幀結構
LTE支持的兩種無線幀
類型1：應用於FDD
類型2：應用於TDD
FDD類型無線幀結構
FDD類型無線幀長為10ms，如上圖所示。每幀分為10個相同大小的子幀，每個子幀又分為兩個相同大小的時隙，即每個FDD無線幀幀含有20個相同大小的時隙，每個時隙為0.5ms。普通CP配置下，一個時隙包含7個連續的OFDM符號（Symbol）。
TDD類型無線幀結構
在TDD幀結構中，一個長度為10ms的無線幀由2個長度為5ms的半幀構成，每個半幀由5個長度為1ms的子幀構成，其中包括4個普通子幀和1個特殊子幀。普通子幀由兩個0.5ms的時隙組成，而特殊子幀由3個特殊時隙（DwPTS、GP和UpPTS）組成。
【注意】
- 子幀0和子幀5只能用於下行傳輸
- 5ms切換周期配置時子幀1和子幀6用作特殊子幀
- 10ms切換周期配置時子幀1用作特殊子幀
- UpPTS之后的第一個常規子幀只能用於上行傳輸
作為TDD系統的一個特點，時間資源在上下行方向上進行分配，TDD幀結構支持7種不同的上下行時間比例分配（配置0~6），可以根據系統業務量的特性進行配置，支持非對稱業務。這7種配置中包括4種5ms周期和3種10ms周期。
“D”代表此子幀用於下行傳輸，“U”代表此子幀用於上行傳輸，“S”是由DwPTS、GP 和UpPTS組成的特殊子幀。
特殊子幀中DwPTS和UpPTS的長度是可配置的，滿足DwPTS、GP和UpPTS總長度為1ms。
對於5ms的上下行切換周期，子幀0、5、DwPTS一定走下行。對於10ms上下行切換周期，每個半幀都有DwPTS，只在第1個半幀內有GP和UpPTS，第2個半幀的DwPTS長度為1ms。UpPTS和子幀2用作上行，子幀7和9用作下行。
物理資源
基本時間單位
注：基本時間單位的來源，請參考問題集錦（1）中的問題1的相關解釋
天線端口
- LTE使用天線端口來區分空間上的資源。天線端口的定義是從接收機的角度來定義的，即如果接收機需要區分資源在空間上的差別，就需要定義多個天線端口。天線端口與實際的物理天線端口沒有一一對應的關系。
- 由於目前LTE上行僅支持單射頻鏈路的傳輸，不需要區分空間上的資源，所以上行還沒有引入天線端口的概念。
- 目前LTE下行定義了三類天線端口，分別對應於天線端口序號0~5。
小區專用參考信號傳輸天線端口：天線端口0~3
MBSFN參考信號傳輸天線端口：天線端口4
終端專用參考信號傳輸天線端口：天線端口5
資源單元 (RE，Resource Element)
對於每一個天線端口，一個OFDM或者SC-FDMA符號上的一個子載波對應的一個單元叫做資源單元；
資源粒子組 (REG，Resource Element Group)
REG=4RE
資源塊 (RB，Resource Block)
一個時隙中，頻域上連續的寬度為180kHz的物理資源稱為一個資源塊；
LTE系統最常見的調度單位，上下行業務信道都以RB為單位進行調度。RB = 84RE
資源柵格 (Resource Grid)
一個時隙中傳輸的信號所占用的所有資源單元構成一個資源柵格，它包含整數個PRB，也可以用包含的子載波個數和OFDM或者SC-FDMA符號個數來表示。
信道
空中接口（Uu口）
空中接口是指終端與接入網之間的接口，簡稱Uu口，通常也稱為無線接口。在LTE中，空中接口是終端UE和eNodeB之間的接口。
空中接口協議主要是用來建立、重配置和釋放各種無線承載業務的。空中接口是一個完全開放的接口，只要遵守接口規范，不同制造商生產的設備就能夠互相通信。
空中接口協議棧主要分為三層兩面，三層是指物理層、數據鏈路層、網絡層，兩面是指控制平面和用戶平面。從用戶平面看，主要包括物理層、MAC層、RLC層、PDCP層；從控制平面看，除了以上幾層外，還包括RRC層，NAS層。RRC協議實體位於UE和ENB網絡實體內，主要負責對接入層的控制和管理。NAS控制協議位於UE和移動管理實體MME內，主要負責對非接入層的控制和管理。空中接口協議棧具體結構如下圖所示。
空中接口用戶面協議棧結構 空中接口控制面協議棧結構
信道定義及其功能
信道可以認為是不同協議層之間的業務接入點（SAP），是下一層向它的上層提供的服務。
LTE沿用了UMTS里面的三種信道：邏輯信道、傳輸信道與物理信道。
從協議棧的角度來看，物理信道是物理層的，傳輸信道是物理層和MAC層之間的，邏輯信道是MAC層和RLC層之間的。
- 邏輯信道：傳輸什么內容，比如廣播信道（BCCH），即用來傳廣播消息的；
- 傳輸信道：怎樣傳，比如說下行共享信道DL-SCH，也就是業務甚至一些控制消息都是通過共享空中資源來傳輸的，它會指定MCS，空間復用等等方式，也就說是告訴物理層如何去傳這些信息；
- 物理信道：信號在空中傳輸的承載，比如PBCH，也就是在實際的物理位置上采用特地的調制編碼方式來傳輸廣播消息了。
物理信道
LTE定義的下行物理信道主要有如下6種類型：
（1） 物理下行共享信道（PDSCH）：用於承載下行用戶信息和高層信令。
