WCDMA無(wú)線接口物理層與信道

WCDMA無(wú)線接口物理層與信道

CDD陳黎

2008.11.5

言

無(wú)線接口物理層處于無(wú)線接口協(xié)議模型

的最底層，它提供物理介質(zhì)中保證比特

流正確傳輸所需要的所有功能。

物理層通過(guò)傳輸信道實(shí)現(xiàn)向上層提供數(shù)

據(jù)傳輸服務(wù)。

物理層的主要功能包括：信道編解碼，

擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)解調(diào)，內(nèi)環(huán)功率控制等

信道結(jié)構(gòu)和物理層密切相連，不可能脫離物

理層單獨(dú)講信道；要理解信道，必須深入了解

無(wú)線接口的物理層。

2

參考資料

TS25.104UTRA(BS)FDDRadioTransmissionand

Reception

TS25.201Physicallayer-generaldescription

TS25.211Physicalchannelsandmappingof

transportchannelsontophysical

channels(FDD)

TS25.212Multiplexingandchannelcoding(FDD)

TS25.213Spreadingandmodulation(FDD)

TS25.214Physicallayerprocedures(FDD)

TS25.308UTRAHighSpeedDownlinkPacketAccess

(HSDPA);Overalldescription;Stage2

TR25.877HighSpeedDownlinkPacketAccess

(HSDPA)-lub/IurProtocolAspects

TR25.858PhysicallayeraspectsofUTRAHigh

SpeedDownlinkPacketAccess

3

課程目標(biāo)

學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì):

了解WCDMA無(wú)線接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)

掌握WCDMA信道的基本結(jié)構(gòu)和映射關(guān)系

了解WCDMA物理層過(guò)程

4

內(nèi)容介紹

第1章概述

第2章WCDMA物理層關(guān)鍵技術(shù)

第1節(jié)信道結(jié)構(gòu)與映射關(guān)系

第2節(jié)編碼和復(fù)用技術(shù)

第3節(jié)擴(kuò)頻技術(shù)

第4節(jié)調(diào)制技術(shù)

第3章WCDMA物理層過(guò)程

UTRAN協(xié)議結(jié)構(gòu)

6

Uu接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

GCXN^LDC^

Duplicationavoidance

G*鈣

UuSboundary

C-planesignallingU-planeinformation

RRCcontrolL3

5

ooo1Radio

J匕J

ulUul:

oOo5Bearers

。。。

CJ

L2/PDCP

BMCL2/BMC

i.cL2/RLC

I.LC

RLC

Logical

Channels

8MACL2/MAC

Transport

Channels

PHYLI

物理層技術(shù)實(shí)現(xiàn)

解復(fù)用解碼編碼和復(fù)用

映射到MAC層映射到物理層

???

物理信道

結(jié)構(gòu)

解調(diào)解擴(kuò)

擴(kuò)頻調(diào)制

8

物理層處理

傳輸信道

物理信道

擴(kuò)頻到5MHz帶寬上

9

物理層幀結(jié)構(gòu)

比特速率每一幀(10ms)都可能改變

快速功率控制要求每個(gè)時(shí)隙(0,666ms)都處理執(zhí)行

10

物理層幀結(jié)構(gòu)

■信道編碼后，傳輸塊被分成無(wú)線幀（10ms）

?比特速率每一幀都可以改變

■每一幀又分成15個(gè)時(shí)隙，每時(shí)隙2560chips

?所有的時(shí)隙都屬「同一個(gè)用戶，與GSM不同

?每一幀中15個(gè)時(shí)隙的比特速率一致

?快速功率:每個(gè)時(shí)隙（1500Hz）都處理

■M等于擴(kuò)頻因子

,SF（SpreadingFactor）擴(kuò)頻因子

?SF=W/R=3.84Mchips/R

W=3.84Mchips/sR:業(yè)務(wù)比特速率

?SF取值4,8,16,...256

?速率適配：添加填充比特

11

擴(kuò)頻技術(shù)

