LTE帧结构之帧结构

发布网友发布时间：2024-09-09 15:41

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热心网友时间：2024-11-02 06:50

采样定理，信息论中的基本结论，指出当信号带宽低于采样频率的两倍时，可以完全重建原信号。该原理对信号转换为数值序列至关重要。混叠现象在频率分量高于奈奎斯特频率时出现，混叠严重程度取决于这些分量的相对强度。信号采样频率需至少为信号中最大频率分量的两倍，以避免混叠，确保无损回复。

LTE系统中，时间单位是采样周期Ts，固定为32.55ns。每个无线帧长度为10ms，由20个时隙组成，每个时隙长度0.5ms。每个子帧包含两个连续时隙，无线帧包含10个子帧。FDD模式下，每个无线帧的10个子帧可以传输上下行数据，分别在不同频域中进行。在全双工模式下，UE可在同一子帧内同时发送和接收数据；而在半双工模式下，UE不能同时进行双向通信。

每个时隙由一定数量的OFDM符号组成，包括循环前缀（CP）。正常CP下，每个时隙包含7个符号，第1个符号的CP长度为5.21μs，其余为4.69μs。扩展CP下，每个符号的CP长度均为16.67μs，适合于远距离覆盖场景。CP的主要作用是与其他多径分量信息关联，实现完整信息获取，并帮助实现时间预估计和频率同步。循环前缀在确保抗多径保护能力的同时，也需在效率与保护能力之间寻求平衡。

以直角等腰三角形为例，直角边长度表示多径路径距离，斜边距离表示信号传播距离，多径差等于两直角边之和减去斜边。多径时延与覆盖距离成正比，因此，随着覆盖距离的增大，需要设置更大的循环前缀以提供抗多径保护能力。正常CP适用于市区、郊区、农村及5km内山区环境，而扩展CP适用于覆盖距离超过10km的山区、海面及沙漠等环境。