電信行業(yè)--碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)(二)(PPT 144頁).ppt

第9章碼分多址 CDMA 移動(dòng)通信系統(tǒng) 二 9 1WCDMA系統(tǒng)9 2TD SCDMA系統(tǒng)思考題與習(xí)題 9 1 1WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) UMTS UniversalMobileTelecommunicationsSystem 通用移動(dòng)通信系統(tǒng) 是采用WCDMA WidebandCodeDivisionMultipleAccess 無線接口技術(shù)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng) 通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng) UMTS系統(tǒng)采用了與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu) 包括UMTS的陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò) UTRAN UMTSTerrestrialRadioAccess Network 和核心網(wǎng)絡(luò) CN CoreNetwork 其中無線接入網(wǎng)絡(luò)處理所有與無線有關(guān)的功能 而CN處理UMTS系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接 并實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能 CN從邏輯上分為電路交換 CS CircuitSwitched 域和分組交換 PS PacketSwitched 域 9 1WCDMA系統(tǒng) 用戶設(shè)備 UE UTRAN CN構(gòu)成一個(gè)完整的WCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng) UE與UTRAN之間的接口稱為Uu接口 無線接口 UTRAN與CN之間的接口稱為Iu接口 WCDMA是一種直接序列擴(kuò)頻碼分多址 DS CDMA 系統(tǒng) WCDMA無線接口的基本參數(shù)如表9 1所示 表9 1WCDMA無線接口基本參數(shù) WCDMA的無線幀長為10ms 分成15個(gè)時(shí)隙 信道的信息速率將根據(jù)符號(hào)率變化 而符號(hào)率取決于不同的擴(kuò)頻因子 SF SF的取值與具體的雙工模式有關(guān) 對(duì)于FDD模式 其上行擴(kuò)頻因子為4 256 下行擴(kuò)頻因子為4 512 對(duì)于TDD模式 其上行和下行擴(kuò)頻因子均為1 16 無線空中接口指用戶設(shè)備 UE 和網(wǎng)絡(luò)之間的U接口 它分為控制平面和用戶平面 控制平面由物理層 媒體接入控制層 MAC 無線鏈路控制層 RLC 和無線資源控制 RRC 等子層組成 在用戶平面的RLC子層之上有分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議 PDCP 和廣播 組播控制 BMC 整個(gè)無線接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖9 1所示 圖9 1無線接口的分層結(jié)構(gòu) RRC 無線資源控制 層位于無線接口的第三層 它主要處理UE和UTRAN的第三層控制平面之間的信令 包括處理連接管理功能 無線承載控制功能 RRC連接移動(dòng)性管理和測(cè)量功能 媒體接入控制層屏蔽了物理介質(zhì)的特征 為高層提供了使用物理介質(zhì)的手段 高層以邏輯信道的形式向MAC層傳輸信息 MAC完成傳輸信息的有關(guān)變換 通過傳輸信道將信息發(fā)向物理層 UTRAN的結(jié)構(gòu)如圖9 2中的虛線框所示 圖9 2UTRAN的結(jié)構(gòu) 9 1 2WCDMA無線接口 1 WCDMA無線接口的物理層傳輸信道是物理層提供給高層 MAC 的業(yè)務(wù) 根據(jù)其傳輸方式或所傳輸數(shù)據(jù)的特性 傳輸信道分為兩類 專用信道 DCH 和公共信道 公共傳輸信道又分為6類 廣播信道 BCH 前向接入信道 FACH 尋呼信道 PCH 隨機(jī)接入信道 RACH 公共分組信道 CPCH 和下行共享信道 DSCH 其中 RACH CPCH為上行公共信道 BCH FACH PCH和DSCH為下行公共信道 物理層將通過信道化碼 碼道 頻率 正交調(diào)制的同相 I 和正交 Q 分支等基本的物理資源來實(shí)現(xiàn)物理信道 并完成與上述傳輸信道的映射 與傳輸信道相對(duì)應(yīng) 物理信道也分為專用物理信道和公共物理信道 一般的物理信道包括3層結(jié)構(gòu) 超幀 幀和時(shí)隙 超幀長度為720ms 包括72個(gè)幀 每幀長為10ms 對(duì)應(yīng)的碼片數(shù)為38400chip 每幀由15個(gè)時(shí)隙組成 一個(gè)時(shí)隙的長度為2560chip 每時(shí)隙的比特?cái)?shù)取決于物理信道的信息傳輸速率 1 上行物理信道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 1 專用上行物理信道 專用上行物理信道有兩類 即專用上行物理數(shù)據(jù)信道 上行DPDCH 和專用上行物理控制信道 上行DPCCH DPDCH用于傳送專用傳輸信道 DCH 在每個(gè)無線鏈路中 可能有0 1或若干個(gè)上行DPDCH DPCCH用于傳輸物理層產(chǎn)生的控制信息 在WCDMA無線接口中 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率 信道數(shù) 發(fā)送功率等參數(shù)都是可變的 為了使接收機(jī)能夠正確解調(diào) 必須將這些參數(shù)在物理層控制信息中通知接收機(jī) 物理層控制信息由為相干檢測(cè)提供信道估計(jì)的導(dǎo)頻比特 發(fā)送功率控制 TPC 命令 反饋信息 FBI 可選的傳輸格式組合指示 TFCI 等組成 TFCI通知接收機(jī)在上行DPDCH的一個(gè)無線幀內(nèi)同時(shí)傳輸?shù)膫鬏斝诺赖乃矔r(shí)傳輸格式組合參數(shù) 在每一個(gè)無線鏈路中 只有一個(gè)上行DPCCH 上行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)如圖9 3所示 每一長度10ms的幀分為15個(gè)時(shí)隙 每一時(shí)隙的長度為Tslot 2560個(gè)碼片 chip 對(duì)應(yīng)于一個(gè)功率控制周期 DPDCH和DPCCH是并行碼分復(fù)用傳輸?shù)?