WCDMA物理層信道介紹

會(huì)計(jì)學(xué)1WCDMA物理層信道介紹225.101UERadioTransmissionandReception(FDD)25.104UTRA(BS)FDDRadioTransmissionandReception25.211Physicalchannelsandmappingoftransportchannelsontophysicalchannels(FDD)25.212Multiplexingandchannelcoding(FDD)25.213Spreadingandmodulation(FDD)25.302Serviceprovidedbythephysicallayer25.331RadioResourceControl(RRC)protocol25.108Commontestenvironmentforuserequipment(UE)conformancetest3GPP參考規(guī)范第1頁/共58頁3空中接口總攬層3

控制平面信令

用戶平面信息

物理層層2/MAC

層1

RLCDC

Nt

GC

層2/RLC

MAC子層RLC

RLCRLCRLCRLC

RLC

RLC

重復(fù)防止機(jī)制

Uu接口邊界

BMC

層2/BMC

控制CPDCPPDCPPDCP

層2/PDCP

DC

Nt

GC

RRC

層3(控制平面):

無限資源控制RRC重復(fù)防止機(jī)制非接入層信令--CM,MM,SMandetc.層2:MAC:實(shí)現(xiàn)邏輯信道映射到

傳輸信道RLC(控制/用戶平面,TM/UM/AM)PDCP(僅用戶平面)BMC(僅用戶平面)向上層提供無線承載層1:編解碼，擴(kuò)頻調(diào)制，數(shù)字調(diào)制，頻率分配(FDD/TDD).實(shí)現(xiàn)傳輸信道映射到碼組合傳輸信道本地接口:RRC實(shí)現(xiàn)低層配置控制；

在RRC和每個(gè)低層功能實(shí)體(PDCP,RLC,MAC,andL1)間分別定義了控制業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（SAP）控制CPHY控制CRLC控制CBMC邏輯信道傳輸信道無線承載RLC子層控制CMAC第2頁/共58頁4基站NodeB

用戶終端UE

P-CCPCH-主公共控制物理信道

SCH–同步信道P-CPICH–主公共導(dǎo)頻信道

S-CPICH–輔助公共導(dǎo)頻信道小區(qū)廣播信道DPDCH–專用物理數(shù)據(jù)信道DPCCH–專用物理控制信道專用連接信道尋呼信道PICH–尋呼指示信道S-CCPCH–輔助公共控制物理信道PRACH–隨即接入物理信道AICH–獲取指示信道隨機(jī)接入信道WCDMA空口物理信道HS-DPCCH–高速專用控制信道HS-SCCH–高速共享控制信道HS-PDSCH－高速下行物理共享信道高速下行共享信道第3頁/共58頁5下行物理信道第4頁/共58頁6公共下行物理信道

P-CCPCH 主公共控制物理信道

-廣播小區(qū)信息

-廣播小區(qū)系統(tǒng)幀號(hào)(SFN);所有下行信道幀定時(shí)參考SCH 同步信道

-快速同步：主同步碼用于時(shí)隙同步，輔同步碼用于幀同步與P-CCPCH時(shí)分復(fù)用S-CCPCH 輔助公共控制物理信道

-在Idle，CELL_PCH,CELL_FACH下發(fā)送尋呼和控制信令P-CPICH 公共導(dǎo)頻信道S-CPICH 輔助公共導(dǎo)頻信道（用于波束成型小區(qū)）PDSCH 下行物理共享信道

