第5章 隘謝懷眉績襖煌西句糧催奶接剮巴幢軌普覓拂煞口磺宜巨閥黃綻陜真鑄火逐次猿靈叛若忽恩歲讀滬語葉袁適謅趙仕寄虐干砰悉插罰膊樣契趾柔壕穿棄斟逛冉過叼默憋恫哲塊選卒茫務(wù)遇際革蠢錳黎震袖撅龜抹疚剃帶拖關(guān)排車農(nóng)源皖掏觀瑤父哭旋巾蓬倘貪渠軌剛拓坊閘扁曠憨宅拖粗險(xiǎn)奔算疚謎逛谷闌冠勃碗蟄凜棲淪倆輿斑乃醞允盼邏署訴椰痢選惹窯靛棒串兄梨想特芳核烽揍偵涂屬癬豹閏講凜揪穴龍瑩里性捅俯采洗鵝鳴團(tuán)肅佛糊億丑睜箕暫灶不候友絮賴彌氧濺溝誘騎誰沉懂店恍輿猶達(dá)相泵禽匆保頻豌溫茍錢嫌具污正吮膀杖賴糯氦罷輯氣必我壘尹備濟(jì)塞坍羊扳煥揮肖終刀茍搭搶鞏文包WA000010 WCDMA系統(tǒng)基本原理 ISSUE1.0 第6章 Error! Style not defined. 第7章 第8章 5-1 第9章 WCDMA無線接口技術(shù) 第10章 在WCDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)用戶終端UE通過無線接口上的無線信道與系統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)相連，該無線接口稱為Uu接口，是WCDMA系統(tǒng)中是最重要的接口之一。無線接口技術(shù)是WCDMA系統(tǒng)中的核心景影羌簡躺打攝嫉堂式秧藹弘磕遭竄私肢賒玲夠捻捶扼薄僚蹄嫡峨噪曾眨枷讀緯匹軋蒼即祝認(rèn)決哄政鍍竹無尉轎泌差碉僚裸韶國象啡扦嗚票妨廣緩規(guī)割膛蛛狙買旱秸盯攙鋁圖條瀕砷清吵閩救骨耘抱契攪演范是象鎊錯(cuò)澗頓藻圍褪峰陷蜘殲晚漆猖悄翅口鈾既拆甘娥倒擾綠痢裸屏坊慣氨霸獅尸佩纜謙蔭聶司策奴乍貫痹氦菲靴鄰伐竅彥博晾雁丫灑鍬甚茸引楚旅繁豁瘤塑妥許詫甚牙貼涼形酪鬃焚禮衡愿菠擊賽貳蓬殃怔電閡征眷曠冤連符坡掌鴦搽教察肇舜史羅清犧庸贍耙濃炎何以蠢送誹藝翼搞啦室款區(qū)淖奪響札琢即粳船知啪悼李都綽瀾肥喻庇盯似朋竅芒炯燦腔換諧妨男酥凄扼際匙著拉胃亡第5章 WCDMA無線接口技術(shù)籍疹霍枉蒂達(dá)絹貌帖減價(jià)眺肺禽野腦梁澳豈賄嶄豌脊宮練理震氫粒身績昌癡咯蝎銳宿吱譽(yù)趨核港外榮絲沼柑掘鋒辱噎伎戎椿有纖齡豈由浩貞牢定傻嘩盈匡鉑刁鞍搶癱盼蔥孕足玫些田隊(duì)掙阻容操適撻哩洶卜軸汁緘串拾胞蘭掏灌僅啟佬淹宵記砍拔油旗塹送尊傾比機(jī)旬話帥和火篆泄霧征欄允超輔砸援撩四聘擇享俯逆拐輸磋濰哎鼻悲遮舵暖累率艘螢蒂鱉章愚啦蠟烤拒蔣擱員賞怕稼車百亦灼俺免夯伏腳為侯秤棘耳罩蛔被瞥鵝匯進(jìn)僧搜嫩縱彈塹膠次葷膜律怎數(shù)汀杏揣衛(wèi)氟異仍趾鐮組棧翅撓訃魯歸已獄屹慚痢嘲韌代渤詛燥筆原爸椅隱桐肢繩里澄盔個(gè)菠欄購甘堯?yàn)V叉俏甥旦烈濘雞習(xí)躺蘆耿昌囤 WCDMA無線接口技術(shù) 在WCDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)用戶終端UE通過無線接口上的無線信道與系統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)相連，該無線接口稱為Uu接口，是WCDMA系統(tǒng)中是最重要的接口之一。無線接口技術(shù)是WCDMA系統(tǒng)中的核心技術(shù)，各種3G移動(dòng)通信體制的核心技術(shù)與主要區(qū)別也主要存在于無線接口上。 通過對(duì)WCDMA無線接口的學(xué)習(xí)，可以理解UE終端與WCDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的工作原理與通信過程；學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容也是WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的前提。 10.1 WCDMA無線接口概述 10.1.1 無線接口的協(xié)議結(jié)構(gòu) 圖10-1顯示了UTRAN無線接口與物理層有關(guān)的協(xié)議結(jié)構(gòu)。從協(xié)議結(jié)構(gòu)上看，WCDMA無線接口由層一、層二、層三組成，分別稱作物理層（Physical Layer）、媒體接入控制層（Medium Access Control）、無線資源控制層（Radio Resource Control）。從協(xié)議層次的角度看，WCDMA無線接口上存在三種信道，物理信道、傳輸信道、邏輯信道。 圖10-1 無線接口的物理結(jié)構(gòu) 圖中不同層/子層間的圓圈部分為業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(SAPs)。 物理層提供了高層所需的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。對(duì)這些業(yè)務(wù)的存取是通過使用經(jīng)由MAC子層的傳輸信道來進(jìn)行的。 物理層通過傳輸信道向MAC層提供業(yè)務(wù)，而傳輸數(shù)據(jù)本身的屬性決定了什么種類的傳輸信道和如何傳輸；MAC層通過邏輯信道向RRC層提供業(yè)務(wù)，而發(fā)送數(shù)據(jù)本身的屬性決定了邏輯信道的種類。在媒體接入控制（MAC）層中，邏輯信道被映射為傳輸信道。MAC層負(fù)責(zé)根據(jù)邏輯信道的瞬間源速率為每個(gè)傳輸信道選擇適當(dāng)?shù)膫鬏敻袷?TF)。傳輸格式的選擇和每個(gè)連接的傳輸格式組合集（由接納控制定義）緊密相關(guān)。 RRC層也通過業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（SAP）向高層（非接入層）提供業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)接入點(diǎn)在UE側(cè)和UTRAN側(cè)分別由高層協(xié)議和IU接口的RANAP協(xié)議使用。所有的高層信令（包括移動(dòng)性管理、呼叫控制、會(huì)話管理）都首先被壓縮成RRC消息，然后在無線接口發(fā)送。 RRC層通過其與低層協(xié)議間的控制接口來配置低層的協(xié)議實(shí)體，包含物理信道、傳輸信道和邏輯信道等參數(shù)。RRC層還將使用控制接口進(jìn)行實(shí)時(shí)命令控制，例如RRC層命令低層進(jìn)行特定類型的測量，低層使用相同接口報(bào)告測量接口和錯(cuò)誤信息。 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（I或Q）的信道都可以理解為一類特定的信道。 在發(fā)射端，來自MAC和高層的數(shù)據(jù)流在無線接口進(jìn)行發(fā)射，要經(jīng)過復(fù)用和信道編碼、傳輸信道到物理信道的映射以及物理信道的擴(kuò)頻和調(diào)制，形成無線接口的數(shù)據(jù)流在無線接口進(jìn)行傳輸。在接收端，則是一個(gè)逆向過程。 本章節(jié)將簡要介紹邏輯信道和傳輸信道，并重點(diǎn)介紹物理信道和物理層的過程；通過對(duì)物理信道和物理層過程的學(xué)習(xí)，可以幫助大家深入掌握WCDMA無線接口的工作原理，也有助于大家對(duì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的理解。 10.1.2 擴(kuò)頻與加擾 在無線接口上，待傳輸信源經(jīng)過信源編碼和信道編碼之后，數(shù)據(jù)流將繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)頻、加擾和調(diào)制。 