3_td-scdma物理层概述

课程标题—副课程标题CPRNC01-1000IUB接口数据配置TD-SCDMA物理层概述物理层过程◇◇◇课程内容第一章物理信道分类第二章编码和复用技术第三章扩频与调制第四章物理层过程◇◇◇◇接口协议结构无线资源控制(RRC)媒质接入控制(MAC)传输信道物理层控制/测量L3逻辑信道L2L1物理信道信道分类在TD-SCDMA系统的无线接口中，存在三类不同的信道：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，分为专用信道和公共信道物理信道：各种信息在无线接口传输时的最终体现形式，每一种使用特定的频率、时隙、信道化码的信道都可以理解为一类特定的信道参数名称描述传输块（TBTransportBlock）供物理层处理的MAC子层与物理层之间进行数据交换的基本单元传输块集（TBSTransportBlockSet）MAC子层和物理层之间,在同一时间段内使用同一传输信道交换TB的组合传输块的大小（TBSize）一个传输块的bit数传输块集的大小（TBSSize）一个传输块集的bit数传输时间间隔（TTITransmissionTimeInterval）同一传输信道中，TBS的到达时间之间的间隔传输格式（TF）在一个TTI内，层间（指物理层与MAC子层间）通过一条传输信道交换TBS的一种格式传输格式集（TFS）在一条传输信道上允许传输格式的集合（一系列的TF）传输格式组合（TFC）某一时刻的多条传输信道的传输格式组合为在该时刻各传输信道的传输格式（TF）的组合传输格式组合集（TFCS）一条CCTrCH上所有TFC的集合传输格式指示（TFITransportFormatIndicator）层间交换数据时的一个参数，用以指定TFS中的一个特定的TF传输格式组合指示（TFCITransportFormatCombinationIndicator）描述了当前的传输格式组合,用以指定TFCS中一个特定的TFC传输信道-主要参数:640bitTB:960bit40ms40ms40msTB:960bitTB:960bitTB:320bitTB:320bit传输信道2传输信道340ms40ms40ms20ms20ms20ms20ms20ms20ms传输信道1TB:640bitTB:460bitTB:460bitTB:460bitTB:460bitTB:460bitTB:460bitTB:460bitTB:460bitTB:460bitTB:460bitTB:460bitTB:640bit新技术引入的信道HSDPA技术引入的信道（传输信道和物理信道）HS-DSCHMBMS技术引入的信道（逻辑信道）MCCHMTCHHSUPA技术引入的信道（传输信道和物理信道）E-DCHHS-SCCHHS-SICHHS-PDSCHE-RUCCHE-AGCHE-UCCHE-PUCHE-HICH物理信道物理信道是由频率、时隙、信道化码和无线帧等定义UL:DL2:4ULULDLDLDLDLDLUL:DL1:5ULDLDLDLDLDLDLSwitchingPoint特殊时隙：DwPTS用于下行同步和小区搜索不同的下行同步码标识不同小区，以恒定功率全向发射，无功控SYNC_DL码共有32个，每个SYNC_DL码和8个SYNC_UL码相对应。发送下行同步码的时隙为下行导频信道DwPCH特殊时隙：GPGP时隙长度为96chips，时长75us作为下行链路和上行链路之间的切换点在小区搜索时，确保DwPTS可靠接收，防止干扰UL工作在随机接入时，确保UpPTS可以提前发射，防止干扰DL工作确定基本的基站覆盖半径特殊时隙：UpPTS用于上行同步与随机接入NodeB可以同时识别8个不同的上行同步码，SYNC_UL码共有256个，每8个SYNC_UL码和1个SYNC_DL码相对应对SYNC_UL码不进行扩频、加扰过程UpPCH发射功率，由UE按照开环功控算法进行计算初始发射功率发送上行同步码的时隙为上行导频信道UpPCH常规时隙数据域对称分布在midamble码的两端，每域长度为352chip；每个域能承载的数据符号数取决于所用的扩频因子(SF)；上行SF可取：1、2、4、8、16下行SF可取：1、16部分数据符号用来承载物理层信令：TFCI、TPC和SS。常规时隙TFCI(传输格式组合指示)用于通知接收方当前的传输格式组合，接收方借此可正确解码；一个突发中是否存在TFCI，由通信双方的高层在呼叫建立时通过磋商决定，并由高层对物理层进行配置。