一、通道的含義

通道是不同型別的資訊，按照不同傳輸格式、用不同的物理資源承載的資訊通道。根據資訊型別的不同、處理過程的不同可將通道分為多種型別。

廣義的講，發射端信源資訊經過層三、層二、物理層處理，在通過無線環境到接收端，經過物理層、層二、層三的處理被使用者高層所識別的全部環節，就是通道。

上一道工序把自己處理完的資訊交給下一道工序時，要有一個雙方都認可的標準，這個標準就是業務接入點（Service Access Point，SAP）。協議的層與層之間要有許多這樣的業務接入點，以便接收不同類別的資訊。

狹義的講，不同協議之間的SAP就是通道。

二、LTE通道

LTE從上倒下分別有邏輯通道、傳輸通道、物理通道。從協議棧角度來看，邏輯通道是MAC層和RLC層之間的，傳輸通道是物理層和MAC層之間的，物理通道是物理層的，如圖所示。

• 邏輯通道是高層資訊傳到MAC層的SAP，關注的是傳輸什麼內容，什麼類別的資訊。資訊分為兩種型別：

1.    控制訊息（控制平面的信令，如廣播類訊息、尋呼類訊息）；控制通道；
2.    業務訊息（業務平面的訊息，承載著高層傳來的實際資料）；業務通道；

        邏輯通道則是MAC層向RLC層提供的服務，RLC層可以使用邏輯通道向MAC層傳送和接受資料。

• 傳輸通道關注的不是傳什麼，而是怎麼傳？形成怎樣的傳輸塊（TB）？不同型別的傳輸通道對應的是空中介面上不同訊號的基帶處理方式，如調製編碼方式、交織方式、冗餘校驗方式、空間複用方式等內容。根據對資源佔有的程度不同，傳輸通道可分為：

1. 共享通道，多個使用者共同佔用通道資源
2. 專用通道，由某一個使用者獨佔通道資源。

      傳輸通道是物理層提供給MAC層的服務，MAC可以利用傳輸通道向物理層傳送和接受資料；

      MAC層一般包括很多功能模組，如傳輸排程模組、MBMS功能模組、傳輸塊TB產生模組等。經過MAC層處理的訊息向上         傳給RLC層的業務接入點，要變成邏輯通道的訊息；向下傳送到物理層的業務接入點，要變成傳輸通道的訊息。

• 物理通道就是訊號在無線環境中傳送的方式，即空中介面的承載媒體。在LTE中，物理通道是由一個特定的子載波（頻率）、時隙（時間）、天線口（空間）確定的。即在特定的天線口上，對應的是一系列無線時頻資源（Resource Element，RE）。物理通道就是確定好編碼交織方式、調製方式，在特定的頻域、時域、空域上傳送資料的無線通道。根據物理通道所承載的上層資訊不同，定義了不同型別的物理通道。
• 
• 其他通道，在LTE中除了常見的通道外，還有一些參考通道，主要用於通道訊號的測量和評估。一些參考通道在LTE中可能並未使用。

三、邏輯通道

• 控制通道（傳輸控制平面資訊）5個

• 業務通道（傳輸使用者平面資訊）2個

• LTE與UMTS邏輯通道的比較

四、傳輸通道

• 分為上行與下行。

• LTE與UMTS傳輸通道的比較

UMTS的傳輸通道分為兩類：專用通道和公共通道。公共通道資源是小區內的所有使用者或一組使用者共同分配使用的；而專用通道是由單個使用者使用的資源。

LTE的傳輸通道沒有定義專用通道，都屬於公共通道（大家都可以用）或共享通道（大家可以同時用）。

五、物理通道

物理通道主要用來承載傳輸通道來的資料，但還有一類物理通道無須傳輸通道的對映，直接承載物理層本身產生的控制信令或物理信令（下行：PDCCH、RS、SS；上行：PUCCH、RS）。

• 物理通道兩大處理過程

分為位元級處理、符號級處理。

從發射端角度看，位元級處理是物理通道資料處理的前端，主要是在二進位制位元資料流上新增CRC校驗；進行通道編碼、交織、速率匹配以及加擾。加擾之後進行的是符號級處理，包括調製、層對映、預編碼、資源塊對映、天線傳送等過程。

在接收端先進性的是符號級處理，然後是位元級處理，處理順序與發射端不同。

• 分為上行與下行

• 備註：

1. PDSCH、PMCH、PUSCH可根據無線環境好壞，選擇合適的調製方式。當通道質量好時選擇高階調製方式，如64QAM；質量差時選擇低階，如QPSK。其他通道不可變更調製方式。
2. PRACH採用Zadoff-Chu隨機序列。ZC序列是自相關特性較好的一種序列（在一點處自相關值最大，在其他處自相關值為0；具有恆定幅值的互相關特性，較低的峰均位元性），在LTE中，傳送端和接收端的子載波頻率容易出現偏差，接收端需要對這個頻偏進行估計，使用ZC序列可以進行頻偏的粗略估計。
3. PHICH和PBCH在同一幅天線埠進行傳輸；PCFICH和PBCH在同一天線埠傳輸。
4. 