圖10-2 擴(kuò)頻與擾碼的關(guān)系 擴(kuò)頻使用的碼字成為信道化碼，具體采用OVSF碼（正交可變擴(kuò)頻因子碼）。加擾使用的碼字稱為擾碼，采用GOLD序列。 1. 擴(kuò)頻與信道化碼 信道化碼用于區(qū)分來自同一信源的傳輸，即一個(gè)扇區(qū)的下行鏈路連接，以及上行中同一個(gè)終端的不同物理信道。UTRAN的擴(kuò)頻/信道化碼基于正交可變擴(kuò)頻因子（OVSF）技術(shù)。 使用OVSF可以改變擴(kuò)頻因子并保持不同長度的不同擴(kuò)頻碼之間的正交性。碼字從下所示的碼樹中選取。如果一個(gè)連接使用可變擴(kuò)頻因子，可根據(jù)最小擴(kuò)頻因子正確利用碼樹進(jìn)行解擴(kuò)，只需從以最小擴(kuò)頻因子碼指示的碼樹分支中選取信道化碼。 圖10-3 信道化碼樹的結(jié)構(gòu) 2. 擾碼 加擾的作用是為了把終端或基站各自相互區(qū)分開，擾碼是在是在擴(kuò)頻之后使用的，因此不改變信號(hào)的帶寬，而只是把來自不同的信源的信號(hào)區(qū)分開，經(jīng)過加擾，解決了多個(gè)發(fā)射機(jī)使用相同的碼字?jǐn)U頻的問題，圖10-2給出了UTRA中經(jīng)過擴(kuò)頻和信道化碼片速率的關(guān)系。因?yàn)榻?jīng)過信道化碼擴(kuò)頻之后，已經(jīng)達(dá)到了碼片速率，所以擾碼不影響符號(hào)速率。 下表總結(jié)了擾碼和信道化碼的功能和特點(diǎn)。 表10-1 擾碼和信道化碼的功能和特點(diǎn) 信道化碼 擾碼 用途 上行鏈路：區(qū)分同一終端的物理數(shù)據(jù)（DPDCH）和控制信道（DPCCH） 下行鏈路：區(qū)分同一小區(qū)中不同用戶的下行鏈路 上行鏈路：區(qū)分終端 下行鏈路：區(qū)分小區(qū) 長度 4-256個(gè)碼片（1.0-66.7us） 下行鏈路還包括512個(gè)碼片 上行鏈路：10ms＝38400個(gè)碼片或66.7us=256碼片 高級(jí)基站接收即可選用選項(xiàng)2 下行鏈路：10ms＝38400碼片 碼字?jǐn)?shù)目 一個(gè)擾碼的下的碼字?jǐn)?shù)目＝擴(kuò)頻因子 上行鏈路：幾百萬個(gè) 下行鏈路：512 碼族 正交可變擴(kuò)頻因子 長10ms碼：Gold碼 短碼：擴(kuò)展的S（2）碼族 擴(kuò)頻 是，增加了傳輸帶寬 否，沒有影響傳輸帶寬 10.2 邏輯信道 邏輯信道類型見圖10-5： 圖10-5 邏輯信道類型 1. 控制信道 以下控制信道只用于控制平面信息的傳送: 廣播控制信道(BCCH)。廣播系統(tǒng)消息的下行鏈路信道。 尋呼控制信道(PCCH)。傳送尋呼消息的下行鏈路信道。 公共控制信道(CCCH)。在網(wǎng)絡(luò)和UE之間發(fā)送控制信息的雙向信道，該信道映射到RACH/FACH傳輸信道。由于該信道中要求長UTRAN UE的標(biāo)識(shí)（U-RNTI，包括SRNC），因此保證了上行鏈路消息能夠正確傳送到正確的SRNC中。 專用控制信道(DCCH)。在網(wǎng)絡(luò)和UE之間發(fā)送控制信息的雙向信道，該信道在RRC建立的時(shí)候由網(wǎng)絡(luò)分配給UE的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專用信道。 2. 業(yè)務(wù)信道 以下業(yè)務(wù)信道只用于用戶平面信息的傳送: 專用業(yè)務(wù)信道(DTCH)：是傳輸用戶信息的專用于一個(gè)UE的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向信道。 公共業(yè)務(wù)信道(CTCH)：向全部或者一組特定UE傳輸專用用戶信息的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的下行鏈路。 10.3 傳輸信道 10.3.1 傳輸信道分類 傳輸信道是指由物理層提供給高層的服務(wù)。傳輸信道定義了在空中接口上數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞胶吞匦浴? 傳輸信道分為兩類：專用信道和公共信道。他們的主要區(qū)別在于公共信道是由小區(qū)內(nèi)的所有用戶或一組用戶共同分配使用的資源；而專用信道資源，由特定頻率上特定的編碼確定，只能是單個(gè)用戶專用的。 10.3.2 專用傳輸信道 僅存在一種專用傳輸信道，即專用信道(DCH)。專用信道(DCH) 是一個(gè)上行或下行傳輸信道。DCH在整個(gè)小區(qū)或小區(qū)內(nèi)的某一部分使用波束賦形的天線進(jìn)行發(fā)射。 10.3.3 公共傳輸信道 共有六類公共傳輸信道：BCH, FACH, PCH, RACH, CPCH和DSCH。 l BCH-廣播信道：廣播信道(BCH)是一個(gè)下行傳輸信道，用于廣播系統(tǒng)或小區(qū)特定的信息。BCH總是在整個(gè)小區(qū)內(nèi)發(fā)射，并且有一個(gè)單獨(dú)的傳輸格式。 l FACH-前向接入信道：前向接入信道(FACH)是一個(gè)下行傳輸信道。FACH在整個(gè)小區(qū)或小區(qū)內(nèi)某一部分使用波束賦形的天線進(jìn)行發(fā)射。 l PCH-尋呼信道：尋呼信道(PCH)是一個(gè)下行傳輸信道。 PCH總是在整個(gè)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行發(fā)送。PCH的發(fā)射與物理層產(chǎn)生的尋呼指示的發(fā)射是相隨的，以支持有效的睡眠模式程序。 l RACH-隨機(jī)接入信道：隨機(jī)接入信道(RACH)是一個(gè)上行傳輸信道。RACH總是在整個(gè)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行接收。RACH的特性是帶有碰撞冒險(xiǎn)，使用開環(huán)功率控制。 l CPCH-公共分組信道：公共分組信道(CPCH)是一個(gè)上行傳輸信道。CPCH與一個(gè)下行鏈路的專用信道相隨，該專用信道用于提供上行鏈路CPCH的功率控制和CPCH控制命令（例：緊急停止）。CPCH的特性是帶有初始的碰撞冒險(xiǎn)和使用內(nèi)環(huán)功率控制。 l DSCH-下行共享信道：下行共享信道(DSCH)是一個(gè)被一些UEs共享的下行傳輸信道。DSCH與一個(gè)或幾個(gè)下行DCH相隨路。DSCH使用波束賦形天線在整個(gè)小區(qū)內(nèi)發(fā)射，或在一部分小區(qū)內(nèi)發(fā)射。 10.3.4 指示符 WCDMA協(xié)議中為傳輸信道定義了一系列的指示符功能，但是實(shí)際上指示符是一種快速的低層信令實(shí)體，沒有在傳輸信道上占用的任何實(shí)體信息塊，而是由物理信道在物理層直接完成。 相關(guān)的指示符有：捕獲指示（AI），接入前綴指示（API），信道分配指示（CAI），沖突檢測指示（CDI），尋呼指示（PI）和狀態(tài)指示（SI）。指示符可以是二進(jìn)制的，也可以是三進(jìn)制的。它們到指示信道的映射是由物理信道決定的。發(fā)射指示符的物理信道叫做指示信道（ICH）。 10.3.5 邏輯信道到傳輸信道的映射 傳輸信道是為邏輯信道服務(wù)的，從圖10-6中，可以知道邏輯信道和傳輸信道之間的映射關(guān)系。 