《WCDMA物理层信道专题讲座PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WCDMA物理层信道专题讲座PPT（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、WCDMAWCDMA物理层信道物理层信道物理层信道物理层信道UT斯达康公司斯达康公司3G产品管理与市场部产品管理与市场部1下行物理信道结构下行物理信道结构上行物理信道结构上行物理信道结构信道间定时关系信道间定时关系课程内容课程内容225.101UE Radio Transmission and Reception (FDD)25.104UTRA (BS) FDD Radio Transmission and Reception25.211Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD
2、)25.212Multiplexing and channel coding (FDD)25.213Spreading and modulation (FDD)25.302Service provided by the physical layer25.331Radio Resource Control (RRC) protocol25.108Common test environment for user equipment (UE) conformance test3GPP参考规范参考规范3空中接口总揽空中接口总揽层层3控制平面信令用户平面信息物理层层层2/MAC层层1 RLCDCNtGC
3、层层2/RLC MAC子层RLCRLCRLCRLCRLCRLCRLC重复防止机制Uu接口边界BMC 层层2/BMC 控制CPDCPPDCPPDCP层层2/PDCP DCNtGCRRC层层 3 (控制平面控制平面):无限资源控制RRC重复防止机制非接入层信令 - CM, MM,SMandetc.层层 2:MAC:实现逻辑信道映射到传输信道RLC(控 制 /用 户 平 面 ,TM/UM/AM)PDCP(仅用户平面)BMC(仅用户平面)向上层提供无线承载层层 1:编解码，扩频调制，数字调制，频率分配(FDD/TDD).实现传输信道映射到码组合传输信道本地接口本地接口:RRC实现低层配置控制；在RRC
4、和 每 个 低 层 功 能 实 体(PDCP,RLC,MAC,andL1)间分别定义了控制业务接入点（SAP）控制CPHY控制CRLC控制CBMC逻辑信道传输信道无线承载RLC子层控制CMAC4基站基站Node B用户终端用户终端UEP-CCPCH- 主公共控制物理信道主公共控制物理信道SCH 同步信道同步信道P-CPICH 主公共导频信道主公共导频信道S-CPICH 辅助公共导频信道辅助公共导频信道小区广播信道小区广播信道DPDCH 专用物理数据信道专用物理数据信道DPCCH 专用物理控制信道专用物理控制信道专用连接信道专用连接信道寻呼信道寻呼信道PICH 寻呼指示信道寻呼指示信道S-CCP
5、CH 辅助公共控制物理信道辅助公共控制物理信道PRACH 随即接入物理信道随即接入物理信道AICH 获取指示信道获取指示信道随机接入信道随机接入信道WCDMA空口物理信道HS-DPCCH 高速专用控制信道高速专用控制信道HS-SCCH 高速共享控制信道高速共享控制信道HS-PDSCH 高速下行物理共享信道高速下行物理共享信道高速下行共享信道高速下行共享信道5下行物理信道6公共下行物理信道公共下行物理信道P-CCPCH主公共控制物理信道主公共控制物理信道-广播小区信息广播小区信息-广播小区系统帧号广播小区系统帧号(SFN);所有下行信道帧定时参考所有下行信道帧定时参考SCH同步信道同步信道-快速
6、同步：主同步码用于时隙同步，辅同步码用于帧同步快速同步：主同步码用于时隙同步，辅同步码用于帧同步与与P-CCPCH时分复用时分复用S-CCPCH辅助公共控制物理信道辅助公共控制物理信道-在在Idle，CELL_PCH,CELL_FACH下发送寻呼和控制信令下发送寻呼和控制信令P-CPICH公共导频信道公共导频信道S-CPICH辅助公共导频信道（用于波束成型小区）辅助公共导频信道（用于波束成型小区）PDSCH下行物理共享信道下行物理共享信道-多用户共享下行时分高速数据信道多用户共享下行时分高速数据信道专用下行物理信道专用下行物理信道DPDCH专用下行物理数据信道专用下行物理数据信道DPCCH专用
