LTE 系列：无线帧结构

LTE 无线帧结构详解

无线帧结构

物理层定义了无线帧的结构，LTE 支持两种帧结构：

• Type 1 ，用于 FDD
• Type 2，用于 TDD

1 个无线帧的长度为 10ms，分为 10 个长度等于 1ms 的子帧。

LTE 空中接口物理资源分配的最小时间单位是 1 个传输时间间隔（Transmission Time Interval，TTI），1 个 TTI 的长度是 1 个子帧，即 1ms。

在 Type 1 FDD 帧结构中，1 个 10ms 的无线帧分为 10 个长度为 1ms 的子帧（Subframe），每个子帧由两个长度为 0.5ms 的时隙（Slot）组成。

在 Type 2 TDD 帧结构中，1 个 10ms 的无线帧分为两个长度为 5ms 的半帧（Half Frame），每个半帧由 5 个长度为 1ms 的子帧组成，其中包括 4 个普通子帧和 1 个特殊子帧。普通子帧由两个 0.5ms 的时隙组成，而特殊子帧由 3 个特殊时隙（UpPTS、GP 和 DwPTS）组成。

• GP（Guard Period）是 TDD 上下行转换的保护间隔。 TDD 双工方式的系统中，由于信号的传输时延和设备收发的转换时延，为了避免上下行信号之间的干扰，需要在上下行转换的时候设置一定的保护时间间隔。

  • 设备收发的转换时延：指的是终端／基站在发送／接收状态间转换的设备时延，典型值在 10 ～ 20μs 之间
  • 信号的传输时延：主要与小区的覆盖半径相关，需要根据系统规划进行相应的设置。在 Release 8 版本的系统设计中，支持 GP 长度在 71 ～ 714μs 范围之内的不同设置，相对应的最大小区半径为 7 ～ 100km

• DwPTS（Downlink Pilot Time Slot）用于下行信号的发送，根据不同的配置，DwPTS 的长度可以是 3 ～ 12 个 OFDM 符号。LTE TDD 系统的主同步信号位于它的第 3 个符号，DwPTS 中的其他资源用作正常的下行控制信道和下行共享信道的发送。

• UpPTS（Uplink Pilot Time Slot）用于上行信号的发送，它的长度可以配置为 1 ～ 2 个 OFDM 符号，UpPTS 可以用于承载物理随机接入信道（PRACH Format 4）和 Sounding 导频信号。

Type 2 TDD 帧结构支持 7 种不同的上下行时间比例分配（即配置 0 ～ 6），可以根据系统业务量的特性进行设置。

这 7 种配置包括 3 种 5ms 周期和 4 种 10ms 周期的情况:

• 5ms 周期的配置中，每个长度为 5ms 半帧包含 1 个下行到上行的转换时间间隔 GP
• 10ms 周期的配置中，每个长度为 10ms 的无线帧包含 1 个或者 2 个下行到上行的转换时间间隔 GP

在系统广播消息 SIB1 中使用 3 个比特指示 TDD 上下行时间比例的配置信息。

另见

LTE 系列：下行链路帧结构

LTE 系列：上行链路帧结构

参考

• [1] LTE-Advanced 关键技术详解