01WCDMA网规高培-WCDMA无线接口物理层.

WCDMA无线接口物理层华为机密，未经许可不得扩散2前言物理层处于无线接口协议模型的最底层，它提供物理介质中比特流传输所需要的所有功能；物理层通过MAC子层的传输信道实现向上层提供数据传输服务；物理层的主要功能包括：信道编解码，扩频调制和解扩解调，闭环功率控制等等。华为机密，未经许可不得扩散3课程目标了解WCDMA无线接口的协议结构；掌握WCDMA物理层的关键技术；了解WCDMA物理层过程。学习完本课程，您将能够：华为机密，未经许可不得扩散4课程内容Training.huawei.com第一章概述第二章物理信道及信道映射第三章WCDMA物理层处理过程第四章WCDMA物理层过程华为机密，未经许可不得扩散5RNSRNCRNSRNCCoreNetworkNodeBNodeBNodeBNodeBIuIuIurIubIubIubIubUTRAN协议结构华为机密，未经许可不得扩散6RadioResourceControl(RRC)MediumAccessControl(MAC)TransportchannelsPhysicallayerControl/MeasurementsLayer3LogicalchannelsLayer2Layer1无线接口协议结构华为机密，未经许可不得扩散7MAC层（层2）物理信道扩频调制传输信道物理信道结构扩频调制编码和复用映射到物理层解复用解码映射到MAC层解调解扩物理层技术实现华为机密，未经许可不得扩散8在WCDMA系统的无线接口中，从不同协议层次上讲，承载用户各种业务的信道被分为以下三类：逻辑信道：直接承载用户业务；根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务分为两大类，即控制信道和业务信道。传输信道：无线接口层二和物理层的接口，是物理层对MAC层提供的服务；根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息而分为专用信道和公共信道两大类。物理信道：各种信息在无线接口传输时的最终体现形式，每一种使用特定的载波频率、码（扩频码和扰码）以及载波相对相位（0或/2）的信道都可以理解为一类特定的信道。信道概念华为机密，未经许可不得扩散9物理信道可以由某一载波频率、码（信道码和扰码）、相位确定。在采用扰码与扩频码的信道里，扰码或扩频码任何一种不同，都可以确定为不同的信道。多数信道是由无线帧和时隙组成，每一无线帧包括15个时隙。物理信道分为上行物理信道和下行物理信道。频率、码、相位物理信道物理信道华为机密，未经许可不得扩散10扩频包括两个操作：信道化（channelization）操作，它使数据符号变为码片，并增加了信号带宽，每符号的码片数称为扩频因子（SF），可以通过与OVSF相乘得到扰码操作，它作用在扩频信号上数据比特OVSF码扰码扩频后码片扩频技术华为机密，未经许可不得扩散11信道码使用OVSF码定义：Cch,SF,k,描述信道码，SF为扩频因子，k为码号,0kSF-1SF=1SF=2SF=4Cch,1,0=(1)Cch,2,0=(1,1)Cch,2,1=(1,-1)Cch,4,0=(1,1,1,1)Cch,4,1=(1,1,-1,-1)Cch,4,2=(1,-1,1,-1)Cch,4,3=(1,-1,-1,1)信道码华为机密，未经许可不得扩散12扰码：GOLD序列扰码每10ms重复一次，长度是38400chips对于上行物理信道，可用的扰码分为长扰码和短扰码，共有224个上行长扰码和224个上行短扰码，上行扰码由高层分配对于下行物理信道，可以产生218-1=262143个扰码，但只使用了0...8191号的扰码扰码华为机密，未经许可不得扩散13下行扰码集0集1…集511主扰码0从扰码1…从扰码15主扰码511×16…从扰码511×16＋1从扰码511×16＋158192个扰码512集每集分为1个主扰码15个从扰码下行链路扰码特点华为机密，未经许可不得扩散14下行主扰码组0组1…组63主扰码0主扰码1…主扰码7主扰码16*8*63…512个主扰码64组每组8个主扰码主扰码16*8*63＋16主扰码16*8*63＋16×7下行链路扰码特点华为机密，未经许可不得扩散15本章小结本章主要对物理层的一些基本概念进行了介绍，包括：无线接口协议栈结构扩频调制过程、信道码、扰码物理层技术的实现华为机密，未经许可不得扩散16课程内容Training.huawei.com第一章概述第二章物理信道及信道映射第三章WCDMA物理层处理过程第四章WCDMA物理层过程华为机密，未经许可不得扩散17物理信道及信道映射物理信道结构及功能无线接口信道映射华为机密，未经许可不得扩散18–下行专用物理信道(downlinkDPCH)下行物理信道–下行公共物理信道•公共控制物理信道(CCPCH)•同步信道(SCH)•物理下行共享信道(PDSCH)•寻呼指示信道(PICH)•捕获指示信道(AICH)•公共导频信道(CPICH)下行物理信道华为机密，未经许可不得扩散19–上行公共物理信道•物理随机接入信道(PRACH)•物理共用分组信道(PCPCH)–上行专用物理信道•上行专用物理数据信道(uplinkDPDCH)•上行专用物理控制信道(uplinkDPCCH)上行物理信道上行物理信道华为机密，未经许可不得扩散20SCH不进行扩频和加扰；用于小区搜索；SCH信道占用前256个Chip；分成P-SCH和S-SCH；主同步码（PSC）在每个时隙内重复发射，传送完全确知的序列；用于UE与UTRAN之间的比特同步；从同步码（SSC）中包含扰码组信息，用于确定小区中使用的扰码组。