WCDMA物理層協(xié)議培訓ppt課件

1、廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 WCDMAWCDMA物理層協(xié)議物理層協(xié)議v概述v物理信道特征及幀構(gòu)造v信道編碼與復用v擴頻與調(diào)制v物理層過程v物理層的丈量v概述廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 UTRANUTRAN的總體構(gòu)造的總體構(gòu)造 RNS RNC RNS RNC Core Network Node B Node B Node B Node B Iu Iu Iur Iub Iub Iub Iub UERadio LinkUu 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 WCDMAWCDMA無線

2、接口協(xié)議構(gòu)造無線接口協(xié)議構(gòu)造L 3controlcontrolcontrolcontrolL o g ic a lC h a n n e lsT ra n s p o rtC h a n n e lsC -p la n e s ig n a llin gU -p la n e in fo rm a tio nP H YL 2 /M A CL 1R L CD CN tG CL 2 /R L C M A CR L CR L CR L CR L CR L CR L CR L CD u p lic a tio n a v o id a n c eU u S b o u n d a ryB M CL 2

3、 /B M Cc o n tro lP D C PP D C PL 2 /P D C PD CN tG CR a d ioB e a re rsR R C廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 各協(xié)議之間的關(guān)系各協(xié)議之間的關(guān)系上層數(shù)據(jù) 上層數(shù)據(jù)MAC層數(shù)據(jù)信道編碼與復用信道構(gòu)造與信道映射幀構(gòu)成擴頻與調(diào)制無線幀物理層過程物理層丈量廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)MAC層數(shù)據(jù)信道編碼與復用幀構(gòu)成擴頻與調(diào)制無線幀 上層數(shù)據(jù)上層數(shù)據(jù)MAC層數(shù)據(jù)解復用與信道譯碼幀拆解解調(diào)與解擴無線幀基帶收發(fā)過程基帶收發(fā)過程廣東移動通信有

4、限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 v概述v物理信道特征及幀構(gòu)造v信道編碼與復用v擴頻與調(diào)制v物理層過程v物理層的丈量v物理信道特征及幀構(gòu)造廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 公用信道(DCH)下行信道上行信道公用信道隨機接入信道(RACH)公共分組信道(CPCH)廣播信道(BCH)前向接入信道(FACH)尋呼信道(PCH)下行共享信道(DSCH)公用信道(DCH)公用信道傳輸信道傳輸信道分類傳輸信道分類廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 物理信道特征物理信道特征 物理信道可以由其載波頻率、擾碼、信道碼可選

5、、物理信道可以由其載波頻率、擾碼、信道碼可選、時間以及相位時間以及相位uplink only)確定。確定。 在采用擾碼與擴頻碼的信道里，擾碼或擴頻碼任何一在采用擾碼與擴頻碼的信道里，擾碼或擴頻碼任何一種不同，都可以確定為不同的信道。種不同，都可以確定為不同的信道。 物理信道碼片速率為物理信道碼片速率為3.84Mcps，即，即38400chips/10ms。 物理信道由無線幀組成，每個無線幀為物理信道由無線幀組成，每個無線幀為10ms38400碼片。而無線幀又由碼片。而無線幀又由15個時隙組成，每個時隙為個時隙組成，每個時隙為2560碼片。碼片。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限

6、責任公司企業(yè)發(fā)展部 公用物理信道(DPCH)下行物理信道上行物理信道公用物理信道物理隨機接入信道(PRACH)物理公共分組信道(PCPCH)主公共控制物理信道(P-CCPCH)捕獲指示信道(AICH)尋呼指示信道(PICH)物理下行共享信道(PDSCH)公用物理信道(DPCH)公用物理信道物理信道物理信道分類物理信道分類輔助公共控制物理信道(S-CCPCH)CPCH形狀信道(CSICH)同步信道(SCH)接入前綴捕獲指示信道(AP-AICH)碰撞檢測/信道指配指示信道(CD/CA-ICH)公用導頻信道(CPICH)廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 傳輸信道到

7、物理信道的映射傳輸信道到物理信道的映射物理隨機接入信道(PRACH)物理公共分組信道(PCPCH)主公共控制物理信道(P-CCPCH)捕獲指示信道(AICH)尋呼指示信道(PICH)物理下行共享信道(PDSCH)輔助公共控制物理信道(S-CCPCH)CPCH形狀信道(CSICH)同步信道(SCH)接入前綴捕獲指示信道(AP-AICH)碰撞檢測/信道指配指示信道(CD/CA-ICH)公用導頻信道(CPICH)公用物理控制信道(DPCCH)公用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)廣播信道(BCH)前向接入信道(FACH)下行共享信道(DSCH)尋呼信道(PCH)隨機接入信道(RACH)公共分組信道(CPCH

