WCDMA系統(tǒng)的物理層（FDD）培訓

WCDMA系統(tǒng)的物理層（FDD）培訓CNTTR通信技術(shù)教材＿高級WCDMA系統(tǒng)的物理層（FDD）WCDMA系統(tǒng)的物理層（FDD）概述；編碼技術(shù)；物理層的成幀過程；業(yè)務復用；擴頻與擾碼；物理層幀結(jié)構(gòu)；Page中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密概述蜂窩系統(tǒng)的焦點：

物理層–直接影響無線鏈路的性能–直接決定了用戶終端與交換設備的復雜度WCDMA系統(tǒng)不僅所用帶寬增加了，而且還采用了多種新的技術(shù)解決方案，因此它不局限于傳統(tǒng)的話音業(yè)務，能夠提供更靈活、多樣化的業(yè)務傳輸組合Page中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密WCDMA系統(tǒng)的物理層（FDD）概述；編碼技術(shù)；物理層的成幀過程；業(yè)務復用；擴頻與擾碼；物理層幀結(jié)構(gòu)；速率匹配Page中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密交織交織技術(shù)是為了抵抗無線信道的噪聲以及衰落的影響而采取的時間分集技術(shù)，衰落信道的突發(fā)錯誤隨機化，使得信道無記憶；在實際通信系統(tǒng)中，交織技術(shù)與糾錯技術(shù)聯(lián)合使用，以提高系統(tǒng)性能Page中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密對角交織交織算法：

–對角交織的端到端時延為3倍的碼塊長度(短時延)–僅僅能夠把突發(fā)錯誤分散到兩個連續(xù)的碼塊中，具有局限性Page中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密塊交織塊交織將n個碼字比特，逐行寫入DW的矩陣，在逐列讀出將錯誤長度bD地突發(fā)錯誤分散到各個碼字中，每個碼字最多包含1個單發(fā)錯誤塊交織地端到端時延為2個比特存儲器的容量（2WD）缺點：

對于周期性發(fā)生的錯誤缺少魯棒性Page中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密塊間交織把一個輸入塊的NB個比特分散輸出到B個碼塊中，每個輸出碼塊包含N個比一個輸入塊中的連續(xù)符號映射到B個連續(xù)的輸出塊，但是它們再這些塊中的偏移量是不規(guī)則的，從而使得周期性的噪聲隨機化缺點：

1.確保輸入與輸出的符號一一對應，必須保證B和N之間沒有公約數(shù)2.由于它的分散性質(zhì)，端到端的交織時延為B2N個符號Page中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密FDD模式的交織器交織模式與深度的確定既要考慮到其分散錯誤的效果，又要兼顧業(yè)務傳輸時延的限制交織類型幀間交織即塊間交織。

幀間交織在編碼流程中為第一次交織，完成幀數(shù)據(jù)之間的位置交換幀內(nèi)交織也屬于塊交織，在編碼流程中為第二步交織，它完成一個幀內(nèi)部的數(shù)據(jù)比特位置的交換操作Page中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密信道編碼概述信道編碼的本質(zhì)利用冗余降低差錯概率信道編碼設計改進調(diào)制解調(diào)方法資源、可靠性和傳信量之間選擇Page經(jīng)濟因素中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密差錯控制方案WCDMA差錯控制方案無差錯傳輸Page中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密WCDMA中的信道編碼卷積碼BER＝10-3Turbo碼BER＝10-3－10-6業(yè)務專用編碼不等差錯保護Page12中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密卷積碼卷積碼：