擴(kuò)頻包括兩個(gè)操作：

信道化(channelization)操作，它使數(shù)據(jù)符號(hào)變?yōu)榇a

片，并增加了信號(hào)帶寬，每符號(hào)的碼片數(shù)稱為擴(kuò)頻因子

(SF),可以通過(guò)與OVSF相乘得到；

擾碼操作，它作用在擴(kuò)頻信號(hào)上。

12

信道化碼（OVSF碼）

U信道化碼使用OVSF碼；

定義：Cch,SF,k,描述信道碼，SF為擴(kuò)頻因子，k為碼

號(hào)，OWkWSF-1。

CchA0=(l,1,1,1)_1

____ch,2,0=(1，1)

Cch,4J=(1,1,-1,-1)_1

Cw二⑴r

Cch,4,2=(1,-1,1,-1)[

Cch)211=(1,-D

Cch,4,3=(111,1)[

SF=1SF=2SF=4

13

擾碼

擾碼:GOLD序列;

擾碼每10ms重復(fù)一次，長(zhǎng)度是38400chips;

對(duì)于上行物理信道，可用的擾碼分為長(zhǎng)擾碼和短

擾碼，共有224個(gè)上行長(zhǎng)擾碼和224上行短擾碼，

上行擾碼由高層分配；_

對(duì)于下行物理信道，可以產(chǎn)生ZE1="/1”個(gè)

擾碼，但只使用了?！?191號(hào)的擾碼。

14

下行鏈路擾碼特點(diǎn)

集。

下

行集1

擾

碼

■■■主擾碼

511x16

從擾碼511x16+每集分為

集5111

1個(gè)主擾

碼15個(gè)從

從擾碼擾碼

8192個(gè)擾碼512集511x16+

15

15

下行鏈路擾碼特點(diǎn)

主擾碼0

主擾碼1

組O

下

行

緲

主主擾碼7

擾

碼主擾碼16*8*63

主擾碼16*8*63+

組63

______16

主擾碼16*8*63+

16X7

個(gè)主擾碼組

51264每組8個(gè)主擾碼

16

小結(jié)

本章主要對(duì)物理層的一些基本概念進(jìn)行了介紹

包括：

無(wú)線接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

物理層的數(shù)據(jù)處理過(guò)程

物理層技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

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內(nèi)谷介紹

第2章WCDMA物理層關(guān)鍵技術(shù)

第1節(jié)信道結(jié)構(gòu)與映射關(guān)系

第2節(jié)編碼和復(fù)用技術(shù)

第3節(jié)擴(kuò)頻技術(shù)

第4節(jié)調(diào)制技術(shù)

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信道分類

在WCDMA系統(tǒng)的無(wú)線接口中，從不同協(xié)議層次上講，承載

用戶各種業(yè)務(wù)的信道被分為以下三類：

邏輯信道：直接承載用戶業(yè)務(wù)；根據(jù)承載的是控制平面業(yè)

務(wù)還是用戶平面業(yè)務(wù)分為兩大類，即控制信道和業(yè)務(wù)信

道。

傳輸信道：無(wú)線接口層二和物理層的接口，是物理層對(duì)

MAC層提供的服務(wù)；根據(jù)傳輸?shù)氖轻槍?duì)一個(gè)用戶的專用信

息還是針對(duì)所有用戶的公共信息而分為專用信道和公共信

道兩大類。

物理信道：各種信息在無(wú)線接口傳輸時(shí)的最終體現(xiàn)形式，

每一種使用特定的載波頻率、碼（擴(kuò)頻碼和擾碼）以及載

波相對(duì)相位（0或n/2）的信道都可以理解為一類特定的信

道。

19

邏輯信道分類

專用業(yè)務(wù)信道(DTCH)

業(yè)務(wù)邏輯信道(TCH)

公共業(yè)務(wù)信道(CTCH)

廣播控制信道(BCCH)

尋呼控制信道(PCCH)

控制邏輯信道(CCH)

專用控制信道(DCCH)

公共控制信道(CCCH)f

20

傳輸信道分類

專用信道DCH

?DCH信道可以為上行或下行信道專用傳輸信道

廣播信道BCH

前向接入信道FACH

公共傳輸信道

尋呼信道PCH

反向（隨機(jī)）接入信道RACH

21

物理信道分類

物理信道分為上行物理信道和下行物理信道；

物理信道可以由某一載波頻率、碼（信道碼和擾碼）、相位確定;