8、)公用信道(CPCH)廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上行公用物理信道幀構(gòu)造上行公用物理信道幀構(gòu)造DPCHPilot Npilot bitsTPC NTPC bitsDataNdata bitsSlot #0Slot #1Slot #iSlot #14Tslot = 2560 chips, 10 bits1 radio frame: Tf = 10 msDPDCHDPCCHFBI NFBI bitsTFCI NTFCI bitsTslot = 2560 chips, Ndata = 10*2k bits (k=0.6)廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東

9、移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 #0#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#13#145120 chipsradio frame: 10 msradio frame: 10 msAccess slotRandom Access TransmissionRandom Access TransmissionRandom Access TransmissionRandom Access Transmission隨機接入信道接入時隙隨機接入信道接入時隙廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 物理隨機接入信道物理隨機接入信道PRACH M essage pa

10、rt Pream ble 4096 chips 10 m s (one radio fram e) Pream ble Pream ble M essage part Pream ble 4096 chips 20 m s (tw o radio fram es) Pream ble Pream ble D a ta Nd a ta b its S lo t # 0 S lo t # 1 S lo t # i S lo t # 14 Tslo t = 2560 c h ip s , 10 b its D a ta C o n tro l Tslo t = 2560 c h ip s , Nd

11、a ta = 10* 2k b its (k= 0.3) P ilo t Np ilo t b its T F C I NT FC I b its M e s s a g e p a rt ra d io fra m e TR A C H = 10 m s 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 4096 chipsP0P1PjPjC ollision D etectionPream bleA ccess Pream ble C ontrol PartD ata part0 or 8 slotsN *10 m secM essage Part物理公共分組信道物理公

12、共分組信道PCPCH發(fā)射構(gòu)發(fā)射構(gòu)造造廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 PCPCHPCPCH音訊部分幀構(gòu)造音訊部分幀構(gòu)造Pilot Npilot bitsTPC NTPC bitsDataNdata bitsSlot #0Slot #1Slot #iSlot #14Tslot = 2560 chips, 10 bits1 radio frame: Tf = 10 msDPDCHDPCCHFBI NFBI bitsTFCI NTFCI bitsTslot = 2560 chips, Ndata = 10*2k bits (k=0.6)廣東移動通信有限責任公司企業(yè)

13、發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 One radio frame, Tf = 10 msTPC NTPC bitsSlot #0Slot #1Slot #iSlot #14Tslot = 2560 chips, 10*2k bits (k=0.7)Data2Ndata2 bitsDPDCHTFCI NTFCI bitsPilot Npilot bitsData1Ndata1 bitsDPDCHDPCCHDPCCH下行公用物理信道幀構(gòu)造下行公用物理信道幀構(gòu)造DPCH廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 1 2 L D P D C H O n e S lo

14、t (2 5 6 0 c h ip s ) T F C I P ilo t T P C D P D C H 下行下行DPCH的多碼傳輸?shù)亩啻a傳輸廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 One radio frame, Tf = 10 ms TPC NTPC bits Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14 Tslot = 2560 chips, 10 bits CCC NCCC bits TFCI NTFCI bits Pilot Npilot bits DPCCH for CPCH 用于用于CPCH的下行的下行DPCCH時隙格式i信道比

15、特速率 (kbps)信道符號速率 (ksps)SF比特/時隙DPCCH Bits/Slot每幀發(fā)射的時隙數(shù)NTPCNTFCINCCCNPilot0157.551210204415廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 發(fā)射預先定義好的知序列，發(fā)射預先定義好的知序列，A1j 固定傳輸速率固定傳輸速率30Kbps， SF=256 發(fā)射分集時，兩根天線上發(fā)射的信號運用一樣發(fā)射分集時，兩根天線上發(fā)射的信號運用一樣的擴頻碼和擾碼，但傳送序列有所不同。的擴頻碼和擾碼，但傳送序列有所不同。 主要用于信道估計主要用于信道估計slot #1Frame#i+1Frame#islot

16、#14A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A-A -A A A -A -A A A -A A -A -A A A -A -A A A -A -A A A -A -AAntenna 2Antenna 1slot #0Frame Boundary公共導頻信道公共導頻信道CPICH廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 主主CPICH 運用一樣的信道碼運用一樣的信道碼,即即Cch,256,0 擾碼為主擾碼擾碼為主擾碼 一個小區(qū)只需一個主一個小區(qū)只需一個主CPICH 在整個小區(qū)廣播在整個小區(qū)廣播 輔助輔助CPICH

17、可以運用恣意信道碼，只需滿足可以運用恣意信道碼，只需滿足 SF=256 擾碼可以運用主擾碼，也可以運用輔助擾碼擾碼可以運用主擾碼，也可以運用輔助擾碼 一個小區(qū)可以有一個小區(qū)可以有0、1或幾個輔助擾碼或幾個輔助擾碼 可以在小區(qū)內(nèi)部分發(fā)射可以在小區(qū)內(nèi)部分發(fā)射主主CPICH與輔助與輔助CPICH的區(qū)別的區(qū)別廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 Data Ndata1=18 bits Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14 Tslot = 2560 chips , 20 bits 1 radio frame: Tf = 10 ms (Tx OF