• LTE與UMTS物理通道的比較

六、物理訊號

物理訊號是物理層產生並使用的、有特定用途的一系列無線資源單元（Resource Element）。物理訊號並不攜帶從高層來的任何資訊，類似沒有高層背景的底層員工，配合其他員工工作時，彼此約定好使用的訊號。它們對高層而言不是直接可見的，即不存在高層通道的對映關係，但從系統觀點來講是必須的。
物理訊號包括：

下行：參考訊號（Reference Signal，RS）和同步訊號（Synchronization Signal，SS）。

上行：只定義了一種物理訊號：參考訊號（RS）。

• 下行參考訊號

下行參考訊號RS本質上是一種偽隨機序列，不含任何實際資訊。這個隨機序列通過時間和頻率組成的資源單元RE傳送出去，便於接收端進行通道估計，也可以為接收端進行訊號解調提供參考，類似CDMA系統中的導頻通道。RS訊號如同潛藏在人群中的特務分子，不斷把一方的重要資訊透露給另一方，便於另一方對這一方的情況進行判斷。

頻譜、衰落、干擾等因素都會使得傳送端訊號與接收端收到的訊號存在一定偏差。通道估計的目的就是使接收端找到這個偏差，以便正確接收資訊。通道估計並不需要時時刻刻進行，只需關鍵位置出現一下即可。即RS離散的分佈在時、頻域上，它只是對通道的時、頻域特性進行抽樣而已。

為保證RS能夠充分且必要反映通道時頻特性，RS在天線口的時、頻單元上必須有一定規則。RS分佈越密集，則通道估計越準確，但開銷會很大，佔用過多無線資源會降低系統傳遞有用訊號的容量。RS分佈不宜過密，也不宜過分散。

RS在時、頻域上的分佈遵循以下準則：

（1）RS在頻域上的間隔為6個子載波。

（2）RS在時域上的間隔為7個OFDM符號週期。

（3）為最大程度降低訊號傳送過程中的相關性，不同天線口的RS出現位置不宜相同。

下行參考訊號作用

   下行是指從eNodeB到UE傳送訊號，即發射端為eNodeB，接收端為UE。下行參考訊號的作用主要包含如下幾個方面：

1. 下行通道估計，用於UE端的相干檢測和解調。

2. 下行通道質量測量（通道探測）。

3. 小區搜尋。 

• 下行同步訊號

同步訊號SS用於小區搜尋過程中UE和eUTRAN的時、頻同步。UE和eUTRAN做業務連線的必要前提就是時隙、頻率的同步。

同步訊號包含兩部分：

主同步訊號（Primary  Synchronization Signal，PSS）：用於符號時間對準，頻率同步以及部分小區的ID偵測。

從同步訊號（Secondary Synchronization Signal，SSS）：用於幀時間對準，CP長度偵測及小區組ID偵測。

可參考博文：PSS與SSSS https://blog.csdn.net/weixin_42227141/article/details/84065963

• 上行參考訊號

上行參考訊號RS類似下行參考訊號的實現機制。也是在特定的時頻單元中傳送一串偽隨機碼，類似TD-SCDMA裡的上行導頻通道（UpPCH），用於eUTRAN與UE的同步以及eUTRAN對上行通道進行估計。

上行參考訊號有兩種情況：

（1）UE和eUTRAN已建立業務連線

PUSCH和PUCCH傳輸時的導頻訊號，是便於eUTRAN解調上行資訊的參考訊號，這種上行參考訊號稱為解調參考訊號（Demodulation Reference Signal，DM RS）。DM RS可以伴隨PUSCH傳輸，也可以伴隨PUCCH傳輸，佔用的時隙位置及數量兩者不同。

（2）UE和eUTRAN未建立業務連線

處於空閒態的UE，無PUSCH和PUCCH可以寄生。這種情況下UE傳送的RS訊號，不是某個通道的參考訊號，而是無線環境的一種參考導頻訊號，稱做環境參考訊號（Sounding Reference Signal，SRS）。這時UE沒有業務連線，仍然給eUTRAN彙報一下通道環境，是一種高尚的品質。

既然是參考訊號，就需要方便被參考。要做到容易被參考，就需要在約定好的固定位置出現。

如圖所示，伴隨PUSCH傳輸的DM RS約定好的出現位置是每個時隙的第4個符號。PUCCH攜帶不同的資訊時DM RS佔用的時隙數不同。

SRS由多少個UE傳送，傳送週期、頻寬是多大可由系統排程配置。SRS一般在每個子幀的最後一個符號傳送。
 

上行參考訊號作用

      上行是指從UE到eNodeB傳送訊號，即發射端為UE，接收端為eNodeB。上行參考訊號用於兩個目的：

1. 上行通道估計，用於eNodeB端的相干解調和檢測。

2. 上行通道質量測量。

3. 

七、通道對映

通道對映是指邏輯通道、傳輸通道、物理通道之間的對應關係。

從圖中可以看出LTE通道對映的關係有以下幾個規律：

（1）高層一定需要底層的支撐，工作需要落地；

（2）底層不一定都和上面有關係，只要幹好自己分內的活，無須全部走上層路線；

（3）無論傳輸通道還是物理通道，共享通道乾的活種類最多；

（4）由於通道簡化、通道職能加強，對映關係變得更加清晰，傳輸通道DL/UL-SCH功能強大，物理通道PUSCH、PDSCH比UMTS幹活的通道增強了很多。

參考：

3GPP 36.321

3GPP 36.300

3GPP 36.211

http://blog.sina.com.cn/s/blog_746b60460102wejh.html

https://blog.csdn.net/jyqxerxes/article/details/79052617