移動通信第9章碼分多址移動通信系統(tǒng)ppt課件

1、第第9 9章章 碼分多址碼分多址(CDMA)(CDMA)移動通信系統(tǒng)移動通信系統(tǒng) （二）（二） 9.1 WCDMA系統(tǒng)系統(tǒng) 9.2 TD-SCDMA系統(tǒng)系統(tǒng) UMTS(Universal Mobile Telecommunications SystemUMTS(Universal Mobile Telecommunications System， 通用移動通信系統(tǒng)通用移動通信系統(tǒng)) )是采用是采用WCDMA(Wideband Code WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)Division Multiple Access)無線接口技術(shù)的第三代

2、移無線接口技術(shù)的第三代移動通信系統(tǒng)，動通信系統(tǒng)， 通常也把通常也把UMTSUMTS系統(tǒng)稱為系統(tǒng)稱為WCDMAWCDMA通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)。UMTSUMTS系統(tǒng)采用了與第二代移動通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用了與第二代移動通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)，包括包括 UMTS UMTS的陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)的陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN(UTRAN， UMTS UMTS Terrestrial Radio AccessTerrestrial Radio AccessNetwork)Network)和核心網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)(CN(CN，Core Network)Core Network)。9.1 WCDMA 系系 統(tǒng)統(tǒng)9.

3、1.1 WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)用戶設(shè)備用戶設(shè)備(UE)+UTRAN+CN構(gòu)成一個(gè)完整的構(gòu)成一個(gè)完整的WCDMA移移動通信系統(tǒng)。動通信系統(tǒng)。UE與與UTRAN 之間的接口稱為之間的接口稱為Uu接口無接口無線接口），線接口）， UTRAN與與CN之間的接口稱為之間的接口稱為Iu接口。接口。 WCDMA是一種直接序列擴(kuò)頻碼分多址是一種直接序列擴(kuò)頻碼分多址DS-CDMA系統(tǒng)。系統(tǒng)。 WCDMA無線接口的基本參數(shù)如表無線接口的基本參數(shù)如表9-1所示。所示。 其中無線接入網(wǎng)絡(luò)處理所有與無線有關(guān)的功能，而其中無線接入網(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)

4、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?，F(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能。CN從邏輯上分為電從邏輯上分為電路交換路交換(CS，Circuit Switched)域和分組交換域和分組交換(PS，Packet Switched)域。域。 表表9-1 WCDMA無線接口基本參數(shù)無線接口基本參數(shù) WCDMA的無線幀長為10 ms，分成15個(gè)時(shí)隙。信道的信息速率將根據(jù)符號率變化， 而符號率取決于不同的擴(kuò)頻因子(SF)。SF的取值與具體的雙工模式有關(guān)，的取值與具體的雙工模式有關(guān)， 對于對于FDD模式，模式， 其上行擴(kuò)頻因子為其上行擴(kuò)頻因子為4256， 下行擴(kuò)頻因子為下行擴(kuò)頻因子為45

5、12；對于；對于TDD模式，模式， 其上行和下行擴(kuò)頻因子均其上行和下行擴(kuò)頻因子均為為116。無線空中接口指用戶設(shè)備無線空中接口指用戶設(shè)備(UE)和網(wǎng)絡(luò)之間的和網(wǎng)絡(luò)之間的U接口，接口， 它分為控制平面和用戶平面。控制平面由物理層、它分為控制平面和用戶平面?？刂破矫嬗晌锢韺印?媒體接入控制層媒體接入控制層MAC）、無線鏈路控制層）、無線鏈路控制層RLC和無線資源控制和無線資源控制RRC等子層組成。等子層組成。在用戶平面的在用戶平面的RLC子層之上有分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議子層之上有分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議PDCP和廣播和廣播/組播控制組播控制BMC）。整個(gè)無線接口）。整個(gè)無線接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖的協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖9-1

6、所示。所示。 圖圖9-1 無線接口的分層結(jié)構(gòu)無線接口的分層結(jié)構(gòu)RRC(無線資源控制無線資源控制)層位于無線接口的第三層層位于無線接口的第三層,它主它主要處理要處理UE和和UTRAN的第三層控制平面之間的信令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、包括處理連接管理功能、無線承載控制功能、 RRC連接移動性管理和測量功能。連接移動性管理和測量功能。 UTRAN的結(jié)構(gòu)如圖的結(jié)構(gòu)如圖9-2中的虛線框所示。中的虛線框所示。媒體接入控制層屏蔽了物理介質(zhì)的特征媒體接入控制層屏蔽了物理介質(zhì)的特征,為高層提供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了使用物理介質(zhì)的手段。

7、高層以邏輯信道的形式向MAC層傳輸信息層傳輸信息,MAC完成傳輸信息的有關(guān)變換，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。通過傳輸信道將信息發(fā)向物理層。 圖圖9-2 UTRAN的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)傳輸信道是物理層提供給高層傳輸信道是物理層提供給高層MAC的業(yè)務(wù)。的業(yè)務(wù)。 根根據(jù)其傳輸方式或所傳輸數(shù)據(jù)的特性，據(jù)其傳輸方式或所傳輸數(shù)據(jù)的特性， 傳輸信道分為傳輸信道分為兩類：兩類： 專用信道專用信道(DCH)和公共信道。和公共信道。9.1.2 WCDMA無線接口無線接口1. WCDMA無線接口的物理層無線接口的物理層其中其中,RACH、CPCH為上行公共信道為上行公共信道,BCH、 FACH、

8、PCH和和DSCH為下行公共信道。為下行公共信道。 公共傳輸信道又分為公共傳輸信道又分為6類：廣播信道類：廣播信道(BCH)、前向接、前向接入信道入信道(FACH)、尋呼信道、尋呼信道(PCH)、 隨機(jī)接入信道隨機(jī)接入信道(RACH)、公共分組信道、公共分組信道(CPCH)和下行共享信道和下行共享信道(DSCH)。物理層將通過信道化碼碼道）、頻率、正交調(diào)制物理層將通過信道化碼碼道）、頻率、正交調(diào)制的同相的同相I和正交和正交Q分支等基本的物理資源來分支等基本的物理資源來實(shí)現(xiàn)物理信道，實(shí)現(xiàn)物理信道， 并完成與上述傳輸信道的映射。并完成與上述傳輸信道的映射。一般的物理信道包括一般的物理信道包括3層結(jié)