18、F) 256 chips 主公共控制物理信道主公共控制物理信道P-CCPCH固定為30Kbps SF=256的傳輸速率，用于承載BCH。每個時隙的頭256chips為空，到時候由SCH填充；或者說P-CCPCH與SCH時分復用。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14 Tslot = 2560 chips, 20*2k bits (k=0.6) Pilot Npilot bits Data Ndata1 bits 1 radio frame: Tf = 10 ms TFCI NTFCI bits 輔助

19、公共控制物理信道輔助公共控制物理信道S-CCPCH用于承載FACH和PCH，可分別承載FACH和PCH，也可兩者同時承載。 TFCI可有可無，由上層決議；沒有TPC，采用開環(huán)功控；導頻為8或16比特。傳輸才干比下行DPCH稍遜，SF為2564。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 同步信道同步信道SCHSCH用于小區(qū)搜索，分成主同步信道 P-SCH和輔助同步信道S-SCH，兩者并行發(fā)射。 SCH占用每個無線幀的前256個碼片，與P-CCPCH時分復用。主同步碼 (PSC) 以時隙為周期發(fā)射，用于時隙同步；輔助同步碼以無線幀為周期發(fā)射，用于幀同步，并指出小區(qū)主擾碼

20、的組號。a為一個指示調(diào)制信號，用于指示P-CCPCH能否采用了STTD。 Primary SCH Secondary SCH 256 chips 2560 chips One 10 ms SCH radio frame acsi,0 acp acsi,1 acp acsi,14 acp Slot #0 Slot #1 Slot #14 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 PDSCH承載 DSCH, 被多個碼分用戶分時共享。 PDSCH 總是與一個 DPCH相伴隨，所需控制信息在所伴隨的DPCH的DPCCH上傳輸。DSCH上傳的是純數(shù)據(jù)，效率很高，適宜處置短時高

21、速率突發(fā)業(yè)務(wù)，是特殊方式的多碼傳輸，但高層控制起來比較復雜。 Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14 Tslot = 2560 chips, 20*2k bits (k=0.6) Data Ndata1 bits 1 radio frame: Tf = 10 ms 物理下行共享信道物理下行共享信道PDSCH廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 1024 chipsTransmission OffAS #14AS #0AS #1AS #iAS #14AS #0a1a2a0a31a30AI part = 4096 chips, 32 rea

22、l-valued symbols20 ms捕獲指示信道捕獲指示信道AICHnAICH每一幀為20 ms，分成15個接入時隙AS, 每個時隙有20個符號(5120碼片)。每個時隙包括兩部分，捕獲指示AI部分4096碼片和空部分1024碼片 。n16個AI分別對16種簽名進展應對，AI1、1和0分別代表贊同接入、不贊同接入和沒有聽到懇求。naj是由16個AI和16個簽名進展矩陣運算得到。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 尋呼指示信道尋呼指示信道PICHb1b0288 bits for paging indication12 bits (transmissiono

23、ff)One radio frame (10 ms)b287b288b299nPICH為固定速率(SF=256)的物理信道，用于承載尋呼指示 (PI).nPICH 總是與S-CCPCH 相伴隨，假設(shè)某一幀中的 PIi 被置為1，闡明Pii所對應的UE應對S-CCPCH的對應幀進展解調(diào)。nPICH一幀為10ms，包括300bits。其中，288 比特用于傳送 PI， 其他12 比特尚未定義，不發(fā)射。n一幀內(nèi)傳送N 個尋呼指示PI，N=18, 36, 72, or 144。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 各物理信道之間的時序關(guān)系各物理信道之間的時序關(guān)系 k:t

24、h S-CCPCH AICH access slots Secondary SCH Primary SCH S-CCPCH,k 10 ms PICH #0 #1 #2 #3 #14 #13 #12 #11 #10 #9 #8 #7 #6 #5 #4 Radio frame with (SFN modulo 2) = 0 Radio frame with (SFN modulo 2) = 1 DPCH,n P-CCPCH Any CPICH PICH for k:th S-CCPCH Any PDSCH n:th DPCH 10 ms 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企

25、業(yè)發(fā)展部 v概述v物理信道特征及幀構(gòu)造v信道編碼與復用v擴頻與調(diào)制v物理層過程v物理層的丈量v信道編碼與復用廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 速率匹配添加CRC傳輸塊拼接/編碼塊分段信道編碼無線幀平衡第一次交錯無線幀分段速率匹配傳輸信道復用物理信道分段第二次交錯物理信道映射速率匹配添加CRC傳輸塊拼接/編碼塊分段信道編碼第一次DTX插入第一次交錯無線幀分段速率匹配傳輸信道復用物理信道分段第二次交錯物理信道映射第二次DTX插入編碼復用途置流程編碼復用途置流程上行上行下行下行廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 在每個傳輸塊TB后