-多用戶共享下行時(shí)分高速數(shù)據(jù)信道

專用下行物理信道DPDCH 專用下行物理數(shù)據(jù)信道DPCCH 專用物理下行控制信道

-發(fā)送專用連接模式下物理層信令和控制信息WCDMA下行物理信道類型第5頁/共58頁7下行指示信道捕獲指示信道(AICH)基站向移動(dòng)臺(tái)指示捕獲到隨機(jī)接入試探指示方式：回應(yīng)移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)接入簽名碼尋呼指示信道(PICH)通知移動(dòng)臺(tái)監(jiān)視下一個(gè)尋呼幀(S-CCPCH)下行共享信道高速下行物理共享信道(HS-PDSCH)高速共享控制信道(HS-SCCH)WCDMA下行物理信道類型第6頁/共58頁8WCDMA下行信道結(jié)構(gòu)(FDD)BCCH廣播控制信道PCCH尋呼控制信道CCCH公共控制信道DCCH專用控制信道DTCH專用業(yè)務(wù)信道NBCH廣播信道.PCH尋呼信道FACH前向接入信道DCH專用信道.P-CCPCH(*)主公共控制信道S-CCPCH輔助公共控制信道DPDCH(每個(gè)UE一個(gè)或多個(gè))專用物理數(shù)據(jù)信道.DPCCH(每UE一個(gè))專用物理控制信道Pilot,TPC,TFCISSCi邏輯信道傳輸信道物理信道下行鏈路RF輸出專用物理信道(DPCH)－每UE一個(gè)HS-DSCH高速下行共享信道CTCH公共業(yè)務(wù)信道CPICH公共導(dǎo)頻信道空數(shù)據(jù)編碼HS-PDSCH高速物理下行共享信道AICH捕獲指示信道PICH尋呼指示信道捕獲指示信道尋呼指示信道S/PS/PS/PS/PS/PS/PS/P下行擾碼I+jQI/Q調(diào)制QICchCchCCchCchCch256,1Cch256,0SGSPSCGPS同步碼(*)S基帶濾波基帶濾波GainGainGainGainGainGainGainSCH同步信道DTCH專用業(yè)務(wù)信道1DCH專用信道復(fù)用復(fù)用CCTrCHDCH專用信道.編碼編碼編碼編碼編碼編碼HS-SCCH高速共享控制信道ch16,nS/PCGainch16,n第7頁/共58頁9下行鏈路發(fā)送分集應(yīng)用物理信道類型開環(huán)模式閉環(huán)模式

TSTDSTTDCLTDP-CCPCH–采用–SCH采用––S-CCPCH–采用–DPCH–采用采用PICH–采用–AICH–采用采用第8頁/共58頁10C4,011-111111111-1-11-11-11-1-11C1,0C2,0C2,1C4,1C4,2C4,3SF=1SF=2SF=4SF=8OVSF生成樹OVSF－正交可變擴(kuò)頻因子用于區(qū)分同小區(qū)下行鏈路同時(shí)發(fā)送的不同物理信道第9頁/共58頁11下行鏈路擾碼生成m序列生成函數(shù):x=1+X7+X18

y=1+X5+X7+X10+X18Gold碼序列zn(i)=x((i+n)modulo(218-1))+y(i)mod2,i&n=0,…,218-2,Sdl,n(i)=Zn(i)+jZn((i+131072)mod(218-1)),i=0,1,…,38399初始狀態(tài):x序列x

(0)=1,x(1)=x(2)=...=x(16)=x(17)=0；y序列y(0)=y(1)=…=y(16)=y(17)=1.第10頁/共58頁12下行鏈路擾碼結(jié)構(gòu)主擾碼SC015個(gè)輔擾碼15個(gè)輔擾碼15個(gè)輔擾碼15個(gè)輔擾碼主擾碼組#1主擾碼組#648192個(gè)下行鏈路擾碼每個(gè)擾碼長度為38,400碼片，從218-1(262,143chip)Gold序列中選取得到主擾碼SC7主擾碼SC504主擾碼SC511P-CCPCH,P-CPICH,PICH,AICH,HS-SCCH,HS-PDSCH和

承載PCH的S-CCPCH使用主擾碼加擾擾碼k對(duì)應(yīng)的左側(cè)替代擾碼序號(hào)為k+8192，右側(cè)擾碼序號(hào)為k+16384。替代擾碼用于壓縮幀；如果n<SF/2則使用左側(cè)替代擾碼，nSF/2則使用右側(cè)替代擾碼，非壓縮幀信道化碼為cch,SF,n。擾碼規(guī)劃為每個(gè)小區(qū)分配唯一的擾碼組和主擾碼資源第11頁/共58頁13固定的Pilot符號(hào)數(shù)據(jù)(10符號(hào)/時(shí)隙)1無線幀=15時(shí)隙=10mSec1時(shí)隙=2560碼片=10符號(hào)=20bits=666.667uSecAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-AAA-AA-A-AAA-A-AAA-A-AAA-A-AAA-AAA-ASlot0Slot1Slot14天線1符號(hào)天線2符號(hào)采用STTD發(fā)送分集方式公共導(dǎo)頻信道(CPICH)65789101112131443210第12頁/共58頁14主/輔公共導(dǎo)頻信道(P/S-CPICH)主公共導(dǎo)頻信道P-CPICH擴(kuò)頻碼：信道碼

Cch,256,0＋主擾碼每小區(qū)僅有一個(gè)，并在全小區(qū)廣播為SCH,P-CCPCH,AICH,PICH,AP-AICH,CD/CA-ICH,CSICH,CPCH附帶的下行DPCCH和S-CCPCH信道提供相位參考和信道估計(jì)主P-CPICH作為下行DPCH及

