LTE Frame and Subframe Structure

 

为了使3 g LTE系统可以保持同步,能够管理需要进行基站或eNodeB和用户设备之间的不同类型的信息,3 g LTE系统定义了LTE框架和子帧结构为E-UTRA or Evolved UMTS Terrestrial Radio访问,即为3 g LTE空中接口。

LTE的帧结构在时分双工（Time Division Duplex, TDD）和频分双工（Frequency Division Duplex, FDD）模式之间存在差异，对传输数据的分离有不同的要求。

在TDD系统中，发送和接收路径在不同的时间点使用相同的载波频率，比如“t1”和“t2”。在FDD系统中，不同的载波频率如‘Fc1’和‘Fc2’被发送和接收路径使用，同时说‘t1’。

如图所示，在LTE FDD模式下，‘f1’和‘f2’是分别为上行和下行两个方向分配的一对载波频率。下行是指从LTE eNodeB到UEs传输，上行是指从UEs到eNodeB传输。

 

 

 

 

如图所示，在LTE TDD模式下，上行和下行方向都分配了相同的载频‘f1’。上行链路和下行链路在不同的时隙使用这个频率来映射它们的信息数据。

 

 

 

 

LTE帧结构有两种:

• Type 1: used for the LTE FDD mode systems.
• Type 2: used for the LTE TDD systems.

Type 1 LTE Frame Structure

LTE帧整体长度为10毫秒。然后，它被划分为总共20个单独的槽。LTE子帧由两个插槽组成，换句话说，在一帧中有10个LTE子帧。

Type 1 LTE Frame Structure（FDD）

Type 2 LTE Frame Structure

LTE TDD上使用的type 2帧的帧结构有所不同。10毫秒的帧包括两个半帧，每个半帧5毫秒长。LTE半帧进一步分成5个子帧，每帧1毫秒。

Type 2 LTE Frame Structure (shown for 5ms switch point periodicity).(TDD)

这些子帧可以分为特殊子帧的标准子帧。特殊的子帧由三个字段组成;

• DwPTS - Downlink Pilot Time Slot
• GP - Guard Period
• UpPTS - Uplink Pilot Time Stot.

这三个字段也被用于TD-SCDMA中，并被移植到LTE TDD (TD-LTE)中，从而帮助了TD-SCDMA的升级路径。字段的长度可以单独配置，但是三个字段的总长度必须为1ms。

LTE TDD / TD-LTE subframe allocations

使用LTE TDD的一个优点是，它可以动态地改变上行和下行链路的平衡和特性，以满足负载条件。为了以有序的方式实现这一点，在LTE标准中设置了许多标准配置。

总共设置了7个上行/下行链路配置，这些配置使用5毫秒或10毫秒的开关周期。在5ms开关点周期性的情况下，两个半帧中都存在一个特殊的子帧。在10 ms周期性的情况下，特殊的子帧只存在于前半帧中。从下表可以看出，0和5的子帧以及DwPTS总是预留给下行链路。也可以看出，上行传输总是保留uppt和紧接特殊子帧之后的子帧。

 

 

 

 

Uplink / Downlink subframe configurations for LTE TDD (TD-LTE)
Where:
D is a subframe for downlink transmission
S is a “special” subframe used for a guard time
U is a subframe for uplink transmission