26、添加CRC。CRC長度由傳輸格式的半靜態(tài)屬性給出，可為0、8、12、16、24比特；除非進展鏈路重配置，否那么不會改動。CRC只具有檢錯功能，沒有糾錯功能，用于在接納端檢測該TB中能否有出錯比特，進而用于丈量BLER。假設(shè)沒有TB輸入,不應該計算CRC;假設(shè)有TB輸入,但輸入TB SIZE=0,仍要添加CRC,只是CRC均為0.CRC位添加在數(shù)據(jù)末端,且要進展比特反轉(zhuǎn)，其作用是有利于盲傳輸格式檢測。b(0) Data input g(n-1) g(1) D D D b(1) b(n-1) M SB 添加添加CRC廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 傳輸塊拼接傳

27、輸塊拼接/編碼塊分段編碼塊分段 傳輸塊拼接是指將一個傳輸信道中一個TTI內(nèi)的一切加完CRC的TB進展串行拼接，目的是提高效率。 編碼塊分段是指當一個TTI中的數(shù)據(jù)大于編碼器允許的最大長度時，需求分成幾段送入編碼器： 對卷積碼，最大長度為504；對Turbo碼，最大長度為5114；對無編碼的情況，那么沒有限制。 分成的各段應該長度一樣，假設(shè)不能均分,在開場位置填充0比特 假設(shè)Turbo編碼的碼塊長度40,那么在開場位置填充0比特,使編碼長度一直為40廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 信道編碼信道編碼 又稱前向糾錯編碼FEC 支持三種編碼方案：卷積編碼1/2、1

28、/3、Turbo編碼1/2 、無編碼 不同的信道運用不同的編碼方案 傳輸信道類型編碼方案編碼效率BCH卷積編碼1/2PCHRACHCPCH、DCH、DSCH、FACH1/2、1/3Turbo編碼1/3無編碼廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 卷積編碼卷積編碼 Output 0 G0 = 557 (octal) Input D D D D D D D D Output 1 G1 = 663 (octal) Output 2 G2 = 711 (octal) Output 0 G0 = 561 (octal) Input D D D D D D D D Outpu

29、t 1 G1 = 753 (octal) (a) Rate 1/2 convolutional coder (b) Rate 1/3 convolutional coder 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 TurboTurbo編碼編碼 xk xk zk Turbo code internal interleaver xk zk D D D D D D Input Output Input Output xk 1st constituent encoder 2nd constituent encoder 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任

30、公司企業(yè)發(fā)展部 速率匹配速率匹配v 速率匹配的采用是由于復用的情況非常多，而最終物理信道的傳輸才干是有限的幾種，需求經(jīng)過速率匹配使得復用后的數(shù)據(jù)量正好與物理信道的才干相順應；此外，速率匹配還提供一種QoS保證機制，平衡各業(yè)務(wù)的質(zhì)量。v 速率匹配采用的手段是對數(shù)據(jù)進展反復或刪減。v 速率匹配過程分三大部分：參數(shù)計算、比特的分別與合并、反復或刪減的執(zhí)行。v 影響參數(shù)計算的要素有：信道的上下行、采用的編碼方案、能否采用了緊縮方式、復用方案等。v 設(shè)計速率匹配算法時主要思索要保證反復/打孔位均勻分布在各無線幀內(nèi)，保證反復/打孔位均勻分布在交錯前的數(shù)據(jù)流中以確保譯碼性能，Turbo碼的系統(tǒng)位不能打孔等。

31、廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 DTXDTX插入插入 只需下行才支持DTX的機制，上行那么不支持。 下行支持DTX可簡化速率匹配并節(jié)省發(fā)射功率，上行不支持DTX那么有利于減小高頻干擾。 假設(shè)TrCH位置固定,那么只需第一次 DTX插入；假設(shè)TrCH位置靈敏,那么只需2nd DTX插入。 第一次DTX在速率匹配后進展，第二次DTX插入那么在信道復用后進展。 DTX應該是異于0、1的值，其在空中接口的發(fā)送能量為0廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 交錯交錯v 交錯的主要目的是將突發(fā)錯誤變成隨機錯誤以利于譯碼器進展糾錯，抵抗深度