9、構(gòu)：層結(jié)構(gòu)： 超幀、超幀、 幀和時(shí)隙。超幀和時(shí)隙。超幀長度為幀長度為720 ms，包括，包括72個(gè)幀；每幀長為個(gè)幀；每幀長為10 ms，對應(yīng)，對應(yīng)的碼片數(shù)為的碼片數(shù)為38 400 chip；每幀由；每幀由15個(gè)時(shí)隙組成個(gè)時(shí)隙組成,一個(gè)時(shí)一個(gè)時(shí)隙的長度為隙的長度為2560 chip；每時(shí)隙的比特?cái)?shù)取決于物理信；每時(shí)隙的比特?cái)?shù)取決于物理信道的信息傳輸速率。道的信息傳輸速率。與傳輸信道相對應(yīng)，與傳輸信道相對應(yīng)， 物理信道也分為專用物理信道物理信道也分為專用物理信道和公共物理信道。和公共物理信道。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。理信道。

10、專用上行物理信道有兩類，即專用上行物理數(shù)據(jù)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(上行上行DPDCH)和專用上行物理控制信道和專用上行物理控制信道(上行上行DPCCH)。(1) 專用上行物理信道。專用上行物理信道。 1) 上行物理信道上行物理信道DPDCH用于傳送專用傳輸信道用于傳送專用傳輸信道(DCH)。在每個(gè)無線鏈。在每個(gè)無線鏈路中，可能有路中，可能有0、1或若干個(gè)上行或若干個(gè)上行DPDCH。DPCCH用用于傳輸物理層產(chǎn)生的控制信息。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

11、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提供信道估計(jì)的導(dǎo)頻比物理層控制信息由為相干檢測提供信道估計(jì)的導(dǎo)頻比特、特、 發(fā)送功率控制發(fā)送功率控制(TPC)命令、命令、 反饋信息反饋信息(FBI)、 可可選的傳輸格式組合指示選的傳輸格式組合指示(TFCI)等組成。等組成。上行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)如圖9-3所示。 每一長度10 ms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)?。在每一個(gè)無線鏈路中，在每一個(gè)無線鏈路中， 只有一個(gè)上行只有一個(gè)上行DPCCH。 TFCI通知接收機(jī)在上行通知接收

12、機(jī)在上行DPDCH的一個(gè)無線幀內(nèi)同時(shí)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)。傳輸?shù)膫鬏斝诺赖乃矔r(shí)傳輸格式組合參數(shù)。圖圖9-3 上行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)上行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu) 與上行傳輸信道相對應(yīng)，公共上行物理信道也分為與上行傳輸信道相對應(yīng)，公共上行物理信道也分為兩類。用于承載兩類。用于承載RACH的物理信道稱為物理隨機(jī)接的物理信道稱為物理隨機(jī)接入信道入信道(PRACH)，用于承載，用于承載CPCH的物理信道稱為的物理信道稱為物理公共分組信道物理公共分組信道(PCPCH)。 (2) 公共上行物理信道公共上行物理信道: 物理隨機(jī)接入信道物理隨機(jī)接入信道(PRACH)用于移動臺在發(fā)

13、起呼叫等用于移動臺在發(fā)起呼叫等情況下發(fā)送接入請求信息。情況下發(fā)送接入請求信息。 PRACH的傳輸基于時(shí)隙的傳輸基于時(shí)隙ALOHA協(xié)議，協(xié)議， 可在一幀中的任一個(gè)時(shí)隙開始傳輸?？稍谝粠械娜我粋€(gè)時(shí)隙開始傳輸。圖圖9-4 隨機(jī)接入的發(fā)送格式隨機(jī)接入的發(fā)送格式 隨機(jī)接入的發(fā)送格式示于圖隨機(jī)接入的發(fā)送格式示于圖9-4。它由一個(gè)或幾個(gè)長度為它由一個(gè)或幾個(gè)長度為4096 chip的前置序列和的前置序列和10 ms或或20 ms的消息部分組成。隨機(jī)接入突發(fā)前置部的消息部分組成。隨機(jī)接入突發(fā)前置部分中分中,長為長為4096 chip由長度為由長度為16的擴(kuò)頻的擴(kuò)頻(特征特征)序列序列的的256次重復(fù)組成占兩個(gè)

14、物理時(shí)隙進(jìn)行傳輸。次重復(fù)組成占兩個(gè)物理時(shí)隙進(jìn)行傳輸。隨機(jī)接入消息部分的物理傳輸結(jié)構(gòu)與上行專用信道隨機(jī)接入消息部分的物理傳輸結(jié)構(gòu)與上行專用信道的相同的相同,但擴(kuò)頻比僅有但擴(kuò)頻比僅有256、128、64和和32幾種形式幾種形式,占占用用15或或30個(gè)時(shí)隙個(gè)時(shí)隙,每個(gè)時(shí)隙內(nèi)可以傳送每個(gè)時(shí)隙內(nèi)可以傳送10/20/40/80個(gè)個(gè)比特。比特。其控制部分的擴(kuò)頻比與專用信道的相同其控制部分的擴(kuò)頻比與專用信道的相同,但其導(dǎo)頻比但其導(dǎo)頻比特僅有特僅有8bit一種形式一種形式,導(dǎo)頻比特圖案與專用信道中導(dǎo)頻比特圖案與專用信道中Npilot=8的情況完全相同。的情況完全相同。物理公共分組信道物理公共分組信道(PCPCH

15、)是一條多用戶接入信道，是一條多用戶接入信道， 傳送傳送CPCH傳輸信道上的信息。傳輸信道上的信息。 接入?yún)f(xié)議基于帶沖突接入?yún)f(xié)議基于帶沖突檢測的時(shí)隙載波偵聽多址檢測的時(shí)隙載波偵聽多址(CSMA/CD)， 用戶可以在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無線幀中的任何一個(gè)時(shí)隙作為開頭開始傳輸, 其傳輸其傳輸結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)如圖9-5所示。所示。 在在10ms的消息格式中的消息格式中,隨機(jī)接入消息中的隨機(jī)接入消息中的TFCI的總比的總比特?cái)?shù)也為特?cái)?shù)也為152=30bit。無線幀中。無線幀中TFCI的值對應(yīng)于當(dāng)前的值對應(yīng)于當(dāng)前隨機(jī)接入信道部分的傳輸格式。在使用隨機(jī)接入信道部分的傳輸格式。在使用

16、20ms消息格式消息格式的情況下的情況下,TFCI在第二個(gè)無線幀重復(fù)。在第二個(gè)無線幀重復(fù)。PCPCH的的 格式與格式與PRACH類似類似,但增加了一個(gè)沖突檢但增加了一個(gè)沖突檢測前置碼和測前置碼和 一個(gè)可選的功率控制前置碼一個(gè)可選的功率控制前置碼,消息部分可消息部分可能包括一個(gè)或多個(gè)能包括一個(gè)或多個(gè)10ms長的幀。長的幀。與與PRACH類似類似,消息有兩個(gè)部分消息有兩個(gè)部分高層用戶數(shù)據(jù)部分高層用戶數(shù)據(jù)部分和物理層控制信息部分。數(shù)據(jù)部分采用和和物理層控制信息部分。數(shù)據(jù)部分采用和DPDCH一一樣的擴(kuò)頻因子樣的擴(kuò)頻因子:4、8、16、32、64、128和和 256;控制部控制部分的擴(kuò)頻因子是分的擴(kuò)頻因