在采用擾碼與擴(kuò)頻碼的信道里，擾碼或擴(kuò)頻碼任何一種不同，

都可以確定為不同的信道；

多數(shù)信道是由無(wú)線幀和時(shí)隙組成，每一無(wú)線幀包括工5個(gè)時(shí)隙；

物理信道

頻率、碼、相位

22

上行物理信道

一上行專用物理信道

?上行專用物理數(shù)據(jù)信道(uplink

DPDCH)

?上行專用物理控制信道(uplink

DPCCH)上行物理信道

一上行公共物理信道

?物理隨機(jī)接入信道(PRACH)

23

下行物理信道

一下行專用物理信道(downlinkDPCH)

一下行公共物理信道

下行物理信道

?公共控制物理信道(CCPCH)

?同步信道(SCH)

?尋呼指示信道(PICH)

?捕獲指示信道(AICH)

?公共導(dǎo)頻信道(CPICH)

24

物理信道的功能

/1雙廣播管m

P-CPICH-主公共導(dǎo)頻信道

S-CPICH-從公共導(dǎo)頻信道

P-CCPCH-主公共控制物理信道

聲芻SCH-同步信道

學(xué)—朝箍

S-CCPCH-從公共控制物理信道

PICH-尋呼指示信道

隨機(jī)Mi言道

基站NodeB<―PRACH-隨即接入物理信道用戶終順

AICH-獲取指示信道___UE

專用睦接偌道

DPDCH-專用物理數(shù)據(jù)信道

DPCCH-專用物理控制信道

高速下行哄享信道

HS-SCCH-高速共享控制信道

HS-PDSCH-高速下行物理共享信道

HS-DPCCH-局速專用控制信道

25

同步信道SCH

SCH用于小區(qū)搜索；在S?SCH上發(fā)送從同步碼(SSC),

分成主同步信道P-SCH和從同步信SSC從16個(gè)長(zhǎng)為256的碼組中選

道S?SCH；擇。共有64組，代表64個(gè)擾碼碼組

SCH信道占用前256個(gè)Chip；從同步碼(SSC)指定小區(qū)擾碼的碼

組；

在P?SCH上發(fā)送主同步碼(PSC),

PSC在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)重復(fù)發(fā)射；

Slot#0Slot#1Slot#14

PrimaryCIU

SCHp

Secondary

i,0aci,14

SCHs

256chips

2560chips

One10SCHradioframe

26

公共導(dǎo)頻信道CPICH

commonPilotChannel(CPICH)

傳送確知序列

固定速率30Kbps,SF=256

發(fā)射分集時(shí)，使用相同的擴(kuò)頻碼和擾碼，但傳送序列不同

27

CPICH的分類

主公共導(dǎo)頻信道(PYPICH)

使用相同的信道碼，即Cch,256,0;

U擾碼為主擾碼；

止一個(gè)小區(qū)只有一個(gè)主CPICH;

L在整個(gè)小區(qū)廣播；

P-CPICH為SCH,P-CCPCH,AICH,PICH提供相位基準(zhǔn)。還是其

它下行物理信道的缺省相位基準(zhǔn)；

從公共導(dǎo)頻信道(S-CPICH)

可以使用任意信道碼，只要滿足SF=256;

擾碼可以使用主擾碼，也可以使用從擾碼；

一個(gè)小區(qū)可以有0、1或幾個(gè)從擾碼；

一般用于窄天線發(fā)射波束范圍內(nèi)，高業(yè)務(wù)量的覆蓋區(qū)；

可以作為S-CCPCH和下行DPCH的參考;

28

主公共控制物理信道P-CCPCH

固定數(shù)率(30kbps,SF=256)

U用于承載BCH信道

每個(gè)時(shí)隙的頭256chips為空

只有數(shù)據(jù)域

1可以采用STTD傳輸分集

29

從公共控制物理信道S-CCPCH

用于傳送FACH和PCH;SF=256~4;