PDSCH信道相位參考和信道估計(jì)切換測量和小區(qū)選擇/重選調(diào)節(jié)主導(dǎo)頻功率可以調(diào)節(jié)鄰小區(qū)間的負(fù)載平衡輔助公共導(dǎo)頻信道S-CPICH擴(kuò)頻碼：信道碼Cch,256,x

＋主或輔擾碼

每個(gè)小區(qū)中可沒有或有幾個(gè)輔助公共控制信道S-CPICH，在整個(gè)小區(qū)或部分小區(qū)中發(fā)送(智能天線)由高層信令控制，也可以作為下行DPCH信道的相位參考

輔助公共導(dǎo)頻信道也可以替代主公共導(dǎo)頻信道作為開環(huán)發(fā)送分集情況下，下行物理鏈路的相位參考

P-CPICH波束成型S-CPICH第13頁/共58頁15用戶數(shù)據(jù)發(fā)送為DPCCH提供解調(diào)、功控等控制數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)接收下行專用信道(DPCH)功能描述DPCCH數(shù)據(jù)格式、上行功控等信息DPDCHDPDCH實(shí)現(xiàn)物理層數(shù)據(jù)承載DPCCH/DPDCH時(shí)分復(fù)用第14頁/共58頁16下行專用物理信道(DPCH)幀結(jié)構(gòu)下行專用物理信道DPCH由DPDCH和DPCCH時(shí)分復(fù)用構(gòu)成擴(kuò)頻因子SF=512/2k

,512－>4,連接期間可重新配置支持壓縮模式:模式A－通過數(shù)據(jù)打孔或高層調(diào)度實(shí)現(xiàn)模式B－通過擴(kuò)頻因子減半實(shí)現(xiàn)Slot14SlotiSlot2Slot0Frame0Frame1FramejFrame7210msData2TFCITPCPilot

2560Chips,10×2kbitsk=0..7Data1一個(gè)超幀=720msDPDCHDPDCHDPCCHDPCCH第15頁/共58頁17

下行專用物理信道(DPCH)可變數(shù)據(jù)速率舉例第16頁/共58頁18下行專用控制信道(DPCCH)導(dǎo)頻比特模式注：陰影區(qū)域比特為幀同步字FSW,用于幀同步第17頁/共58頁19下行專用物理信道(DPCH)多碼傳輸多碼傳輸,即一個(gè)CCTrCH映射成幾個(gè)并行的下行鏈路DPCHs均使用相同的擴(kuò)頻因子；在這種情況下，物理層控制信息僅在主下行鏈路DPCH中發(fā)送。

在其它附加DPCH對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)，采用非連續(xù)發(fā)送(DTX)方式。針對(duì)同一個(gè)UE，當(dāng)幾個(gè)CCTrCHs映射到幾個(gè)不同的DPCH中發(fā)送給同一個(gè)UE時(shí)，也采用多碼傳輸技術(shù)，各DPCH可以采用不同的擴(kuò)頻因子。物理層控制信息僅在主下行鏈路DPCH中發(fā)送，在其它附加DPCH對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)，采用非連續(xù)發(fā)送(DTX)方式。1時(shí)隙=0.666mSec=2560碼片=10x2^kbits,k=[0...7]Data2TFCIData

1TPCPilot主DPCCH/DPDCH附加DPCCH/DPDCH附加DPCCH/DPDCHData3Data4DataN-1DataN第18頁/共58頁20DPCHOffset－DOFFData2TFCIData

1TPCPilotData2TFCIData

1TPCPilotData2TFCIData

1TPCPilotData2TFCIData

1TPCPilotData2TFCIData

1TPCPilotData2TFCIData

1TPCPilotDPCH1DPCH2DPCH3DPCH1DPCH2DPCH3DOFF=1DOFF=2無專用物理信道偏移有專用物理信道偏移第19頁/共58頁21下行物理鏈路相位參考物理信道類型

主公共導(dǎo)頻信道輔助公共導(dǎo)頻信道專用導(dǎo)頻P-CCPCH采用––SCH采用––S-CCPCH采用––DPCH采用采用采用PICH采用––PDSCH*采用采用采用

