技术标签: 通信-4G/5G/6G基础 4G 帧结构 LTE
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帧就是结构化管理和组织串行数据流的方式称为帧。
对于帧结构化的定义,称为帧结构。
帧结构有两大类:
(1)按照空间来组织二进制数据
这种方式,一次数据传输的比特数是确定的,而时间是不确定的,数据传输的时间取决于带传输的比特数。
互联网数据通信就是按照这种方式来组织“帧"结构的。
(2)按照时间来组织二进制数据
这种方式,一次数据传输的时间是确定的,而传输的比特数是不确定的,数据传输的比特数只要填满传输的时间就必须停下来。
这种方式是严格的调度的。
移动通信的空口物理层就是按照这种方式来组织“帧"结构的,在LTE中,称为10ms的帧结构。
上图是熟悉的以太网的帧结构。以太网帧结构的特点:
双工模式是接收方向(上行)和发送方向(下行)共享无线资源。上行和下行,接收与发送是站在基站的角度来定义的,而不是手机。
LTE支持两种双工模式:TDD和FDD,于是LTE定义了两种帧结构:TDD帧结构和FDD帧结构。
FDD:是指使用不同的频率来区分上行与下行,上行与下行,在时间上是可以重叠的。因此,无线帧的结构不需要包含上行与下行的时间信息。
TDD: 是指使用相同的频率来发送和接收,并使用时间来区分上行和下行。上行与下行,在时间上是不能重叠。因此,无线帧的结构需要包含上行与下行的时间信息。
这就决定了LTE FDD和TDD具有不同的物理层的帧结构。
LTE的帧结构与LTE的双工模式密切相关,分为:
(1)FDD帧结构: 无线帧结构1
(2) TDD帧结构:无线帧结构2
由于FDD和TDD上行与下行是独立的,因此,该帧结构适用于上行和下行。
上行:10ms内的每个1s子帧都传递上行数据。
下行:10ms内的每个1s子帧都传递下行数据。
FDD的帧结构比较简单,而TDD的帧结构,相对于FDD就复杂很多。
TDD是上下行分时复用相同的载波频率,为了能够及时的响应上行或下行通信,某一次的10ms帧并不是全部用于上行,也不是全部用于下行。而是分时复用与上行或下行。
除了特殊子帧S帧外,其他子帧,是不能再切分为上行或下行的,1ms子帧是上行或下行复用的最小时间单位。
到底10ms帧内,哪些1ms子帧用于上行数据,哪些1ms子帧用于下行数据,哪些1ms子帧为特殊子帧,对于LTE TDD而言,是可以配置的,这个配置称为上下行配比。
LTE预定义了几种配比,每一种配比称为配置格式Format,如下图所示:
每一种配置格式:
特殊子帧内部的14个符号,哪些用于上行,哪些用于下行呢?
这就涉及到特殊子帧的构成与配置
(1)特殊子帧(1ms)的构成
与普通子帧相同的是:传输时间都是1ms。
与普通的上行或下行子帧不同的是:1ms中占用的OFDM符号的个数不是唯一14个符号,分为两种情形
扩展CP传输的时间的目的是增加或扩大小区的覆盖范围。
(2)特殊子帧(1ms)的配置
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