7、物理下行控制信道专用物理下行控制信道-发送专用连接模式下物理层信令和控制信息发送专用连接模式下物理层信令和控制信息WCDMA下行物理信道类型7下行指示信道下行指示信道捕获指示信道捕获指示信道(AICH)基站向移动台指示捕获到随机接入试探基站向移动台指示捕获到随机接入试探指示方式：回应移动台随机接入签名码指示方式：回应移动台随机接入签名码寻呼指示信道寻呼指示信道(PICH)通知移动台监视下一个寻呼帧通知移动台监视下一个寻呼帧(S-CCPCH)下行共享信道下行共享信道高速下行物理共享信道高速下行物理共享信道(HS-PDSCH)高速共享控制信道高速共享控制信道(HS-SCCH)WCDMA下行物理信道
8、类型8WCDMA下行信道结构(FDD)BCCH广播控制信道PCCH寻呼控制信道CCCH公共控制信道DCCH专用控制信道DTCH专用业务信道NBCH广播信道.PCH寻呼信道FACH前向接入信道DCH专用信道.P-CCPCH(*)主公共控制信道S-CCPCH辅助公共控制信道DPDCH(每个UE一个或多个)专用物理数据信道.DPCCH(每UE一个)专用物理控制信道Pilot,TPC,TFCISSCi逻辑信道逻辑信道传输信道传输信道物理信道物理信道下行链路下行链路RF输出输出专用物理信道(DPCH)每UE一个HS-DSCH高速下行共享信道CTCH公共业务信道CPICH公共导频信道空数据编码HS-PDS
9、CH高速物理下行共享信道AICH 捕获指示信道PICH 寻呼指示信道捕获指示信道寻呼指示信道S/PS/PS/PS/PS/PS/PS/P下行扰码下行扰码I+jQI/Q调制调制QICchCchCCchCchCch256,1Cch256,0 GSPSCGP 同步码同步码(*) 基带滤波基带滤波基带滤波基带滤波GainGainGainGainGainGainGainSCH 同步信道同步信道DTCH专用业务信道1DCH专用信道复用复用CCTrCHDCH专用信道.编码编码编码编码编码编码HS-SCCH高速共享控制信道ch16,nS/PCGainch16,n9下行链路发送分集应用物理信道类型物理信道类型开环
10、模式开环模式闭环模式闭环模式TSTDSTTDCLTDP-CCPCH采用采用SCH采用采用S-CCPCH采用采用DPCH采用采用采用采用PICH采用采用AICH采用采用采用采用10C4,011 -11 11 1 1 11 1 -1 -11 -1 1 -11 -1 -1 1C1,0C2,0C2,1C4,1C4,2C4,3SF = 1SF = 2SF = 4SF = 8OVSF生成树OVSF正交可变扩频因子正交可变扩频因子用于区分同小区下行链路同时发送的不同物理信道用于区分同小区下行链路同时发送的不同物理信道11下行链路扰码生成m序列生成函数序列生成函数:x=1+X7+X18y=1+X5+X7+X1
11、0+X18Gold码序列码序列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初初始始状状态态:x序序列列x(0)=1,x(1)=x(2)=.=x(16)=x(17)=0；y序序列列y(0)=y(1)=y(16)=y(17)=1.12下行链路扰码结构主扰码主扰码 SC015个个辅扰码辅扰码15个个辅扰码辅扰码15个个辅扰码辅扰码15个个辅扰码辅扰码主扰码组主扰码组 #1主扰码组主扰码组 #648192 个下行链路扰码个下行链路扰码每个扰码长度为38,
12、400码片，从218-1(262,143chip)Gold序列中选取得到主扰码主扰码 SC7主扰码主扰码 SC504主扰码主扰码 SC511P-CCPCH,P-CPICH,PICH,AICH,HS-SCCH,HS-PDSCH和和承承载载PCH的的S-CCPCH使用主扰码加扰使用主扰码加扰扰码扰码k对应的左侧替代扰码序号为对应的左侧替代扰码序号为k+8192，右侧扰码序号为右侧扰码序号为k+16384。替替代代扰扰码码用用于于压压缩缩帧帧；如如果果n4,连接期间可重新配置连接期间可重新配置支持压缩模式支持压缩模式:模式模式A通过数据打孔或高层调度实现通过数据打孔或高层调度实现模式模式B通过扩频因
13、子减半实现通过扩频因子减半实现Slot14SlotiSlot2Slot0Frame0Frame1FramejFrame7210msData2TFCITPCPilot2560Chips,102kbitsk=0.7Data1一个超帧一个超帧=720msDPDCHDPDCHDPCCHDPCCH17下行专用物理信道(DPCH)可变数据速率举例18下行专用控制信道(DPCCH)导频比特模式注：阴影区域比特为帧同步字注：阴影区域比特为帧同步字FSW,用于帧同步用于帧同步19下行专用物理信道(DPCH)多码传输多码传输多码传输,即一个即一个CCTrCH映射成几个并行的下行链路映射成几个并行的下行链路DPCH