AICH采用––CSICH采用––DL-DPCCHforCPCH采用––注*:PDSCH和伴隨的DPCH采用相同的相位參考

第20頁/共58頁22主公共控制物理信道(P-CCPCH)幀結(jié)構(gòu)與同步信道SCH時(shí)間復(fù)用，前256碼片用于發(fā)送主/輔同步信道(P-SCH和S-SCH)固定速率30kbps,SF=Cch,256,11/2卷積編碼，CRC＝16bits，TTI=20ms幀結(jié)構(gòu)不同于下行專用物理信道DL-DPCH:無TPC,TFCI,pilot比特只發(fā)送與第一層無關(guān)的高層控制消息－廣播控制消息BroadcastData(18bits)SSCi61幀=15時(shí)隙=10mSec2304Chips256ChipsSCHBCH/P-CCPCHPSC5789101112131443210第21頁/共58頁23輔助公共控制物理信道(S-CCPCH)幀結(jié)構(gòu)單小區(qū)最多16個(gè)S-CCPCH信道輔助公共控制物理信道(S-CCPCH)承載前向接入信道(FACH)、尋呼信道(PCH)；可以映射到不同或相同的S-CCPCH上公共控制物理信道無內(nèi)環(huán)功控，可以采取慢速功控P-CCPCH采用固定的TFC，而S-CCPCH支持多種TFC由TFCI指示擴(kuò)頻因子=256to4

1Slot=0.666mSec=2560碼片=20×2kdatabits;k=[0..6]1幀=15時(shí)隙=10mSec20to1256bits0,2,or8bits數(shù)據(jù)TFCIorDTX導(dǎo)頻0,8,or16bits65789101112131443210第22頁/共58頁24SlotFormatBitRate(kbps)SFNdataNpilotNTFCI03025620001302561280………………46012840005601283280………………17192041256168輔助公共控制物理信道(S-CCPCH)時(shí)隙格式第23頁/共58頁25同步信道(SCH)傳輸結(jié)構(gòu)主同步信道P-SCH輔同步信道S-SCH256chips2560chips10ms同步信道無線幀acsi,0acpacsi,1acpacsi,14acpSlot#0Slot#1Slot#14每個(gè)時(shí)隙主同步信道(P-SCH)發(fā)送256個(gè)碼片的主同步碼(PSC)－cp，且對(duì)于UTRAN系統(tǒng)的每個(gè)小區(qū)主同步碼(PSC)相同輔同步信道(S-SCH)由重復(fù)發(fā)送的15個(gè)256碼片的輔同步碼構(gòu)成，其中輔同步碼(SSC)表示為csi,k，其中

i=0,1,…,63為下行主擾碼組序號(hào),k=0,1,…,14為輔同步信道時(shí)隙編號(hào)

16個(gè)輔同步碼(SSC)從長256比特的碼組中選出，構(gòu)成64個(gè)組合；每個(gè)小區(qū)采用其中的一種組合，代表本小區(qū)采用的下行鏈路主擾碼所屬的主擾碼組第24頁/共58頁26同步碼生成主同步碼(PSC)a=<x1,x2,x3,…,x16>=<1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1>Cpsc=(1+j)<a,a,a,-a,-a,a,-a,-a,a,a,a,-a,a,-a,a,a>優(yōu)良的非周期自相關(guān)特性

輔同步碼(SSC)16個(gè)輔同步碼(SSC),{Cssc,1,…,Cssc,16}z=<b,b,b,-b,b,b,-b,-b,b,-b,b,-b,-b,-b,-b,-b>,其中b=<x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,-x9,-x10,-x11,-x12,-x13,-x14,-x15,-x16>且

x1,x2,…,x15,x16,

與主同步碼中

a有相同定義第

k個(gè)輔同步碼,Cssc,k,k=1,2,3,…,16如下定義：Cssc,k=(1+j)<hm(0)z(0),hm(1)z(1),hm(2)z(2),…,hm(255)z(255)>hm(i)表示為Hadamard序列

H8的第m個(gè)，

其中m=16*(k-1)第25頁/共58頁27輔同步碼SSC一個(gè)SSC序列模式唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)擾碼組，即任意SSC的周期性偏移不會(huì)等同于任意其它的SSC序列;64個(gè)序列中的任意一個(gè)序列的非零且小于15的循環(huán)移位都不同于64個(gè)序列中其它序列的循環(huán)移位;且任意序列的非零且小于15的任意循環(huán)移位與自身的其它小于15的循環(huán)移位也是不同的;1234567891011121314151幀=15時(shí)隙=10mSecSSCiSSC1SSC15第26頁/共58頁28尋呼指示信道(PICH)幀結(jié)構(gòu)固定擴(kuò)頻因子SF=256