兩種SCCPCH:有TFCI和無(wú)FACHandPCH可被映射到同一

TFCIOUTRAN決定TFCI是否發(fā)個(gè)或不同的S-CCPCH.如果映射

送，UE必須支持TFCI的接收和處到同一個(gè)S-CCPCH,它們可以映

理；射到相同的幀；

可能的傳送速率與下行DPCH相

同；

30

尋呼指示信道PICH

PICH為固定速率(SF=256)的物理信道，用于傳送PageIndicators(PI);

IPICH總是與一個(gè)S-CCPCH相聯(lián)系，這個(gè)信道正在傳送一個(gè)PCH;

IPICH的幀結(jié)構(gòu)：一幀為10ms,包括300bits.其中，288bits用于傳送Page

Indicators.其余12bits尚未定義；

IN個(gè)尋呼指示｛PI0,…，PIN-1｝在一幀內(nèi)傳送,N=18,36,72,or144;

如果某一幀中的Pli被置為1,說(shuō)明Pli對(duì)應(yīng)UE應(yīng)對(duì)S-CCPCH的對(duì)應(yīng)幀進(jìn)行解

調(diào)；

288bitsforpagingindication12bits(undefined)

Oneradioframe(10ms)

31

物理隨機(jī)接入信道PRACH

隨機(jī)接入是基于快速捕獲指示的時(shí)隙ALOHA方法；

時(shí)間上用接入時(shí)隙來(lái)確定，UE只能在時(shí)隙的開(kāi)始位置進(jìn)行隨機(jī)

接入傳送，每個(gè)時(shí)隙5120chips,每2幀有15個(gè)slot；

隨機(jī)接入傳送數(shù)據(jù)由兩部分組成：

或多個(gè)的preamble（前綴）:4096chips長(zhǎng)度，由長(zhǎng)度為

16chips的signature（標(biāo)簽序列）進(jìn)行256次重復(fù)構(gòu)成，一共

有16種signature（標(biāo)簽序列）;

I使用哪個(gè)signature（標(biāo)簽序列）及信息部分長(zhǎng)度由高層決

r-^-i.

/E/

110或20ms的message（信息部分）;

32

PRACH的發(fā)射結(jié)構(gòu)

PreamblePreamblePreambleMessagepart

4096chips

10ms(oneradioframe)

PreamblePreamblePreambleMessagepart

4096chips20ms(tworadioframes)

33

RACH的接入時(shí)隙分配

radioframe:10msradioframe:10ms

5120chips

抱搭#i於照#7?然的#10#11#12#13#14

Accessslot#0RarKfornAccessTninsmission

Accessslot#1RandomAccessTransmission

Accessslot#7RandoniAccessTransmissbn

Accessslot#8RandomAocesslhomission

Accessslot#14

PRACH信息部分的幀結(jié)構(gòu)

Data

DataMbits

Control

MessagepartradioirameTRACH=l0ms

35

捕獲指示信道AICH

AICH的幀結(jié)構(gòu)：兩幀，共20ms,包括重復(fù)的15接入時(shí)隙AS,

每個(gè)時(shí)隙有20個(gè)比特(5120碼片)。每個(gè)時(shí)隙包括兩部分，捕獲

指示AI和空部分。

捕獲指示AI有16種Signature

AICH的相位參考為CPICH

AICH為固定速率(SF=256)的物理信道

36

上行專用物理信道DPDCH/DPCCH

DPDCH和DPCCH在無(wú)線幀通過(guò)I/Q復(fù)用；

DPDCH用來(lái)傳輸層2及更高層產(chǎn)生的專用數(shù)據(jù)；

IDPCCH用來(lái)傳輸層工的控制信息；

幀長(zhǎng)為10ms,分15個(gè)時(shí)隙，每時(shí)隙2560chips；

」DPDCH的擴(kuò)頻因子(SF)為4到256；

在相同的層1連接中，DPDCH與DPCCH的擴(kuò)頻因子是可以不同

的；

每個(gè)DPCCH時(shí)隙由Pilot,TFCI,FBI,TPC構(gòu)成；

上行專用物理信道的特點(diǎn)

37

上行DPDCH/DPCCH幀結(jié)構(gòu)

Data

DPDCH

N1atabits

Tsbt=2560chips,Niata-10*少bits(k=0..6)