32、快衰落呵斥的影響。v 分為第一次交錯和第二次交錯，兩者均為矩形交錯器，遵照行進列出的原那么。v 第一次交錯又稱為幀間交錯，其交錯深度由當前的TTI決議，并分別規(guī)定了列輸出的順序，不能出現(xiàn)交錯器不滿的情況假設(shè)出現(xiàn)不滿的情況，那么上行經(jīng)過無線幀平衡來填充比特使其能滿，下行經(jīng)過速率匹配和DTX插入能得到保證，同時為后面的無線幀分段作預備。v 第二次交錯又稱為幀內(nèi)交錯，交錯深度為30(即矩形交錯器的列數(shù)為30)，交錯器可以不滿假設(shè)不滿，那么交錯前插入填充比特，交錯去掉填充比特。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 無線幀分段與信道復用無線幀分段與信道復用 由于信道復用之

33、前都是以TTI為單位進展處置的，但信道復用那么是以無線幀為單位進展的，所以需求利用無線幀分段的步驟來將一個TTI的數(shù)據(jù)分成均等的TTI/10ms個無線幀。 將每個傳輸信道的一個10ms無線幀拼接起來假設(shè)是靈敏位置，那么還需插入DTX便構(gòu)成CCTrCH，此處成為傳輸信道與物理信道的分界點。 一個CCTrCH只能給一個UE，但一個UE可以有多個下行CCTrCH。 一個CCTrCH可以映射到多個DPCH中，此即為多碼傳輸。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 物理信道分段與物理信道映射物理信道分段與物理信道映射v 當一個CCTrCH的數(shù)據(jù)量超出一個物理信道的傳輸才干，

34、或當前的碼資源提供不了適宜的物理信道時，便需采用多碼傳輸，從而需求利用物理信道分段來將一個CCTrCH的數(shù)據(jù)分成均等的幾份。v 對不同的CCTrCH，其傳輸塊數(shù)、TTI的值、復用的信道數(shù)、多碼傳輸?shù)牟捎门c否等都有規(guī)定。從這方面來講，BCH最簡單，RACH次之，F(xiàn)ACH和PCH再次之，CPCH再次之，DCH和DSCH最復雜。v 一個無線鏈路中只需一個DPCCH，因此，一個DPCCH能夠同時擔任幾個DPDCH。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 10、20、40 or 80msdatadatadataTrCH-idataCRCdataCRCdataCRCdataC

35、RCdataCRCdataCRCd a t aCBLCBLCBL0、8、12、16 or 24bits塊長 Z504 ， 卷積碼5114 ，Turbo碼CedBLCedBLCedBLCoded data卷積碼 或 Turbo碼Rate matched dataRate matched dataDTXororData before 1st interleavingData after 1st interleaved交錯器列數(shù)：1、2、4 或 8無線幀無線幀無線幀無線幀數(shù)目：1、2、4 或 8TrCH-1TrCH-2TrCH-ICCTrCHTrCH-1 TrCH-2TrCH-IDTXCCTrCHP

36、h-1Ph-2Ph-P10ms時間內(nèi)10ms時間內(nèi)Ph-1Ph-2Ph-PTPC TFCIpilot擴頻、加擾擴頻、加擾擴頻、加擾TrCH-i+1data1data2data1data2data1data2下下行行信信道道編編碼碼與與復復用用廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 下下行行信信道道編編碼碼與與復復用用舉舉例例818193303148148164516420420105105480480480480145105105CRC12 TransportblockCRCattachmentTail bitattachmentConv.Coding1/3,1/

37、3,1/2RatematchingTrchmultiplexing2ndInterleavingTail8TransportblockCRCattachmentTail bitattachmentCRC16Tail 8Conv.Coding1/31stInterleavingRadio FrameSegmentationRadio frameCFN=4N+3Radio frameCFN=4N+2Radio frameCFN=4N+1Radio frameCFN=4NPhysicalchannelmapping DCCH103103103333606060136Tail81stInterleav

38、ing290304156Radio FrameSegmentation#1b145#1a145#2b152#2a152#3b78#3a78Ratematching15278105Tail829030415614514515215278781215121512151215 DTCH1451451521527878105105105105145152781051451527810514515278105廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 v概述v物理信道特征及幀構(gòu)造v信道編碼與復用v擴頻與調(diào)制v物理層過程v物理層的丈量v擴頻與調(diào)制廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部

39、廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 擴擴 頻頻 技技 術(shù)術(shù)擴頻用于物理信道。擴頻用于物理信道。擴頻包括兩步操作：擴頻包括兩步操作：信道化操作，將一個個的數(shù)據(jù)符號轉(zhuǎn)換為一系列的碼片，添加了信號的信道化操作，將一個個的數(shù)據(jù)符號轉(zhuǎn)換為一系列的碼片，添加了信號的帶寬。帶寬。擾碼操作，將擾碼加在擴頻信號上。擾碼操作，將擾碼加在擴頻信號上。 數(shù)據(jù) 信道化碼 擾碼 符號速率 碼片速率 碼片速率 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 擴擴 頻頻 技技 術(shù)術(shù) 上行鏈路擴頻上行鏈路擴頻 下行鏈路擴頻下行鏈路擴頻廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上