（2） 物理廣播信道（PBCH）：用於承載主系統信息塊信息，傳輸用於初始接入的參數。
（3） 物理多播信道（PMCH）：用於承載多媒體/多播信息。
（4） 物理控制格式指示信道（PCFICH）：用於承載該子幀上控制區域大小的信息。
（5） 物理下行控制信道（PDCCH）：用於承載下行控制的信息，如上行調度指令、下行數據傳輸是指、公共控制信息等。
（6） 物理HARO指示信道（PHICH）：用於承載對於終端上行數據的ACK/NACK反饋信息，和HARO機制有關。
LTE定義的上行物理信道主要有如下3種類型：
（1） 物理上行共享信道（PUSCH）：用於承載上行用戶信息和高層信令。
（2） 物理上行控制信道（PUCCH）：用於承載上行控制信息。
（3） 物理隨機接入信道（PRACH）：用於承載隨機接入前道序列的發送，基站通過對序列的檢測以及后續的信令交流，建立起上行同步。
傳輸信道
物理層通過傳輸信道向MAC子層或更高層提供數據傳輸服務，傳輸信道特性由傳輸格式定義。傳輸信道描述了數據在無線接口上是如何進行傳輸的，以及所傳輸的數據特征。如數據如何被保護以防止傳輸錯誤，信道編碼類型，CRC保護或者交織，數據包的大小等。
LTE定義的下行傳輸信道主要有如下4種類型：
（1） 廣播信道（BCH）：用於廣播系統信息和小區的特定信息。使用固定的預定義格式，能夠在整個小區覆蓋區域內廣播。
（2） 下行共享信道（DL-SCH）：用於傳輸下行用戶控制信息或業務數據。能夠使用HARQ；能夠通過各種調制模式，編碼，發送功率來實現鏈路適應；能夠在整個小區內發送；能夠使用波束賦形；支持動態或半持續資源分配；支持終端非連續接收以達到節電目的；支持MBMS業務傳輸。
（3） 尋呼信道（PCH）：當網絡不知道UE所處小區位置時，用於發送給UE的控制信息。能夠支持終端非連續接收以達到節電目的；能在整個小區覆蓋區域發送；映射到用於業務或其他動態控制信道使用的物理資源上。
（4） 多播信道（MCH）：用於MBMS用戶控制信息的傳輸。能夠在整個小區覆蓋區域發送；對於單頻點網絡支持多小區的MBMS傳輸的合並；使用半持續資源分配。
LTE定義的上行傳輸信道主要有如下2種類型：
（1） 上行共享信道（UL-SCH）：用於傳輸下行用戶控制信息或業務數據。能夠使用波束賦形；有通過調整發射功率、編碼和潛在的調制模式適應鏈路條件變化的能力；能夠使用HARQ；動態或半持續資源分配。
（2） 隨機接入信道（RACH）：能夠承載有限的控制信息，例如在早期連接建立的時候或者RRC狀態改變的時候。
邏輯信道
邏輯信道定義了傳輸的內容。MAC子層使用邏輯信道與高層進行通信。
邏輯信道通常分為兩類：即用來傳輸控制平面信息的控制信道和用來傳輸用戶平面信息的業務信道。而根據傳輸信息的類型又可划分為多種邏輯信道類型，並根據不同的數據類型，提供不同的傳輸服務。
LTE定義的控制信道主要有如下5種類型：
（1） 廣播控制信道（BCCH）：該信道屬於下行信道，用於傳輸廣播系統控制信息。
（2） 尋呼控制信道（PCCH）：該信道屬於下行信道，用於傳輸尋呼信息和改變通知消息的系統信息。當網絡側沒有用戶終端所在小區信息的時候，使用該信道尋呼終端。
（3） 公共控制信道（CCCH）：該信道包括上行和下行，當終端和網絡間沒有RRC連接時，終端級別控制信息的傳輸使用該信道。
（4） 多播控制信道（MCCH）：該信道為點到多點的下行信道，用於UE接收MBMS業務。
（5） 專用控制信道（DCCH）：該信道為點到點的雙向信道，用於傳輸終端側和網絡側存在RRC連接時的專用控制信息。
LTE定義的業務信道主要有如下2種類型：
（1） 專用業務信道（DTCH）：該信道可以為單向的也可以是雙向的，針對單個用戶提供點到點的業務傳輸。
（2） 多播業務信道（MTCH）：該信道為點到多點的下行信道。用戶只會使用該信道來接收MBMS業務。
信道映射關系
上行方向 下行方向
傳輸信道與物理信道之間的映射關系
傳輸信道與邏輯信道之間的映射關系
基於OFDM的基本下行/上行傳輸機制
- 下行傳輸機制是基於傳統OFDM（采用循環前綴：Cyclic Prefix，CP）的；
- 正常情況下的OFDM子載波間隔 ；
- 一個時隙間隔內的12個連續子載波相當於一個下行RB（180kHz）；
- 在頻域中，每個載波或小區中的RB個數 的范圍可表示為： ；
- 還有一種縮減的子載波間隔 ，這只適用於MBMS-dedicated cell；
- 在子載波間隔 的情況下，CP的長度分為2種（常規/擴展），分別對應於每個時隙slot下的7個OFDM Symbols和6個OFDM Symbols；
正常CP：
擴展CP：
其中，
- 在子載波間隔為 的情況下，CP的長度只有1種，即：
，對應於每個時隙slot下的3個OFDM Symbols
上下行正常CP配置（ 
）下時隙結構如下：
上下行擴展CP配置（ 
）下時隙結構如下：
下行擴展CP配置（ 
）下時隙結構如下：