圖9 3上行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu) 2 公共上行物理信道 與上行傳輸信道相對(duì)應(yīng) 公共上行物理信道也分為兩類 用于承載RACH的物理信道稱為物理隨機(jī)接入信道 PRACH 用于承載CPCH的物理信道稱為物理公共分組信道 PCPCH 物理隨機(jī)接入信道 PRACH 用于移動(dòng)臺(tái)在發(fā)起呼叫等情況下發(fā)送接入請(qǐng)求信息 PRACH的傳輸基于時(shí)隙ALOHA協(xié)議 可在一幀中的任一個(gè)時(shí)隙開始傳輸 隨機(jī)接入的發(fā)送格式示于圖9 4 隨機(jī)接入發(fā)送由一個(gè)或幾個(gè)長度為4096chip的前置序列和10ms或20ms的消息部分組成 隨機(jī)接入突發(fā)前置部分長為4096chip 由長度為16的特征序列的256次重復(fù)組成 圖9 4隨機(jī)接入的發(fā)送格式 物理公共分組信道 PCPCH 是一條多用戶接入信道 傳送CPCH傳輸信道上的信息 接入?yún)f(xié)議基于帶沖突檢測(cè)的時(shí)隙載波偵聽多址 CSMA CD 用戶可以在無線幀中的任何一個(gè)時(shí)隙作為開頭開始傳輸 其傳輸結(jié)構(gòu)如圖9 5所示 圖9 5PCPCH上的傳輸結(jié)構(gòu) 3 上行信道的擴(kuò)頻與調(diào)制 上行專用物理信道和上行公共物理信道的擴(kuò)頻和調(diào)制分別如圖9 6和9 7所示 圖9 6上行DPDCH DPCCH的擴(kuò)頻與調(diào)制 圖9 7PRACH消息部分的擴(kuò)頻和調(diào)制 復(fù)數(shù)擾碼是采用下列方法產(chǎn)生的 9 1 其中 w0和w1是碼片速率的序列 定義為 w0 1 1 1 1 1 1 1 1 9 2 w1 1 1 1 1 1 1 1 1 9 3 用下式給出 k 0 1 2 9 4 圖9 8產(chǎn)生正交可變擴(kuò)頻因子碼的碼樹 圖9 9上行鏈路短擾碼生成器 2 下行物理信道 1 下行專用物理信道 DPCH 下行DPCH由傳輸數(shù)據(jù)部分的DPDCH和傳輸控制信息 導(dǎo)頻比特 TPC命令和可選的TFCI 部分 DPCCH 組成 以時(shí)分復(fù)用的方式發(fā)送 如圖9 10所示 每個(gè)下行DPCH時(shí)隙的總比特?cái)?shù)由擴(kuò)頻系數(shù)SF 512 2k決定 擴(kuò)頻系數(shù)的范圍由512到4 圖9 10下行DPCH的幀結(jié)構(gòu) 在不同的下行時(shí)隙格式中 下行鏈路DPCH中Npilot的比特?cái)?shù)為2到16 NTPC為2到8比特 NTFCI為0到8比特 Ndata1和Ndata2的確切比特?cái)?shù)取決于傳輸速率和所用的時(shí)隙格式 下行鏈路使用哪種時(shí)隙格式由高層設(shè)定 下行鏈路可能采用多碼傳輸 一個(gè)或幾個(gè)傳輸信道經(jīng)編碼復(fù)接后 組成的組合編碼傳輸信道 CCTrCH 使用幾個(gè)并行的擴(kuò)頻系數(shù)相同的下行DPCH進(jìn)行傳輸 此時(shí) 物理層的控制信息僅放在第一個(gè)下行DPCH上 其他附加的DPCH相應(yīng)的控制信息的傳輸時(shí)間不發(fā)送任何信息 即采用不連續(xù)發(fā)射 DTX 如圖9 11所示 圖9 11多碼傳輸時(shí)下行鏈路的時(shí)隙格式 2 公共下行導(dǎo)頻信道 CPICH CPICH是固定速率 30kb s SF 256 的下行物理信道 攜帶預(yù)知的20比特 10個(gè)符號(hào) 導(dǎo)頻序列 且沒有任何物理控制信息 公共導(dǎo)頻信道有兩類 基本CPICH和輔助CPICH 它們的用途不同 物理特征上也有所不同 3 基本公共控制物理信道 PCCPCH 基本CCPCH為固定速率 SF 256 的下行物理信道 用于攜帶BCH 在每個(gè)時(shí)隙的前256個(gè)碼片不發(fā)送CCPCH的任何信息 Txoff 因而可攜帶18比特的數(shù)據(jù) 4 輔助公共控制物理信道 SCCPCH 輔助CCPCH用于攜帶FACH和PCH 有兩類輔助CCPCH 包括TFCI的和不包括TFCI的 由UTRAN決定是否發(fā)送TFCI 輔助CCPCH可能的速率集和下行DPCH相同 輔助CCPCH的幀結(jié)構(gòu)如圖9 12所示 擴(kuò)頻系數(shù)的范圍為4 256 圖9 12輔助公共控制物理信道的幀結(jié)構(gòu) 5 同步信道 SCH 同步信道 SCH 是用于小區(qū)搜索的下行信道 SCH由兩個(gè)子信道組成 基本SCH和輔助SCH SCH無線幀的結(jié)構(gòu)如圖9 13所示 圖9 13同步信道 SCH 結(jié)構(gòu) 6 捕獲指示信道 AICH 捕獲指示信道 AICH 為用于攜帶捕獲指示 AI 的物理信道 它給出移動(dòng)終端是否已得到一條PRACH的指示 AIi對(duì)應(yīng)于PRACH或PCPCH上的特征碼i AICH的幀結(jié)構(gòu)如圖9 14所示 包括由15個(gè)連續(xù)接入時(shí)隙 AS 組成的重復(fù)序列 每一個(gè)AS的長度為40個(gè)比特間隔 每個(gè)AS包括32個(gè)比特和1024個(gè)碼片長度的空部分 采用固定的擴(kuò)展因子128 圖9 14捕獲指示信道 AICH 的結(jié)構(gòu) 7 尋呼指示信道 PICH 尋呼指示信道 PICH 是固定速率的物理信道 SF 256 用于攜帶尋呼指示 PI PICH總是與SCCPCH相關(guān)聯(lián) PICH的幀結(jié)構(gòu)如圖9 15所示 一個(gè)長度為10ms的PICH由300bit組成 其中288bit用于攜帶尋呼指示 剩下的12bit未用 在每一個(gè)PICH幀中發(fā)送N個(gè)尋呼指示 N 18 36 72或144 如果在某一幀中尋呼指示置為 1 則表示與該尋呼指示有關(guān)的移動(dòng)臺(tái)應(yīng)讀取SCCPCH的對(duì)應(yīng)幀 圖9 15尋呼指示信道 PICH 的結(jié)構(gòu) 8 下行鏈路的擴(kuò)頻和調(diào)制 除了SCH外 所有下行物理信道的擴(kuò)頻和調(diào)制過程如圖9 16所示 數(shù)字調(diào)制方式是QPSK 每一組兩個(gè)比特經(jīng)過串 并變換之后分別映像到I和Q支路 I和Q支路隨后用相同的信道碼擴(kuò)頻至碼片速率 實(shí)數(shù)擴(kuò)頻 然后再用復(fù)數(shù)的擾碼Sdl n對(duì)其進(jìn)行擾碼 不同的物理信道使用不同的信道碼 