17、子是256。圖圖9-5 PCPCH上的傳輸結(jié)構(gòu)上的傳輸結(jié)構(gòu)上行專用物上行專用物理信道和上理信道和上行公共物理行公共物理信道的擴(kuò)頻信道的擴(kuò)頻和調(diào)制分別和調(diào)制分別如圖如圖9-6和和9-7所示。所示。(3) 上行信道的擴(kuò)頻與調(diào)制。上行信道的擴(kuò)頻與調(diào)制。 圖圖9-6 上行上行DPDCHDPCCH的擴(kuò)頻與調(diào)制的擴(kuò)頻與調(diào)制 圖圖9-7 PRACH消息部分的擴(kuò)頻和調(diào)制消息部分的擴(kuò)頻和調(diào)制在上行在上行DPDCH/DPCCH的擴(kuò)頻與調(diào)制中的擴(kuò)頻與調(diào)制中,1個(gè)個(gè)DPCCH和最多和最多6個(gè)并行的個(gè)并行的DPDCH可以同時(shí)發(fā)送。所有的物理可以同時(shí)發(fā)送。所有的物理信道數(shù)據(jù)先被信道碼信道數(shù)據(jù)先被信道碼cd,n或或cc擴(kuò)頻

18、擴(kuò)頻,再被乘以不同的增再被乘以不同的增益益(d代表業(yè)務(wù)信道增益代表業(yè)務(wù)信道增益,c代表控制信道增益代表控制信道增益),合并合并后分別調(diào)制到兩個(gè)正交支路后分別調(diào)制到兩個(gè)正交支路I和和Q上上,最后還是經(jīng)過復(fù)最后還是經(jīng)過復(fù)數(shù)擾碼。數(shù)擾碼。PRACH消息部分的擴(kuò)頻和調(diào)制與上行消息部分的擴(kuò)頻和調(diào)制與上行DPDCH/DPCCH的擴(kuò)頻和調(diào)制相似。的擴(kuò)頻和調(diào)制相似。在上述擴(kuò)展過程中在上述擴(kuò)展過程中,信道碼信道碼cd(cd,n)或或cc擴(kuò)頻因子擴(kuò)頻因子(OVSF)碼碼,它的作用是保證所有用戶不同物理信道之它的作用是保證所有用戶不同物理信道之間的正交性。間的正交性。OVSF碼可以用圖碼可以用圖9-8所示的碼樹來定

19、義。所示的碼樹來定義。圖圖9-8 產(chǎn)生正交可變擴(kuò)頻因子碼的碼樹產(chǎn)生正交可變擴(kuò)頻因子碼的碼樹 圖中圖中,OVSF碼可以描述為碼可以描述為cSF,code number,其中的其中的SF代表了代表了DPDCH的擴(kuò)展因子的擴(kuò)展因子,code number是擴(kuò)展碼的是擴(kuò)展碼的編號。如編號。如c4,2表示的是擴(kuò)展因子為表示的是擴(kuò)展因子為4的第的第2號號碼碼,c4,2=(1,1,-1m-1) 。復(fù)數(shù)擾碼是采用下列方法產(chǎn)生的：復(fù)數(shù)擾碼是采用下列方法產(chǎn)生的：)(1201c jccscramb(9-1) 其中其中, w0和和w1是碼片速率的序列，是碼片速率的序列， 定義定義為為 w0=(+1+1)(+1+1)(

20、+1+1)(+1+1) (9-2) w1=(+1-1)(+1-1)(+1-1)(+1-1) (9-3) 用下式給出：用下式給出： 2c)2() 12()2(222kckckck=0， 1， 2， (9-4) 在在 OVSF的碼樹中的碼樹中,我們可按一定的規(guī)則來選取不同我們可按一定的規(guī)則來選取不同SF的相互正交的碼的相互正交的碼,如如c4,1和和c2,2相互正交。相互正交。圖圖9-9 上行鏈路短擾碼生成器上行鏈路短擾碼生成器 下行下行DPCH由傳輸數(shù)據(jù)部分的由傳輸數(shù)據(jù)部分的DPDCH和傳輸控制信和傳輸控制信息息(導(dǎo)頻比特、導(dǎo)頻比特、TPC命令和可選的命令和可選的TFCI)部分部分DPCCH組成，

21、以時(shí)分復(fù)用的方式發(fā)送組成，以時(shí)分復(fù)用的方式發(fā)送,如圖如圖9-10所示。所示。 2) 下行物理信道下行物理信道 (1) 下行專用物理信道下行專用物理信道DPCH）: 下行物理信道分為下行專用物理信道下行物理信道分為下行專用物理信道(DPCH)和下行公和下行公共物理信道共物理信道(包括公共下行導(dǎo)頻信道包括公共下行導(dǎo)頻信道(CPICH) 、基本公、基本公共控制物理信道共控制物理信道(PCCPCH) 、輔助公共控制物理信道、輔助公共控制物理信道(SCCPCH) 、同步信道、同步信道(SCH) 、捕獲指示信道、捕獲指示信道(AICH) 、尋呼指示信道尋呼指示信道(PICH) 。圖圖9-10 下行下行DP

22、CH的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu)每個(gè)下行每個(gè)下行DPCH時(shí)隙的總比特?cái)?shù)由擴(kuò)頻系數(shù)時(shí)隙的總比特?cái)?shù)由擴(kuò)頻系數(shù)SF =5122k決定，決定， 擴(kuò)頻系數(shù)的范圍由擴(kuò)頻系數(shù)的范圍由512到到4。 下行鏈路可能采用多碼傳輸，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)一個(gè)或幾個(gè)傳輸信道經(jīng)編碼復(fù)接后，編碼復(fù)接后， 組成的組合編碼傳輸信道組成的組合編碼傳輸信道(CCTrCH)使使用幾個(gè)并行的擴(kuò)頻系數(shù)相同的下行用幾個(gè)并行的擴(kuò)頻系數(shù)相同的下行DPCH進(jìn)行傳輸。進(jìn)行傳輸。在不同的下行時(shí)隙格式中，在不同的下行時(shí)隙格式中， 下行鏈路下行鏈路DPCH中中Npilot的的比特?cái)?shù)為比特?cái)?shù)為2到到16， NTPC為為2到到8比特，比特，