14、s均使用相同的扩频因子均使用相同的扩频因子；在这种情况下，物理层控制信息仅在主下行链路在这种情况下，物理层控制信息仅在主下行链路DPCH中发送。中发送。在其它附加在其它附加DPCH对应对应的时间内，采用非连续发送的时间内，采用非连续发送(DTX)方式。方式。针对同一个针对同一个UE，当几个当几个CCTrCHs映射到几个不同的映射到几个不同的DPCH中发送给同一个中发送给同一个UE时时，也，也采用多码传输技术，采用多码传输技术，各各DPCH可以采用不同的扩频因子可以采用不同的扩频因子。物理层控制信息仅在主下行链。物理层控制信息仅在主下行链路路DPCH中发送，在其它附加中发送，在其它附加DPCH对
15、应的时间内，采用非连续发送对应的时间内，采用非连续发送(DTX)方式。方式。1 时隙时隙 = 0.666 mSec = 2560 码片码片 = 10 x 2k bits, k = 0.7Data 2TFCIData 1TPCPilot主主DPCCH/DPDCH附加附加DPCCH/DPDCH附加附加DPCCH/DPDCHData 3Data 4Data N-1Data N20DPCHOffsetDOFFData 2TFCIData 1TPCPilotData 2TFCIData 1TPCPilotData 2TFCIData 1TPCPilotData 2TFCIData 1TPCPilotDa
16、ta 2TFCIData 1TPCPilotData 2TFCIData 1TPCPilotDPCH1DPCH2DPCH3DPCH1DPCH2DPCH3DOFF=1DOFF=2无专用物理信道偏移无专用物理信道偏移有专用物理信道偏移有专用物理信道偏移21下行物理链路相位参考物理信道类型物理信道类型 主公共导频信道主公共导频信道辅助公共导频信道辅助公共导频信道专用导频专用导频P-CCPCH采用采用SCH采用采用S-CCPCH采用采用DPCH采用采用采用采用采用采用PICH采用采用PDSCH*采用采用采用采用采用采用AICH采用采用CSICH采用采用DL-DPCCH for CPCH采用采用注注*:
17、PDSCH和伴随的和伴随的DPCH采用相同的相位参考采用相同的相位参考22主公共控制物理信道(P-CCPCH)帧结构与同步信道与同步信道SCH时间复用，前时间复用，前256码片用于发送主码片用于发送主/辅同步信道辅同步信道(P-SCH和和S-SCH)固定速率固定速率30kbps,SF=Cch,256,11/2卷积编码，卷积编码，CRC16bits，TTI=20ms帧结构不同于下行专用物理信道帧结构不同于下行专用物理信道DL-DPCH:无无TPC,TFCI,pilot比特比特只发送与第一层无关的高层控制消息广播控制消息只发送与第一层无关的高层控制消息广播控制消息Broadcast Data (1
18、8 bits)SSCi61 帧帧 = 15 时隙时隙 = 10 mSec2304 Chips256 ChipsSCHBCH/P-CCPCHPSC578910111213144321023辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)帧结构单小区最多单小区最多16个个S-CCPCH信道信道辅辅助助公公共共控控制制物物理理信信道道(S-CCPCH)承承载载前前向向接接入入信信道道(FACH)、寻寻呼呼信信道道(PCH)；可以映射到不同或相同的可以映射到不同或相同的S-CCPCH上上公共控制物理信道无内环功控，可以采取慢速功控公共控制物理信道无内环功控，可以采取慢速功控P-CCPCH采用固定的采用固定的TF
19、C，而而S-CCPCH支持多种支持多种TFC由由TFCI指示指示扩频因子扩频因子 = 256 to 41 Slot = 0.666 mSec = 2560 码片码片 = 20 2k data bits; k = 0.61 帧帧 = 15 时隙时隙 = 10 mSec20 to 1256 bits0, 2, or 8 bits数据数据TFCI or DTX导频导频0, 8, or 16 bits6578910111213144321024Slot FormatBit Rate (kbps)SFNdataNpilotNTFCI030256200013025612804601284000560128
20、328017192041256168辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)时隙格式25同步信道(SCH)传输结构主同步信道P-SCH辅同步信道S-SCH256chips2560chips10ms同步信道无线帧acsi,0acpacsi,1acpacsi,14acpSlot#0Slot#1Slot#14每每个个时时隙隙主主同同步步信信道道(P-SCH)发发送送256个个码码片片的的主主同同步步码码(PSC)cp，且且对对于于UTRAN系统的每个小区主同步码系统的每个小区主同步码(PSC)相同相同辅辅同同步步信信道道(S-SCH)由由重重复复发发送送的的15个个256码码片片的的辅辅同同步步码码构