而同一個(gè)小區(qū)的物理信道則使用相同的擾碼 圖9 16下行DPCH的擴(kuò)頻和調(diào)制 SCH和其它下行物理信道的時(shí)分多路復(fù)用如圖9 17所示 基本SCH和輔助SCH是碼分多路的 并且在每個(gè)時(shí)隙的第1個(gè)256碼片中同時(shí)傳輸 SCH的傳輸功率可以通過增益因子GP和GS來分別加以調(diào)節(jié) 與PCCPCH的傳輸功率是不相關(guān)的 圖9 17SCH和下行物理信道的時(shí)分多路復(fù)用 圖9 16中使用的信道化擴(kuò)頻碼與上行中所用的信道化擴(kuò)頻碼相同 為正交擴(kuò)頻因子 OVSF 碼 基本CPICH使用c256 0 PCCPCH使用c256 1 其余信道的擴(kuò)頻碼由網(wǎng)絡(luò)決定 擾碼的長度為38400碼片 共有218 1 262143個(gè)擾碼 序號(hào)為0 262142 但實(shí)際上只用序號(hào)為k 0 1 8191的擾碼 共8192個(gè) 分成512個(gè)集合 每個(gè)集合有16個(gè)碼 其中一個(gè)是基本擾碼 碼序號(hào)為n 16 i i 0 511 其它15個(gè)為輔助擾碼 第i個(gè)集合中的碼序號(hào)為16 i k k 1 15 在一個(gè)CCTrCH上可以混合使用基本擾碼和輔助擾碼 擾碼序列是通過將兩個(gè)實(shí)數(shù)序列合并為一個(gè)復(fù)數(shù)序列構(gòu)成的 每一個(gè)實(shí)數(shù)序列由如下兩個(gè)x和y序列的對(duì)應(yīng)位模2加而成 它實(shí)際上是一個(gè)Gold序列 x序列用本原多項(xiàng)式1 x7 x18 y序列用多項(xiàng)式1 x5 x7 x10 x18 x序列取決于選定的擾碼序號(hào)n 表示為xn 這樣 令xn i 和y i 分別表示序列xn和y的第i個(gè)符號(hào) m序列xn和y就可以這樣構(gòu)成 初始條件 x0 0 x0 1 x0 16 0 x0 17 1 y 0 y 1 y 16 y 17 1 其后序列的遞歸定義為 xn i 18 xn i 7 xn i mod2i 0 218 2y i 18 y i 10 y i 7 y i 5 y i mod2i 0 218 2 xn用如下的等式構(gòu)成 xn i x0 i n mod218 1 i 0 218 2第n個(gè)Gold碼序列zn定義為zn i xn i y i mod2i 0 218 2經(jīng)過 0 1 1 1 變換成為實(shí)數(shù)值 最后 第n個(gè)復(fù)數(shù)擾碼序列cscramb定義為 其中 N為38400 M 217 131072 cscramb i zn i jzn i M i 0 1 N 1 哈達(dá)碼序列有如下的遞歸定義 9 下行鏈路發(fā)射分集 下行鏈路發(fā)射分集是指在基站方通過兩根天線發(fā)射信號(hào) 每根天線被賦予不同的加權(quán)系數(shù) 包括幅度 相位等 從而使接收方增強(qiáng)接收效果 改進(jìn)下行鏈路的性能 發(fā)射分集包括開環(huán)發(fā)射分集和閉環(huán)發(fā)射分集 開環(huán)發(fā)射分集不需要移動(dòng)臺(tái)的反饋 基站的發(fā)射先經(jīng)過空間時(shí)間塊編碼 再在移動(dòng)臺(tái)中進(jìn)行分集接收解碼 改善接收效果 閉環(huán)發(fā)射分集需要移動(dòng)臺(tái)的參與 移動(dòng)臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)基站的兩個(gè)天線發(fā)射的信號(hào)幅度和相位等 然后在反向信道里通知基站下一次應(yīng)發(fā)射的幅度和相位 從而改善接收效果 開環(huán)發(fā)射分集主要包括TSTD TimeSwitchedTransmitDiversity 時(shí)間切換發(fā)射分集 和STTD SpaceTimeblockcodingbasedTransmitantennaDiversity 空間時(shí)間發(fā)射分集 圖9 18STTD編碼過程 下面以DPCH為例說明STTD編碼的應(yīng)用 其過程如圖9 19所示 其中的信道編碼 速率匹配和交織與在非分集模式下相同 為了使接收端能夠確切地估計(jì)每個(gè)信道的特性 需要在每個(gè)天線上插入導(dǎo)頻 圖9 19DPCH的STTD編碼過程 閉環(huán)發(fā)射分集實(shí)質(zhì)上是一種需要移動(dòng)臺(tái)參與的反饋模式發(fā)射分集 只有DPCH采用閉環(huán)發(fā)射分集方式 需要使用上行信道的FBI域 DPCH采用反饋模式發(fā)射分集的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)如圖9 20所示 其與通常的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)的主要不同在于這里有兩個(gè)天線的加權(quán)因子w1和w2 復(fù)數(shù) 加權(quán)因子由移動(dòng)臺(tái)決定 并用上行DPCCH的FBI域中的D域來傳送 圖9 20DPCH采用反饋模式發(fā)射分集的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu) 3 業(yè)務(wù)信道的復(fù)接傳輸信道到物理信道的映射關(guān)系如圖9 21所示 如圖所示 DCH經(jīng)編碼和復(fù)用后 形成的數(shù)據(jù)流串行地映射 先入先映射 到物理信道 BCH FACH和PCH的數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼 交織后分別直接映射到基本和輔助CCPCH上 對(duì)RACH 編碼和交織后的比特映射到PRACH的隨機(jī)接入突發(fā)的消息部分 下面討論具體的編碼和復(fù)用過程 圖9 21傳輸信道到物理信道的映射 1 物理層數(shù)據(jù)傳輸格式 在物理層和MAC間交互的所有傳輸信道規(guī)定為單向鏈路 即上行或下行 移動(dòng)終端可以同時(shí)具有一個(gè)或多個(gè)傳輸信道 在物理層和MAC間信息交換的基本單元定義為傳輸塊 典型的傳輸塊為RLC的一個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元 PDU 物理層為每一個(gè)傳輸塊添加CRC 在同一時(shí)間使用同一個(gè)傳輸信道 在物理層和MAC間交換的一組傳輸塊稱作傳輸塊集 傳輸塊中的比特?cái)?shù)定義為傳輸塊的大小 在一個(gè)給定的傳輸塊集中 傳輸塊的大小總是固定的 也就是說 在一個(gè)傳輸塊集中的所有傳輸塊應(yīng)是相同大小的 