40、上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻信道化操作信道化操作 上行鏈路三個物理信道上行鏈路三個物理信道: DPCCH/DPDCH, PRACH, PCPCH ,其中其中PRACH和和PCPCH的前導部分是一個復數(shù)值的前導部分是一個復數(shù)值碼，可直接進展復數(shù)調(diào)制。碼，可直接進展復數(shù)調(diào)制。 WCDMA中信道化碼采用中信道化碼采用OVSF碼碼Orthogonal Variable Spreading Factor codes ，每個符號轉(zhuǎn)化成的碼片數(shù)目，每個符號轉(zhuǎn)化成的碼片數(shù)目叫做擴頻因子叫做擴頻因子SFSpreading Factor。 二進制數(shù)據(jù)流實數(shù)化，信道化，調(diào)幅，二進制數(shù)據(jù)流實數(shù)化，信道化，調(diào)幅，I

41、/Q支路映射，復支路映射，復數(shù)加擾。數(shù)加擾。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻信道化操作信道化操作OVSF碼：碼：信道化碼用信道化碼用Cch,SF,k獨一表示，其中獨一表示，其中SF代表碼的擴頻因子，代表碼的擴頻因子，k是碼字序號，是碼字序號，0 k SF-1 。碼字長度是碼字長度是2的整數(shù)次冪，即的整數(shù)次冪，即SF=2k 。每一級包括的碼字總數(shù)。每一級包括的碼字總數(shù)與碼長相等。對于上行鏈路，與碼長相等。對于上行鏈路，k=2,3,8 ；SF=4,8,256 。不同長度、長度相等的不同碼字之間相互正交。不同長度、長度相等的不同

42、碼字之間相互正交。 SF = 1SF = 2SF = 4Cch,1,0 = (1)Cch,2,0 = (1,1)Cch,2,1 = (1,-1)Cch,4,0 =(1,1,1,1)Cch,4,1 = (1,1,-1,-1)Cch,4,2 = (1,-1,1,-1)Cch,4,3 = (1,-1,-1,1)廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻擾碼操作擾碼操作 上行鏈路物理信到加擾的作用是區(qū)分用戶。上行鏈路物理信到加擾的作用是區(qū)分用戶。 信道化之后的碼片序列用復數(shù)值擾碼加擾，對信號加信道化之后的碼片序列用復數(shù)值擾碼加擾，對信號加密

43、，加擾時擾碼邊境與無線幀邊境一致。密，加擾時擾碼邊境與無線幀邊境一致。 WCDMA中采用中采用Gold碼作為擾碼，兩個碼作為擾碼，兩個m序列相加并序列相加并截取一定長度碼片序列而構(gòu)成擾碼。上行鏈路擾碼分截取一定長度碼片序列而構(gòu)成擾碼。上行鏈路擾碼分為長擾碼和短擾碼。為長擾碼和短擾碼。 上行鏈路長擾碼和短擾碼都是上行鏈路長擾碼和短擾碼都是224個個 ，由高層分配。，由高層分配。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻擾碼操作擾碼操作長擾碼：長擾碼：長擾碼序列長擾碼序列clong,1,n和和clong,2,n由兩個二進制由兩個二進制m

44、序列的序列的38400碼片片段按位模碼片片段按位模2相加生成，二進制相加生成，二進制m序列由序列由25階生成多階生成多項式產(chǎn)生項式產(chǎn)生 。長擾碼序列長擾碼序列Clong, n由由clong,1,n和和clong,2,n之和截取一定長度之和截取一定長度碼片序列而成。碼片序列而成。clong,1,nclong,2,nMSBLSB廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻擾碼操作擾碼操作短擾碼：短擾碼：短擾碼序列短擾碼序列cshort,1,n和和cshort,2,n用周期性的擴展碼用周期性的擴展碼S(2)來定來定義義 短擾碼序列短擾碼序列

45、cshort,n由由cshort,1,n和和cshort,2,n之和截取一定長之和截取一定長度碼片序列而成。度碼片序列而成。 0 7 4 + 模 n 加 d(i) 1 2 3 5 6 2 模 2 0 7 4 b(i) 1 2 3 5 6 2 模 2 + 模 4 相乘 z n (i) 0 7 4 1 2 3 5 6 + 模 4 映射 cshort,1,n(i) a(i) + + + + + + + + + 3 3 3 2 cshort,2,n(i) 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻-DPCHDPCCH/DPDCH擴頻：擴頻：

46、 I j cd,1 d Sdpch,n I+ jQ DP DCH1 Q cd,3 d DP DCH3 cd,5 d DP DCH5 cd,2 d DP DCH2 cd,4 d DP DCH4 cd,6 d DP DCH6 cc c DP CCH S 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻-PRACHPRACH音訊部分擴頻：音訊部分擴頻： j c cc cd d Sr-msg,n I+jQ PRACH 消息部分控制部分 PRACH消息部分數(shù)據(jù)部分 Q I S 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上