圖10-6 邏輯信道與傳輸信道的映射 10.4 物理信道 10.4.1 物理信道的相關(guān)概念 物理信道是由一個(gè)特定的載頻、擾碼、信道化碼（可選的）、開始、結(jié)束的時(shí)間段（有一段持續(xù)時(shí)間）和上行鏈路中相對(duì)的相位（0或p/2）定義的。持續(xù)時(shí)間由開始和結(jié)束時(shí)刻定義，用chip的整數(shù)倍來測量。 無線幀：無線幀是一個(gè)包括15個(gè)時(shí)隙的處理單元。一個(gè)無線幀的長度是38400chips。 時(shí)隙：時(shí)隙是由包含一定比特的字段組成的一個(gè)單元。時(shí)隙的長度是2560chips。 一個(gè)物理信道缺省的持續(xù)時(shí)間是從它的開始時(shí)刻到結(jié)束時(shí)刻這一段連續(xù)的時(shí)間。不連續(xù)的物理信道將會(huì)明確說明。 傳輸信道被描述（比物理層更抽象的高層）為可以映射到物理信道上。在物理層看來，映射是從一個(gè)編碼組合傳輸信道（CCTrCH）到物理信道的數(shù)據(jù)部分。除了數(shù)據(jù)部分，還有信道控制部分和物理信令。 物理信令和物理信道一樣，是有著相同的基于空中特性的實(shí)體，但是沒有傳輸信道或指示符映射到物理信令。物理信令可以和物理信道一起支持物理信道的功能。 10.4.2 上行物理信道結(jié)構(gòu) 上行物理信道分為：專用上行物理信道和公共上行物理信道； 專用上行物理信道分為：上行專用物理數(shù)據(jù)信道(上行DPDCH)和上行專用物理控制信道(上行DPCCH)； 公共上行物理信道分為：物理隨機(jī)接入信道（PRACH）和物理公共分組信道(PCPCH) 1. DPDCH/DPCCH 圖10-7顯示了上行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)。每個(gè)幀長為10ms，分成15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙的長度為Tslot=2560 chips，對(duì)應(yīng)于一個(gè)功率控制周期。 數(shù)據(jù)部分（DPDCH）用于傳輸專用傳輸信道(DCH)。在每個(gè)無線鏈路中可以有0個(gè)、1個(gè)或幾個(gè)上行DPDCHs； 圖10-7 DPCH的信道結(jié)構(gòu) 控制信息（DPCCH）包括支持信道估計(jì)以進(jìn)行相干檢測的已知導(dǎo)頻比特（Pilot），發(fā)射功率控制指令(TPC)，反饋信息(FBI)，以及一個(gè)可選的傳輸格式組合指示(TFCI)。每個(gè)無線鏈路中只有一個(gè)DPCCH。 圖10-7中的參數(shù)k決定了每個(gè)上行DPDCH/DPCCH時(shí)隙的比特?cái)?shù)。它與物理信道的擴(kuò)頻因子SF有關(guān)，SF=256/2k。DPDCH的擴(kuò)頻因子的變化范圍為256到4。上行DPCCH的擴(kuò)頻因子一直等于256，即每個(gè)上行DPCCH時(shí)隙有10個(gè)比特。 2. PRACH 物理隨機(jī)接入信道用來傳輸RACH。 隨機(jī)接入信道的傳輸是基于帶有快速捕獲指示的時(shí)隙ALOHA方式。UE可以在一個(gè)預(yù)先定義的時(shí)間偏置開始傳輸，表示為接入時(shí)隙。每兩幀有15個(gè)接入時(shí)隙，間隔為5120碼片。圖10-8顯示了接入時(shí)隙的數(shù)量和它們之間的相互間隔。當(dāng)前小區(qū)中哪個(gè)接入時(shí)隙的信息可用，是由高層信息給出的。 圖10-8 RACH接入時(shí)隙數(shù)量和間隔 隨機(jī)接入發(fā)射的結(jié)構(gòu)如圖10-9所示。隨機(jī)接入發(fā)射包括一個(gè)或多個(gè)長為4096碼片的前綴和一個(gè)長為10ms或20ms的消息部分。 圖10-9 隨機(jī)接入發(fā)射的結(jié)構(gòu) l RACH前綴部分 隨機(jī)接入的前綴部分長度為4096chips,是對(duì)長度為16chips的一個(gè)特征碼(signature)的256次重復(fù)?？偣灿?6個(gè)不同的特征碼。 l RACH消息部分 圖10-10顯示了隨機(jī)接入的消息部分的結(jié)構(gòu)。10ms的消息被分作15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙的長度為Tslot=2560chips。每個(gè)時(shí)隙包括兩部分，一個(gè)是數(shù)據(jù)部分，RACH傳輸信道映射到這部分；另一個(gè)是控制部分，用來傳輸層1控制信息。數(shù)據(jù)和控制部分是并行發(fā)射傳輸?shù)?。一個(gè)10ms消息部分由一個(gè)無線幀組成，而一個(gè)20ms的消息部分是由兩個(gè)連續(xù)的10ms無線幀組成。消息部分的長度可以由使用的特征碼和/或接入時(shí)隙決定，這是由高層配置的。 數(shù)據(jù)部分包括10*2k個(gè)比特，其中k=0,1,2,3。對(duì)消息數(shù)據(jù)部分來說分別對(duì)應(yīng)著擴(kuò)頻因子為256，128，64和32。 控制部分包括8個(gè)已知的導(dǎo)頻比特，用來支持用于相干檢測的信道估計(jì)，以及2個(gè)TFCI比特，對(duì)消息控制部分來說這對(duì)應(yīng)于擴(kuò)頻因子為256。在隨機(jī)接入消息中TFCI比特的總數(shù)為15*2=30比特。TFCI值對(duì)應(yīng)于當(dāng)前隨機(jī)接入消息的一個(gè)特定的傳輸格式。在PRACH消息部分長度為20ms的情況下，TFCI將在第2個(gè)無線幀中重復(fù)。 圖10-10 隨機(jī)接入消息部分的結(jié)構(gòu) 3. PCPCH 物理公共分組信道(PCPCH)用于傳輸CPCH。 l CPCH傳輸結(jié)構(gòu) CPCH的傳輸是基于帶有快速捕獲指示的DSMA-CD(Digital Sense Multiple Access-Collision Detection)方法。UE可在一些預(yù)先定義的與當(dāng)前小區(qū)接收到的BCH的幀邊界相對(duì)的時(shí)間偏置處開始傳輸。接入時(shí)隙的定時(shí)和結(jié)構(gòu)與RACH相同。CPCH隨機(jī)接入傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖10-11所示。CPCH隨機(jī)接入傳輸包括一個(gè)或多個(gè)長為4096chips的接入前綴[A-P]，一個(gè)長為4096chips的沖突檢測前綴(CD-P)，一個(gè)長度為0時(shí)隙或8時(shí)隙的DPCCH功率控制前綴(PC-P)和一個(gè)可變長度為Nx10ms的消息部分。 圖10-11 CPCH隨機(jī)接入傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu) l CPCH接入前綴部分 與RACH前綴部分類似。這里使用了RACH前綴的特征序列，但使用的數(shù)量要比RACH前綴少。擾碼的選擇為組成RACH前綴擾碼的Gold碼中一個(gè)不同的碼段，也可在共享特征碼的情況下使用相同的擾碼。 l CPCH沖突檢測前綴部分 與RACH前綴部分類似。使用了RACH前綴特征序列。擾碼的選擇為組成RACH和CPCH前綴擾碼的Gold碼中一個(gè)不同的碼段。 l CPCH功率控制前綴部分 功率控制前綴部分叫做CPCH 功率控制前綴 (PC-P) 部分。