本組的編碼不僅與當前輸入的k個信息元有關(guān)，而且還與前m個時刻的輸入信息元有關(guān)參數(shù)：

卷積碼?信息位k?碼字n?校驗位n-k?約束長度m＋1?碼率R=k/n?寄存器個v=m?編碼生成多項式Page13中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密卷積碼Page14(3,1,2)卷積編碼器中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密卷積碼(續(xù))輸入Page15輸出0G0＝561（八進制）輸出1G1＝753（八進制）輸出0G0＝557（八進制）輸出1G1＝663（八進制）輸出2G2＝711（八進制）WCDMA中的卷積碼卷積碼方案–話音業(yè)務在內(nèi)的速率相對較低的業(yè)務編碼方案CC(2,1,9)CC(3,1,9)碼率1/21/3約束長度生成多項式753,561557，663，711自由距12>16Page16中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密卷積碼的距離特性碼距離由于卷積碼的線性性質(zhì)，所有碼序列之間的最小漢明距應該等于非0碼序列的最小漢明重量自由距可由生成函數(shù)求得，但計算量太大，目前的卷積碼好碼大都是用計算機搜索得到的Page17中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Turbo碼1993年提出，性能接近香農(nóng)限Turbo碼的優(yōu)點–性能優(yōu)異，接近香農(nóng)限–適用于長延時和不限延時業(yè)務Turbo碼的缺點–長譯碼延時–高復雜度–誤差底限–理論分析困難Page18中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Turbo碼概述香農(nóng)第二定理（無失真?zhèn)鬏敹ɡ恚┎捎米畲笏迫蛔g碼方法Turbo碼的編、譯碼結(jié)構(gòu)–并行級聯(lián)RSC卷積碼–隨機交織器–迭代譯碼結(jié)構(gòu)–軟輸入、軟輸出子譯碼器MAP類譯碼算法（MAP、Log-MAP、Max-Log-MAP）Page19SOVA類譯碼算法中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Turbo碼－編碼結(jié)構(gòu)Turbo碼編碼器反饋系統(tǒng)卷積碼(RSC)隨機化交織器dkTurbodkY1kY2kPage203GPP推薦的Turbo碼，碼率1/3、RSC(13,15)作子碼中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Turbo碼－交織器交織器的功能–利用隨機化的思想將兩個相互獨立的短碼連接成一個線性的長–離散突發(fā)錯誤交織器的設計–交織長度越大，則性能越好,譯碼時延越大–交織規(guī)則的隨機性越好，則性能越好，針對性越強S-隨機交織器Page碼匹配交織器中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Turbo碼－譯碼結(jié)構(gòu)Turbo譯碼器–軟輸入軟輸出(SISO)SISOπ-1-1硬判決–迭代譯碼器算法Turbo碼的迭代譯碼結(jié)構(gòu)相互傳遞外部信息先驗信息SISO子譯碼器外部信息Page22SISO子譯碼器的輸入輸出關(guān)系中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Turbo碼的譯碼算法MAP算法迭代解碼算法SOVALog－MAP算改進的SOVAMax-Log－MAP最優(yōu)化誤比特率最優(yōu)化誤幀率Page23中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Turbo的性能(1)Page24?迭代次數(shù)越多，性能越好中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Turbo的性能(2)Page25?交織長度越大，性能越好中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Turbo的性能(3)Page26?譯碼性能上：

MAP算法很好，其次是Log－MAP，然后是Max－Log－MAP和SOVA?從復雜度來分析，Max－Log－MAP最低，其次是Log－MAP和SOVA，最后是MAP中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密WCDMA中的Turbo碼Turbo碼適用于對時延要求不高數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸Page27中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密速率匹配為了適應多種速率傳輸，WCDMA給出了一種速率適配算法，目的是把業(yè)務速率適配為標準速率集中的一種速率–速率匹配就是指在傳輸信道上的數(shù)據(jù)比特被打孔（puncturing）或重復（repeating），以便于使信道映射時達到傳輸格式所要求的比特速率Page28中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密WCDMA系統(tǒng)的物理層（FDD）概述；編碼技術(shù)；物理層的成幀過程；業(yè)務復用；擴頻與擾碼；物理層幀結(jié)構(gòu)；傳輸信道向物理信道的映射成幀過程Page29中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密傳輸信道向物理信道的映射高層的數(shù)據(jù)通過傳輸信道映射到物理層的物理信道上物理層既要有能力支持傳輸寬帶業(yè)務所使用的多種速率的傳輸信道，又要能夠把多種業(yè)務復用到同一個連接中每一個傳輸信道都有一個傳輸格式指示信息TFI，物理層把同一時刻到的各傳輸信道的TFI組合成傳輸格式組合指示TFCI，用來通知接收機當前幀的傳輸信道的格式。