一个用户如果被分配了多个物理信道，如果物理信道所在的时隙包括TFCI,则它总是位于所分配的物理信道中信道化码编号最低的信道上。而如果分配的物理信道位于多个时隙中，每一个时隙是否存在TFCI，将由高层分别配置。TFCI使用物理信道的数据部分，不改变midamble部分。常规时隙TPC(传输功率控制)用于通信双方（网络和UE）用来请求对方增加或减少传输功率。TPC在突发的数据部分传输，不改变midamble部分结构。在SS的后面传输，SS是在midamble后面传输。这两个信令总是共存的。常规时隙SS(同步偏移控制符号)同步偏移控制符号被网络端用来对UE的传输时延进行控制（上行同步控制），所以仅在下行信道有意义。在上行方向SS符号是没有意义的。SS的控制是每子帧进行一次。如果配置的物理信道中存在TFCI，则SS将使用和TFCI相同的信道化码和相同的时隙发送。如果没有TFCI,则SS被高层配置在分配到的第一个时隙的最低编号的信道化码上。增加要求UE发送时间提前k/8Tc01保持要求UE发送时间不必提前TPC00减小要求接收方发送功率减小1个step11增加要求接收方发送功率增加1个step码-训练序列训练序列（midamble）在信道解码时被用来作为信道估计，不携带用户信息；midamble长144chip，传输时不进行扩频。训练序列由长度为128的基本Midamble经过扩展和位移得到，共有128个，分成32个码组。相同小区相同时隙不同用户使用的Midamble码由同一个基本Midamble码派生得到码-训练序列生成过程：p=128为了从长度128的基本midamble码得到可用的midamble码，将其长度周期性扩展到最大值：Lm：midamble码长度，固定为144K：一个时隙中可用midamble码最大数目，取值范围2、4、6、8、10、12、14、16W：定义为P/K。Pmmm,...,,21PmWKLim)1(max码-训练序列时隙中第k个用户的midamble码序列的元素可由下式得到：WkKikimm)()(mLi,...,1Kk,...,1M(8)M(7)M(6)m1m2m128m144m160m176m256M(1)码-训练序列midamble分配方法:Default：midamble码和相应的信道化码对应；Common：midamble码和当前下行时隙的码道数对应；UESpecific：高层指定；位于时隙TS0，承载来自BCH的数据，提供系统广播；扩频系数16，使用c(16,1)和c(16,2)扩频码如果小区内没有天线分集，使用TS0的Midamble码为m1；如果使用分集，则第1根天线上用m1，第2根用m2；没有SS、TFCI、TPC信道编码与交织周期为20ms全向发射（续）TS0的干扰问题：因为TS0时隙，NodeB会全向发送公共信道，因此同频小区在TS0上的相互干扰也会增加，从而影响网络性能N频点定义为：一个N频点包括了1个主频点和若干辅频点，公共信道运行于主频点之上公共控制信道DwPCH、P-CCPCH、S-CCPCH、PICH和PRACH规定配置在主频点上位于上行时隙扩频系数16、8、4SF＝16，PRACH使用2个码道，10msSF＝8，PRACH使用1个码道，10msSF＝4，PRACH使用1个码道，5ms占用的时隙、扩频码、Midamble码在BCH中广播没有SS、TPC、TFCI位于下行时隙NodeB使用FPACH来响应在UpPTS时隙收到的UE接入请求；扩频系数16占用的时隙、扩频码、Midamble码在BCH中广播没有SS、TPC、TFCI单子帧交织位于下行时隙承载来自传输信道FACH和PCH的数据;扩频系数16一个小区中可使用多对SCCPCH没有SS、TPC信道编码与交织周期为20ms可在TS0与P-CCPCH时分复用同一套信道参数位于下行时隙不承载传输信道数据；与传输信道PCH配对使用，用以指定特定的UE是否解读其后跟随的PCH扩频系数16，占用两条码道PICH的内容由一系列寻呼指示因子组成，全0表示不接收寻呼数据，全1表示接收寻呼数据（续Ⅰ）PICH的内容：一系列的寻呼指示因子在每个PICH突发中，每个寻呼指示因子NPI使用LPI=2、4、8个符号来发送，LPI称为寻呼指示长度。每个PICH突发中的寻呼指示数NPI由寻呼指示长度给出。下表给出了不同寻呼长度对应下的NPILPI=2LPI