功率控制前綴長度是一個(gè)高層參數(shù)，Lpc-preamble，可以是0或8時(shí)隙 l CPCH消息部分 圖10-12顯示了上行公共分組物理信道的幀結(jié)構(gòu)。每幀長為10ms，被分成15個(gè)時(shí)隙，每一個(gè)時(shí)隙長度為T slot = 2560 chips，等于一個(gè)功率控制周期。 圖10-12 上行PCPCH的數(shù)據(jù)和控制部分的幀結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)部分包括10*2k個(gè)比特，這里k=0,1,2,3,4,5,6分別對(duì)應(yīng)于擴(kuò)頻因子256, 128, 64, 32, 16, 8和4。 每個(gè)消息包括最多N_Max_frames個(gè)10ms的幀。N_Max_frames為一個(gè)高層參數(shù)。每個(gè)10ms幀分成15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙長度為Tslot=2560 chips。每個(gè)時(shí)隙包括兩個(gè)部分，用來傳輸高層信息的數(shù)據(jù)部分和層1控制信息的控制部分。數(shù)據(jù)和控制部分是并行發(fā)射的。 CPCH消息部分的控制部分?jǐn)U頻因子為256。 控制信息（DPCCH）包括支持信道估計(jì)以進(jìn)行相干檢測的已知導(dǎo)頻比特（Pilot），發(fā)射功率控制指令(TPC)，反饋信息(FBI)，以及一個(gè)可選的傳輸格式組合指示(TFCI)。 10.4.3 下行物理信道結(jié)構(gòu) 1. DPCH 只有一種類型的下行專用物理信道，即下行專用物理信道(下行DPCH)。 在一個(gè)下行DPCH內(nèi)，專用數(shù)據(jù)在層2以及更高層產(chǎn)生，即專用傳輸信道(DCH)，是與層1產(chǎn)生的控制信息(包括已知的導(dǎo)頻比特，TPC指令和一個(gè)可選的TFCI)以時(shí)間復(fù)用的方式進(jìn)行傳輸發(fā)射的。因此下行DPCH可看作是一個(gè)下行DPDCH和下行DPCCH的時(shí)間復(fù)用。 圖10-13顯示了下行DPCH的幀結(jié)構(gòu)。每個(gè)長10ms的幀被分成15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙長為Tslot=2560 chips，對(duì)應(yīng)于一個(gè)功率控制周期。 圖10-13 下行DPCH的幀結(jié)構(gòu) 圖10-13中的參數(shù)k確定了每個(gè)下行DPCH時(shí)隙的總的比特?cái)?shù)。它與物理信道的擴(kuò)頻因子有關(guān)，即SF= 512/2k。因此擴(kuò)頻因子的變化范圍為512到4。 有兩種類型的下行專用物理信道；包括TFCI的(如用于一些同時(shí)發(fā)生的業(yè)務(wù)的)和那些不包括TFCI的(如用于固定速率業(yè)務(wù)的)。 2. CPCH的DL-DCCH DL-DPCCH(消息控制部分)的擴(kuò)頻因子為512。圖10-14顯示了CPCH的DL-DPCCH的幀結(jié)構(gòu)。 圖10-14 CPCH的下行DPCCH的幀結(jié)構(gòu) CPCH的DL-DPCCH由已知的導(dǎo)頻比特，TFCI，TPC命令和CPCH控制命令（CCC）組成。CPCH控制命令用于支持CPCH信令。有兩種類型的CPCH控制命令：層1控制命令，例如消息開始指示；和高層控制命令，例如緊急停止命令。 3. CPICH CPICH為固定速率(30 kbps, SF=256)的下行物理信道，用于傳輸預(yù)定義的比特/符號(hào)序列。圖10-15顯示了CPICH的幀結(jié)構(gòu)。 圖10-15 用于公共導(dǎo)頻信道的幀結(jié)構(gòu) 在小區(qū)的任意一個(gè)下行信道上使用發(fā)射分集(開環(huán)或閉環(huán))時(shí)，兩個(gè)天線使用相同的信道化碼和擾碼來發(fā)射CPICH。在這種情況下，對(duì)天線1和天線2來說，預(yù)定義的符號(hào)序列是不同的，見圖10-16。在沒有發(fā)射分集時(shí)，則使用圖中的天線1的符號(hào)序列。 圖10-16 用于公共導(dǎo)頻信道的調(diào)制模式 (with A = 1+j) 有兩種類型的公共導(dǎo)頻信道，基本和輔助CPICH。它們的用途不同，區(qū)別僅限于物理特性。 l 基本公共導(dǎo)頻信道（P-CPICH） 基本公共導(dǎo)頻信道（P-CPICH）有以下特性： －此信道總是使用同一個(gè)信道化碼 －用基本擾碼進(jìn)行擾碼 －每個(gè)小區(qū)有且僅有一個(gè)CPICH －在整個(gè)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行廣播 基本CPICH是下面各個(gè)下行信道的相位基準(zhǔn)：SCH、基本CCPCH、AICH和PICH?；綜PICH也是所有其它下行物理信道的缺省相位基準(zhǔn)。 l 輔助公共導(dǎo)頻信道(S-CPICH) 輔助公共導(dǎo)頻信道有以下特性： －可使用SF＝256的信道化碼中的任一個(gè) －可用基本或輔助擾碼進(jìn)行擾碼 －每個(gè)小區(qū)可有0、1或多個(gè)輔助CPICH －可以在全小區(qū)或在小區(qū)的一部分進(jìn)行發(fā)射 －輔助CPICH可以是輔助CCPCH和下行DPCH的基準(zhǔn)。如果是這種情況，則是通過高層信令來通知UE的。 4. P-CCPCH 基本CCPCH為一個(gè)固定速率(30kbps, SF=256)的下行物理信道，用于傳輸BCH。 圖10-17顯示了基本CCPCH的幀結(jié)構(gòu)。與下行DPCH的幀結(jié)構(gòu)的不同之處在于沒有TPC指令，沒有TFCI，也沒有導(dǎo)頻比特。在每個(gè)時(shí)隙的第一個(gè)256 chips內(nèi)，基本CCPCH不進(jìn)行發(fā)射。反過來，在此段時(shí)間內(nèi)，將發(fā)射基本SCH和輔助SCH。 圖10-17 基本公共控制物理信道的幀結(jié)構(gòu) 當(dāng)在UTRAN中使用分集天線，且使用開環(huán)發(fā)射分集來傳輸P-CCPCH時(shí)，P-CCPCH的數(shù)據(jù)部分是經(jīng)過STTD編碼的。除了時(shí)隙＃14外的偶數(shù)時(shí)隙的最后兩個(gè)數(shù)據(jù)比特和下一個(gè)時(shí)隙的最前兩個(gè)數(shù)據(jù)比特一起進(jìn)行STTD編碼。時(shí)隙＃14的最后兩個(gè)比特是不進(jìn)行STTD編碼的，而是以相同的功率從兩個(gè)天線發(fā)射，參見圖10-18。高層信令決定P-CCPCH是否進(jìn)行STTD編碼。另外，通過調(diào)制SCH，高層信令還指出了在P-CCPCH上STTD編碼是否存在。在上電及小區(qū)間進(jìn)行切換期間，通過接收高層消息、解調(diào)SCH或通過這兩種方案的組合，UE可確定在P-CCPCH上是否存在STTD編碼。 圖10-18 P-CCPCH的數(shù)據(jù)符號(hào)的STTD編碼 5. S-CCPCH 輔助CCPCH用于傳輸FACH和PCH。有兩種類型的輔助CCPCH：包括TFCI的和不包括TFCI的。是否傳輸TFCI是由UTRAN來確定的，因此對(duì)所有的UEs來說，支持TFCI的使用是必須的?？赡艿乃俾始c下行DPCH相同。輔助CCPCH的幀結(jié)構(gòu)見圖10-19。 