23、 NTFCI為為0到到8比比特，特， Ndata1和和Ndata2的確切比特?cái)?shù)取決于傳輸速率和的確切比特?cái)?shù)取決于傳輸速率和所用的時(shí)隙格式。所用的時(shí)隙格式。 下行鏈路使用哪種時(shí)隙格式由高層下行鏈路使用哪種時(shí)隙格式由高層設(shè)定。設(shè)定。圖圖9-11 多碼傳輸時(shí)下行鏈路的時(shí)隙格式多碼傳輸時(shí)下行鏈路的時(shí)隙格式 此時(shí)此時(shí),物理層的控物理層的控制信息僅放在第制信息僅放在第一個(gè)下行一個(gè)下行DPCH上上,其他附加的其他附加的DPCH相應(yīng)的控制信息相應(yīng)的控制信息的傳輸時(shí)間不發(fā)的傳輸時(shí)間不發(fā)送任何信息送任何信息, 即采即采用不連續(xù)發(fā)射用不連續(xù)發(fā)射(DTX),如圖如圖9-11所所示。示。 (2) 公共下行導(dǎo)頻信道公共下

24、行導(dǎo)頻信道CPICH）:CPICH是固定速率是固定速率(30 kbs， SF=256)的下行物理的下行物理信道，信道， 攜帶預(yù)知的攜帶預(yù)知的20比特比特(10個(gè)符號個(gè)符號)導(dǎo)頻序列且導(dǎo)頻序列且沒有任何物理控制信息）。沒有任何物理控制信息）。公共導(dǎo)頻信道有兩類：基本公共導(dǎo)頻信道有兩類：基本CPICH和輔助和輔助CPICH， 它們的用途不同，物理特征上也有所不同。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基本公共控制物理信道PCCPCH）: 基本基本CCPCH為固定速率為固定速率(SF=256)的下行物理信道，的下行物理信道， 用于攜帶用于攜帶BCH。 在每個(gè)時(shí)隙的前在每

25、個(gè)時(shí)隙的前256個(gè)碼片不發(fā)送個(gè)碼片不發(fā)送CCPCH的任何信息的任何信息Tx off），）， 因而可攜帶因而可攜帶18比特比特的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。 基本基本CCPCH與下行與下行DPCH的不同是沒有的不同是沒有TPC命令、命令、TFCI和導(dǎo)頻比特。在每一時(shí)隙的前和導(dǎo)頻比特。在每一時(shí)隙的前256個(gè)碼片個(gè)碼片,即基即基本本CCPCH不發(fā)送的期間不發(fā)送的期間,發(fā)送基本發(fā)送基本SCH和輔助和輔助SCH(見圖見圖9-13)圖圖9-13 同步信道同步信道(SCH)構(gòu)造構(gòu)造 (4) 輔助公共控制物理信道輔助公共控制物理信道SCCPCH）: 輔助輔助CCPCH用于攜帶用于攜帶FACH和和PCH。 有兩類輔助有兩類輔

26、助CCPCH： 包括包括TFCI的和不包括的和不包括TFCI的，的， 由由UTRAN決定是否發(fā)送決定是否發(fā)送TFCI。 輔助輔助CCPCH可能的可能的速率集和下行速率集和下行DPCH相同。相同。 輔助輔助CCPCH的幀結(jié)構(gòu)的幀結(jié)構(gòu)如圖如圖9-12所示，所示， 擴(kuò)頻系數(shù)的范圍為擴(kuò)頻系數(shù)的范圍為4256。圖圖9-12 輔助公共控制物理信道的幀結(jié)構(gòu)輔助公共控制物理信道的幀結(jié)構(gòu) 同步信道同步信道(SCH)是用于小區(qū)搜索的下行信道。是用于小區(qū)搜索的下行信道。 SCH由兩個(gè)子信道組成：由兩個(gè)子信道組成： 基本基本SCH和輔助和輔助SCH。SCH無無線幀的結(jié)構(gòu)如圖線幀的結(jié)構(gòu)如圖9-13所示。所示。 (5)

27、同步信道同步信道(SCH): 圖圖9-13 同步信道同步信道(SCH)構(gòu)造構(gòu)造 圖圖9-14 捕獲指示信道捕獲指示信道(AICH)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(6) 捕獲指示信道捕獲指示信道AICH）: 捕獲指示信道捕獲指示信道(AICH)為用于攜帶捕獲指示為用于攜帶捕獲指示(AI)的物理的物理信道，信道， 它給出移動終端是否已得到一條它給出移動終端是否已得到一條PRACH的指示。的指示。 AIi對應(yīng)于對應(yīng)于PRACH或或PCPCH上的特征碼上的特征碼i。 AICH的幀的幀結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)如圖9-14所示。所示。包括由包括由15個(gè)連續(xù)接入時(shí)隙個(gè)連續(xù)接入時(shí)隙(AS)組成的重復(fù)序列，組成的重復(fù)序列， 每每一個(gè)一個(gè)AS

28、的長度為的長度為40個(gè)比特間隔，個(gè)比特間隔， 每個(gè)每個(gè)AS包括包括32個(gè)個(gè)比特和比特和1024個(gè)碼片長度的空部分，個(gè)碼片長度的空部分， 采用固定的擴(kuò)展采用固定的擴(kuò)展因子因子128。圖圖9-14 捕獲指示信道捕獲指示信道(AICH)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖圖9-15 尋呼指示信道尋呼指示信道(PICH)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)(7) 尋呼指示信道尋呼指示信道PICH）: 尋呼指示信道尋呼指示信道(PICH)是固定速率的物理信道是固定速率的物理信道(SF=256)， 用于攜帶尋呼指示用于攜帶尋呼指示(PI)。 PICH總是與總是與SCCPCH相關(guān)聯(lián)。相關(guān)聯(lián)。 PICH的幀結(jié)構(gòu)如圖的幀結(jié)構(gòu)如圖9-15所示。所示。在每一個(gè)

29、在每一個(gè)PICH幀中發(fā)送幀中發(fā)送N個(gè)尋呼指示個(gè)尋呼指示, N=18、 36、 72或或144。圖圖9-15 尋呼指示信道尋呼指示信道(PICH)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)一個(gè)長度為一個(gè)長度為10 ms的的PICH由由300 bit組成，組成， 其中其中288 bit用于攜帶尋呼指示，用于攜帶尋呼指示， 剩下的剩下的12 bit未用。未用。如果在某一幀中尋呼指示置為如果在某一幀中尋呼指示置為“1”， 則表示與該尋呼則表示與該尋呼指示有關(guān)的移動臺應(yīng)讀取指示有關(guān)的移動臺應(yīng)讀取SCCPCH的對應(yīng)幀。的對應(yīng)幀。圖圖9-16 下行下行DPCH的擴(kuò)頻和調(diào)制的擴(kuò)頻和調(diào)制(8) 下行鏈路的擴(kuò)頻和調(diào)制下行鏈路的擴(kuò)頻和調(diào)制: 除