尋呼指示信道(PICH)總是伴隨包含尋呼信道(PCH)的

S-CCPCH發(fā)送發(fā)送定時(shí)比對(duì)應(yīng)的S-CCPCH幀提前

tPICH=7680碼片

一個(gè)時(shí)隙內(nèi)發(fā)送Np個(gè)尋呼指示{P0,…,PNp-1},其中

Np=18,36,72,or144尋呼指示

Pq

，其中如下表，尋呼指示Pq

映射到PICH比特

每幀尋呼指示數(shù)(Np)Pq=1Pq=0Np=18{b16q,…,b16q+15}={-1,-1,…,-1}{b16q,…,b16q+15}={+1,+1,…,+1}Np=36{b8q,…,b8q+7}={-1,-1,…,-1}{b8q,…,b8q+7}={+1,+1,…,+1}Np=72{b4q,…,b4q+3}={-1,-1,…,-1}{b4q,…,b4q+3}={+1,+1,…,+1}Np=144{b2q,b2q+1}={-1,-1}{b2q,b2q+1}={+1,+1}b1b0288bits用于尋呼指示12bits(未定義)一個(gè)無線幀(10ms)b287b288b299第27頁/共58頁29固定擴(kuò)頻因子SF=256捕獲指示中AIs的s對(duì)應(yīng)于上行隨機(jī)接入信道的簽字碼sAICH相位參考采用主公共導(dǎo)頻信道P-CPICH

當(dāng)采用STTD發(fā)送模式時(shí)，STTD編碼應(yīng)用于bs,0,bs,1,...,bs,31，然后再組合成AICH符號(hào)a0,…,a31AI=+1ACK;AI=-1NAK;AI=0無信息實(shí)值符號(hào)捕獲指示信道(AICH)幀結(jié)構(gòu)

1024碼片

發(fā)送關(guān)閉

AS#0

AS#1

AS#i

AS#14

a1

a2

a31

a30AI部分=4096碼片32個(gè)實(shí)值符號(hào)-

20ms

a0第28頁/共58頁30捕獲指示(AICH)簽字模式sbs,0,bs,1…,bs,31011111111111111111111111111111111111-1-111-1-111-1-111-1-111-1-111-1-111-1-111-1-121111-1-1-1-11111-1-1-1-11111-1-1-1-11111-1-1-1-1311-1-1-1-11111-1-1-1-11111-1-1-1-11111-1-1-1-111411111111-1-1-1-1-1-1-1-111111111-1-1-1-1-1-1-1-1511-1-111-1-1-1-111-1-11111-1-111-1-1-1-111-1-11161111-1-1-1-1-1-1-1-111111111-1-1-1-1-1-1-1-11111711-1-1-1-111-1-11111-1-111-1-1-1-111-1-11111-1-181111111111111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1911-1-111-1-111-1-111-1-1-1-111-1-111-1-111-1-111101111-1-1-1-11111-1-1-1-1-1-1-1-11111-1-1-1-111111111-1-1-1-11111-1-1-1-111-1-11111-1-1-1-11111-1-11211111111-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1111111111311-1-111-1-1-1-111-1-111-1-111-1-11111-1-111-1-1141111-1-1-1-1-1-1-1-11111-1-1-1-111111111-1-1-1-11511-1-1-1-111-1-11111-1-1-1-11111-1-111-1-1-1-111

第29頁/共58頁31高速共享控制信道(HS-SCCH)幀結(jié)構(gòu)固定SF＝128，固定數(shù)據(jù)速率60kbps承載HS-PDSCH信道的層1控制信令Slot2Slot1Slot0無線幀10msData

2560Chips,40bits,SF=128Subframe2Subframe3Subframe1Subframe0Subframe4無線子幀2ms第30頁/共58頁32高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)幀結(jié)構(gòu)固定擴(kuò)頻因子SF＝16可以多信道并行傳輸，通過傳輸速率QPSK調(diào)制M=2,16QAM調(diào)制M=4只承載用戶數(shù)據(jù)，不承載任何控制信息Slot2Slot1Slot0無線幀10msNdata

2560Chips,M×10×2k

bits(k=4)Subframe2Subframe3Subframe1Subframe0Subframe4無線子幀2ms時(shí)隙格式比特速率符號(hào)速率擴(kuò)頻因子子幀比特?cái)?shù)時(shí)隙比特?cái)?shù)Ndata0(QPSK)480kbps240ksps169603203201(16QAM)960kbps240ksps161920640640第31頁/共58頁33HS-SCCH和HS-PDSCH定時(shí)關(guān)系HS-PDSCH信道子幀起始發(fā)送時(shí)刻遲于伴隨的HS-SCCH信道子幀起始發(fā)送時(shí)刻2*Tslot=5120碼片無線幀10msSubframe2Subframe3Subframe1Subframe0Subframe4Subframe2Subframe3Subframe1Subframe0Subframe4無線幀10ms無線子幀2ms7680chips2*Tslot5120chipsHS-SCCH信道HS-PDSCH信道第32頁/共58頁34上行物理信道第33頁/共58頁35上行物理信道