MAC層是按照固定的傳輸時(shí)間間隔向物理層傳輸數(shù)據(jù)塊的 傳輸時(shí)間間隔 TTI 定義為傳輸塊集的到達(dá)間隔 它等于物理層在無線接口中發(fā)送傳輸塊集的周期 TTI總是最小交織周期 10ms 的倍數(shù) MAC層每個(gè)TTI向物理層發(fā)送一次傳輸塊集 圖9 22為在物理層與MAC間通過三個(gè)并行的傳輸信道同時(shí)交換傳輸塊集的示例 每一個(gè)傳輸塊集由大量的傳輸塊組成 圖中同時(shí)也示出了不同TTI的大小 可能的TTI大小為10 20 40和80ms 圖9 22MAC和物理層間數(shù)據(jù)的交換 傳輸格式定義為在一個(gè)傳輸信道上 在一個(gè)TTI中發(fā)送傳輸塊集的格式 傳輸格式由兩部分組成 分別稱作動(dòng)態(tài)部分和半靜態(tài)部分 動(dòng)態(tài)部分的屬性包括傳輸塊大小 傳輸塊集大小 半靜態(tài)部分的屬性包括傳輸時(shí)間間隔 使用的差錯(cuò)保護(hù)方案 差錯(cuò)保護(hù)類型 Turbo編碼 卷積編碼或不編碼 糾錯(cuò)編碼速率 靜態(tài)速率匹配參數(shù) 鑿孔極限 以及CRC大小 動(dòng)態(tài)部分 320bit 640bit 它表示傳輸塊大小為320bit 傳輸塊集由兩個(gè)傳輸塊組成 其大小為640bit 半靜態(tài)部分 10ms 卷積編碼 靜態(tài)速率匹配參數(shù) 1 它表示傳輸時(shí)間間隔為10ms 采用的糾錯(cuò)編碼為卷積編碼 靜態(tài)速率匹配參數(shù)為1 傳輸格式組合集定義為在編碼組合傳輸信道上的傳輸格式組合的集合 動(dòng)態(tài)部分 組合1DCH1 20bit 20bit DCH2 320bit 1280bit DCH3 320bit 320bit 組合2DCH1 40bit 40bit DCH2 320bit 1280bit DCH3 320bit 320bit 組合3DCH1 160bit 160bit DCH2 320bit 320bit DCH3 320bit 320bit 半靜態(tài)部分 DCH1 10ms 卷積編碼 靜態(tài)速率匹配參數(shù) 1 DCH2 10ms 卷積編碼 靜態(tài)速率匹配參數(shù) 1 DCH3 40ms Turbo編碼 靜態(tài)速率匹配參數(shù) 2 2 信道編碼與復(fù)接 上行和下行信道編碼 復(fù)接分別如圖9 23和圖9 24所示 其基本的過程包括 添加CRC校驗(yàn)比特 傳輸塊級(jí)聯(lián)和碼組分段 信道編碼 速率匹配 交織 無線幀分段 傳輸信道復(fù)接 物理信道分段 交織和物理信道映射等 在下行信道中還需插入不連續(xù)發(fā)送指示比特 DTX 圖9 23上行傳輸信道復(fù)接結(jié)構(gòu) 圖9 24下行傳輸信道復(fù)接結(jié)構(gòu) CRC為24 16 12 8或0bit 其生成多項(xiàng)式分別為 gCRC24 D D24 D23 D6 D5 D 1gCRC16 D D16 D12 D5 1gCRC12 D D12 D11 D3 D2 D 1gCRC8 D D8 D7 D4 D3 D 1 傳輸塊級(jí)聯(lián)和碼塊分段的功能是將一個(gè)TTI中的所有傳輸塊級(jí)聯(lián)到一起 如果級(jí)聯(lián)后的比特?cái)?shù)大于一個(gè)信道編碼單元 碼塊 的最大允許比特?cái)?shù)Z 那么要將級(jí)聯(lián)后的比特進(jìn)行分段 分段后的碼塊具有相同的長度 碼塊的最大長度取決于TrCH的編碼方式 卷積編碼時(shí) Z 504 Turbo編碼時(shí) Z 5114 不編碼時(shí) Z不受限 分段后的碼塊送給信道編碼模塊進(jìn)行信道編碼操作 從而形成無線幀 TrCH可用的信道編碼方案為卷積編碼 Turbo編碼 不編碼 不同類型的TrCH上使用的編碼方案和編碼速率如表9 2所示 表9 2編碼方案和編碼速率 2 WCDMA無線接口的MAC層MAC層負(fù)責(zé)將邏輯信道映射到傳輸信道 為每個(gè)傳輸信道選擇合適的傳輸格式 TF MAC向上層提供以下業(yè)務(wù) 1 數(shù)據(jù)傳輸 通過該服務(wù) 可以實(shí)現(xiàn)端到端MAC層實(shí)體間MACSDU的無分段 非確認(rèn)的傳輸 2 無線資源和MAC層參數(shù)的重新分配 該服務(wù)是由RRC來控制執(zhí)行的 3 測(cè)量報(bào)告 該服務(wù)向RRC報(bào)告本地測(cè)量結(jié)果 MAC層通過邏輯信道向高層提供服務(wù) 或者說邏輯信道是MAC層向上層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的接口 邏輯信道類型是由其傳輸?shù)男畔㈩悇e來定義的 所有邏輯信道可分為兩大類 控制信道和業(yè)務(wù)信道 控制信道包括同步控制信道 SCCH 廣播控制信道 BCCH 尋呼控制信道 PCCH 專用控制信道 DCCH 公共控制信道 CCCH 以及共享控制信道 SHCCH 業(yè)務(wù)信道包括專用業(yè)務(wù)信道 DTCH 和公共業(yè)務(wù)信道 CTCH 邏輯信道的信息經(jīng)過MAC層后 將映射至相應(yīng)的傳輸信道 以下列出了邏輯信道至傳輸信道的映射關(guān)系 反之亦然 BCCH可映射至BCH 也可映射至FACH PCCH可映射至PCH CCCH可映射至RACH和FACH DCCH和DTCH可映射至RACH和FACH 或CPCH和FACH 或RACH和DSCH 或DCH和DSCH 或DCH DCCH還可映射至FAUSCH CTCH映射至FACH SHCCH映射至RACH和USCH FACH以及DSCH MAC層的主要功能有 進(jìn)行邏輯信道和傳輸信道間的映射 為每一傳輸信道選擇合適的傳輸格式 對(duì)每一移動(dòng)終端 UE 的不同數(shù)據(jù)流進(jìn)行優(yōu)先級(jí)處理 對(duì)不同UE進(jìn)行優(yōu)先級(jí)處理 在DSCH和FACH上對(duì)不同用戶的數(shù)據(jù)流進(jìn)行優(yōu)先級(jí)處理 在公用傳輸信道上識(shí)別不同移動(dòng)終端 UE 復(fù)用和解復(fù)用 業(yè)務(wù)流量監(jiān)控 動(dòng)態(tài)傳輸信道類型切換 對(duì)透明RLC進(jìn)行加密和解密 為RACH和CPCH進(jìn)行ASC選擇 3 WCDMA無線接口的鏈路層控制協(xié)議1 無線鏈路控制 RLC 協(xié)議無線鏈路控制 RLC 協(xié)議主要完成對(duì)數(shù)據(jù)單元的分割和組裝 加密和解密 用判決反饋重傳實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)單元的差錯(cuò)控制 并通過收 發(fā)窗口進(jìn)行流量控制等 RLC有三種工作模式 