DPCCH

1radioframe:Tf=10ms

38

上行DPDCH/DPCCH作用

實(shí)現(xiàn)物理層對(duì)

高層數(shù)據(jù)承載

■

DPDCH

DCH數(shù)據(jù)

DPCCH

39

專用下行物理信道DPCH

UDPCH包括專用的數(shù)據(jù)(DPDCH)及控制信息(DPCCH):專用數(shù)

據(jù)用于傳輸層2或更高層產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；控制信息用于傳輸層1的控制

彳言號(hào)；

控制信息包括：導(dǎo)頻、TPC、可選的TFCI;

IDPCH的擴(kuò)頻因子可以為512到4,并且在連接過(guò)程中可以改變；

UDPDCH和DPCCH是時(shí)間復(fù)用的；

U同一CCTrCH的多碼傳輸使用相同的擴(kuò)頻因子，此時(shí)，只需傳輸?shù)?/p>

一個(gè)DPCH的控制信息就行;

」當(dāng)有多個(gè)CCTrCH給同一用戶時(shí)，每個(gè)CCTrCH可以使用不同的擴(kuò)頻

因子，并且只需傳輸一個(gè)DPCCH信息；

40

DPCH的幀結(jié)構(gòu)

CTDCH-CTOCH-fflXH

Oneradioflame,Tf=10ms

41

下行DPDCH/DPCCH作用

實(shí)現(xiàn)物理層

數(shù)據(jù)承載

■

■

DCH數(shù)據(jù)

DPDCH

DCH數(shù)據(jù)

DPCCH

Z

為DPDCH提供解調(diào)、功

控等控制數(shù)據(jù)

42

下行DPCH多碼傳輸?shù)臅r(shí)隙結(jié)構(gòu)

DPDCHDPDCH

1j.—■—

TPCTFCIPilot

Ak

Transmission

PowerPhysicalChannel1

Ak

Transmission

PowerPhysicalChannel2

.

Ak

Transmission—

PowerPhysicalChanne1L

.一

?

0neSlot(2560chips)

43

HSDPA結(jié)構(gòu)-HSDPA基本流程

4）檢測(cè)HS-DSCH參數(shù)，如2）調(diào)度并確定HS-DSCH

果有發(fā)送鱷M的信息，則參數(shù)

開(kāi)始接鏟卷匾解調(diào)數(shù)據(jù)

I)CQI(onHS-DPCCH)

3)發(fā)送HS-DSCH參數(shù)(onHS-

SCCH)和數(shù)據(jù)(onHS-

5)ACK/NACK(onHS-

UHCCM)

6)數(shù)據(jù)包+重傳(如果需要)

?(onHS-PSGH)

UENodeBRNC

44

HSDPA物理信道

HS-SCCH/HS-PDSCH為下行共享信道，為所有用戶共享，UE一直偵察HS-

SCCH上的UEid判斷該TTI是否指向自己，確定有數(shù)據(jù)發(fā)給自己后才解調(diào)HS-

PDSCH信道上的數(shù)據(jù);HS-DPCCH為上行專用物理信道，用于傳送三個(gè)物理

層信號(hào)ACK/NACK/CQI。

DPCH為專用信道（伴隨信道），主要用于信令傳輸和功率控制；一般不承載

業(yè)務(wù)，但是也可以承載諸如AMR等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)（多RAB）。

45

HSDPA相關(guān)物理信道-HS-PDSCH的幀結(jié)構(gòu)

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)Ndata

O(QPSK)480kbps240ksps16960320320'

1(16QAM)960kbps240ksps161920640640

f1T、

固定赧因子SF=16

可以多信道并行傳輸《通過(guò)傳輸速率

QPSK調(diào)制M=2,16QAM調(diào)制M=4

只承載臍啜所不承載任何控制1言息

46

HSDPA相關(guān)物理信道-HS-SCCH幀結(jié)構(gòu)

HS-SCCH幀結(jié)構(gòu):

HS-SCCH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

HS-SCCH全部映射用戶七項(xiàng)數(shù)據(jù)屬性信息，包括：Xue、Xccs、Xms、

Xrv、Xtbs、XhapxXnd;