接收機從解調(diào)后的TFCI信息判斷出當前信道的傳輸格式，從而能夠正確解調(diào)接收信息Page30中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密傳輸信道向物理信道的映射(續(xù))傳輸信道分為公共傳輸信道與專用傳輸信道兩種，專用信道是采用特定的擴頻碼、擾碼碼字，為某一個用戶所專用；公共信道則是為整個小區(qū)或小區(qū)中的某一組用戶所公用專用傳輸信道（DCH）對應2個物理信道–專用數(shù)據(jù)物理信道（DPDCH）–專用控制物理信道（DPCCH）高層并沒有為所有的物理信道設置相應的傳輸信道但是每個基站都必須有傳輸這些物理信道的能Page31中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密傳輸信道向物理信道的映射(續(xù))傳輸信道專用傳輸信道DCH隨機接入信道RACH公共分組信道CPCH廣播信道BCH下行鏈路共享信道DSCH前向鏈路接入信道FACH尋呼信道PCH物理信道專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH專用物理控制信道DPCCH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下行物理共享信道PDSCH輔公共控制物理信道S-CCPCHPage32尋呼指示信道PICH同步信道SCH公共導頻信道CPICH請求指示信道AICH接入前導請求指示信道AP-AICHCPCH狀態(tài)指示信道SCICH沖突檢測/信道分配指示信道CD/CA-ICH中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密上行鏈路成幀基帶處理步驟包括–為每個傳輸塊加CRC校驗比特：

–傳輸塊的串聯(lián)與碼塊分段：

–信道編碼：

–無線幀均衡：

–匹配速率：

–插入不連續(xù)傳輸（DTX）指示比特：

–交織：

–無線幀分段：

–傳輸信道的復用：

–物理信道分段：

Page33中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密–映射到物理信道一個TTI添加CRC校驗傳輸塊級連或分割信道編碼無線幀均衡第一次交織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織物理信道分段另一個TTI添加CRC校驗傳輸塊級連或分割信道編碼無線幀均衡第一次交織無線幀分段速率匹配編碼組合信道CCTrCHPage34中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密下行鏈路成幀在成幀過程中，上行鏈路與下行鏈路基本類似區(qū)別在于–速率匹配不是在無線幀分段之后，而是在信道編碼之后，針對一個無線幀的信息比特進行的–分別在編碼組合信道（CCTrCH）成型之前、后增加了一次DTX指示信息的輸入機會。

第一次是針對固定位置（fixedposition）的，第二次是針對可變位置（flxibleposition）的Page35中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密Page36中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密WCDMA系統(tǒng)的物理層（FDD）概述；編碼技術(shù)；物理層的成幀過程；業(yè)務復用；擴頻與擾碼；物理層幀結(jié)構(gòu)；Page37中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密業(yè)務復用WCDMA系統(tǒng)傳輸業(yè)務數(shù)據(jù)經(jīng)過高層的封裝，以傳輸信道數(shù)據(jù)的形式進入物理信道–承載著通信業(yè)務的多個傳輸信道進入同一個復合傳輸信道（CCTrCH），再映射到物理信道–WCDMA系統(tǒng)的業(yè)務復用過程，是為并發(fā)業(yè)務分配無線資源、保證其業(yè)務質(zhì)量、并將傳輸格式通知接收機的過程–具體到物理層，就是把承載了用戶信息的傳輸信道與其控制信息進行組合，再映射到物理信道，進行發(fā)送的過程Page38中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密傳輸格式參數(shù)傳輸格式(TF)傳輸格式集合傳輸格式組合傳輸格式組合集傳輸格式指示傳輸格式組合指示Page39中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密3G系統(tǒng)承載業(yè)務物理層傳輸?shù)臉I(yè)務選擇語音＋分組交換數(shù)據(jù)＋信令Page40中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密信息數(shù)據(jù)添加CRC比特Turbo編碼R＝1/3交織無線幀分段速率DTCH288028802896868843508700CRC16尾比特124350信息數(shù)據(jù)添加CRC比特添加尾比特卷積碼R＝1/3第一次交織速率匹配DCCH100100360360909090CRC12尾比特890匹配SMU#14702SMU#24702SMU#14702SMU#24702SMU#198SMU#49898交織4072480098470248009847024800984702480098Page41中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密信息數(shù)據(jù)DTCH1(8kbit/s話音)80信息數(shù)據(jù)DTCH2(64kbit/s數(shù)據(jù))1280信息數(shù)據(jù)DCCH96添加CRC16添加添加CRC比特添加尾比特卷積編碼1/3碼率8096312CRC比特尾比特8Turbo編碼1/3碼率第1次交織無線幀分段12801296bit/20ms388839001950CRC比特添加尾比特卷積編碼1/3碼率無線幀分段9611236036090909090速率匹配傳輸信道318318199092929292復用318190092318190092318190092318190092第2次交織2400240024002400Page42中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密WCDMA系統(tǒng)的物理層（FDD）概述；編碼技術(shù)；物理層的成幀過程；業(yè)務復用；擴頻與擾碼；物理層幀結(jié)構(gòu)；Page43中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密多址技術(shù)頻分多址（FDMA）；時分多址（TDMA）；碼分多址（CDMA）；Page44中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密原理：

