一、 上行物理信道處理流程

LTE 的上行傳輸是基于SC-FDMA 的，LTE 定義了3 個(gè)上行物理信道，即物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH）、物理上行控制信道（Physical Uplink Control Channel，PUCCH）、物理隨即接入信道（Physical Random Access Channel，PRACH）。下面將對(duì)上行時(shí)隙物理資源粒子、上行物理信道基本處理過(guò)程流程及各個(gè)信道具體處理流程作詳細(xì)描述。

1.
上行時(shí)隙結(jié)構(gòu)和物理資源定義

（1）資源柵格

上行傳輸使用的最小資源單位叫做資源粒子（Resource Element，RE），在RE 之上，還定義了資源塊（Resource Block，RB），一個(gè)RB 包含若干個(gè)RE。在時(shí)域上最小資源粒度為一個(gè)SC-FDMA 符號(hào)，在頻域上最小粒度為子載波。子載波數(shù)與帶寬有關(guān)，帶寬越大，包含的子載波越多。上行的子載波間隔 Δf 只有一種，15kHz。上行資源柵格圖如圖1 所示。

圖1 上行資源柵格

（2）資源粒子

資源柵格中的最小單元為資源粒子(RE)，它由時(shí)域SC-FDMA 符號(hào)和頻域子載波

唯一確定。

（3）資源塊

一個(gè)資源塊RB 由Nsymb 個(gè)在時(shí)域上連續(xù)的SC-FDMA 符號(hào)以及Nsc 個(gè)在頻域上連續(xù)的子載波構(gòu)成。

2. 上行物理信道基本處理流程

上行物理信道基本處理流程如圖2 所示：

1）加擾：對(duì)將要在物理信道上傳輸?shù)拇a字中的編碼比特進(jìn)行加擾。

2）調(diào)制：對(duì)加擾后的比特進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生復(fù)值調(diào)制符號(hào)。

圖2 上行物理信道基本處理流程

3）層映射：將復(fù)值調(diào)制符號(hào)映射到一個(gè)或者多個(gè)傳輸層。

4）預(yù)編碼：對(duì)將要在各個(gè)天線端口上發(fā)送的每個(gè)傳輸層上的復(fù)數(shù)值調(diào)制符號(hào)進(jìn)行

預(yù)編碼。

5）映射到資源元素：把每個(gè)天線端口的復(fù)值調(diào)制符號(hào)映射到資源元素上。

6）生成SC-FDMA 信號(hào)：為每個(gè)天線端口生成復(fù)值時(shí)域的SC-FDMA 符號(hào)。

3. PUSCH 處理流程

PUSCH 處理流程如圖3所示：

圖3 PUSCH 處理流程

各操作具體步驟如下：

（1）加擾

為了使傳輸?shù)谋忍仉S機(jī)化，提高傳輸性能，需要對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行比特級(jí)的加擾。具體的方法是采用一個(gè)偽隨機(jī)序列與需要傳輸?shù)谋忍匦蛄羞M(jìn)行模2 加，從而達(dá)到使傳輸?shù)谋忍仉S機(jī)化得目的。對(duì)于ACK/NACK 和RI（Rank Indication）這種比特?cái)?shù)較少的信源來(lái)說(shuō)，加擾的目的是為了保證調(diào)制時(shí)具有最大的歐式距離，以獲得更好的解調(diào)性能。

（2）調(diào)制

加擾后的比特塊將被調(diào)制成復(fù)值符號(hào)塊。PUSCH 可用的調(diào)制方式包括QPSK、16QAM、64QAM。

（3）變換預(yù)編碼

為了獲得單載波特性，將復(fù)值符號(hào)塊進(jìn)行分組，每組對(duì)應(yīng)一個(gè)SC-FDMA 符號(hào)。變換預(yù)編碼按照如下公式進(jìn)行：

預(yù)編碼后形成復(fù)值調(diào)制符號(hào)塊Z(0),..., Z(Msymb−
1)
，此過(guò)程實(shí)際上就是在OFDM調(diào)制之前在每個(gè)組內(nèi)進(jìn)行一個(gè)離散傅里葉變換（DFT），以達(dá)到上行單載波目的。

（4）RE 映射

復(fù)值調(diào)制符號(hào)塊Z(0),..., Z(Msymb−
1)

將被乘以幅放大因子βPUSCH 以調(diào)整發(fā)送功率PPUSCH ，然后從z(0) 開始映射至分配給PUSCH 傳輸?shù)奈锢碣Y源塊中進(jìn)行傳輸。映射的順序是按先頻域后時(shí)域的規(guī)則來(lái)進(jìn)行的，即從子幀的第一個(gè)時(shí)隙開始，先是k 的增加，然后是l 的增加。

（5）生成SC-FDMA 信號(hào)：為每個(gè)天線端口生成復(fù)值時(shí)域的SC-FDMA 符號(hào)。

4. PUCCH 處理流程

PUCCH 用于承載上行控制信息。PUCCH 永遠(yuǎn)不會(huì)與PUSCH 同時(shí)傳輸，用戶在沒(méi)有PUSCH 傳輸?shù)纳闲凶訋�中，利用PUCCH 傳輸與該用戶下行數(shù)據(jù)相關(guān)的上行控制信息（UCI）。這些信息包括ACK/NACK、CQI/PMI/RI 以及SR。