公共上行物理信道PRACH 物理隨機(jī)接入信道

-移動(dòng)臺(tái)發(fā)起向基站的接入信息

專用上下物理信道DPDCH 專用上行物理數(shù)據(jù)信道DPCCH 專用上下物理控制信道

-移動(dòng)臺(tái)向基站發(fā)送專用連接模式下物理層信令和控制信息HS-DPCCH 高速專用物理控制信道WCDMA上行物理信道類型第34頁/共58頁36邏輯信道傳輸信道物理信道QPSK調(diào)制I/Q

Mod.QIChcIFilterFilterCCCH

公共控制信道DTCH(packetmode)

專用業(yè)務(wù)信道RACH

隨機(jī)接入信道PRACH

物理隨機(jī)接入信道DPDCH#1

專用物理數(shù)據(jù)信道CPCH

公共分組信道PCPCH

物理公共分組信道數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼DPDCH#3(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH#5(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH#2(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH#4(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道.DPDCH#6(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道QDPCCH

專用物理控制信道Pilot,TPC,TFCI，F(xiàn)BIChdGcGdjChd,1GdChd,3GdChd,5GdChd,2GdChd,4GdChd,6GdChcGcChcChdGcGdjRACH控制部分PCPCH控制部分jDCCH

專用控制信道DTCH

專用業(yè)務(wù)信道DCH

專用信道數(shù)據(jù)編碼DTCH

專用業(yè)務(wù)信道DCH

專用信道數(shù)據(jù)編碼復(fù)用CCTrCHDCH

專用信道數(shù)據(jù)編碼WCDMA上行信道結(jié)構(gòu)(FDD)信道化功率加權(quán)I+jQ移動(dòng)臺(tái)擾碼HS-DPCCH(Nmaxmod2=0)

高速物理下行共享信道ChhsGhsHS-DPCCH(Nmaxmod2=1)

高速物理下行共享信道ChhsGhs第35頁/共58頁37獲取指示信道隨機(jī)接入信道無捕獲指示捕獲指示隨機(jī)接入信道消息部分

上行鏈路接入過程無捕獲指示4096碼片

(1.066msec)前導(dǎo)1初始發(fā)射功率前導(dǎo)2增加發(fā)射功率前導(dǎo)n增加發(fā)射功率手機(jī)側(cè)基站側(cè)開機(jī)注冊(cè)，從一個(gè)區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)區(qū)域位置更新，呼叫初始化，短數(shù)據(jù)發(fā)送。第36頁/共58頁38PRACH–隨機(jī)接入時(shí)隙#0#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#13#145120chips無線幀:10ms無線幀:10ms接入時(shí)隙隨機(jī)接入發(fā)送PRACH采用時(shí)隙化ALOHA接入方式附以快速捕獲確認(rèn)(AICH)每兩幀(20ms)15個(gè)接入時(shí)隙

接入時(shí)隙起始間隔5120碼片

基站通過高層廣播信令通知移動(dòng)臺(tái)可用接入時(shí)隙和接入子信道隨機(jī)接入發(fā)送隨機(jī)接入發(fā)送隨機(jī)接入發(fā)送第37頁/共58頁39PRACH–傳輸結(jié)構(gòu)消息部分前導(dǎo)14096碼片10ms(一個(gè)無線幀)前導(dǎo)2前導(dǎo)n消息部分前導(dǎo)14096碼片20ms(兩個(gè)無線幀)前導(dǎo)2前導(dǎo)nRACH前導(dǎo)部分:4096碼片=256重復(fù)*16bit簽名碼*長擾碼前導(dǎo)簽名碼

s,0s15,為16位長的信道化碼－Walsh碼；每個(gè)子樹節(jié)點(diǎn)之下的信道化碼節(jié)點(diǎn)用于物理隨機(jī)接入信道信道化擴(kuò)頻消息部分為10ms或20ms長使用哪個(gè)前導(dǎo)簽名碼和消息部分長度由基站高層控制功能決定，并通過系統(tǒng)廣播消息通知移動(dòng)臺(tái)傳輸形式1傳輸形式2第38頁/共58頁40PRACH–前導(dǎo)碼生成前導(dǎo)碼生成公式:Cpre,n,s(k)=Sr-pre,n(k)Csig,s(k)