30、了除了SCH外，外， 所有下行物理信道的擴(kuò)頻和調(diào)制過程所有下行物理信道的擴(kuò)頻和調(diào)制過程如圖如圖9-16所示。所示。數(shù)字調(diào)制方式是數(shù)字調(diào)制方式是QPSK， 每一組兩個(gè)比特經(jīng)過串每一組兩個(gè)比特經(jīng)過串/并并變換之后分別映像到變換之后分別映像到I和和Q支路。支路。不同的物理信道使用不同的信道碼，而同一個(gè)小區(qū)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。的物理信道則使用相同的擾碼。 I和和Q支路隨后用相同的信道碼擴(kuò)頻至碼片速率支路隨后用相同的信道碼擴(kuò)頻至碼片速率(實(shí)數(shù)實(shí)數(shù)擴(kuò)頻擴(kuò)頻)，然后再用復(fù)數(shù)的擾碼，然后再用復(fù)數(shù)的擾碼Sdl,n對其進(jìn)行擾碼。對其進(jìn)行擾碼。SCH和其它下行物理

31、信道的時(shí)分多路復(fù)用如圖和其它下行物理信道的時(shí)分多路復(fù)用如圖9-17所所示。示。 基本基本SCH和輔助和輔助SCH是碼分多路的，是碼分多路的， 并且在每并且在每個(gè)時(shí)隙的第個(gè)時(shí)隙的第1個(gè)個(gè)256碼片中同時(shí)傳輸。碼片中同時(shí)傳輸。圖圖9-17 SCH和下行物理信道的時(shí)分多路復(fù)用和下行物理信道的時(shí)分多路復(fù)用SCH的傳輸功率可以通過增益因子的傳輸功率可以通過增益因子GP和和GS來分別加來分別加以調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié).與與PCCPCH的傳輸功率是不相關(guān)的。的傳輸功率是不相關(guān)的。 圖圖9-16中使用的信道化擴(kuò)頻碼與上行中所用的信道化中使用的信道化擴(kuò)頻碼與上行中所用的信道化擴(kuò)頻碼相同，為正交擴(kuò)頻因子擴(kuò)頻碼相同，為正交擴(kuò)頻

32、因子(OVSF)碼。基本碼?；綜PICH使用使用c256,0，PCCPCH使用使用c256,1, 其余信道的擴(kuò)頻碼其余信道的擴(kuò)頻碼由網(wǎng)絡(luò)決定。由網(wǎng)絡(luò)決定。圖圖9-16 下行下行DPCH的擴(kuò)頻和調(diào)制的擴(kuò)頻和調(diào)制擾碼的長度為擾碼的長度為38 400碼片碼片,共有共有218-1=262 143個(gè)擾碼個(gè)擾碼,序號序號為為0,262 142,但實(shí)際上只用序號為但實(shí)際上只用序號為k=0, 1, , 8191的擾的擾碼碼,共共8192個(gè)個(gè),分成分成512個(gè)集合。個(gè)集合。每個(gè)集合有每個(gè)集合有16個(gè)碼個(gè)碼,其中一個(gè)是基本擾碼其中一個(gè)是基本擾碼,碼序號為碼序號為n=16i，i=0, , 511，其它，其它15個(gè)

33、為輔助擾碼個(gè)為輔助擾碼,第第i個(gè)集合個(gè)集合中的碼序號為中的碼序號為16i+k, k=1, , 15。 此外此外,在壓縮模式下在壓縮模式下,要改變所使用的擾碼要改變所使用的擾碼,將序號為將序號為k的擾碼替換成對應(yīng)的兩各擾碼之一的擾碼替換成對應(yīng)的兩各擾碼之一,序號分別為序號分別為k+8192和和k+16 384。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)構(gòu)成的。每一個(gè)實(shí)數(shù)序列由如下兩個(gè)x和和y序列的對應(yīng)序列的對應(yīng)位模位模2加而成，它實(shí)際上是一個(gè)加而成，它實(shí)際上是一個(gè)Gold序列：序列： x序列用本序列用本原多項(xiàng)式原多

34、項(xiàng)式1+x7+x18, y序列用多項(xiàng)式序列用多項(xiàng)式1+x5+x7+x10+x18。 x序列取決于選定的擾碼序號序列取決于選定的擾碼序號n，表示為，表示為xn。這樣，令。這樣，令xn(i)和和y(i)分別表示序列分別表示序列xn和和y的第的第i個(gè)符號個(gè)符號, m序列序列xn和和y就可以這樣構(gòu)成：就可以這樣構(gòu)成：在一個(gè)在一個(gè)CCTrCH上可以混合使用基本擾碼和輔助擾碼。上可以混合使用基本擾碼和輔助擾碼。其后序列的遞歸定義為其后序列的遞歸定義為xn(i+18)=xn(i+7)+xn(i) mod 2 i=0, , 218-2y(i+18)=y(i+10)+y(i+7)+y(i+5)+y(i) mod

35、 2 i=0, , 218-2初始條件：初始條件： x0(0)=x0(1)=x0(16)=0, x0(17)=1 y(0)=y(1)=y(16)=y(17)=1xn用如下的等式構(gòu)成：用如下的等式構(gòu)成： xn(i)=x0(i+n) mod 218-1) i=0, , 218-2第第n個(gè)個(gè)Gold碼序列碼序列zn定義為定義為 zn(i)=xn(i)+y(i) mod 2 i=0, , 218-2經(jīng)過經(jīng)過“0”“+1”， “1”“-1變換成為實(shí)數(shù)值。變換成為實(shí)數(shù)值。最后，最后， 第第n個(gè)復(fù)數(shù)擾碼序列個(gè)復(fù)數(shù)擾碼序列cscramb定義為定義為(其中其中, N為為38 400， M=217=131 072

36、)： cscramb(i)=zn(i)+jzn(i+M) i=0, 1, , N-1基本同步碼系列基本同步碼系列cp是這樣產(chǎn)生的是這樣產(chǎn)生的:令令 a= b=1)0(11110kHHHHHHkkkkk哈達(dá)碼序列有如下的遞歸定義：哈達(dá)碼序列有如下的遞歸定義：令令 y=那么那么 cp=其中其中,y(i)表示表示y的第的第i位位,輔助同步碼的產(chǎn)生方法如下輔助同步碼的產(chǎn)生方法如下:令令z=b,b,b,b,b,b,b,b,b,b,b,b,b,b,b,b,那么輔助同步碼那么輔助同步碼c1, ,c16就是哈達(dá)碼序列同就是哈達(dá)碼序列同z序列進(jìn)行對應(yīng)比特位置序列進(jìn)行對應(yīng)比特位置模模2加得到的結(jié)果。加得到的結(jié)果。