每一個(gè)TH數(shù)據(jù)UE首先解調(diào)HS-SCCH,通過(guò)Xue發(fā)現(xiàn)這次數(shù)據(jù)是自己的，然

后解出其他六項(xiàng)屬性，使用Xccs、Xms、Xrv、Xtbs屬性解出HS-PDSCH上

的數(shù)據(jù)，然后使用Xhp、Xnd屬性進(jìn)行HARQ操作。

47

HSDPA相關(guān)物理信道-HS-DPCCH幀結(jié)構(gòu)

上行HS-DPCCH信道

TTI=2ms（3時(shí)隙），SF=256,速率為15Kbps,承載HSDPA的3種上行物

理層信令（signal）,包含:ACK、NACK和CQI

ACK和NACK對(duì)應(yīng)著數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性指示，只有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才發(fā)送。CQI是

物理信道質(zhì)量指示。

Tslot=2560chips2TS]Ot=5120chips

v?一

v

OneradioframeTf=10ms

48

邏輯信道與傳輸信道的映射關(guān)系

在WCDMA系統(tǒng)中，常用的邏輯信道和傳輸信道的映射關(guān)系

LogicalChannelsTransportChannels

CCCH(uplink)RACH

DCCH/DTCH(uplink)RACH

''DCH

BCCH(downlink)BCH

PCCH(downlink)PCH

CCCH/CTCH(downlink)FACH

DCCH/DTCH(downlink)一DCH

'''''''FACH

DTCH(downlink)HS-DSCH

49

傳輸信道與物理信道的映射關(guān)系

TransportChannelsPhysicalChannels

DCHDedicatedPhysicalDataChannel(DPDCH)

DedicatedPhysicalControlChannel(DPCCH)

RACHPhysicalRandomAccessChannel(PRACH)

BCH_____________________________PrimaryCommonControlPhysicalChannel(PRACH)

FACH______SecondaryCommonControlPhysicalChannel(SCCPCH)

______

PCH_____________一

SychronisationChannel(SCH)

AcquisitionIndicatorChannel(AICH)

PagingIndicatorChannel(PICH)

HS-DSCHHighSpeedPhysicalDownlinkSharedChannel(HS-PDSCH)

HS-DSCH-relatedSharedControlChannel(HS-SCCH)

DedicatedPhysicalControlChannel(uplink)forHs-DSCH

(HS-DPCCH)

50

內(nèi)容介紹

O

第2章WCDMA物理層關(guān)鍵技術(shù)

第1節(jié)信道結(jié)構(gòu)與映射關(guān)系

第2節(jié)編碼和復(fù)用技術(shù)

第3節(jié)擴(kuò)頻技術(shù)

第4節(jié)調(diào)制技術(shù)

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編碼與復(fù)用概述

目的：從MAC層來(lái)的數(shù)據(jù)流

以傳輸時(shí)間間隔(Tn)為周

期，以傳輸塊(TB/TBS)為單

位，流經(jīng)物理層，經(jīng)過(guò)信道

編碼與復(fù)用后提供給無(wú)線傳?

輸鏈路上傳輸；

編碼與復(fù)用，實(shí)現(xiàn)傳輸信道映射到

物理信道

內(nèi)容：信道編碼策略是檢

錯(cuò)編碼、糾錯(cuò)編碼、速率

匹配、交織和傳輸信道到■

物理信道的相互映射的組

4?

1=1/

物理信道上的數(shù)據(jù)流

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編碼與復(fù)用步驟

CRC添力口

編

」傳輸塊級(jí)聯(lián)與碼塊分段

碼

前向糾錯(cuò)編碼

速率匹配與

L1DTX插入復(fù)

交織用

無(wú)線幀分段步

」傳輸信道(TrCH)復(fù)用驟

U物理信道分段

"物理信道映射

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傳輸塊(TB)的CRC添加

CRC以TB為單位進(jìn)行添加；

CRC長(zhǎng)度由上層信令告訴；

止0、8、12、16、24可選

［每個(gè)TrCH是不會(huì)改變的(重配置除外)；

如果沒(méi)有TB輸入，不應(yīng)該計(jì)算CRC;如果有TB輸入,但輸入

TBSIZE=O,仍要添力「CRC,只是CRC均為0；

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傳輸塊（TB）的級(jí)聯(lián)與碼塊分段

」TB級(jí)聯(lián)是指一個(gè)TTI內(nèi)的所有TB加上CRC后的串行級(jí)聯(lián)；

"碼塊分段指編碼碼塊的分段，與編碼類型相關(guān)：

LL卷積碼:如果TBSSIZE>504,分成等長(zhǎng)的多段編碼塊;