21、构成成，其其中中辅辅同同步步码码(SSC)表表示示为为csi,k，其其中中i=0,1,63为为下下行行主主扰扰码码组组序序号号,k=0,1,14为辅同步信道时隙编号为辅同步信道时隙编号16个个辅辅同同步步码码(SSC)从从长长256比比特特的的码码组组中中选选出出，构构成成64个个组组合合；每每个个小小区区采采用其中的一种组合，代表本小区采用的下行链路主扰码所属的主扰码组用其中的一种组合，代表本小区采用的下行链路主扰码所属的主扰码组26同步码生成主同步码主同步码(PSC)a=Cpsc=(1+j) 优良的非周期自相关特性优良的非周期自相关特性辅同步码辅同步码(SSC)16个辅同步码个辅同步码(S
22、SC),Cssc,1,Cssc,16z=,其中其中b=且且x1,x2,x15,x16,与主同步码中与主同步码中a有相同定义有相同定义第第k个辅同步码个辅同步码,Cssc,k,k=1,2,3,16如下定义：如下定义：Cssc,k=(1+j) hm(i)表示为表示为Hadamard序列序列H8的第的第m个，个，其中其中m=16*(k-1)27辅同步码SSC一个一个SSC序列模式唯一标识一个扰码组，即任意序列模式唯一标识一个扰码组，即任意SSC的周期性偏移不会等同于任意其的周期性偏移不会等同于任意其它的它的SSC序列序列;64个序列中的任意一个序列的非零且小于个序列中的任意一个序列的非零且小于15的
23、循环移位都不同于的循环移位都不同于64个序列中其它序个序列中其它序列的循环移位列的循环移位;且任意序列的非零且小于且任意序列的非零且小于15的任意循环移位与自身的其它小于的任意循环移位与自身的其它小于15的循环移位也是不的循环移位也是不同的同的;1234567891011121314151 帧帧 = 15 时隙时隙 = 10 mSecSSCiSSC1SSC1528寻呼指示信道(PICH)帧结构固定扩频因子固定扩频因子SF=256寻呼指示信道寻呼指示信道(PICH)总是伴随包含寻呼信道总是伴随包含寻呼信道(PCH)的的S-CCPCH发送发送发送定时比对应的发送定时比对应的S-CCPCH帧提前帧提
24、前t tPICH=7680码片码片一个时隙内发送一个时隙内发送Np个寻呼指示个寻呼指示P0,PNp-1,其中其中Np=18,36,72,or144寻呼指示寻呼指示Pq，其中其中如下表，寻呼指示如下表，寻呼指示Pq映射到映射到PICH比特比特每帧寻呼指示数(Np)Pq = 1Pq = 0Np=18b16q,b16q+15=-1,-1,-1b16q,b16q+15=+1,+1,+1Np=36b8q,b8q+7=-1,-1,-1b8q,b8q+7=+1,+1,+1Np=72b4q,b4q+3=-1,-1,-1b4q,b4q+3=+1,+1,+1Np=144b2q,b2q+1=-1,-1b2q,b2q
25、+1=+1,+1b1b0288 bits 用于寻呼指示用于寻呼指示12 bits (未定义未定义)一个无线帧一个无线帧 (10 ms)b287b288b29929固定扩频因子固定扩频因子SF=256捕获指示中捕获指示中AIs的的s对应于上行随机接入信道的签字码对应于上行随机接入信道的签字码sAICH相位参考采用主公共导频信道相位参考采用主公共导频信道P-CPICH当当采采用用STTD发发送送模模式式时时，STTD编编码码应应用用于于bs,0,bs,1,.,bs,31，然然后后再再组组合合成成AICH符号符号a0,a31AI=+1ACK;AI=-1NAK;AI=0无信息无信息实值符号实值符号捕获
26、指示信道(AICH)帧结构 1024 码片码片 发送关闭发送关闭 AS#0 AS#1 AS #iAS#14 a1a2a31 a30AI 部分部分 = 4096码片码片 32个实值符号个实值符号-20 msa030捕获指示(AICH)签字模式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
27、-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
28、-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