整個傳輸頻帶被劃分為若干個頻率通道，每路信號占用一個頻率通道進行傳輸。

頻率通道之間留有防護頻帶以防相互干擾。

CH1CH2CH3CH1CH2CH3MUX復用器CH1CH2CH3帶寬復用信號Page45原帶寬移頻后帶寬中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密原理：

整個波長頻帶被劃分為若干個波長范圍，每路信號占用一個波長范圍來進行傳輸。

F1光纖1F2F3光譜光纖2光纖3棱柱/衍射光柵共享光纖F1F2F3共享光纖的光譜Page46中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密原理：

把時間分割成小的時間片，每個時間片分為若干個時隙，每路數(shù)據(jù)占用一個時隙進行傳A1A2D1D2A3D3MUXD1D2D3D1D2原始信號數(shù)字化信號復用器復用后的數(shù)據(jù)流Page47中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密碼分復用Page48中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密碼分復用Page49中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密擴頻Page50中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密理想的擴頻碼擴頻碼有優(yōu)良的自相關(guān)性：

Page51中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密WCDMA的擴頻和加擾信道化碼數(shù)據(jù)比特速率碼片速率碼片速率Page52中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密擴頻碼用來區(qū)分用戶占用的信道；正交可變長擴頻碼（OVSF）對于長度一定的OVSF碼，其包括的碼字總數(shù)與其碼長度相等，即共有SF個長度為SF的OVSF碼Page53中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密盡可能大的序列復雜度Gold擾碼Page54中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密M序列由本原多項式生成性質(zhì):周期:2r-1(r是移位寄存器的個數(shù)).在一個周期內(nèi)1的個數(shù)是2r-1,0的個數(shù)是2r-1-1;在一個周期中,共有2r-1個游程,游程長度為k的個數(shù)占游程總個數(shù)的比例是1/2kM序列和其移位后的序列逐位模２相加，所得序列還是m序列；Page55中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密擾碼的分配上行鏈路：

隨機接入信道：

使用的擾碼與該小區(qū)下行鏈路的主擾碼對應；公共分組信道：

使用的擾碼與該小區(qū)下行鏈路的主擾碼對應；下行鏈路：

Page56中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密WCDMA系統(tǒng)的物理層（FDD）概述；編碼技術(shù)；物理層的成幀過程；業(yè)務復用；擴頻與擾碼；物理層幀結(jié)構(gòu)；上行鏈路物理信道Page57中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密物理層的幀結(jié)構(gòu)Page581525603.84中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密發(fā)射分集為減少下行物理信道之間的干擾，提高接收機性能，下行鏈路物理信道在發(fā)射時采用兩個正交天線發(fā)送一種信息的不同的調(diào)制信號，即發(fā)射分集。

閉環(huán)模式Page59中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密閉環(huán)模式Page60中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密下行鏈路物理信道下行鏈路物理信道下行鏈路公共物理信道Page61中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密下行鏈路專用物理信道幀結(jié)構(gòu)：

DPDCHDPCCHDPDCHDPCCH數(shù)據(jù)INdatabitTPCNTPCbitTFCINTFCIbit數(shù)據(jù)域2NdatabitPilotNpilotbit時隙＃14專用物理信道的發(fā)時隙＃0送分＃集：

空時分組碼1個無線幀Tf＝10msPage62中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密專用物理信道的多碼傳輸用擴頻碼來區(qū)分占用不同物理信道的用戶功率DPDCHTPCDPDCHTFCIPage632560chip）中通網(wǎng)培訓高級系列教材內(nèi)部保密下行鏈路公共物理信道根據(jù)是否通過傳輸信道中的信息塊傳輸，公共下行物理信道可以大致分為兩類–一類是有對應的傳輸信道：

公共導頻信道、公共控制信道、同步信道、