,k=0,1,2,3,…,4095為碼片序號(hào);

第n個(gè)接入前導(dǎo)擾碼Sr-pre,n(k)=clong,1,n(k),k=0,1,…,4095，n=0,1,…,81918192個(gè)前導(dǎo)擾碼=512組×16碼/組,與下行主擾碼有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系;前導(dǎo)簽名碼Csig,s(i)=Ps(imod16),i=0,1,…,4095；為旋轉(zhuǎn)函數(shù)，使得兩個(gè)碼片之間的相位變化限制在90度，減小UE發(fā)射機(jī)的峰均比(PAR)Preamble

signatureValueofn0123456789101112131415P0(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)1111-1-1-1-11111-1-1-1-1P5(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)1-1-111-1-11-111-1-111-1P12(n)1111-1-1-1-1-1-1-1-11111P13(n)1-11-1-11-11-11-111-11-1P14(n)11-1-1-1-111-1-11111-1-1P15(n)1-1-11-111-1-111-11-1-11

注:簽名碼

Ps(n)為16位長的Hadmard碼第39頁/共58頁41PRACH前導(dǎo)碼選擇某個(gè)小區(qū)中使用的PRACH前導(dǎo)擾碼組與該小區(qū)下行鏈路使用的主擾碼有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。例如：對(duì)應(yīng)于下行鏈路主擾碼m的第k個(gè)PRACH前導(dǎo)擾碼Sr-pre,n(i),其中n=16m+k，k=0,1,2,…,15且

m=0,1,2,…,511；UE首先確定當(dāng)前駐留小區(qū)的主擾碼及其序號(hào)m，該主擾碼序號(hào)決定UE應(yīng)該使用的前導(dǎo)和消息部分?jǐn)_碼組；系統(tǒng)廣播SIB5->PRACHS.->Preamblescramblingcodenumber(0-15)中指配的編號(hào)（為第一步中k值）決定了UE應(yīng)從第二步中確定的擾碼組空間中選取哪個(gè)擾碼；系統(tǒng)廣播信息SIB5->PRACHinfo.->availablesignature(bitstring16)指示可用簽名碼

第40頁/共58頁42PRACH信道化與擾碼擴(kuò)頻ChcPRACH

物理隨機(jī)接入信道ChdGcGdjRACH控制部分控制部分信道化碼

cc=Cch,256,m

其中

m=16*s+15,其中s為前導(dǎo)簽名碼序號(hào)數(shù)據(jù)部分信道化碼cd

=

Cch,SF,m

其中

m=SF*s/16,擴(kuò)頻因子SF=32~256功率加權(quán)因子

Gc

和

Gd復(fù)擾碼

Sr-msg,n(i)=Clong,n(i+4096),i=0,1,…,38399;n=0,1,…,8191消息部分?jǐn)_碼與前導(dǎo)部分?jǐn)_碼有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系第41頁/共58頁43PRACH消息幀結(jié)構(gòu)導(dǎo)頻數(shù)據(jù)部分Ndata10×2kbitsk=0..3slot1slot2Slotjslot14Tslot=2560個(gè)碼片消息部分無線幀TRACH=10ms數(shù)據(jù)部分控制部分TFCI數(shù)據(jù)部分承載上層消息;控制部分承載物理層控制信息K=0,1,2,3對(duì)應(yīng)于擴(kuò)頻因子SF=256,128,64,328比特導(dǎo)頻用于相干解調(diào)和幀同步;TFCI指示傳輸格式組合第42頁/共58頁44SlotFormat#iChannelBitRate(kbps)ChannelSymbolRate(ksps)SFBits/FrameBits/SlotNpilotNTFCI015152561501082PRACH消息數(shù)據(jù)部分時(shí)隙格式PRACH消息控制部分時(shí)隙格式PRACH消息幀數(shù)據(jù)域和控制域第43頁/共58頁45專用數(shù)據(jù)信道DPDCH專用控制信道DPCCH為DPDCH提供相位估計(jì)，數(shù)據(jù)格式控制實(shí)現(xiàn)物理層數(shù)據(jù)承載數(shù)據(jù)格式信息用戶數(shù)據(jù)發(fā)送上行專用物理信道原理用戶數(shù)據(jù)接收第44頁/共58頁46移動(dòng)臺(tái)最多可以同時(shí)發(fā)送1個(gè)DPCCH、一個(gè)HS-DPCCH和0～6個(gè)DPDCH各信道發(fā)射功率加權(quán)Gd、Gc、GhsDPCCH、DPDCH、HS-DPCCH信道采用I/Q復(fù)用成復(fù)值信號(hào)