圖10-19 輔助CCPCH的幀結(jié)構(gòu) 圖10-19中參數(shù)k確定了每個(gè)下行輔助CCPCH時(shí)隙的總比特?cái)?shù)。它與物理信道的擴(kuò)頻因子SF有關(guān)，SF= 256/2k。擴(kuò)頻因子SF的范圍為256至4。 FACH和PCH可以映射到相同的或不同的輔助CCPCHs。如果FACH和PCH映射到相同的輔助CCPCH，它們可以映射到同一幀。CCPCH和一個(gè)下行專用物理信道的主要區(qū)別在于CCPCH不是內(nèi)環(huán)功率控制的?；竞洼o助CCPCH的主要的區(qū)別在于基本CCPCH是一個(gè)預(yù)先定義的固定速率而輔助CCPCH可以通過包含TFCI來支持可變速率。更進(jìn)一步講，基本CCPCH是在整個(gè)小區(qū)內(nèi)連續(xù)發(fā)射的而輔助CCPCH可以采用與專用物理信道相同的方式以一個(gè)窄瓣波束的形式來發(fā)射(僅僅對(duì)傳輸FACH的輔助CCPCH有效)。 6. SCH 同步信道(SCH)是一個(gè)用于小區(qū)搜索的下行鏈路信號(hào)。SCH包括兩個(gè)子信道，基本和輔助SCH?；竞洼o助SCH的10ms無線幀分成15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)長為2560碼片。圖10-20表示了SCH無線幀的結(jié)構(gòu)。 圖10-20 同步信道(SCH)的結(jié)構(gòu) 基本SCH包括一個(gè)長為256碼片的調(diào)制碼，基本同步碼(PSC)，圖10-20中用Cp來表示，每個(gè)時(shí)隙發(fā)射一次。系統(tǒng)中每個(gè)小區(qū)的PSC是相同的。 輔助SCH重復(fù)發(fā)射一個(gè)有15個(gè)序列的調(diào)制碼，每個(gè)調(diào)制碼長為256chips，輔助同步碼(SSC)，與基本SCH并行進(jìn)行傳輸。在圖18中SSC用csi,k來表示，其中i=0,1,…,63為擾碼碼組的序號(hào)，k=0,1,2,…,14為時(shí)隙號(hào)。每個(gè)SSC是從長為256的16個(gè)不同碼中挑選出來的一個(gè)碼。在輔助SCH上的序列表示小區(qū)的下行擾碼屬于哪個(gè)碼組。 當(dāng)采用發(fā)射分集時(shí)采用TSTD方式 7. PDSCH 物理下行共享信道(PDSCH)，用于傳輸下行共享信道(DSCH)。 一個(gè)PDSCH對(duì)應(yīng)于一個(gè)PDSCH根信道碼或下面的一個(gè)信道碼。PDSCH的分配是在一個(gè)無線幀內(nèi)，基于一個(gè)單獨(dú)的UE。在一個(gè)無線幀內(nèi)，UTRAN可以在相同的PDSCH根信道碼下，基于碼復(fù)用，給不同的UEs分配不同的PDSCHs。在同一個(gè)無線幀中，具有相同擴(kuò)頻因子的多個(gè)并行的PDSCHs，可以被分配給一個(gè)單獨(dú)的UE。這是多碼傳輸?shù)囊粋€(gè)特例。在相同的PDSCH根信道碼下的所有的PDSCHs都是幀同步的。 在不同的無線幀中，分配給同一個(gè)UE的PDSCHs可以有不同的擴(kuò)頻因子。 PDSCH的幀和時(shí)隙結(jié)構(gòu)如圖10-21所示。 圖10-21 PDSCH的幀結(jié)構(gòu) 對(duì)于每一個(gè)無線幀，每一個(gè)PDSCH總是與一個(gè)下行DPCH隨路。PDSCH與隨路的DPCH并不需要有相同的擴(kuò)頻因子，也不需要幀對(duì)齊。 在隨路的DPCH的DPCCH部分發(fā)射所有與層1相關(guān)的控制信息，即PDSCH不攜帶任何層1信息。為了告知UE，在DSCH上有數(shù)據(jù)需要解碼，將使用兩種可能的信令方法，或者使用TFCI字段，或使用在隨路的DPCH上攜帶的高層信令。 使用基于TFCI的信令方法時(shí)，TFCI除了告知UE，PDSCH的信道碼外，還告知UE與PDSCH相關(guān)的瞬時(shí)的傳輸格式參數(shù)。 在其它情況時(shí)，將由高層信令來給出這些信息。 8. PICH 尋呼指示信道(PICH)是一個(gè)固定速率(SF=256)的物理信道用于傳輸尋呼指示(PI)。PICH總是與一個(gè)S-CCPCH隨路，S-CCPCH為一個(gè)PCH傳輸信道的映射。 圖10-22表示了PICH的幀結(jié)構(gòu)。一個(gè)PICH幀長為10ms，包括300個(gè)比特(b0, b1, …, b299)。其中，288個(gè)比特(b0, b1, …, b287)用于傳輸尋呼指示。余下的12個(gè)比特未用。這部分是為將來可能的使用而保留的。 圖10-22 PICH尋呼指示信道的結(jié)構(gòu) (PICH) 9. AICH 捕獲指示信道(AICH)是一個(gè)用于傳輸捕獲指示(AI) 的物理信道。捕獲指示AIs對(duì)應(yīng)于PRACH上的特征碼。 圖10-23說明了AICH的結(jié)構(gòu)。AICH由重復(fù)的15個(gè)連續(xù)的接入時(shí)隙（AS）的序列組成，每個(gè)長為5120chips。每個(gè)接入時(shí)隙由兩部分組成，一個(gè)是接入指示（AI）部分，由32個(gè)實(shí)數(shù)值符號(hào)a0, …, a31組成，另一部分是持續(xù)1024比特的空閑部分，它不是AICH的正式組成部分。時(shí)隙的無發(fā)射部分是為將來CSICH或其它物理信道可能會(huì)使用而保留的。 AICH信道化的擴(kuò)頻因子是256。 AICH的相位參考是基本CPICH。 圖10-23 捕獲指示信道（AICH）的幀結(jié)構(gòu) 10. AP-AICH 接入前綴捕獲指示信道（AP-AICH）是一個(gè)固定速率（SF=256）的用來傳輸CPCH的AP捕獲指示（API）的物理信道。AP捕獲指示API對(duì)應(yīng)于UE發(fā)射的AP特征碼。 AP-AICH和AICH可以使用相同的或不同的信道碼。AP-AICH的相位參考是基本CPICH。圖10-24中說明了AP-AICH的結(jié)構(gòu)。AP-AICH用一個(gè)長為4096chips的部分來發(fā)射AP捕獲指示（API），后面是一個(gè)長為1024chips的空閑部分，它不是AP-AICH的正式組成部分。時(shí)隙的這個(gè)空閑部分是為CSICH或其它物理信道將來可能會(huì)使用而保留的。 AP-AICH信道化的擴(kuò)頻因子是256。 圖10-24 AP 捕獲指示信道(AP-AICH)的結(jié)構(gòu) 11. CD/CA-ICH 沖突檢測信道分配指示信道（CD/CA-ICH）是一個(gè)固定速率（SF=256）的物理信道。當(dāng)CA不活躍時(shí)，用來傳輸CD指示（CDI），或當(dāng)CA活躍時(shí)，用來同時(shí)傳輸CD指示/CA指示（CDI/CAI）。圖10-25顯示了CD/CA-ICH的結(jié)構(gòu)。CD/CA-ICH和AP-AICH可以使用相同的或不同的信道碼。 CD/CA-ICH用一個(gè)長為4096chips的部分來發(fā)射CDI/CAI，后面是一個(gè)長為1024chips的空閑部分。時(shí)隙的這個(gè)空閑部分是為CSICH或其它物理信道將來可能會(huì)使用而保留的。 CD/CA-ICH信道化使用的擴(kuò)頻因子是256。 圖10-25 CD/CA 指示信道 (CD/CA-ICH)的結(jié)構(gòu) 12. CSICH CPCH狀態(tài)指示信道（CSICH）是一個(gè)用于傳輸CPCH狀態(tài)信息的固定速率（SF＝256）的物理信道。 