WCDMA中FDD模式下的傳輸信道同步及接收窗配置技術(shù) (下

1、WCDMA中FDD模式下的傳輸信道同步及接收窗配置技術(shù)一、引言第三代移動通信是時下的熱點(diǎn)，有關(guān)第三代移動通信的技術(shù)研究以及產(chǎn)品開發(fā)正熱火朝天地進(jìn)行著。CDMA技術(shù)是第三代移動通信系統(tǒng)無線接入技術(shù)的主流，其典型代表是WCDMA和CDMA2000。在WCDMA方面，國家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心（NDSC）積極進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）的技術(shù)研究及其產(chǎn)品開發(fā)，并取得了積極成果。下面詳細(xì)闡述RNC項(xiàng)目的一個子部：傳輸信道同步及接收窗配置技術(shù)。二、 傳輸信道同步圖1 FDD模式下軟切換時的傳輸信道同步傳輸信道（L2層）同步就是L2層實(shí)體之間的幀同步，它提供了一個在通用移動通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng)（U

2、TRAN）和用戶設(shè)備（UE）之間的L2層的公共幀編號連接幀編號（CFN）。在L2層，一個數(shù)據(jù)幀中的CFN和該數(shù)據(jù)幀中的每個傳輸塊集（TBS）相關(guān)聯(lián)并一起發(fā)送到第一層（L1），在對等實(shí)體中同樣的TBS會對應(yīng)同樣的CFN。CFN不隨著每個TBS在空中接口傳送，而是被L1層映射為用于傳輸TBS的第一個無線幀的小區(qū)系統(tǒng)幀編號（SFN）。這種映射關(guān)系是通過幀偏移（Frame Offset）和碼片偏移（Chip Offset）來完成的。圖1示出了FDD模式下軟切換時的傳輸信道同步，此時適當(dāng)選擇不同無線鏈路的Frame Offset就能使不同分支鏈路在空中接口有一個合適的發(fā)送時間。當(dāng)下行鏈路（DL）數(shù)據(jù)幀的

3、傳輸承載建立和重配置時，要在Node B中配置接收窗，以便監(jiān)測數(shù)據(jù)幀是否在恰當(dāng)時段接收到。如果一個數(shù)據(jù)幀在接收窗之外接收到，Node B就會給主服RNC（SRNC）響應(yīng)一個時間調(diào)整控制幀，幀中包含到達(dá)時間（TOA）。TOA是數(shù)據(jù)幀被接收到的時刻和到達(dá)時間窗終點(diǎn)（TOAWE）之間的差值。若TOA為正值，表示數(shù)據(jù)幀在TOAWE之前接收到了，反之則表示數(shù)據(jù)幀在TOAWE之后接收到（如圖2所示）。圖 2 時間調(diào)整規(guī)程（TOA<0）在沒有DL數(shù)據(jù)幀發(fā)送時，為了監(jiān)測TOA，在Iub/Iur接口幀協(xié)議中定義了由上行鏈路（UL）同步控制幀和DL同步控制幀組成的傳輸信道同步規(guī)程：SRNC向Node B發(fā)送

4、一個包含有CFN參數(shù)的DL同步控制幀，該DL同步控制幀會在CFN參數(shù)值所指示的時間內(nèi)被Node B接收到；Node B接收到DL同步控制幀之后立即響應(yīng)一個包含有TOA的UL同步控制幀即使DL同步控制幀在接收窗內(nèi)接收到，響應(yīng)幀也要發(fā)送（如圖3所示）。當(dāng)在被服RNC（DRNC）中存在伴有重組合的宏分集時，DRNC會把DL同步控制幀復(fù)制到每條鏈路上，并把從所有Node B接收到的UL同步控制幀前向透傳到SRNC。此時，SRNC如果得到若干個互不相同的TOA，就以其中較小的一個為準(zhǔn)。在收到TOA信息后，如果需要進(jìn)行時間調(diào)整，SRNC就根據(jù)TOA的大小與正負(fù)相應(yīng)地調(diào)整DL數(shù)據(jù)幀的發(fā)送時間。這樣，第一層就