透明模式 TransparentMode 非確認(rèn)模式 UnacknowledgedMode 和確認(rèn)模式 AcknowledgedMode RLC的建立 釋放和重新配置由RRC控制 1 透明模式 Tr 對(duì)于透明模式 發(fā)射端從高層接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元 RLC將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元分割成一定大小的RLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元而不附加任何RLC開銷 2 非確認(rèn)模式 UM 對(duì)于非確認(rèn)模式 發(fā)射端從高層接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元 RLC將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元分割成一定大小的RLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元 3 確認(rèn)模式 AM 確認(rèn)模式比較復(fù)雜 它包含反饋重傳機(jī)制ARQ 通過ARQ 可以實(shí)現(xiàn)RLC層的差錯(cuò)控制 與非確認(rèn)模式類似 發(fā)射端通過AM SAP從高層接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元 RLC將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元 SDU 分段 級(jí)聯(lián)為固定長度的有效載荷單元 PU 一個(gè)AM協(xié)議數(shù)據(jù)單元 PDU 內(nèi)有一個(gè)有效載荷單元 PU MUX決定在什么時(shí)候?qū)⒛囊粋€(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元送給MAC 通常控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元在一個(gè)邏輯信道里傳輸 而數(shù)據(jù)協(xié)議數(shù)據(jù)單元在另外一個(gè)邏輯信道里傳輸 如圖9 25所示 圖9 25應(yīng)答模式實(shí)體模型 2 分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議 PDCP 目前 最常見的高層數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸協(xié)議有 網(wǎng)絡(luò)層的IPv4與IPv6 傳輸層的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 UDP 和傳輸控制協(xié)議 TCP 等 為了有效支持上述協(xié)議和其他新型的協(xié)議 而不需對(duì)RLC或MAC層作任何改動(dòng) 在WCDMA中引入了分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議 PDCP PDCP以三種不同的RLC傳輸方式 確認(rèn) 非確認(rèn)和透明方式 來提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)單元 PDU 的發(fā)送和接收 PDCP負(fù)責(zé)協(xié)議數(shù)據(jù)單元 PDU 從一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到一種RLC實(shí)體間的映射 并且完成了在傳輸實(shí)體端對(duì)網(wǎng)絡(luò)PDU的冗余控制信息的壓縮和在接收實(shí)體端的解壓縮 3 廣播 組播 BMC 協(xié)議廣播 組播 BMC 協(xié)議子層負(fù)責(zé)傳輸來自網(wǎng)絡(luò)的需要廣播或組播給小區(qū)內(nèi)所有移動(dòng)臺(tái)的信息 BMC子層僅存在于無線空中接口的用戶平面上 它暫時(shí)存放從高層來的用戶數(shù)據(jù) 直到將它們調(diào)度好后準(zhǔn)備發(fā)送 它在一條公用業(yè)務(wù)信道 CTCH 上使用RLC的非確認(rèn)模式來傳輸信息 對(duì)不希望在小區(qū)內(nèi)廣播的用戶數(shù)據(jù) BMC對(duì)其進(jìn)行透明傳遞 BMC還完成其他一些功能 如在網(wǎng)絡(luò)側(cè)周期性地估計(jì)小區(qū)廣播的業(yè)務(wù)量大小 并用一個(gè)指示原語將此信息轉(zhuǎn)給RRC層 4 WCDMA無線接口的無線資源控制RRC協(xié)議是UTRAN中高層協(xié)議的核心規(guī)范 其中包括了UE和UTRAN之間傳遞的幾乎所有的控制信令 以及UE在各種狀態(tài)下無線資源的使用情況 測(cè)量任務(wù)和執(zhí)行的操作 系統(tǒng)中無線資源包含WCDMA頻率 不同信道類型 信道碼 擴(kuò)頻因子 擾碼和控制發(fā)射功率的能力等 圖9 26RRC與低層的交互動(dòng)作 RRC層的主要功能有 廣播由非接入層 核心網(wǎng) 提供的信息 廣播與接入層相關(guān)的信息 建立 維持及釋放UE和UTRAN之間的一個(gè)RRC連接 建立 重新配置及釋放無線承載 分配 重新配置及釋放用于RRC連接的無線資源 RRC連接移動(dòng)功能 控制所需的QoS UE測(cè)量的報(bào)告和對(duì)報(bào)告模式的控制 外環(huán)功率控制 安全模式控制 慢速動(dòng)態(tài)信道分配 尋呼 初始小區(qū)選擇和重選 上行鏈路DCH上無線資源的仲裁 RRC消息完整性保護(hù) 定時(shí)提前 CBS控制 RRC的連接建立過程如圖9 27所示 圖9 27RRC的連接建立過程 9 1 3WCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)1 WCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)R99版本中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖9 28所示 圖9 28R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) R99網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中充分考慮了第二代 2G 第三代 3G 移動(dòng)通信系統(tǒng)的兼容 以支持GSM GPRS 3G的平滑過渡 因此 在核心網(wǎng)絡(luò)中 