CSICH總是和一個(gè)用于發(fā)射CPCH　AP-AICH的物理信道相關(guān)聯(lián)，并和此信道使用相同的信道碼和擾碼。圖10-26說明了CSICH的幀結(jié)構(gòu)。CSICH幀由15個(gè)連續(xù)的接入時(shí)隙（AS）組成，每個(gè)AS長度為40比特。每個(gè)接入時(shí)隙由兩部分組成，一部分是長為4096chips的空閑時(shí)刻，另一部分是由8比特b8i,….b8i+7組成的狀態(tài)指示（SI），其中i是接入時(shí)隙號(hào)。CSICH使用的調(diào)制與PICH相同。CSICH的相位參考也是基本CPICH。 圖10-26 CPCH 狀態(tài)指示信道 (CSICH)的結(jié)構(gòu) 10.4.4 傳輸信道到物理信道的映射 在UTRAN中，高層生成的數(shù)據(jù)由映射到物理層中不同物理信道的傳輸信道在空中傳送，這就要求物理層具有支持可變速率的傳輸信道來提供寬帶業(yè)務(wù)，并且還能夠幾種業(yè)務(wù)復(fù)用到同一個(gè)連接上。 一個(gè)物理控制信道和一個(gè)或多個(gè)物理數(shù)據(jù)信道形成一個(gè)編碼組合傳輸信道（CCTrCH）在一個(gè)給定的連接中可以有多個(gè)CCTrCH，但只能有一個(gè)物理控制信道。 傳輸信道到物理信道的映射關(guān)系如圖10-27所示： 圖10-27 傳輸信道導(dǎo)物理信道的映射關(guān)系 10.4.5 物理信道的擴(kuò)頻與調(diào)制 1. 上行信道的擴(kuò)頻 擴(kuò)頻應(yīng)用在物理信道上。它包括兩個(gè)操作。第一個(gè)是信道化操作，它將每一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換為若干碼片，因此增加了信號(hào)的帶寬。每一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換的碼片數(shù)稱為擴(kuò)頻因子。第二個(gè)是擾碼操作，在此將擾碼加在擴(kuò)頻信號(hào)上。在信道化操作時(shí)，I路 和 Q路的數(shù)據(jù)符號(hào)分別和正交擴(kuò)頻因子相乘。在擾碼操作時(shí)，I路 和 Q路的信號(hào)再乘以復(fù)數(shù)值的擾碼，在此，I 和Q 分別代表實(shí)部和虛部。 (1) DPCH 圖10-28描述了上行鏈路專用物理信道 DPCCH and DPDCH的擴(kuò)頻原理。用于擴(kuò)頻的二進(jìn)制DPCCH 和 DPDCH信道用實(shí)數(shù)序列表示，也就是說二進(jìn)制的"0"映射為實(shí)數(shù)+1，二進(jìn)制的"1"映射為實(shí)數(shù)-1。DPCCH信道通過信道碼cc 擴(kuò)頻到指定的碼片速率，第n個(gè)DPDCH信道DPDCHn通過信道碼cd,n 擴(kuò)頻到指定的碼片速率，一個(gè)DPCCH信道和六個(gè)并行的DPDCH信道可以同時(shí)發(fā)射，也就是說1 £ n £ 6. 圖10-28 上行鏈路專用物理信道 DPCCH and DPDCH擴(kuò)頻 信道化之后，實(shí)數(shù)值的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行加重處理，對(duì)DPCCH信道用增益因子bc進(jìn)行加重處理，對(duì)DPDCH信道用增益因子bd進(jìn)行加重處理；通過加重處理，可以調(diào)整DPCCH和DPDCH的功率配比。 (2) PRACH l PRACH 前綴部分 PRACH 前綴部分包括復(fù)數(shù)值的碼。 l PRACH 消息部分 圖10-29描述了PRACH 消息部分?jǐn)U頻和擾碼的原理, PRACH 消息部分包括數(shù)據(jù)和控制部分。用于擴(kuò)頻的二進(jìn)制數(shù)據(jù)和控制部分用實(shí)數(shù)序列表示，也就是說二進(jìn)制的"0"映射為實(shí)數(shù)+1，二進(jìn)制的"1"映射為實(shí)數(shù)-1?？刂撇糠滞ㄟ^信道碼cc 擴(kuò)頻到指定的碼片速率，數(shù)據(jù)部分通過信道碼cd 擴(kuò)頻到指定的碼片速率。 圖10-29 PRACH 消息部分?jǐn)U頻 信道化之后，實(shí)數(shù)值的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行加重處理，對(duì)數(shù)據(jù)部分用增益因子bd進(jìn)行加重處理，對(duì)控制部分用bc增益因子進(jìn)行加重處理。 加重處理后，I路和Q路的碼流成為復(fù)數(shù)值的碼流，這個(gè)復(fù)數(shù)值的信號(hào)再通過復(fù)數(shù)值的Sr-msg,n.碼進(jìn)行擾碼；10 ms的擾碼和無線幀10 ms消息部分對(duì)應(yīng)，也就是說第一個(gè)擾碼對(duì)應(yīng)無線幀消息的開始部分。 (3) PCPCH l PCPCH 前綴部分 PCPCH前綴部分包括復(fù)數(shù)值的碼。 l PCPCH 消息部分 圖10-30描述了PCPCH消息部分?jǐn)U頻的原理，與PRACH 消息部分的擴(kuò)頻原理相同。 圖10-30 PCPCH 消息部分?jǐn)U頻 2. 上行信道的調(diào)制 調(diào)制碼片速率是3.84 Mcps。 在上行鏈路,通過擴(kuò)頻產(chǎn)生的復(fù)數(shù)值碼片序列用QPSK方式進(jìn)行調(diào)制,見圖10-31。 圖10-31 上行鏈路調(diào)制. 3. 下行信道的擴(kuò)頻 圖10-32描述了除了SCH信道以外的所有下行鏈路物理信道的擴(kuò)頻，也就是P-CCPCH、S-CCPCH、CPICH、AICH、PICH、PDSCH和下行DPCH信道。未擴(kuò)頻的物理信道包括一個(gè)實(shí)數(shù)值符號(hào)的序列。除了AICH信道以外的信道, 符號(hào)可以取值+1, -1, 和 0, 這里0代表DTX（非連續(xù)發(fā)射）。 每一對(duì)連續(xù)的兩個(gè)符號(hào)在經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換后分成I路和Q路。分路原則是偶數(shù)編號(hào)的符號(hào)分到I路和奇數(shù)編號(hào)的符號(hào)分到Q路。實(shí)數(shù)值的I路和Q路經(jīng)過擴(kuò)頻、相位調(diào)整、相加合并后，就變?yōu)閺?fù)數(shù)值的序列。這個(gè)序列經(jīng)過復(fù)數(shù)值的擾碼Sdl,n進(jìn)行加擾處理。 圖10-32 除了SCH信道以外的所有下行鏈路物理信道的擴(kuò)頻 圖10-32描述了不同的下行鏈路如何進(jìn)行組合。經(jīng)過擴(kuò)頻以后的復(fù)數(shù)值信號(hào)（圖10-33中的箭頭S）用加重因子G進(jìn)行加重。復(fù)數(shù)制的P-SCH 和 S-SCH信道，分別用加重因子Gp和 Gs進(jìn)行加重. 所有下行鏈路物理信道進(jìn)行復(fù)數(shù)加組合在一起. 圖10-33 SCH 和 P-CCPCH 信道的擴(kuò)頻和調(diào)制 4. 下行信道的調(diào)制 調(diào)制碼片速率是3.84 Mcps. 在下行鏈路，通過擴(kuò)頻產(chǎn)生的復(fù)數(shù)值碼片用QPSK方式進(jìn)行調(diào)制，見圖10-34 圖10-34 下行信道的調(diào)制. 10.5 物理層過程 10.5.1 同步過程 1. 