29、-1-1-1-11131高速共享控制信道(HS-SCCH)帧结构固定固定SF128，固定数据速率固定数据速率60kbps承载承载HS-PDSCH信道的层信道的层1控制信令控制信令Slot2Slot1Slot0无线帧10msData2560Chips,40bits,SF=128Subframe2Subframe3Subframe1Subframe0Subframe4无线子帧2ms32高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)帧结构固定扩频因子固定扩频因子SF16可以多信道并行传输，通过传输速率可以多信道并行传输，通过传输速率QPSK调制调制M=2,16QAM调制调制M=4只承载用户数据，不承载任何
30、控制信息只承载用户数据，不承载任何控制信息Slot2Slot1Slot0无线帧10msNdata2560Chips,M10 2 2k k bits(k=4)Subframe2Subframe3Subframe1Subframe0Subframe4无线子帧2ms时隙格式比特速率符号速率扩频因子子帧比特数时隙比特数Ndata0(QPSK)480kbps240ksps169603203201(16QAM)960kbps240ksps16192064064033HS-SCCH和HS-PDSCH定时关系HS-PDSCH信道子帧起始发送时刻迟于伴随的信道子帧起始发送时刻迟于伴随的HS-SCCH信道信道子帧
31、起始发送时刻子帧起始发送时刻2*Tslot=5120码片码片无线帧10msSubframe2Subframe3Subframe1Subframe0Subframe4Subframe2Subframe3Subframe1Subframe0Subframe4无线帧10ms无线子帧2ms7680chips2*Tslot5120chipsHS-SCCH信道HS-PDSCH信道34上行物理信道35上行物理信道上行物理信道公共上行物理信道公共上行物理信道PRACH物理随机接入信道物理随机接入信道-移动台发起向基站的接入信息移动台发起向基站的接入信息专用上下物理信道专用上下物理信道DPDCH专用上行物理数据
32、信道专用上行物理数据信道DPCCH专用上下物理控制信道专用上下物理控制信道-移动台向基站发送专用连接模式下物理层信令和控制信息移动台向基站发送专用连接模式下物理层信令和控制信息HS-DPCCH高速专用物理控制信道高速专用物理控制信道WCDMA上行物理信道类型36逻辑信道逻辑信道传输信道传输信道物理信道物理信道QPSK调制调制I/QMod.QIChc IFilterFilterCCCH公共控制信道DTCH(packetmode)专用业务信道RACH随机接入信道PRACH物理随机接入信道DPDCH#1专用物理数据信道CPCH公共分组信道PCPCH物理公共分组信道数据编码数据编码DPDCH#3(可选
33、)专用物理数据信道DPDCH#5(可选)专用物理数据信道DPDCH#2(可选)专用物理数据信道DPDCH#4(可选)专用物理数据信道.DPDCH#6(可选)专用物理数据信道 QDPCCH专用物理控制信道Pilot, TPC, TFCI，FBIChdGcGdjChd,1GdChd,3GdChd,5GdChd,2GdChd,4GdChd,6GdChcGcChc ChdGcGdjRACH控制部分PCPCH控制部分 j DCCH专用控制信道DTCH专用业务信道DCH专用信道数据编码DTCH专用业务信道DCH专用信道数据编码复用复用CCTrCHDCH专用信道数据编码WCDMA上行信道结构(FDD)信道化
34、信道化 功率加权功率加权I+jQ移动台扰码移动台扰码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ChhsGhs37获取指示信道获取指示信道随机接入信道随机接入信道无捕获指示捕获捕获指示指示随机接入信道随机接入信道消息部分消息部分上行链路接入过程上行链路接入过程无捕获指示4096码片(1.066msec)前导前导1初始发射功率前导前导2增加发射功率前导前导n增加发射功率手机侧手机侧基站侧基站侧开机注册，从一个区域移动到另一个区域位置更新，呼叫初始化，短数据发送。开机注册，从一个区域移动到另一个区域位置更新，
35、呼叫初始化，短数据发送。38PRACH随机接入时隙#0#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#13#145120chips无线帧:10ms无线帧:10ms接入时隙接入时隙随机接入发送随机接入发送PRACH采用时隙化采用时隙化ALOHA接入方式附以快速捕获确认接入方式附以快速捕获确认(AICH)每两帧每两帧(20ms)15个接入时隙个接入时隙接入时隙起始间隔接入时隙起始间隔5120码片码片基站通过高层广播信令通知移动台可用接入时隙和接入子信道基站通过高层广播信令通知移动台可用接入时隙和接入子信道随机接入发送随机接入发送随机接入发送随机接入发送随机接入发送随机接入发送39PRACH