47、上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻PCPCH音訊部分擴頻音訊部分擴頻: j c cc cd d Sc-msg,n I+jQ PCPCH 消息部分 控制部分 PCPCH 消息部分 數(shù)據(jù)部分 Q I S 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻PRACH前導碼前導碼:隨機接入前導碼隨機接入前導碼Cpre,n是一個復數(shù)值序列。它由一個前導擾是一個復數(shù)值序列。它由一個前導擾碼碼Sr pre,n和一個前導簽名和一個前導簽名Csig,s生成生成 。定義：定義：Cpre,n,s(k) = Sr-pre,n(k) Csig,s(k) , k = 0

48、, 1, 2, 3, , 4095；其中；其中k=0對應最先傳送的碼片。對應最先傳送的碼片。Sr-pre,n對對應應PRACH前導擾碼，前導擾碼， Csig,s是一個前導簽名。是一個前導簽名。Csig,s前導簽名由一個前導簽名由一個16位長的簽名序列位長的簽名序列Ps(n)反復反復256次而成，次而成，其中其中n=015。簽名序列。簽名序列Ps(n)由由16個碼長為個碼長為16的的 Hadamard序列碼生成。序列碼生成。 Csig,s定義如下：定義如下：Csig,s(i) = Ps(i 模模 16), i = 0, 1, , 4095.)24(kje廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動

49、通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻PCPCH前導碼：前導碼：PCPCH有兩種前導碼，接入前導碼和有兩種前導碼，接入前導碼和CD前導碼，其組成與前導碼，其組成與隨機接入前導碼類似，只是對應的前導擾碼不同。隨機接入前導碼類似，只是對應的前導擾碼不同。PCPCH接入前導碼定義：接入前導碼定義：Cc-acc,n,s(k) = Sc-acc,n(k) Csig,s(k) , k = 0, 1, 2, 3, , 4095； PCPCH CD前導碼定義：前導碼定義：Cc-cd,n,s(k) = Sc-cd,n(k) Csig,s(k) , k = 0, 1, 2, 3, , 40

50、95； 其中的其中的Csig,s 與隨機接入前導所用的簽名一樣。與隨機接入前導所用的簽名一樣。)24(kje)24(kje廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻前導簽名前導簽名Csig,s ：前導簽名前導簽名 n值值 0123456789101112131415P0(n) 1111111111111111P1(n) 1-11-11-11-11-11-11-11-1P2(n) 11-1-111-1-111-1-111-1-1P3(n) 1-1-111-1-111-1-111-1-11P4(n) 1111111111111111P5

51、(n) 1-11-1-11-111-11-1-11-11P6(n) 11-1-1-1-11111-1-1-1-111P7(n) 1-1-11-111-11-1-11-111-1P8(n) 11111111-1-1-1-1-1-1-1-1P9(n) 1-11-11-11-1-11-11-11-11P10(n) 11-1-111-1-1-1-111-1-111P11(n) 1-1-111-1-11-111-1111-1P12(n) 1111-1-1-1-1-1-1-1-11111P14(n) 11-1-1-1-111-1-11111-1-1P15(n) 1-1-11-111-1-111-11-1-

52、11廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻上行鏈路信道化碼的分配上行鏈路信道化碼的分配:上行物理信道上行物理信道信道化碼信道化碼Cch,SF,kSFKDPCCH cc2560DPDCHn n=1 cd,1 4SF256 SF / 4 cd,n 41n=1,23n=3,42n=5,6PRACH音訊部分 控制部分 cc 256 16s + 150 s 15 數(shù)據(jù)部分 cd 32SF256 SFs/160 s 15 PCPCH 音訊部分 控制部分 cc 2560數(shù)據(jù)部分 cd 4SF256 SF / 4 功率控制前導 cc 2560廣

53、東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 上上 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻上行鏈路擾碼的分配上行鏈路擾碼的分配:上行物理信道上行物理信道擾碼表示擾碼表示 可用序列可用序列 序列序列 截取碼片截取碼片 備注備注 DPCH Sdpch,n(i) n = 0, 1, 2, , 224 1 Clong,n ，Cshort,n i = 0, 1, , 38399 PRACH 前導部分 Sr-pre,n(i) n = 0, 1, , 8191 Clong,1,n(i) i = 0, 1, , 4095 與下行鏈路主擾碼一一對應 音訊部分 Sr-msg,n(i) n = 0, 1