[Turbo碼:如果TBSSIZE>5114,分成等長(zhǎng)的多段編碼塊；

」不編碼:不用分段；

1如果分段不能均分，在第一個(gè)碼塊的開(kāi)始位置填充”0〃比特；

[如果Turbo編碼的碼塊長(zhǎng)度<40,則在開(kāi)始位置填充''0〃比特，使

編碼長(zhǎng)度始終為40;

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前向糾錯(cuò)編碼

［編碼類型及編碼率

［卷積碼(1/2、1/3),約束長(zhǎng)度為9,加8個(gè)尾比特

Turbo碼(1/3),兩個(gè)8狀態(tài)的并行級(jí)聯(lián)卷積碼(PCCC)構(gòu)成，加6個(gè)

尾比特

1不編碼

編碼使用

」BCH、PCH和RACH—1/2卷積碼

CPCH、DCH、DSCH和FACH——1/2或1/3卷積碼、l/3Turbo

碼、不編碼

編碼碼塊級(jí)聯(lián)

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速率匹配(RM)

含義

I!對(duì)TrCH上的比特進(jìn)行重復(fù)或打孔，來(lái)確保TrCH復(fù)用后總的比特

速率和被分配的專用物理信道的總的比特速率相同。上層為各個(gè)

TrCH配置了相應(yīng)的速率匹配參數(shù)(RM),用于計(jì)算各個(gè)TrCH的

比特重復(fù)和打孔值。

速率匹配原則

」保證重復(fù)/打孔位均勻分布在各無(wú)線幀內(nèi)；

U保證重復(fù)/打孔位均勻分布在交織前的數(shù)據(jù)流中，確保譯碼性能

滿足各TrCH的平衡條件下，盡量增加重復(fù)或減少打孔；

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不連續(xù)發(fā)射標(biāo)識(shí)(DTX)插入

U與TrCH位置屬性有關(guān)

，如果TrCH位置固定，有1stDTX插入和2ndDTX插入；

，如果TrCH位置靈活，只有2ndDTX插入

」只有下行才有DTX插入，上行通過(guò)重復(fù)匹配信道

JlstDTX插入對(duì)TrCH的一個(gè)TTI進(jìn)行,2ndDTX插入對(duì)CCTrCH的

無(wú)線幀進(jìn)行

UDTX在空中接口的發(fā)送能量為0

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交織

交織的作用:減小信道快衰落帶來(lái)的影響

有兩次交織：1st交織和211d交織

Wist交織的交織長(zhǎng)度是TrCH的TTI,屬于幀間交織；

[1st交織與丁口有關(guān),TTI=10ms時(shí)沒(méi)有1st交織；

[1st交織是根據(jù)丁TI把輸入數(shù)據(jù)分成相應(yīng)列數(shù)并按行寫入,經(jīng)過(guò)列

間置換后按列讀出；

[1st交織的列間置換規(guī)則是:把列號(hào)進(jìn)行比特反轉(zhuǎn)；

「2nd交織的交織長(zhǎng)度是一個(gè)無(wú)線幀，屬于幀內(nèi)交織

出2nd交織是將一個(gè)無(wú)線幀內(nèi)的數(shù)據(jù)分30列按行寫入，經(jīng)過(guò)列間置換后

按列讀出.如果數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不是30的倍數(shù)，需要去除無(wú)效數(shù)據(jù)；

山2nd交織的列間置換規(guī)則是：

{0,20,10,5,15,25,3,13,23,8,18,28,1,11,21,

6,16,26,4,14,24,19,9,29,12,2,7,22,27,17}

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無(wú)線幀分段

原因:復(fù)用是按無(wú)線幀進(jìn)行的

無(wú)線幀分段是針對(duì)TTI>10ms的TrCH

上行無(wú)線幀分段前,由無(wú)線幀均衡保證了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是TTI內(nèi)無(wú)