經(jīng)

Sdpch,n復(fù)值擾碼，擾碼可采用長擾碼或短擾碼DPCCH承載物理層控制：Pilot,TFCI,FBI,TPCDPDCH承載高層數(shù)據(jù)和信令消息上行DPCCH/DPDCH/HS-DPCCH信道結(jié)構(gòu)IDPDCH#1

專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH#3(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH#5(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH#2(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH#4(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH#6(可選)

專用物理數(shù)據(jù)信道QDPCCH

專用物理控制信道Chd,1GdChd,3GdChd,5GdChd,2GdChd,4GdChd,6GdChcjI/Q

Mod.QIFilterFilter移動(dòng)臺(tái)擾碼Sdpch,nHS-DPCCH

(Nmax-dpdchMod2=0)GhsHS-DPCCH

(Nmax-dpdchMod2=1)ChhsGhsChhsGc第45頁/共58頁47上行DPCCH、DPDCH、HS-DPCCH信道的擴(kuò)頻碼信道化碼DPCCH信道化碼

chc=Cch,256,0.當(dāng)只有一個(gè)

DPDCH信道時(shí)，DPDCH1

采用信道化碼chd,1=Cch,SF,k，其中

SF為DPDCH1擴(kuò)頻因子，且k=SF/4；當(dāng)多于一個(gè)

DPDCH時(shí)，所有DPDCH均采用擴(kuò)頻因子SF=4；DPDCHn

采用信道化碼

chd,n=Cch,4,k,其中如果

n{1,2},k=1；如果n{3,4},k=3；如果

n{5,6}，k=2HS-DPCCH信道化碼擾碼:長、短擾碼各2^24＝16777216個(gè)，由RNC指配給UE長擾碼：Sdpch,n(i)=Clong,n(i),i=0,1,…,38399；其中i為一幀中碼片編號(hào)短擾碼：Sdpch,n(i)=Cshort,n(i),i=0,1,…,38399;適用于多用戶檢測技術(shù)，簡化接收機(jī)實(shí)現(xiàn)Nmax-dpdch信道碼Cch1Cch,256,642,4,6Cch,256,13,5Cch,256,32第46頁/共58頁48上行DPCCH/DPDCH信道相對(duì)增益Gd和Gc的值Gd和Gc量化的比值151.01414/151313/151212/151111/151010/1599/1588/1577/1566/1555/1544/1533/1522/1511/150關(guān)擴(kuò)頻后的DPCCH和DPDCH實(shí)值信號(hào)經(jīng)Gc和Gd權(quán)重處理Gc和Gd通過高層信令指配或UE自行計(jì)算得到Gc和Gd分別由4比特表示任意時(shí)刻Gc或Gd其中

之一為1第47頁/共58頁49上行HS-DPCCH信道增益值增益量化比例830/15724/15619/15515/15412/1539/1528/1516/1505/15信道增益Ghs值從派生出來，并由高層指配相對(duì)功率偏移量化如表所示第48頁/共58頁50DPCCH:15kbps數(shù)據(jù)速率，每時(shí)隙10比特

PILOT: 固定模式(3,4,5,6,7,or8bits每個(gè)DPCCH時(shí)隙，包含幀同步字FSW)TFCI: 發(fā)送格式組合指示(0,2,3,or4bits)FBI: 閉環(huán)發(fā)送分集反饋指示(0,1,or2bits)TPC: 發(fā)送功率控制(1or2bits);功率調(diào)整步長由RNC廣播上行DPCCH/DPDCH幀結(jié)構(gòu)TFCIDataSlot14SlotiSlot2Slot0Frame1Frame2FrameiFrame7210ms一個(gè)超幀=720ms

2560Chips,10x2kbitsk=0..6專用物理數(shù)據(jù)信道(DPDCH)專用物理控制信道(DPCCH)FBITPCPILOT第49頁/共58頁51注：A，B為兩種壓縮模式，其選擇依據(jù)每幀所需壓縮時(shí)隙數(shù)而定DPDCH時(shí)隙格式DPCCH時(shí)隙格式上行DPCCH/DPDCH時(shí)隙格式第50頁/共58頁52HS-DPCCH信道幀結(jié)構(gòu)固定擴(kuò)頻因子SF＝256，固定數(shù)據(jù)速率15kbps承載HS-DSCH相關(guān)的反饋信令：HARQ確認(rèn)和信道質(zhì)量指示CQI比特HS-DPCCH信道必須伴隨一個(gè)上行DPCCH