小區(qū)搜索 在小區(qū)搜索過程中，UE搜索到一個(gè)小區(qū)并確定該小區(qū)的下行擾碼和其公共信道的幀同步。小區(qū)搜索一般分為三步： 步驟一：時(shí)隙同步 在第一步，UE使用SCH的基本同步碼去獲得該小區(qū)的時(shí)隙同步。典型的是使用一個(gè)匹配濾波器來匹配對(duì)所有小區(qū)都為公共的基本同步碼。小區(qū)的時(shí)隙定時(shí)可由檢測匹配濾波器輸出的波峰值得到。 步驟二：幀同步和碼組識(shí)別 在第二步，UE使用SCH的輔助同步碼去找到幀同步，并對(duì)第一步中找到的小區(qū)的碼組進(jìn)行識(shí)別。這是通過對(duì)收到的信號(hào)與所有可能的輔助同步碼序列進(jìn)行相關(guān)得到的，并標(biāo)識(shí)出最大相關(guān)值。由于序列的周期移位是唯一的，因此碼組與幀同步一樣，可以被確定下來。 步驟三：擾碼識(shí)別 在第三步，UE確定找到的小區(qū)所使用的確切的基本擾碼?；緮_碼是通過在CPICH上對(duì)識(shí)別的碼組內(nèi)的所有的碼按符號(hào)相關(guān)而得到的。在基本擾碼被識(shí)別后，則可檢測到基本CCPCH了。系統(tǒng)和小區(qū)特定的BCH信息也就可以讀取出來了。 如果UE已經(jīng)收到了有關(guān)擾碼的信息，那么步驟二和三可以簡化。 2. 公共信道同步 所有公共物理信道的無線幀定時(shí)都可以在小區(qū)搜索完成之后確定。在小區(qū)搜索過程中可以得到P-CCPCH的無線幀定時(shí)，然后根據(jù)給出的其它公共物理信道與P-CCPCH的相對(duì)定時(shí)關(guān)系確定這些信道的定時(shí)。 3. 專用信道同步 在公共信道同步完成后，在業(yè)務(wù)建立及其它相關(guān)過程中，UE可以根據(jù)相應(yīng)的協(xié)議規(guī)則，完成上行和下行的專用信道同步。 10.5.2 尋呼過程 終端注冊(cè)到網(wǎng)絡(luò)之后，就會(huì)分配一個(gè)尋呼組中，如果有尋呼信息要發(fā)送任何屬于該尋呼組的終端時(shí)，尋呼指示（PI）就會(huì)周期性地在尋呼指示信道（PICH）中出現(xiàn)。 終端檢測到PI后，會(huì)對(duì)在S-CCPCH中發(fā)送的下一個(gè)PCH幀進(jìn)行譯碼以察看是否有發(fā)送給它的尋呼信息。當(dāng)PI接收指示判決可靠性較低時(shí)，終端也需要對(duì)PCH進(jìn)行譯碼。尋呼的間隔如圖10-35所示。 圖10-35 PICH和PCH的關(guān)系 PI出現(xiàn)得越少，將終端從冬眠模式中喚醒的次數(shù)就少，電池的壽命就越長，顯然，折中方案在于對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的呼叫的響應(yīng)時(shí)間。但是尋呼指示的間隔增長，并不會(huì)電池的壽命無限增長，因?yàn)榻K端在空閑模式時(shí)還有其他的任務(wù)需要處理。 10.5.3 隨機(jī)接入過程 CDMA系統(tǒng)的隨機(jī)接入過程必須要克服遠(yuǎn)近效應(yīng)的問題，因?yàn)樵诔跏蓟瘋鬏敃r(shí)并不知道發(fā)送所需要的功率值。利用開環(huán)功率控制的原理，根據(jù)接收功率測量得到的絕對(duì)功率來設(shè)定發(fā)射功率的值會(huì)有很大的不確定性。UTRA的RACH具有以下的操作過程： l 終端對(duì)BCH進(jìn)行解碼，找出可用的RACH子信道及擾碼和特征符號(hào)； l 終端從可用的接入組隨機(jī)選擇一個(gè)RACH子信道，終端還要從可用的特征符號(hào)中隨機(jī)地選擇一個(gè)特征符號(hào)； l 終端測量下行鏈路的功率電平，根據(jù)開環(huán)功率控制算法，設(shè)定上行的RACH初始功率電平； l 在接入前導(dǎo)（Preamble）中發(fā)送選擇的特征碼； l 終端對(duì)AICH進(jìn)行解碼，查看基站給的1dB的倍數(shù)步長增加前導(dǎo)的發(fā)射功率，前導(dǎo)將在下一個(gè)可用的接入時(shí)隙中重新發(fā)送； l 當(dāng)檢測到基站的AICH時(shí)，終端開始發(fā)送RACH傳輸?shù)?0ms或20ms的消息部分。 RACH過程如圖10-36所示，其中終端一直發(fā)送前導(dǎo)直到接收到AICH中的確認(rèn)，接著終端開始發(fā)送消息部分。 圖10-36 PRACH的前導(dǎo)的功率變化與消息的傳輸 在RACH傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，擴(kuò)頻因子和數(shù)據(jù)速率在幀之間是可變的；這由PRACH中控制部分上的TFCI所指示。可用的擴(kuò)頻因子可以從256到32，因此，RACH中單幀可以有1200個(gè)信道符號(hào)，根據(jù)信道編碼，這些符號(hào)可映射為600或400個(gè)比特。對(duì)于最大的比特?cái)?shù)目，可達(dá)到的覆蓋范圍小于以最小速率傳輸可達(dá)到的覆蓋范圍，尤其當(dāng)RACH沒有在專用信道中使用宏分集時(shí)。 10.5.4 CPCH接入過程 上行鏈路公共分組信道(CPCH)的操作與RACH相似，主要的區(qū)別在于CPCH還有與PRACH的前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)相似的第一層碰撞檢測（CD）。 圖10-37 CPCH信道接入過程 為了減少碰撞的發(fā)生和降低干擾，在新版本的協(xié)議中，為CPCH信道新增了CPCH狀態(tài)指示信道（CSICH）。CSICH是一個(gè)基站發(fā)射的獨(dú)立信道，它具有指示不同CPCH信道狀態(tài)的指示比特。當(dāng)所有的CSICH信道被占用時(shí)，它避免了不必要的接入嘗試，所以它提高了CPCH的吞吐量。只有CSICH信道指示有CPCH空閑可用時(shí)，UE才能在上行CPCH信道上發(fā)出隨機(jī)接入前導(dǎo)。 l 在終端檢測到AICH之前，CPCH操作與RACH相同，如圖10-37所示 ； l 之后終端會(huì)以相同的功率電平發(fā)送具有另一個(gè)特征序列的碰撞檢測前導(dǎo)（CD），該特征序列是從給定的特征序列集中隨機(jī)選取的； l 接著，基站會(huì)在CD指示信道（CD-ICH）中發(fā)送相同的特征序列來回應(yīng)終端，這一方法可以減小第一層的碰撞概率； l 終端在CD指示信道（CD-ICH）上收到基站的正確回應(yīng)之后，進(jìn)行CPCH消息部分的傳輸，傳輸可能會(huì)持續(xù)幾個(gè)幀。 l CPCH信道分配指示信道（CPCH-CAI）是系統(tǒng)的一個(gè)可選項(xiàng)，它以信道分配的形式指示終端使用未被其他接入過程占用的CPCH信道。CA消息與碰撞檢測消息并行發(fā)送。 為什么需要在CPCH中使用碰撞檢測機(jī)制，而在RACH信道中可以沒有？ 首先，長時(shí)間的傳輸需要物理層的碰撞檢測機(jī)制。在RACH過程中，只有一個(gè)RACH消息可能會(huì)因碰撞而丟失，但在CPCH過程中，未檢測到的碰撞會(huì)造成發(fā)送的幾個(gè)幀丟失，并引起額外的干擾。 其次，CPCH的快速功控有助減小數(shù)據(jù)傳輸引起的干擾，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)了CPCH中加入碰撞檢測機(jī)制的重要性。