線幀數(shù)Fi的整數(shù)倍數(shù)

下行無(wú)線幀分段前，由速率匹配算法保證了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是TTI內(nèi)

無(wú)線幀數(shù)Fi的整數(shù)倍數(shù)

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傳輸信道(TrCH)的復(fù)用

復(fù)用以無(wú)線幀(10ms)為單位；

復(fù)用的輸入為TrCH數(shù)據(jù)，復(fù)用后形成CCTrCH；

CCTrCH的格式由TFCI指示；

復(fù)用前的各TrCH可以有不同的TTI；

CCTrCH有兩種類型:公共類型和專用類型：

公共類型CCTrCH只能由公共TrCH復(fù)用而得；

專用類型CCTrCH只能由專用TrCH復(fù)用形成;

對(duì)一個(gè)用戶而言，上行同時(shí)只能存在一個(gè)CCTrCH;下行可有多

個(gè)；

胴一個(gè)CCTrCH的不同無(wú)線幀由CFN來(lái)區(qū)分；

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物理信道分段與映射

當(dāng)不止使用一個(gè)物理信道時(shí)，一個(gè)CCTrCH無(wú)線幀分成幾個(gè)物理

幀——多碼傳輸，多碼傳輸?shù)母鱾€(gè)物理信道SF一定相同；

上行物理信道的DPCCH和DPDCH是碼復(fù)用的；

1下行物理信道的DPCCH和DPDCH是時(shí)分復(fù)用的；

上行物理信道一定是全填充的,除了壓縮模式；

下行物理信道的DTX是不發(fā)送的;

上行只有一個(gè)DPCCH,因此上行的TPC流可能控制下行的多個(gè)

DPDCH,這些DPDCH可能屬于一個(gè)CCTrCH,也可能屬于不同的

CCTrCH;

」下行也只有一個(gè)DPCCH,盡管可能有多個(gè)CCTrCH,這時(shí)DPCCH在

最小SF的CCTrCH的物理信道上傳輸.這樣TPC流和TFCI字都只有

一個(gè)；

62

擴(kuò)頻前下行物理信道的形成流程

擴(kuò)頻、加擾擴(kuò)頻、加擾OOO擴(kuò)頻、加擾

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擴(kuò)頻前物理信道的形成流程

每個(gè)傳輸信道上可傳送不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，多個(gè)傳輸信道復(fù)用為一個(gè)碼

組合信道CCTrCH,所以WCDMA支持多個(gè)業(yè)務(wù)共用一個(gè)物理連

接。

KCTrCH的形成：

出業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)加CRC校驗(yàn)碼；

1信道糾錯(cuò)編碼：根據(jù)業(yè)務(wù)類型選擇卷積編碼或Tu「b。編碼;

出速率匹配；

山交織；

山多個(gè)傳輸信道復(fù)用為CCTrCH

CCTrCH映射到物理信道的數(shù)據(jù)部分

物理層填加物理層信號(hào)TFCI、TPC和Pilot,形成完整物理信道，而

后進(jìn)行擴(kuò)頻加擾，最后在無(wú)線接口上發(fā)送。

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編碼與復(fù)用例子（下行12.2Kbps的AMR語(yǔ)音業(yè)務(wù)）

12.2kb/sAMR語(yǔ)音參數(shù)

ThenumberofTrChs3

Transportblocksize81,103,and60bits

CRC12bits(attachedonlytoTrCh#1)

CodingCC,codingrate=1/3forTrCh#1,2codingrate=

1/2forTrCh#3

TTI20ms

3.4kb/s控制信道參數(shù)

Transportblocksize148bits

Transportblocksetsize148bits

CRC16bits

CodingCC,codingrate=1/3

TTI40ms

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下行鏈路12.2kbpsAMR語(yǔ)音編碼

Transportblock

CRCattachment

I

Tailbitattachment

Convolutional

codingR=l/3,1/2

J

Ratematching

I

1stinterleaving

Radioframe

segmentation

NRF1=(303+NRMI)/2

NRF2=(333+