度在时域上的基本单位是一个子帧（两个连续时隙）。

下行链路存在一个与载波中心频率重合的无用直流子载波，在上行链路没有定义无用直流子载波。

常规子帧和MBSFN：
LTE系统每个下行链路子帧可分为：几个OFDM顾好构成的控制区和子帧其余部分构成的数据区；控制区承载控制上行链路和下行链路数据传输所需的L1/L2信号。

MBSFN子帧最初用于MBSFN传输，后来作为中继功能的一部分，是一种通用工具（所有终端都可以接收MBSFN子帧的控制区）。

一个MBSFN子帧包括：长度为一或者两个OFDM符号的控制区（等同于一个子帧）和MBSFN区，保留控制区可以发送上行链路传输所需的控制信号。

天线端口：
下行多天线传输是LTE的关键技术；
定义：天线端口上一个符号传送的信道可由相同天线端口上另一符号的传输信道推导出来。

天线端口是一个抽象概念，不需要与特定物理天线相对应；可视为不同信道的加总在单一信道上传输，两个信号的传输来自相同的单一天线端口。

频域双工：
FDD操作，上行链路和下行链路承载在不同的载波频率，上行链路和下行链路传输可以同时出现在同一个小区。单小区可同时支持全双工和半双工FDD设备的混合。半双工设备不支持同时发送和接收。

半双工需要提供保护间隔，两种方式：
半双工类型A（上部）：创建一个保护时间使得设备跳过下行链路子帧中的最后OFDM符号的接收并立即处理上行链路子帧；
半双工类型B（下部）：其中整个子帧被用作接收和传输之间的保护。

时域双工：
TDD操作，只有一个单一的载波频率，上行链路和下行链路传输在时域上是以小区为单位分开的，每帧中一些子帧分配给上行链路传输一些分配给下行链路传输，特殊子帧是上下链路切换点（子帧1或者子帧6）；

子帧配置：子帧0和5总是分配给下行链路子帧2总是分配给上行链路，余下子帧（除特殊子帧）可以灵活的分配给上下链路传输。

保护间隔大小取决于：
1、要有足够大以便提供基站和设备的电路从下行链路切换到上行链路所需时间；
2、保护时间也应确保上行链路和下行链路传输不会在基站处产生干扰；
3、保护间隔的选择还要考虑基站之间的干扰。