CS域和PS域是并列的 R99中CS域的功能實(shí)體包括MSC VLR GMSC等 PS域特有的功能實(shí)體包括SGSN和GGSN 為用戶提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) HLR AuC EIR為CS域和PS域共用設(shè)備 在無線接入網(wǎng)中可支持GSM的BSS以及UTRAN的RNS 圖9 28中所有功能實(shí)體都可作為獨(dú)立的物理設(shè)備 1 CS域的接口A接口和Abis接口定義在GSM08 series技術(shù)規(guī)范中 Iu CS接口定義在UMTS25 4xx series技術(shù)規(guī)范中 B C D E F和G接口則是以7號(hào)信令方式實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的移動(dòng)應(yīng)用部分 MAP 用于完成數(shù)據(jù)交換 H接口未提供標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 2 PS域的接口Gb接口定義在GSM08 14 08 16和08 18技術(shù)規(guī)范中 Iu PS接口定義在UMTS25 4xx series技術(shù)規(guī)范中 Gc Gr Gf Gd接口則是基于7號(hào)信令的MAP協(xié)議 Gs實(shí)現(xiàn)SGSN與MSC之間的聯(lián)合操作 基于SCCP BSSAP 協(xié)議 Ge基于CAP協(xié)議 Gn Gp協(xié)議由GTPV0升級(jí)到V1版本 Ga Gi協(xié)議沒有太大改動(dòng) 圖9 29所示為R4版本的PLMN基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) R4版本中PS域的功能實(shí)體SGSN和GGSN沒有改變 與外界的接口也沒有改變 但為了支持全I(xiàn)P網(wǎng)發(fā)展需要 R4版本中CS域?qū)嶓w有所變化 如MSC根據(jù)需要可分成兩個(gè)不同的實(shí)體 MSC服務(wù)器 MSCServer 僅用于處理信令 和電路交換媒體網(wǎng)關(guān) CS MGW 用于處理用戶數(shù)據(jù) MSC服務(wù)器和CS MGW共同完成MSC功能 對(duì)應(yīng)的GMSC也分成GMSC服務(wù)器和CS MGW 各實(shí)體的功能如下 圖9 29支持CS和PS業(yè)務(wù)的PLMN的基本配置 R4 1 MSC服務(wù)器 MSCServer 主要由MSC的呼叫控制和移動(dòng)控制組成 負(fù)責(zé)完成CS域的呼叫處理等功能 MSC服務(wù)器終接用戶 網(wǎng)絡(luò)信令 并將其轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)信令 MSC服務(wù)器也可包含VLR以處理移動(dòng)用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和CAMEL相關(guān)數(shù)據(jù) 2 電路交換媒體網(wǎng)關(guān) CS MGW 是PSTN PLMN的傳輸終接點(diǎn) 并且通過Iu接口連接核心網(wǎng)和UTRAN 3 GMSC服務(wù)器 GMSCServer 主要由GMSC的呼叫控制和移動(dòng)控制組成 圖9 30是R5版本的PLMN基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 沒有包括多媒體 IM 子系統(tǒng)部分 圖9 30R5版本的PLMN基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 歸屬用戶服務(wù)器 HSS 是指定用戶的主數(shù)據(jù)庫 包含支持網(wǎng)絡(luò)實(shí)體處理呼叫 會(huì)話的相關(guān)簽約信息 HSS包括HLR和鑒權(quán)中心 AuC R5新增了漫游信令網(wǎng)關(guān) R SGW 和T SGW 新增了IP多媒體子系統(tǒng) IMS IP多媒體核心網(wǎng)子系統(tǒng)實(shí)體配置如圖9 31所示 下面簡要介紹該子系統(tǒng)的各實(shí)體功能 1 呼叫服務(wù)器控制功能 CSCF CSCF可起到代理CSCF P CSCF 服務(wù)CSCF S CSCF 或詢問CSCF I CSCF 的作用 P CSCF是IP多媒體核心網(wǎng)子系統(tǒng) IMS 內(nèi)的第一個(gè)接觸點(diǎn) 接受請(qǐng)求并進(jìn)行內(nèi)部處理或在翻譯后接著轉(zhuǎn)發(fā) S CSCF實(shí)現(xiàn)UE的會(huì)話控制功能 維持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商支持該業(yè)務(wù)所需的會(huì)話狀態(tài) I CSCF是運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)內(nèi)關(guān)于所有到用戶的IMS連接的主要接觸點(diǎn) 用于所有與該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)簽約用戶或當(dāng)前位于該網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)漫游用戶相關(guān)的連接 圖9 31IP多媒體核心網(wǎng)子系統(tǒng)實(shí)體配置 2 媒體網(wǎng)關(guān)控制功能 MGCF MGCF的主要功能包括 負(fù)責(zé)控制適于媒體信道連接控制的呼叫狀態(tài)部分 與CSCF的通信 根據(jù)來自傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的入局呼叫的路由號(hào)碼選擇CSCF 執(zhí)行ISUP與IMS網(wǎng)絡(luò)呼叫控制協(xié)議間的轉(zhuǎn)換 并能將其所收到的頻段信息轉(zhuǎn)發(fā)給CSCF IM MGW 3 IP多媒體 媒體網(wǎng)關(guān)功能 IM MGW IM MGW能夠支持媒體轉(zhuǎn)換 承載控制和有效負(fù)荷的處理 并能提供支持UMTS GSM傳輸媒體的必需資源 4 多媒體資源功能控制器 MRFC MRFC負(fù)責(zé)控制MRFP中的媒體流資源 解釋來自應(yīng)用服務(wù)器和S CSCF的信息并控制MRFP 5 多媒體資源功能處理器 MRFP MRFP負(fù)責(zé)控制Mb參考點(diǎn)上的承載 為MRFC的控制提供資源 產(chǎn)生 合成并處理媒體流 6 簽約位置功能 SLF 在注冊(cè)和會(huì)話建立期間 