LTE下行采用的是正交频分复用接入(OFDMA),OFDMA原理我们基本讲过了。更具体地冲,LTE支持多种系统带宽,包括1.4 MHz、5 MHz、10 MHz、20 MHz等。不管是哪种带宽,OFDM系统参数是一样的,不同系统带宽的差别在于子载波的个数:一个OFDM符号的时间长度为66.7 μs,子载波间隔15 kHz(先不考虑MBSFN等特殊场景应用),大家可以验证一下一个符号长度和子载波间隔是否为倒数关系。循环前缀(Cyclic Prefix,CP)有长CP和短CP之分,长CP长度为16.67 μs,短CP长度为4.7 μs。如何配置CP的长度主要根据实际布网环境的时延扩展大小来确定。
LTE中在时间上的资源粒度为1 ms,1 ms的时间里根据是采用长CP还是短CP配置包含12个或14个OFDM符号;在频率上的资源分配粒度为连续180 kHz,即连续12个子载波。一个1 ms里所有系统带宽(子载波)资源构成一个子帧(Subframe),10个子帧构成一个无线帧(Radio Frame)。把一个子帧画出来,可以看到一个子帧从时间上看可以划分成14份(以短CP为例),从频率上看可以划分成很多个子载波,具体个数由带宽确定,假设512个吧。那么从时频联合起来看,一个子帧由14×512个小方格组成,每个小方格对应某个OFDM符号的某个子载波。每个子帧对应的所有小方格就是系统可用的所有时频资源。以一个20 M带宽系统为例,因为一般需要预留整个带宽的10%左右作为保护带,那么20 M系统实际只有18 M可使用,即1200个子载波,可以划分成连续100组12个子载波。LTE协议里还把一个子帧分成两个时隙(Slot):时隙0和时隙1,每个时隙各0.5 ms,且每个0.5 ms里连续12个子载波对应的时频资源被称为一个物理资源块(Physical Resource Block,PRB)。在给不同用户的分配资源时,总是以两个时隙里一对PRB为粒度,即总是时隙0里一个PRB加上时隙1里一个PRB。(www.daowen.com)
下行每个子帧都能复用多个用户,就是把一个子帧里不同PRB对分配给不同用户,即承载不同用户的数据,然后通过OFDM调制一起发送出去。不同用户把整个子帧的信号接收下来后,通过采样和DFT操作后,仅取出摆放每个用户各自数据的那些PRB对上的数据,然后再处理即可。
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