54、, , 8191 Clong,n(i + 4096) i = 0, 1, , 38399 偏置4096碼片并與前導n相等 PCPCH 前導部分 接入前導Sc-acc,n (i) n = 0, ., 40959 clong,1,n i = 0, 1, , 4095 與下行鏈路主擾碼一一對應，前8192個擾碼與PRACH前導共享 沖突檢測前導 Sc-cd,n(i) n = 0 ,., 40959 clong,1,n i = 0, 1, , 4095 與下行鏈路主擾碼一一對應，前8192個擾碼與PRACH前導共享 功率控制前導同音訊部分 同音訊部分 同音訊部分 同音訊部分 同音訊部分 音訊部分 Sc

55、-msg,n(i) n =8192,8193, ,40959 Clong,n ，Cshort,n i = 0, 1, , 38399 與下行鏈路主擾碼一一對應 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 擴擴 頻頻 技技 術(shù)術(shù) 上行鏈路擴頻上行鏈路擴頻 下行鏈路擴頻下行鏈路擴頻廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 下下 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻信道化操作信道化操作 下行鏈路除下行鏈路除SCH以外，都要進展擴頻操作。以外，都要進展擴頻操作。 與上行鏈路一樣，信道化碼采用與上行鏈路一樣，信道化碼采用OVSF碼，只是碼，只是k的取值的取值

56、不同，不同，k=2,3,9 ；SF=4,8,512。 根本過程類似上行鏈路，不同之處下行鏈路根本過程類似上行鏈路，不同之處下行鏈路I/Q支路映射支路映射在信道化之前，并且是逐比特映射。在信道化之前，并且是逐比特映射。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 下下 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻擾碼操作擾碼操作 下行鏈路加擾可以區(qū)分小區(qū)和信道。下行鏈路加擾可以區(qū)分小區(qū)和信道。 下行鏈路加擾過程與上行鏈路一樣。下行鏈路加擾過程與上行鏈路一樣。 下行鏈路只需一種擾碼，也是下行鏈路只需一種擾碼，也是Gold碼序列?？偣泊a序列?？偣?18-1 = 262,143個擾碼個擾碼 ，

57、常用的有，常用的有8192個。個。 下行鏈路信道的擾碼與下行鏈路信道的擾碼與P-CCPCH信道的擾碼對齊，此信道的擾碼對齊，此時不用與加擾物理信道的幀邊境對齊。時不用與加擾物理信道的幀邊境對齊。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 下下 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻擾碼操作擾碼操作下行鏈路擾碼：下行鏈路擾碼：由兩個由兩個1818階的生成多項式生成兩個二進制的階的生成多項式生成兩個二進制的m m序列，這兩個序列，這兩個m m序列的序列的3840038400個碼片按位模個碼片按位模2 2相加構(gòu)成兩個實序列。擾碼序相加構(gòu)成兩個實序列。擾碼序列經(jīng)過合成兩個實序列為復序列

58、而得到。列經(jīng)過合成兩個實序列為復序列而得到。IQ1100223344556677889917171616151514141313121211111010廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 下下 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻擾碼操作擾碼操作下行鏈路擾碼：下行鏈路擾碼：常用的常用的81928192個擾碼分成個擾碼分成512512個集合，每個個集合，每個集合包括集合包括1 1個主擾碼和個主擾碼和1515個輔助擾碼。個輔助擾碼。主擾碼和輔助擾碼在主擾碼和輔助擾碼在CCTrCHCCTrCH中可以混中可以混用。用。 每個小區(qū)只分配一個主擾碼。每個小區(qū)只分配一個主擾碼。P-

59、CCPCHP-CCPCH信信道、道、P-CPICHP-CPICH信道、信道、PICHPICH信道、信道、AICH AICH 信道、信道、AP-AICHAP-AICH信道、信道、CD/CA-ICHCD/CA-ICH信道、信道、CSICHCSICH信道以及攜載信道以及攜載PCHPCH信道的信道的S-CCPCHS-CCPCH信道總是用主擾碼進展發(fā)射。其它的信道總是用主擾碼進展發(fā)射。其它的下行鏈路物理信道可用主擾碼或與該下行鏈路物理信道可用主擾碼或與該小區(qū)主擾碼處于同一擾碼集的輔助擾小區(qū)主擾碼處于同一擾碼集的輔助擾碼進展發(fā)射。碼進展發(fā)射。 512512個主擾碼又可分為個主擾碼又可分為6464組，每組組

60、，每組8 8個主個主擾碼，可用于小區(qū)搜索。擾碼，可用于小區(qū)搜索。廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 下下 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻除除SCH以外的下行鏈路物理信道的擴頻：以外的下行鏈路物理信道的擴頻： I 除了SCH信道以外的所有下行鏈路物理信道 SP Cch,SF,m j Sdl,n Q I+jQ S 廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部廣東移動通信有限責任公司企業(yè)發(fā)展部 下下 行行 鏈鏈 路路 擴擴 頻頻下行鏈路信道化碼的分配：下行鏈路信道化碼的分配：下下行物理信道行物理信道信道化碼信道化碼 Cch,SF,k Cch,SF,k SF SF k kCPIC