用于I CSCF詢問并獲得包含所請(qǐng)求用戶特定數(shù)據(jù)的HSS的名稱 而且 S CSCF也可以在注冊(cè)期間詢問SLF 7 突破網(wǎng)關(guān)控制功能 BGCF BreakoutGatewayControlFunction BGCF的主要功能是選擇在哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)中將發(fā)生PSTN突破 2 WCDMA系統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型圖9 32為UTRAN地面接口的通用協(xié)議模型 UTRAN從層次上可以分為無線網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層兩部分 UTRAN涉及的內(nèi)容都是與無線網(wǎng)絡(luò)層相關(guān)的 而傳輸網(wǎng)絡(luò)層使用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸技術(shù) 根據(jù)UTRAN的具體應(yīng)用進(jìn)行選擇 圖9 32UTRAN地面接口的通用協(xié)議模型 1 控制平面 控制平面包含應(yīng)用層協(xié)議 如無線接入網(wǎng)應(yīng)用部分 RANAP 無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)應(yīng)用部分 RASAP NodeB應(yīng)用協(xié)議 NBAP 和傳輸層應(yīng)用協(xié)議的信令承載 該信令承載的建立通過操作維護(hù)來完成 2 用戶平面 用戶收發(fā)的所有信息 例如語音和分組數(shù)據(jù) 都經(jīng)過用戶平面?zhèn)鬏?用戶平面包括數(shù)據(jù)流和相應(yīng)的承載 每個(gè)數(shù)據(jù)流的特征都由一個(gè)或多個(gè)接口的幀協(xié)議來描述 3 傳輸網(wǎng)絡(luò)層控制平面 傳輸網(wǎng)絡(luò)層控制平面為傳輸層內(nèi)的所有控制信令服務(wù) 不包含任何無線網(wǎng)絡(luò)層信息 它包括為用戶平面建立傳輸承載 數(shù)據(jù)承載 的接入鏈路控制應(yīng)用部分 ALCAP 協(xié)議 以及ALCAP需要的信令承載 ALCAP是專門針對(duì)AAL2連接的信令協(xié)議 負(fù)責(zé)AAL2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的建立 維持和維護(hù) 其協(xié)議規(guī)程為Q 2630 2 9 2 1TD SCDMA的物理層TD SCDMA系統(tǒng)的多址接入方案屬于DS CDMA 碼片速率為1 28Mc s 擴(kuò)頻帶寬約為1 6MHz 采用TDD工作方式 它的下行 前向鏈路 和上行 反向鏈路 的信息是在同一載頻的不同時(shí)隙上進(jìn)行傳送的 在TD SCDMA系統(tǒng)中 其多址接入方式上除具有DS CDMA特性外 還具有TDMA的特點(diǎn) 因此 TD SCDMA的接入方式也可以表示為TDMA CDMA 9 2TD SCDMA系統(tǒng) TD SCDMA的基本物理信道特性由頻率 碼字和時(shí)隙決定 其幀結(jié)構(gòu)將10ms的無線幀分成兩個(gè)5ms子幀 每個(gè)子幀中有7個(gè)常規(guī)時(shí)隙和3個(gè)特殊時(shí)隙 信道的信息速率與符號(hào)速率有關(guān) 符號(hào)速率由1 28Mc s的碼片速率和擴(kuò)頻因子 SF 所決定 上 下行信道的擴(kuò)頻因子在1 16之間 因此調(diào)制符號(hào)速率的變化范圍為80 0ks s 1 28Ms s TD SCDMA系統(tǒng)空中接口的體系結(jié)構(gòu)可參照?qǐng)D9 1 物理層是空中接口的最底層 支持比特流在物理介質(zhì)上的傳輸 物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的MAC子層及網(wǎng)絡(luò)層的RRC子層相連 物理層向MAC層提供不同的傳輸信道 傳輸信道定義了信息是如何在空中接口上傳輸?shù)?物理信道在物理層定義 物理層受RRC的控制 物理層向高層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) 這些服務(wù)的接入是通過傳輸信道來實(shí)現(xiàn)的 為提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) 物理層需要完成以下功能 傳輸信道錯(cuò)誤檢測(cè)和上報(bào) 傳輸信道的FEC編譯碼 傳輸信道和編碼組合傳輸信道的復(fù)用 解復(fù)用 編碼組合傳輸信道到物理信道的映射 物理信道的調(diào)制 擴(kuò)頻和解調(diào) 解擴(kuò) 頻率和時(shí)鐘 碼片 比特 時(shí)隙和子幀 同步 功率控制 物理信道的功率加權(quán)和合并 RF處理 速率匹配 無線特性測(cè)量 包括FER SIR 干擾功率等等 上行同步控制 上行和下行波束成形 智能天線 UE定位 智能天線 TD SCDMA的傳輸信道與WCDMA的傳輸信道基本相同 TD SCDMA的物理信道采用四層結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)幀 無線幀 子幀和時(shí)隙 碼字 時(shí)隙用于在時(shí)域上區(qū)分不同用戶信號(hào) 具有TDMA的特性 TD SCDMA的物理信道信號(hào)格式如圖9 33所示 圖9 33TD SCDMA的物理信道信號(hào)格式 TD SCDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)考慮到了對(duì)智能天線和上行同步等新技術(shù)的支持 一個(gè)TDMA幀長為10ms 分成兩個(gè)5ms子幀 這兩個(gè)子幀的結(jié)構(gòu)完全相同 每一子幀又分成長度為675 s的7個(gè)常規(guī)時(shí)隙和3個(gè)特殊時(shí)隙 這3個(gè)特殊時(shí)隙分別為DwPTS GP和UpPTS 在7個(gè)常規(guī)時(shí)隙中 TS0總是分配給下行鏈路 而TS1總是分配給上行鏈路 上行時(shí)隙和下行時(shí)隙之間由轉(zhuǎn)換點(diǎn)分開 在TD SCDMA系統(tǒng)中 每個(gè)5ms的子幀有兩個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn) UL到DL和DL到UL 通過靈活地配置上 下行時(shí)隙的個(gè)數(shù) 使TD SCDMA適用于上 