36、传输结构消息部分前导14096码片10ms(一个无线帧)前导2前导n消息部分前导14096码片20ms(两个无线帧)前导2前导nRACH前导部分前导部分:4096码片码片=256重复重复*16bit签名码签名码*长扰码长扰码前导签名码前导签名码s,0 s 15,为为16位长的信道化码位长的信道化码Walsh码；每个子树节点之码；每个子树节点之下的信道化码节点用于物理随机接入信道信道化扩频下的信道化码节点用于物理随机接入信道信道化扩频消息部分为消息部分为10ms或或20ms长长使用哪个前导签名码和消息部分长度由基站高层控制功能决定，并通过系使用哪个前导签名码和消息部分长度由基站高层控制功能决定，
37、并通过系统广播消息通知移动台统广播消息通知移动台传输形式1传输形式240PRACH前导码生成前导码生成公式前导码生成公式:Cpre,n,s(k)=Sr-pre,n(k) Csig,s(k) , k = 0, 1, 2, 3, , 4095为码片序号为码片序号; 第第n个接入前导扰码个接入前导扰码Sr-pre,n(k)=clong,1,n(k),k=0,1,4095，n=0,1,81918192个前导扰码个前导扰码=512组组16码码/组组,与下行主扰码有与下行主扰码有一一一一对应关系对应关系;前导签名码前导签名码Csig,s(i)=Ps(imod16),i=0,1,4095；为旋转函数，使得两
38、个码片之间的相位变化限制在为旋转函数，使得两个码片之间的相位变化限制在90度，减小度，减小UE发射机的发射机的峰均比峰均比(PAR)PreamblesignatureValue of n0123456789101112131415P0(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
39、-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注注:签名码签名码Ps(n)为为16位长的位长
40、的Hadmard码码41PRACH前导码选择1.某个小区中使用的某个小区中使用的PRACH前导扰码组与该小区下行链路使用的主扰码前导扰码组与该小区下行链路使用的主扰码有一一对应的关系。例如：对应于下行链路主扰码有一一对应的关系。例如：对应于下行链路主扰码m的第的第k个个PRACH前前导扰码导扰码Sr-pre,n(i),其中其中n=16 m+k，k=0,1,2,15且且m=0,1,2,511；2.UE首先确定当前驻留小区的主扰码及其序号首先确定当前驻留小区的主扰码及其序号m，该主扰码序号决定该主扰码序号决定UE应该使用的前导和消息部分扰码组；应该使用的前导和消息部分扰码组；3.系统广播系统广播S
41、IB5-PRACHSys.info.-Preamblescramblingcodenumber(0-15)中指配的编号（为第一步中中指配的编号（为第一步中k值）决定了值）决定了UE应从第二步中确定的扰应从第二步中确定的扰码组空间中选取哪个扰码；码组空间中选取哪个扰码；4.系统广播信息系统广播信息SIB5-PRACHinfo.-availablesignature(bitstring16)指指示可用签名码示可用签名码42PRACH信道化与扰码扩频Chc PRACH物理随机接入信道ChdGcGdjRACH控制部分控制部分信道化码控制部分信道化码cc=Cch,256,m其中其中m=16* *s+15
42、,其中其中s为前导签名码序号为前导签名码序号数据部分信道化码数据部分信道化码cd=Cch,SF,m其中其中m=SF* *s/16,扩频因子扩频因子SF=32256功率加权因子功率加权因子Gc和和Gd复扰码复扰码Sr-msg,n(i)=Clong,n(i+4096),i=0,1,38399;n=0,1,8191消息部分消息部分扰码与前导部分扰码有一一对应关系扰码与前导部分扰码有一一对应关系43PRACH消息帧结构导频导频数据部分数据部分Ndata102kbitsk=0.3slot1slot2Slot jslot14Tslot=2560个码片消息部分无线帧TRACH=10ms数据部分控制部分TFC
