深入理解LTE-A 学习笔记(1)

LTE 中，下行（downlink）传输可以简单地理解为由 eNodeB 发送，而 UE 负责接收的传输；上行（uplink）传输可以简单地理解为由 UE 发送，而 eNodeB 负责接收的传输。
在空口上，与下行相关的流程

UE 在开机前并不知道小区（cell）是否存在，也不知道小区是如何工作的。UE 要与某个小区进行通信，首先要选择一个运营商（如移动、联通、电信），即选择 PLMN(Public Land Mobile Network)。选择完 PLMN 后，

1. UE 会进行小区搜索，选择一个它认为最好的小区进行驻留。这是根据 eNodeB（小区）每隔 5 ms 发送一次的同步信号 PSS/SSS 来决定的。通过 PSS/SSS，UE 能够与小区获得时间和频率上的同步（但没有获得上行时间同步），以及得到小区的 PCI 等。

2. UE 确定了要进行通信的小区后，需要获取该小区的信息，以便获知如何在该小区上正确地工作。小区会不停地发送与该小区相关的系统信息（MIB/SIB），UE会在需要的时候去获取这些信息。

3. 获取了小区信息之后，UE 就知道了该如何接入该小区，此时 UE 会发起随机接入过程以便与小区建立连接。

4. UE 与 eNodeB 建立起连接以后，UE 可能需要与 eNodeB 进行数据传输。eNodeB 会通过 PDSCH 来承载它所发给 UE 的数据，并通过 PDCCH 告诉 UE 对应的 PDSCH 在哪些无线资源上传输以及如何传输。而 UE 需要使用 ACK/NACK 来告诉 eNodeB 它是否成功接收到了数据。此时 ACK/NACK 是通过 PUCCH 或 PUSCH 来发给 eNodeB 的。如果 UE 没有成功接收到下行数据，eNodeB 需要重传数据。

5. 无线信道条件可能是不断变化的，UE需要将其看到的下行无线信道条件通过 CSI（上行传输）反馈给 eNodeB，以便 eNodeB 在下行调度时将信道质量考虑在内。

6. 当 UE 与 eNodeB 之间没有数据传输时，UE 并不需要一直保持连接（RRC_CONNECTED）状态，UE 可以处于 RRC_IDLE 态，并每隔一段时间“醒来”一次，去接收 Paging 消息，以确定是否有呼叫请求。eNodeB 还可以通过 Paging 来告诉 UE，系统信息发生了变化。

在空口上，与上行相关的流程

1. 随机接入过程中，UE 在上行可能需要发送 preamble 和 Msg3 以便与小区建立起连接。

2. 与下行类似，eNodeB 在进行上行调度时，需要进行上行信道估计，这是通过对 UE 发送的 SRS 进行测量得到的。

3. 对于上行传输，只有当 eNodeB 通过 UL grant（PDCCH）给 UE 分配了上行 PUSCH 资源时，UE 才能够使用对应的资源进行上行传输。当 UE 没有被分配上行 PUSCH 资源，但又有上行数据要发送时，UE 会通过发送 SR（Scheduling Request）告诉 eNodeB 有数据要发送，并请求 eNodeB 分配上行 PUSCH 资源。

4. UE 需要告诉 eNodeB 自己有多少数据要发送，以便 eNodeB 决定给 UE 分配多少资源。UE 通过 SR 只是告诉了 eNodeB 其有上行数据要发，而没有告诉 eNodeB 有多少数据要发，因此 UE 需要通过 BSR（Buffer Status Report）来告诉 eNodeB 自己有多少数据需要发送。

5. UE 与 eNodeB 建立起连接以后，UE 可能需要与 eNodeB 进行数据传输。UE 会通过 PUSCH 来承载它所发给 eNodeB 的数据。而 eNodeB 需要使用 ACK/NACK 来告诉 UE 它是否成功接收到了数据。此时 ACK/NACK 是通过 PHICH 发送给 UE 的。如果 eNodeB 没有成功接收到上行数据，UE 需要重传数据。

6. 无线信道条件可能是不断变化的，UE 需要将其看到的下行无线信道条件通过 CSI 反馈给 eNodeB，以便 eNodeB 在下行调度时将信道质量考虑在内。CSI 是通过 PUCCH 或 PUSCH 传输的。

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