同步信道SCH华为机密，未经许可不得扩散21PrimarySCHSecondarySCH256chips2560chipsOne10msSCHradioframeacsi,0acpacsi,1acpacsi,14acpSlot#0Slot#1Slot#14同步信道SCH华为机密，未经许可不得扩散22commonPilotChannel(CPICH)传送确知序列固定速率30Kbps，SF=256发射分集时，使用相同的扩频码和扰码，但传送序列不同slot#1Frame#i+1Frame#islot#14AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-A-AAA-A-AAA-AA-A-AAA-A-AAA-A-AAA-A-AAntenna2Antenna1slot#0FrameBoundary公共导频信道CPICH华为机密，未经许可不得扩散23主CPICH使用相同的信道码，即Cch,256,0；扰码为主扰码；一个小区只有一个主CPICH，在整个小区广播；用于小区（主扰码）搜索；主CPICH为SCH,PrimaryCCPCH,AICH,PICH提供相位基准。还是其它下行物理信道的缺省相位基准。其它信道的功率基准，测量其它信道都是通过测量CPICH信道来实现的。确定小区覆盖范围，小区呼吸功能。从CPICH可以使用任意信道码，只要满足SF=256扰码可以使用主扰码，也可以使用从扰码一个小区可以有0、1或几个从扰码可以在小区内部分发射可以作为S-CCPCH和下行DPCH的参考.CPICH华为机密，未经许可不得扩散24用于承载BCH信道（系统消息）；固定数率（30kbps，SF=256）；使用相同的信道码，即Cch,256,1；扰码为主扰码；每个时隙的头256chips为空，只有数据域；可以采用STTD传输分集。Data18bitsSlot#0Slot#1Slot#iSlot#14Tslot=2560chips,20bits1radioframe:Tf=10ms(TxOFF)256chips主公共控制物理信道P-CCPCH华为机密，未经许可不得扩散25Oneradioframe(10ms)b1b0288bitsforpagingindication12bits(undefined)b287b288b299寻呼指示信道PICH华为机密，未经许可不得扩散26PICH为固定速率(SF=256)的物理信道，用于传送PageIndicators(PI).PICH总是与一个S-CCPCH相联系，这个信道正在传送一个PCHPICH的帧结构：一帧为10ms，包括300bits.其中，288bits用于传送PageIndicators.其余12bits尚未定义。N个寻呼指示{PI0,…,PIN-1}在一帧内传送，N=18,36,72,or144.如果某一帧中的PIi被置为1，说明PIi对应UE应对S-CCPCH的对应帧进行解调寻呼指示信道PICH华为机密，未经许可不得扩散27用于传送FACH和PCH。两种SCCPCH:有TFCI和无TFCI。UTRAN决定TFCI是否发送，UE支持TFCI。可能的传送速率与下行DPCH相同。SF=256–4。具体信道码与扰码由UTRAN确定。Slot#0Slot#1Slot#iSlot#14Tslot=2560chips,20*2kbits(k=0..6)PilotNpilotbitsDataNdatabits1radioframe:Tf=10msTFCINTFCIbits从公共控制物理信道S-CCPCH华为机密，未经许可不得扩散28随机接入是基于快速捕获指示的时隙ALOHA方法。时间上用接入时隙来确定，UE只能在时隙的开始位置进行随机接入传送，每个时隙5120chips，每2帧有15个slot。随机接入传送数据由两部分组成：1或多个的preamble：4096chips长度，由长度为16的signature进行256次重复构成，共有16种signature10或20ms的信息部分使用哪个signature及信息部分长度由高层决定物理随机接入信道PRACH华为机密，未经许可不得扩散29#0#1#2#3#4#5#6#7#8#9#10#11#12#13#145120chipsradioframe:10msradioframe:10msAccessslot#0RandomAccessTransmissionAccessslot#1Accessslot#7Accessslot#14RandomAccessTransmissionRandomAccessTransmissionRandomAccessTransmissionAccessslot#8RACH的接入时隙分配华为机密，未经许可不得扩散30MessagepartPreamble4096chips10ms(oneradioframe)PreamblePreambleMessagepartPreamble4096chips20ms(tworadioframes)PreamblePreambleRACH的发射结构华为机密，未经许可不得扩散31PilotNpilotbitsDataNdatabitsSlot#0Slot#1Slot#iSlot#14Tslot=2560chips,10*2kbits(k=0..3)MessagepartradioframeTRACH=10msDataControlTFCINTFCIbitsPRACH信息部分华为机密，未经许可不得扩散32AICH的帧结构：两帧，共20ms，包括重复的15接入时隙AS,每个时隙有20个符号(5120码片)。每个时隙包括两部分，捕获指示AI和空部分。捕获指示AI有16种SignatureAICH的相位参考为CPICH.AS#14AS#0AS#1AS#iAS#14AS#0a1a2a0a31a32a30a33a38a39AIpartUnusedpart20ms捕获指示信道（AICH）华为机密，未经许可不得扩散33Oneradioframe,Tf=10msSlot#0Slot#1Slot#iSlot#14Tslot=2560chips,10*2kbits(k=0..7)Data2Ndata2bitsDPDCHTFCI