5、可以控制DL數(shù)據(jù)幀的傳輸延遲以及空中接口上的發(fā)送緩沖時間，并使其最小化。利用這種監(jiān)督機(jī)制，就可以確保從SRNC發(fā)出的DL數(shù)據(jù)幀有一個合適的發(fā)送時間。圖 3 通過幀協(xié)議同步規(guī)程的TOA監(jiān)測（TOA>0）三、接收窗配置技術(shù)1接收窗簡介如圖4所示，接收窗有三個重要參數(shù)：到達(dá)時間窗起點(diǎn)（TOAWS）、到達(dá)時間窗終點(diǎn)（TOAWE）和最遲到達(dá)時間（LTOA）。圖 4 TOAWS、TOAWE、LTOA 和TOA的闡述LTOA是一個截止時間。 DL數(shù)據(jù)幀在LTOA之后接收到就不會被處理（拋棄）。LTOA由Node B內(nèi)部定義，其值為數(shù)據(jù)幀在空中接口發(fā)送之前一個處理時間（tproc）。TOAWE是接收窗的

6、終止點(diǎn)。DL數(shù)據(jù)幀應(yīng)該在這個終止點(diǎn)之前被接收到。TOAWE是相對于LTOA的正值,兩者之間有一定余量, 表明數(shù)據(jù)幀到達(dá)滯后,但仍能被Node B處理。TOAWS就是一個窗口的起始點(diǎn)。DL數(shù)據(jù)幀應(yīng)該在這個起始點(diǎn)之后被接收到。TOAWS是相對于TOAWE的一個正值。2. 接收窗配置在節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定并且傳輸信道的傳輸特性不發(fā)生突變的條件下，我們可以通過由節(jié)點(diǎn)同步獲得的SRNC與Node B間的單向傳輸延遲（Td）以及節(jié)點(diǎn)偏移量（Node offset）在SRNC與Node B的時鐘之間建立一種平行的一一對應(yīng)關(guān)系。我們把SRNC的時鐘分為寬度為10ms的連續(xù)不斷的發(fā)送窗Tt2，Tt1，通過SRNC和Node

7、 B之間的這種平行且一一對應(yīng)的關(guān)系，就可以確定Node B中相應(yīng)的寬度為10ms的理想接收窗Tr2，Tr1。由于實(shí)際中接收窗的大小及位置是基于SRNC與Node B之間的單向傳輸延遲差異以及不同宏分集支路的傳輸延遲基礎(chǔ)之上的，而且節(jié)點(diǎn)可能不是很穩(wěn)定，傳輸信道的傳輸特性也可能不是一成不變的。另外，考慮到Td 是SRNC到NodeB的單向傳輸延遲的偏差，它反映了節(jié)點(diǎn)及傳輸信道的傳輸特性的不穩(wěn)定程度，故我們利用Td來配置接收窗，即把理想接收窗Tr2，Tr1向兩邊擴(kuò)展Td即得實(shí)際接收窗TOAWS，TOAWE（參見圖6），具體步驟為：圖6 根據(jù)已知目標(biāo)CFN及其計(jì)數(shù)器的加1跳變點(diǎn)配置接收窗(1)由當(dāng)前R

8、FN（浮點(diǎn)數(shù)RFNc）及RFNborderf確定當(dāng)前目標(biāo)CFN的跳變邊界RFNborderc首先，將RFNc分為小數(shù)部分RFNf和整數(shù)部分RFNi：RFNc = RFNf + RFNi其次，確定當(dāng)前目標(biāo)CFN的跳變邊界RFNbordercif（ RFNf小于或等于RFNborderf ）RFNborderc = RFNi + RFNborderfElseRFNborderc = RFNi + RFNborderf + 1其中：RFNborderf是CFN初始化時確定的SRNC中CFN加1跳變點(diǎn)的RFN的小數(shù)部分。(2)配置接收窗 首先，由目標(biāo)CFN（填在SRNC發(fā)出的DL數(shù)據(jù)幀中）所對應(yīng)的SF

9、N請求向空中接口發(fā)送無線幀的時間BFNTx。BFNTx = SFN + Tcell其次，由BFNTx確定LTOA。依據(jù)定義，LTOA為Node B中數(shù)據(jù)幀在空中接口發(fā)送（此時BFN =BFNTx）之前的一個處理時間（tproc），又LTOA以BFN為時鐘，故由BFN退后一個處理時間即得LTOA，即：LTOA= BFNTx - tproc再次，由當(dāng)前目標(biāo)CFN的跳變邊界RFNborderc確定Node B中的接收邊界Tr1。 Tr1 = RFNborderc + Td + Node_offset最后，由NodeB中的接收邊界Tr1確定接收窗。Tr2 = Tr1 10msTOAWE = LTOA （Tr1 + Td）TOAWS = 10ms + 2Td這樣我們就完成了接收窗的配置。對于一條給定的傳輸信道, 其接收窗一旦確定就保持不變。 四、小結(jié)同步是通信的關(guān)鍵。上文討論了第三代移動通信WCDMA中FDD模式下的