下行對(duì)稱及非對(duì)稱的業(yè)務(wù)模式 TD SCDMA幀結(jié)構(gòu)如圖9 34所示 圖中分別給出了時(shí)隙對(duì)稱分配和不對(duì)稱分配的例子 圖9 34TD SCDMA幀結(jié)構(gòu) a DL UL對(duì)稱分配 b DL UL不對(duì)稱分配 每個(gè)子幀中的DwPTS是作為下行導(dǎo)頻和同步而設(shè)計(jì)的 該時(shí)隙由長為64chip的下行同步序列SYNC DL和32chip的保護(hù)間隔組成 其時(shí)隙結(jié)構(gòu)如圖9 35所示 圖中SYNC DL是一組PN碼 用于區(qū)分相鄰小區(qū) 系統(tǒng)中定義了32個(gè)碼組 每組對(duì)應(yīng)一個(gè)SYNC DL序列 SYNC DLPN碼集在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中可以復(fù)用 將DwPTS放在單獨(dú)的時(shí)隙 便于下行同步的迅速獲取 同時(shí)也可以減小對(duì)其他下行信號(hào)的干擾 圖9 35DwPTS的時(shí)隙結(jié)構(gòu) 圖9 36UpPTS的時(shí)隙結(jié)構(gòu) TD SCDMA系統(tǒng)采用的突發(fā)結(jié)構(gòu)如圖9 37所示 圖中CP表示碼片長度 突發(fā)由兩個(gè)長度分別為352chip的數(shù)據(jù)塊 一個(gè)長為144chip的中間碼和一個(gè)長為16chip的GP組成 數(shù)據(jù)塊的總長度為704chip 所包含的符號(hào)數(shù)等于352除以擴(kuò)頻因子 1 2 4 8 16 圖9 37TD SCDMA系統(tǒng)突發(fā)結(jié)構(gòu) TD SCDMA系統(tǒng)的突發(fā)結(jié)構(gòu)傳送的物理層控制信令包括傳輸格式合成指示 TFCI 發(fā)射功率控制 TPC 和同步偏移 SS 物理層控制信令在相應(yīng)物理信道的數(shù)據(jù)部分發(fā)送 即物理層控制信令和數(shù)據(jù)比特具有相同的擴(kuò)頻操作 物理層控制信令的結(jié)構(gòu)如圖9 38所示 圖中的SS和TPC部分可以不發(fā)送 圖9 38發(fā)送SS和TPC時(shí)的物理層控制信令結(jié)構(gòu) 對(duì)于每個(gè)用戶 TFCI信息將在每10ms無線幀里發(fā)送一次 編碼后的TFCI符號(hào)分為四個(gè)部分 在子幀內(nèi)和數(shù)據(jù)塊內(nèi)都是均勻分布的 TFCI的發(fā)送是由高層信令配置的 對(duì)于每個(gè)用戶 TPC信息在每5ms子幀里發(fā)送一次 這使得TD SCDMA系統(tǒng)可以進(jìn)行快速功率控制 對(duì)于每個(gè)用戶 SS信息在每5ms子幀里發(fā)送一次 SS用于命令終端每M幀進(jìn)行一次時(shí)序調(diào)整 調(diào)整步長為 k 8 Tc 其中 Tc為碼片周期 M值和k值由網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 并在小區(qū)中進(jìn)行廣播 上行突發(fā)中沒有SS信息 但是SS位置予以保留 以備將來使用 TD SCDMA的信道編碼 復(fù)用 傳輸信道到物理信道的映射與WCDMA系統(tǒng)類似 這里給出其廣播信道的編碼 交織和映射的過程 如圖9 39所示 圖中 MA為突發(fā)中的中間碼 圖9 39TD SCDMA廣播信道數(shù)據(jù)塊的編碼 交織及映射過程 表9 3TD SCDMA的功率控制參數(shù) 9 2 2TD SCDMA系統(tǒng)的特征表9 4對(duì)WCDMA TD SCDMA和cdma2000三種主流標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)性能進(jìn)行了比較 其中僅有TD SCDMA使用了智能天線 聯(lián)合檢測(cè)和同步CDMA等先進(jìn)技術(shù) 因此在系統(tǒng)容量 頻譜利用率和抗干擾能力等方面具有突出的優(yōu)勢(shì) 表9 4三種主流第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)性能比 TD SCDMA與其他第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)相比具有較為明顯的優(yōu)勢(shì) 主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面 1 頻譜靈活性和支持蜂窩網(wǎng)的能力 TD SCDMA采用TDD方式 僅需要1 6MHz 單載波 的最小帶寬 因此頻率安排靈活 不需要成對(duì)的頻率 可以使用任何零碎的頻段 能較好地解決當(dāng)前頻率資源緊張的矛盾 2 高頻譜利用率 TD SCDMA頻譜利用率高 抗干擾能力強(qiáng) 系統(tǒng)容量大 適于在人口密集的大 中城市傳輸對(duì)稱與非對(duì)稱業(yè)務(wù) 尤其適合移動(dòng)Internet業(yè)務(wù) 3 適用于多種使用環(huán)境 TD SCDMA系統(tǒng)全面滿足ITU的要求 適用于多種環(huán)境 1 DCA技術(shù)TD SCDMA系統(tǒng)中的任何一條物理信道都是通過它的載頻 時(shí)隙 擴(kuò)頻碼的組合來標(biāo)記的 信道分配實(shí)際上就是一種無線資源的分配過程 DCA算法具有如下特點(diǎn) 1 能夠較好地避免干擾 使信道重用距離最小化 從而高效率地利用有限的無線資源 提高系統(tǒng)容量 2 適應(yīng)第三代移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的需要 尤其是高速率的上 下行不對(duì)稱的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù) 2 智能天線技術(shù)的應(yīng)用在基于CDMA技術(shù)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中 采用智能天線技術(shù)可以提高系統(tǒng)容量 減少用戶間干擾 擴(kuò)大小區(qū)的覆蓋范圍 提高網(wǎng)絡(luò)的安全性以及實(shí)施用戶定位等 因此 智能天線將在第三代及其以后的移動(dòng)通信系統(tǒng)中獲得廣泛的應(yīng)用 采用智能天線技術(shù)后必將影響到網(wǎng)絡(luò)的許多功能 如無線資源管理和移動(dòng)性管理等 1 智能天線對(duì)于DCA的影響智能天線的引入可以極大地提升系統(tǒng)性能 但會(huì)對(duì)DCA的策略和方案帶來較大影響 圖9 40所示為按照時(shí)隙干擾大小分配