37、(9) 下行鏈路發(fā)射分集下行鏈路發(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，每根天線被賦予不同的加權(quán)系數(shù)信號，每根天線被賦予不同的加權(quán)系數(shù)(包括幅度、包括幅度、 相位等相位等)，從而使接收方增強(qiáng)接收效果，從而使接收方增強(qiáng)接收效果， 改進(jìn)下行改進(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)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。射分集。開環(huán)發(fā)射分集不需要移動臺的反饋，基站的發(fā)射開環(huán)發(fā)射分集不需要移動臺的反饋，基站的發(fā)射先經(jīng)過空間時(shí)間塊編碼，再在移動臺中進(jìn)行分集先經(jīng)過空間時(shí)間塊編碼，再在移動臺中進(jìn)行分集接收解碼，改善接收效

38、果。接收解碼，改善接收效果。開環(huán)發(fā)射分集主要包括開環(huán)發(fā)射分集主要包括TSTD(Time Switched Transmit Diversity， 時(shí)間切換發(fā)射分集時(shí)間切換發(fā)射分集)和和STTD(Space Time block coding based Transmit antenna Diversity， 空間空間時(shí)間發(fā)射分集時(shí)間發(fā)射分集)。 閉環(huán)發(fā)射分集需要移動臺的參與，閉環(huán)發(fā)射分集需要移動臺的參與， 移動臺實(shí)時(shí)監(jiān)測移動臺實(shí)時(shí)監(jiān)測基站的兩個(gè)天線發(fā)射的信號幅度和相位等，基站的兩個(gè)天線發(fā)射的信號幅度和相位等， 然后在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，反向信道里通知基站下一次應(yīng)發(fā)

39、射的幅度和相位， 從而改善接收效果。從而改善接收效果。 圖圖9-18 STTD編碼過程編碼過程 STTD發(fā)射分集的編碼過程如圖發(fā)射分集的編碼過程如圖9-18所示。所示。輸入的信道比輸入的信道比 特分為特分為4比特一組比特一組(b0,b1,b2,b3),經(jīng)過經(jīng)過STTD編碼后實(shí)際發(fā)往天線編碼后實(shí)際發(fā)往天線1的比特與原比特同為的比特與原比特同為(b0,b1,b2,b3),實(shí)際發(fā)往天線實(shí)際發(fā)往天線2的比特為的比特為(-b2,b3,b0,-b1) 。圖圖9-19 DPCH的的STTD編碼過程編碼過程下面以下面以DPCH為例說明為例說明STTD編碼的應(yīng)用，其過程編碼的應(yīng)用，其過程如圖如圖9-19所示，所

40、示，其中的信道編碼、速率匹配和交織與在非分集模式下其中的信道編碼、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，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。需要在每個(gè)天線上插入導(dǎo)頻。 圖圖9-20 DPCH采用反饋模式發(fā)射分集的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)采用反饋模式發(fā)射分集的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu) 閉環(huán)發(fā)射分集實(shí)質(zhì)上是一種需要移動臺參與的反饋模閉環(huán)發(fā)射分集實(shí)質(zhì)上是一種需要移動臺參與的反饋模式發(fā)射分集，式發(fā)射分集， 只有只有DPCH采用閉環(huán)發(fā)射分集方式，采用閉環(huán)發(fā)射分集方式， 需需要使用上行信道的要使用上行信道的FBI域。域。DPCH采用反饋模式發(fā)射分集的發(fā)射機(jī)

41、結(jié)構(gòu)如圖采用反饋模式發(fā)射分集的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)如圖9-20所示所示:加權(quán)因子由移動臺決定，并用上行加權(quán)因子由移動臺決定，并用上行DPCCH的的FBI域中域中的的D域來傳送。域來傳送。 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)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)因子天線的加權(quán)因子w1和和w2(復(fù)數(shù)復(fù)數(shù))。3) 業(yè)務(wù)信道的復(fù)接業(yè)務(wù)信道的復(fù)接傳輸信道到物理信道的映射關(guān)系如圖傳輸信道到物理信道的映射關(guān)系如圖9-21所示。所示。圖圖9-21 傳輸信道到物理信道的映射傳輸信道到物理信道的映射如下圖，如下圖，DCH經(jīng)編碼和復(fù)用后，形成的數(shù)據(jù)流串行經(jīng)編碼和復(fù)用后，形成的數(shù)據(jù)流串行地映射地映射(

42、先入先映射先入先映射)到物理信道；到物理信道；BCH、FACH和和PCH的數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼、交織后分別直接映射到基本的數(shù)據(jù)流經(jīng)編碼、交織后分別直接映射到基本和輔助和輔助CCPCH上；對上；對RACH，編碼和交織后的比特，編碼和交織后的比特映射到映射到PRACH的隨機(jī)接入突發(fā)的消息部分。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。下面討論具體的編碼和復(fù)用過程。(1) 物理層數(shù)據(jù)傳輸格式。物理層數(shù)據(jù)傳輸格式。 在物理層和在物理層和MAC間交互的所有傳輸信道規(guī)定為單向間交互的所有傳輸信道規(guī)定為單向鏈路，即上行或下行，移動終端可以同時(shí)具有一個(gè)或鏈路，即上行或下行，移動終端可以同時(shí)具有一個(gè)或多個(gè)

43、傳輸信道。多個(gè)傳輸信道。在同一時(shí)間使用同一個(gè)傳輸信道，在物理層和在同一時(shí)間使用同一個(gè)傳輸信道，在物理層和MAC間間交換的一組傳輸塊稱作傳輸塊集。傳輸塊中的比特?cái)?shù)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。定義為傳輸塊的大小。在物理層和在物理層和MAC間信息交換的基本單元定義為傳輸間信息交換的基本單元定義為傳輸塊。典型的傳輸塊為塊。典型的傳輸塊為RLC的一個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元的一個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，物理層為每一個(gè)傳輸塊添加物理層為每一個(gè)傳輸塊添加CRC。在一個(gè)給定的傳輸塊集中，傳輸塊的大小總是固定的，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

44、的所有傳輸塊應(yīng)是相同也就是說，在一個(gè)傳輸塊集中的所有傳輸塊應(yīng)是相同大小的。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)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。塊的。圖中同時(shí)也示出了不同圖中同時(shí)也示出了不同TTI的大小，可能的的大小，可能的TTI大小大小為為10、20、40和和80 ms。 圖圖9-22為在物理層與為在物理層與MAC間通過三個(gè)并行的傳輸信間通過三個(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。量的傳輸塊組成。傳輸時(shí)間間隔傳輸時(shí)間間隔(TTI)定義為傳輸塊集的到達(dá)間隔，它定義為傳輸塊集的到達(dá)間