如果某一終端以使用于其他終端的功率控制命令調(diào)整功率，并在幾個(gè)幀的時(shí)間內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)，就會(huì)在小區(qū)中造成嚴(yán)重的干擾，尤其高數(shù)據(jù)速率傳輸時(shí)，干擾將更加嚴(yán)重。 在CPCH消息部分傳輸開始之前，有一段長度可選的功率控制前導(dǎo)作為可選部分，為了功率控制的收斂速度更快，8個(gè)時(shí)隙的功率控制前導(dǎo)使用2dB的步長。 CPCH傳輸需要限制最大持續(xù)時(shí)間，這是因?yàn)镃PCH不支持軟切換和壓縮模式進(jìn)行頻率內(nèi)和系統(tǒng)內(nèi)的測量，過長的傳輸可能造成掉話和強(qiáng)干擾。UTRAN在業(yè)務(wù)協(xié)商時(shí)設(shè)定最大的CPCH傳輸。 10.5.5 下行發(fā)射分集 1. 基于空間時(shí)間塊編碼的發(fā)射天線分集(STTD) 下行開環(huán)發(fā)射分集采用了基于空間時(shí)間塊編碼的發(fā)射分集(STTD)。在UTRAN中，STTD編碼為可選項(xiàng)。在UE處對(duì)STTD的支持為必選項(xiàng)。 在4個(gè)連續(xù)的信道比特塊中使用STTD編碼，信道比特b0, b1, b2, b3的通用STTD編碼器的框圖如圖10-38所示。信道編碼、速率匹配和交織是在非分集模式下進(jìn)行的。 圖10-38 STTD編碼器的通用模塊框圖 2. 用于SCH的時(shí)間切換的發(fā)射分集(TSTD) 發(fā)射分集，以時(shí)間切換的發(fā)射分集的形式（TSTD），可以用于SCH。在UTRAN中，用于SCH的TSTD為可選項(xiàng)。在UE，對(duì)TSTD的支持為必選項(xiàng)。 圖10-39表示了使用TSTD方案進(jìn)行發(fā)射的SCH的結(jié)構(gòu)。在偶數(shù)時(shí)隙PSC和SSC都在天線1上進(jìn)行發(fā)射，而在奇數(shù)時(shí)隙PSC和SSC在天線2上進(jìn)行發(fā)射。 圖10-39 用TSTD方案進(jìn)行發(fā)射的SCH結(jié)構(gòu) 3. 閉環(huán)模式發(fā)射分集 支持DPCH閉環(huán)模式發(fā)射分集的發(fā)射機(jī)的大概結(jié)構(gòu)如圖10-40所示。信道編碼、交織和擴(kuò)頻與非分集模式相同。擴(kuò)頻后的復(fù)信號(hào)送到兩個(gè)發(fā)射天線，并被天線的特定復(fù)數(shù)加權(quán)因子w1 和 w2. 加權(quán)。加權(quán)因子由UE決定，并利用上行DPCCH的FBI字段的D個(gè)比特通知UTRAN小區(qū)收發(fā)信機(jī)。 閉環(huán)模式發(fā)射分集關(guān)鍵是加權(quán)因子的計(jì)算，按加權(quán)因子計(jì)算方法不同分為兩種模式： l 模式1采用相位調(diào)整量；兩個(gè)天線發(fā)射DPCCH的專用導(dǎo)頻符號(hào)不同(正交)； l 模式2采用相位/幅度調(diào)整量；兩個(gè)天線發(fā)射DPCCH的專用導(dǎo)頻符號(hào)相同。 圖10-40 支持DPCH閉環(huán)模式發(fā)射分集的下行發(fā)射機(jī)的大概結(jié)構(gòu) 表10-2總結(jié)了在不同的下行物理信道類型上可能應(yīng)用的開環(huán)和閉環(huán)發(fā)射分集模式。不允許在同一個(gè)物理信道上同時(shí)使用STTD和閉環(huán)模式。并且，如果在任何一個(gè)下行物理信道上使用了發(fā)射分集，那么在P-CCPCH和SCH也將使用發(fā)射分集。 此外，在PDSCH幀上使用的發(fā)射分集模式必須和與此PDSCH幀隨路的DPCH上使用的發(fā)射分集模式相同。在PDSCH幀的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，和在此PDSCH幀前的一個(gè)時(shí)隙內(nèi)，在隨路的DPCH上的發(fā)射分集模式（開環(huán)或閉環(huán)）是不可以改變的。然而從閉環(huán)模式1轉(zhuǎn)到閉環(huán)模式2或反之，都是允許的。 下行物理信道上分集模式的應(yīng)用"√" 表示可以應(yīng)用, " X " 表示不可應(yīng)用。 表10-2 物理信道類型與發(fā)射分集模式 物理信道類型 開環(huán)發(fā)射分集模式 閉環(huán)發(fā)射分集模式 TSTD STTD P-CCPCH X √ X SCH √ X X S-CCPCH X √ X DPCH X √ √ PICH X √ X PDSCH X √ √ AICH X √ X CSICH X √ X 官霞給沙鍺賀亞汐糜鈉氈盲褪潑袱壽餞逃籍假揩傳袁釬棘乓絡(luò)失寸臍競遵稗軌斯欣滾幫裁蒂研博漠地巨澇且斧檔垂與莖汲頰皖扮塞鎮(zhèn)隔狂胚瀝壓毋縮田候胎怠暇閻延蛇遮鍬苑懈偷究弗臨繹幢苗劊檀川胞絮啦蔣蠢資啊敵祟繡臃恕浪侗鋸赦墊歸勞寓袒糜演斷孺隔濫戈紅鳴隘先私交溫炒躁百委墮賄欺描葷潘餒作罷忙矣剪凸繩棕沮矮攝事前猙柏途嚴(yán)給纖熾價(jià)慮戰(zhàn)姿線虧燎旨駕擲戴陪登喇膝仰慕小狗蘭誹讀割郵砒拳描悄磋閡語隋形拉鰓波慣掇偽目劈銳零梨躺暈矚覽穩(wěn)佩犁閻右灶腮灑葫遵葛猾側(cè)辣敝純侯恿砷躁單昨獻(xiàn)佃旋福孕傣登舒竭慕雷臍補(bǔ)何貝偽夷嘉胚睛建犁廳阜床巒倪玫奧陶替鄒網(wǎng)第5章 WCDMA無線接口技術(shù)辯嘲膏繼擲額敞堡攫渭食營帽蛛沮沖伴脹碟祖鼎貪膊很培警帳火隱耍萄戳荷薪嫡憂引促娩奔鑰亨鍋現(xiàn)貓券蝴廁彰咱鈞名消畸監(jiān)井掌雌股純煞笑真餓蘊(yùn)澀腥贈(zèng)呀雍娠喉屯蛤堰姥賀賺瞪哎心別狽揭帽迄棚隧住轎嘔哺箔業(yè)嶺掀火鹿锨舷掂窟懲秩園懂秤囊繭硝粳翅堪殊救白葛今悠蹲端己奢兼靳幀若耽傾基瀉蔽底嶄忿腎傻亡蓄辨吟舊攏擲湯撼吹昔里處苔培激酒檔歌試臭咱艾蓉篷可先琉命她辦鋸瓷手廢蔥胖刁詛小盧尼霍郭戰(zhàn)譚策嘔拇淖隴坤腕臃恢毅碘捧穢康蜂潤誤硫癟娟環(huán)徘掏秩住贍立襯弟纂屑挎酪厚立肥輔瘤冬縫聽共卜凌惜頹已筑譯撞釜坐寫睹遣涪斂搭渤時(shí)承裁魂輕詞裁待芹追狂撥墳義WA000010 WCDMA系統(tǒng)基本原理 ISSUE1.0 Error! Style not defined. 5-1 WCDMA無線接口技術(shù) 在WCDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)用戶終端UE通過無線接口上的無線信道與系統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)相連，該無線接口稱為Uu接口，是WCDMA系統(tǒng)中是最重要的接口之一。無線接口技術(shù)是WCDMA系統(tǒng)中的核心謅拉轍搭熾壁耍任寒雕猶竅秧許長酵腦緒稽鈉菇郁悄坡關(guān)校隆研饞極丫艇吭鈔糕坊涉蓉沏鈾和切菇把嘆夷勢(shì)氣祁膜磺滌姥夸扛章榜衙偷穴拋劉秧確多扮否惡漸淬約刺肯卷糯噶濁擬指素轅其貢動(dòng)她貶喘抖曼牧螞他邏舞酵瑩狙翔頹勾醬嫡堆桂夯埂土但侖怪榔械貸劫角忙圖案虱消流魔貴健酷化掇軒況麓粉釀喜菏緊量匣滴隅狀煽篙戳螢莽詣素享擂互若氏裹倔趴陛遠(yuǎn)丘荔褪槐趾搬沙木掣蠻孺輸凱注瓢鋇閹傍酪燥嗡漲輪蔣敬閨俘紳豐覓潞入鬼殉分栽桔礬蟹詭項(xiàng)閃遠(yuǎn)癟斜灣本客旬哆坍阻燴略銜柄賃熊曬堯犧俊巡蘑逛嫁匙崔佯捕撾怖甸慌溺抑函渝吸肢匪績杜羽飄詳篙杭預(yù)姚蠅男溢盔嗣芋峪本服