43、I数据部分承载上层消息数据部分承载上层消息;控制部分承载物理层控制信息控制部分承载物理层控制信息K=0,1,2,3对应于扩频因子对应于扩频因子SF=256,128,64,328比特导频用于相干解调和帧同步比特导频用于相干解调和帧同步;TFCI指示传输格式组合指示传输格式组合44Slot Format #iChannel Bit Rate (kbps)Channel Symbol Rate (ksps)SFBits/ FrameBits/ SlotNpilotNTFCI015152561501082PRACH消息数据部分时隙格式消息数据部分时隙格式PRACH消息控制部分时隙格式消息控制部分时隙格
44、式PRACH消息帧数据域和控制域45专用数据信道DPDCH专用控制信道DPCCH为DPDCH提供相位估计，数据格式控制实现物理层实现物理层实现物理层实现物理层数据承载数据承载数据承载数据承载数据格式信息用户数据发送上行专用物理信道原理用户数据接收46移动台最多可以同时发送移动台最多可以同时发送1个个DPCCH、一个一个HS-DPCCH和和06个个DPDCH各信道发射功率加权各信道发射功率加权Gd、Gc、GhsDPCCH、DPDCH、HS-DPCCH信道采用信道采用I/Q复用成复值信号复用成复值信号经经Sdpch,n复值扰码，扰码可采用长扰码或短扰码复值扰码，扰码可采用长扰码或短扰码DPCCH承
45、载物理层控制：承载物理层控制：Pilot,TFCI,FBI,TPCDPDCH承载高层数据和信令消息承载高层数据和信令消息上行DPCCH/DPDCH/HS-DPCCH信道结构 IDPDCH #1专用物理数据信道DPDCH #3 (可选可选)专用物理数据信道DPDCH #5 (可选可选) 专用物理数据信道DPDCH #2 (可选可选) 专用物理数据信道DPDCH #4 (可选可选) 专用物理数据信道DPDCH #6 (可选可选) 专用物理数据信道 QDPCCH专用物理控制信道Chd,1GdChd,3GdChd,5GdChd,2GdChd,4GdChd,6GdChc jI/QMod.QIFilter
46、Filter移动台扰码移动台扰码Sdpch,nHS-DPCCH (Nmax-dpdchMod2=0)GhsHS-DPCCH(Nmax-dpdchMod2=1)ChhsGhsChhsGc47上行DPCCH、DPDCH、HS-DPCCH信道的扩频码信道化码信道化码DPCCH信道化码信道化码chc=Cch,256,0.当只有一个当只有一个DPDCH信道时，信道时，DPDCH1采用信道化码采用信道化码chd,1=Cch,SF,k，其中其中SF为为DPDCH1扩频因子，且扩频因子，且k=SF/4；当多于一个当多于一个DPDCH时，所有时，所有DPDCH均采用扩频因子均采用扩频因子SF=4；DPDCHn采
47、用信道化码采用信道化码chd,n=Cch,4,k,其中其中如果如果n 1,2,k=1；如果如果n 3,4,k=3；如果如果n 5,6，k=2HS-DPCCH信道化码信道化码扰码扰码:长、短扰码各长、短扰码各22416777216个，由个，由RNC指配给指配给UE长扰码：长扰码：Sdpch,n(i)=Clong,n(i),i=0,1,38399；其中其中i为一帧中码片编号为一帧中码片编号短短扰扰码码：Sdpch,n(i)=Cshort,n(i),i=0,1,38399;适适用用于于多多用用户户检检测测技技术术，简化接收机实现简化接收机实现Nmax-dpdch信道码Cch1Cch,256,642,
48、4,6Cch,256,13,5Cch,256,3248上行DPCCH/DPDCH信道相对增益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关扩扩频频后后的的DPCCH和和DPDCH实实值值信信号号经经Gc和和Gd权重处理权重处理Gc和和Gd通通过过高高层层信信令令指指配配或或UE自自行行计计算算得得到到Gc和和Gd分分别别由由4比比特特表示表示任任意意时时刻刻Gc或或Gd其其中中之一为之一为149DPCCH:15kbps数据速率，每时隙
49、数据速率，每时隙10比特比特PILOT:固定模式固定模式(3,4,5,6,7,or8bits每个每个DPCCH时隙，包含帧同步字时隙，包含帧同步字FSW)TFCI:发送格式组合指示发送格式组合指示(0,2,3,or4bits)FBI:闭环发送分集反馈指示闭环发送分集反馈指示(0,1,or2bits)TPC:发送功率控制发送功率控制(1or2bits);功率调整步长由功率调整步长由RNC广播广播上行DPCCH/DPDCH帧结构TFCIDataSlot14SlotiSlot2Slot0Frame1Frame2FrameiFrame7210ms一个超帧一个超帧 = 720 ms2560Chips,1