45、隔，它等于物理層在無線接口中發(fā)送傳輸塊集的周期。等于物理層在無線接口中發(fā)送傳輸塊集的周期。TTI總是最小交織周期總是最小交織周期(10 ms)的倍數(shù)，的倍數(shù)，MAC層每個(gè)層每個(gè)TTI向向物理層發(fā)送一次傳輸塊集。物理層發(fā)送一次傳輸塊集。圖圖9-22 MAC和物理層間數(shù)據(jù)的交換和物理層間數(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)傳輸格式定義為在一個(gè)傳輸信道上，在一個(gè)TTI中發(fā)中發(fā)送傳輸塊集的格式。傳輸格式由兩部分組成，分別送傳輸塊集的格式。傳輸格式由兩部分組成，分別稱作動態(tài)部分和半靜態(tài)部分。稱作動態(tài)部分和半靜態(tài)部分。 半靜態(tài)部分的屬性包括傳輸時(shí)間間隔、使用的差錯(cuò)保半靜態(tài)部分的屬性包括傳輸時(shí)間

46、間隔、使用的差錯(cuò)保護(hù)方案差錯(cuò)保護(hù)類型護(hù)方案差錯(cuò)保護(hù)類型Turbo編碼、卷積編碼或不編編碼、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)、鑿孔極限碼）、糾錯(cuò)編碼速率、靜態(tài)速率匹配參數(shù)、鑿孔極限以及以及CRC大小。大小。 動態(tài)部分的屬性包括傳輸塊大小、動態(tài)部分的屬性包括傳輸塊大小、 傳輸塊集大小。傳輸塊集大小。傳輸格式組合集定義為在編碼組合傳輸信道上的傳輸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。格式組合的集合。 半靜態(tài)部分：半靜態(tài)部分：10 ms，卷積編碼，靜態(tài)速率匹配參數(shù)，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。它表示傳輸時(shí)間間隔為10 ms，采用的糾錯(cuò)

47、編碼，采用的糾錯(cuò)編碼為卷積編碼，為卷積編碼， 靜態(tài)速率匹配參數(shù)為靜態(tài)速率匹配參數(shù)為1。 動態(tài)部分：動態(tài)部分：320 bit，640 bit。它表示傳輸塊大小。它表示傳輸塊大小為為320 bit；傳輸塊集由兩個(gè)傳輸塊組成，其大??；傳輸塊集由兩個(gè)傳輸塊組成，其大小為為640 bit。動態(tài)部分：動態(tài)部分：組合組合3 DCH1： 160 bit， 160 bit； DCH2： 320 bit， 320 bit； DCH3： 320 bit， 320 bit。組合組合2 DCH1： 40 bit， 40 bit； DCH2： 320 bit， 1280 bit； DCH3： 320 bit， 320 b

48、it； 組合組合1 DCH1： 20 bit， 20 bit； DCH2： 320 bit， 1280 bit； DCH3： 320 bit， 320 bit； 半靜態(tài)部分：半靜態(tài)部分：DCH1： 10 ms， 卷積編碼，卷積編碼， 靜態(tài)速率匹配參數(shù)靜態(tài)速率匹配參數(shù)=1； DCH2： 10 ms， 卷積編碼，卷積編碼， 靜態(tài)速率匹配參數(shù)靜態(tài)速率匹配參數(shù)=1； DCH3： 40 ms， Turbo編碼，編碼， 靜態(tài)速率匹配參數(shù)靜態(tài)速率匹配參數(shù)=2。 (2) 信道編碼與復(fù)接信道編碼與復(fù)接: 上行和下行信道編碼復(fù)接分別如圖上行和下行信道編碼復(fù)接分別如圖9-23和圖和圖9-24所所示。示。其基本的過程

49、包括：添加其基本的過程包括：添加CRC校驗(yàn)比特、傳輸塊級聯(lián)校驗(yàn)比特、傳輸塊級聯(lián)和碼組分段、信道編碼、速率匹配、交錯(cuò)、無線幀分和碼組分段、信道編碼、速率匹配、交錯(cuò)、無線幀分段、傳輸信道復(fù)接、物理信道分段、交織和物理信道段、傳輸信道復(fù)接、物理信道分段、交織和物理信道映射等。映射等。 在下行信道中還需插入不連續(xù)發(fā)送指示比在下行信道中還需插入不連續(xù)發(fā)送指示比特特(DTX)。 圖圖9-23 上行傳輸信道復(fù)接結(jié)構(gòu)上行傳輸信道復(fù)接結(jié)構(gòu)圖圖9-24 下行傳輸信道復(fù)接結(jié)構(gòu)下行傳輸信道復(fù)接結(jié)構(gòu)CRC為為24、16、12、8或或0 bit，其生成多項(xiàng)式分別為，其生成多項(xiàng)式分別為 gCRC24(D)=D24+D23+

50、D6+D5+D+1 gCRC16(D)=D16+D12+D5+1 gCRC12(D)=D12+D11+D3+D2+D+1 gCRC8(D)=D8+D7+D4+D3+D+1 傳輸塊級聯(lián)和碼塊分段的功能是將一個(gè)傳輸塊級聯(lián)和碼塊分段的功能是將一個(gè)TTI中的所有中的所有傳輸塊級聯(lián)到一起。傳輸塊級聯(lián)到一起。如果級聯(lián)后的比特?cái)?shù)大于一個(gè)信道編碼單元碼塊如果級聯(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)的最大允許比特?cái)?shù)Z， 那么要將級聯(lián)后的比特進(jìn)行分那么要將級聯(lián)后的比特進(jìn)行分段，段， 分段后的碼塊具有相同的長度。分段后的碼塊具有相同的長度。碼塊的最大長度取決于碼塊的最大長度取決于TrCH的編碼方式的編

51、碼方式(卷積編碼時(shí)，卷積編碼時(shí)，Z=504；Turbo編碼時(shí)，編碼時(shí)，Z=5114；不編碼時(shí)，；不編碼時(shí)，Z不受不受限限)。 分段后的碼塊送給信道編碼模塊進(jìn)行信道編碼操作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。從而形成無線幀。TrCH可用的信道編碼方案為卷積編碼、可用的信道編碼方案為卷積編碼、Turbo編碼、編碼、不編碼。不同類型的不編碼。不同類型的TrCH上使用的編碼方案和編碼上使用的編碼方案和編碼速率如表速率如表9-2所示。所示。 表表9-2 編碼方案和編碼速率編碼方案和編碼速率 2. WCDMA無線接口的無線接口的MAC層層MAC層負(fù)責(zé)將邏輯信道映射到傳輸信道，為