50、0x2kbitsk=0.6专用物理数据信道专用物理数据信道(DPDCH)专用物理控制信道专用物理控制信道(DPCCH)FBITPCPILOT51注：注：A，B为两种压缩模式，其选择依据每帧所需压缩时隙数而定为两种压缩模式，其选择依据每帧所需压缩时隙数而定DPDCH时隙格式时隙格式DPCCH时隙格式时隙格式上行DPCCH/DPDCH时隙格式52HS-DPCCH信道帧结构固定扩频因子固定扩频因子SF256，固定数据速率固定数据速率15kbps承载承载HS-DSCH相关的反馈信令：相关的反馈信令：HARQ确认和信道质量指示确认和信道质量指示CQI比特比特HS-DPCCH信道必须伴随一个上行信道必须伴
51、随一个上行DPCCH信道信道无线帧10ms1slot2560ChipsSubframe2Subframe3Subframe1Subframe0Subframe4无线子帧2msCQIHARQ-ACK2slots5120Chips时隙格式信道比特率信道符号速率扩频因子子帧比特数时隙比特数每子帧时隙数015kbps15ksps2563010353上行物理信道调制I QSC-QSC-I FIR基带滤波FIR基带滤波cos ( 2fRFt)sin ( 2fRFt)SC-I射频输出射频输出IsQs54下行物理信道定时关系图Secondary SCHPrimary SCHt t S-CCPCH,k10 ms
52、 FrameP-CCPCH, (SFN modulo 2 = 0) P-CCPCH, (SFN modulo 2 = 1)CPICH (Common Pilot Channel)AICH access slots#0#1#2#3#14#13#12#11#10#9#8#7#6#5#4t t PICHt t DPCH,nCommon PilotChannelPrimary CCPCH(Broadcast Data)Secondary CCPCH(Paging, Signaling)Paging Indication ChannelSCH (PSC+SSC)P-CCPCHS-CCPCHPICHAIC
53、HPDSCHDPCHt t S-CCPCH,k = N x 256 chipst t DPCH,n = N x 256 chipst t PICH = 7680 chips (3 slots)k:th S-CCPCHPICH for n:th S-CCPCHn:th DPCCH/DPDCHHS-SCCHSub-framesDedicated PhysicalControl/Data Channel#1#2#3#4#0#1#2#3#4#055下行链路物理信道定时关系描述主主/辅同步信道辅同步信道(P/S-SCH)，主主/辅公共导频信道辅公共导频信道(P/S-CPICH)，主公共主公共控制物理信道
54、控制物理信道(P-CCPCH)，物理下行共享信道物理下行共享信道(PDSCH)具有相同的帧定时具有相同的帧定时不同的辅公共控制物理信道不同的辅公共控制物理信道(S-CCPCH)可以有不同的帧偏移，且帧偏可以有不同的帧偏移，且帧偏移以移以256码片为单位，码片为单位，t tS-CCPCH,k=Tk 256码片码片,Tk 0,1,149寻呼指示信道寻呼指示信道(PICH)定时超前于承载寻呼信道的辅公共控制物理信道定时超前于承载寻呼信道的辅公共控制物理信道t tPICH=7680个码片个码片捕获指示信道捕获指示信道(AICH)的接入时隙的接入时隙#0起始时间与主公共控制物理信道偶数起始时间与主公共控
55、制物理信道偶数帧起始时间同步帧起始时间同步不同专用物理信道不同专用物理信道(DPCH)可以具有不同的帧偏移，且帧偏移以可以具有不同的帧偏移，且帧偏移以256码片码片为单位，为单位，t tDPCH,n=Tn 256码片码片,Tn 0,1,149.HS-SCCH信道与主公共控制信道信道与主公共控制信道P-CCPCH时间上对齐时间上对齐56小区捕获与同步过程小区捕获与同步开始小区捕获与同步开始P-CCPCH(PSC + SSC+BCH)P-CPICHUE监视主同步信道码监视主同步信道码PSC, 检测匹配滤波器输出峰值确定时隙同步检测匹配滤波器输出峰值确定时隙同步UE 监视附同步信道码监视附同步信道码SSC, 检测匹配滤波器峰值确定帧定时和主扰码组检测匹配滤波器峰值确定帧定时和主扰码组时隙同步确定-UE用主扰码组中所有主扰码与导频信道相关检测相关峰用主扰码组中所有主扰码与导频信道相关检测相关峰帧同步和主扰码组确定-UE 监视并解调监视并解调 BCH广播信道数据广播信道数据下行链路扰码确定-小区捕获与同步完成小区捕获与同步完成UE调整发送定时调整发送定时BS + 1.5 码片码片读取BCH广播信道数据,超帧同步确定-58We Promise, We DeliverWe Promise, We Deliver59