52、每個(gè)傳層負(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輸信道選擇合適的傳輸格式(TF)。MAC向上層提供向上層提供以下業(yè)務(wù)：以下業(yè)務(wù)： (3) 測量報(bào)告。測量報(bào)告。 該服務(wù)向該服務(wù)向RRC報(bào)告本地測量結(jié)果。報(bào)告本地測量結(jié)果。 (2) 無線資源和無線資源和MAC層參數(shù)的重新分配。層參數(shù)的重新分配。 該服務(wù)是該服務(wù)是由由RRC來控制執(zhí)行的。來控制執(zhí)行的。 (1) 數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸。 通過該服務(wù)，通過該服務(wù)， 可以實(shí)現(xiàn)端到端可以實(shí)現(xiàn)端到端MAC層實(shí)體間層實(shí)體間MAC SDU的無分段、的無分段、 非確認(rèn)的傳輸。非確認(rèn)的傳輸。 業(yè)務(wù)信道包括專用業(yè)務(wù)信道業(yè)務(wù)信道包括專用業(yè)務(wù)信道DTCH和

53、公共業(yè)務(wù)信和公共業(yè)務(wù)信道道CTCH）。）。 控制信道包括同步控制信道控制信道包括同步控制信道SCCH）、廣播控制信）、廣播控制信道道BCCH）、尋呼控制信道）、尋呼控制信道PCCH）、專用控制）、專用控制信道信道DCCH）、公共控制信道）、公共控制信道CCCH以及共享以及共享控制信道控制信道SHCCH）。）。MAC層通過邏輯信道向高層提供服務(wù)，層通過邏輯信道向高層提供服務(wù)， 或者說邏輯或者說邏輯信道是信道是MAC層向上層提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的接口。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。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：所有邏輯信

54、道可分為兩大類： 控制信道和業(yè)務(wù)信道。控制信道和業(yè)務(wù)信道。邏輯信道的信息經(jīng)過邏輯信道的信息經(jīng)過MAC層后，層后， 將映射至相應(yīng)的傳將映射至相應(yīng)的傳輸信道。輸信道。DCCH和和DTCH可映射至可映射至RACH和和FACH， 或或CPCH和和FACH， 或或RACH和和DSCH， 或或DCH和和DSCH， 或或DCH； DCCH還可映射至還可映射至FAUSCH；以下列出了邏輯信道至傳輸信道的映射關(guān)系，以下列出了邏輯信道至傳輸信道的映射關(guān)系， 反之反之亦然：亦然：BCCH可映射至可映射至BCH， 也可映射至也可映射至FACH；PCCH可映射至可映射至PCH；CCCH可映射至可映射至RACH和和FAC

55、H；SHCCH映射至映射至RACH和和USCH/FACH以及以及DSCH。CTCH映射至映射至FACH； 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，對每一移動終端UE的不同數(shù)據(jù)流進(jìn)行優(yōu)先級處理，對不同UE進(jìn)行優(yōu)先級處理，在DSCH和FACH上對不同用戶的數(shù)據(jù)流進(jìn)行優(yōu)先級處理，在公用傳輸信道上識別不同移動終端UE），復(fù)用和解復(fù)用，業(yè)務(wù)流量監(jiān)控，動態(tài)傳輸信道類型切換，對透明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)議無線接口的鏈路層控制協(xié)議1) 無線鏈路控制無線鏈路控制RLC協(xié)議協(xié)議無線鏈路控制無

56、線鏈路控制RLC協(xié)議主要完成對數(shù)據(jù)單元的分協(xié)議主要完成對數(shù)據(jù)單元的分割和組裝，割和組裝， 加密和解密，加密和解密， 用判決反饋重傳實(shí)現(xiàn)對數(shù)用判決反饋重傳實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)單元的差錯(cuò)控制，據(jù)單元的差錯(cuò)控制， 并通過收、并通過收、 發(fā)窗口進(jìn)行流量控發(fā)窗口進(jìn)行流量控制等。制等。RLC有三種工作模式有三種工作模式:透明模式透明模式(Transparent Mode)、 非確認(rèn)模式非確認(rèn)模式(Unacknowledged Mode)和確認(rèn)模式和確認(rèn)模式(Acknowledged Mode)。RLC的建立、的建立、 釋放和重新配釋放和重新配置由置由RRC控制?？刂啤?對于非確認(rèn)模式，發(fā)射端從高層接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元，

57、對于非確認(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)協(xié)議數(shù)據(jù)單元。單元。 (2) 非確認(rèn)模式非確認(rèn)模式(UM)。 (1) 透明模式透明模式(Tr)。 對于透明模式，發(fā)射端從高層接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元，對于透明模式，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)協(xié)議數(shù)據(jù)單元而不附加任何據(jù)單元而不附加任何RLC開銷。開銷。一個(gè)一個(gè)AM協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU內(nèi)有一個(gè)有效載荷單內(nèi)有一個(gè)有效載荷單元元(PU)，MUX決定在什么時(shí)候?qū)⒛囊粋€(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單決定在什么時(shí)候?qū)?/p>

58、哪一個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元送給元送給MAC，通常控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元在一個(gè)邏輯信，通?？刂茀f(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，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?shù)览飩鬏? 如圖如圖9-25所示。所示。(3) 確認(rèn)模式確認(rèn)模式(AM): 確認(rèn)模式比較復(fù)雜確認(rèn)模式比較復(fù)雜,它包含反饋重傳機(jī)制它包含反饋重傳機(jī)制ARQ。通過。通過ARQ，可以實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)RLC層的差錯(cuò)控制。層的差錯(cuò)控制。與非確認(rèn)模式類似，發(fā)射端通過與非確認(rèn)模式類似，發(fā)射端通過AM-SAP從高層接收業(yè)從高層接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元。務(wù)數(shù)據(jù)單元。RLC將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU)分段級聯(lián)為分段級聯(lián)

59、為固定長度的有效載荷單元固定長度的有效載荷單元(PU)。圖圖9-25 應(yīng)答模式實(shí)體模型應(yīng)答模式實(shí)體模型目前，最常見的高層數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸協(xié)議有：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)網(wǎng)絡(luò)層的層的IPv4與與IPv6、傳輸層的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議、傳輸層的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)和傳輸控制協(xié)議和傳輸控制協(xié)議(TCP)等。等。2) 分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)PDCP以三種不同的以三種不同的RLC傳輸方式傳輸方式(確認(rèn)、非確認(rèn)和透確認(rèn)、非確認(rèn)和透明方式明方式)來提供對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)單元來提供對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的發(fā)送和接的發(fā)送和接收。收。為了有效支持上述協(xié)議和其他新型的協(xié)議，

60、為了有效支持上述協(xié)議和其他新型的協(xié)議， 而不需對而不需對RLC或或MAC層作任何改動，在層作任何改動，在WCDMA中引入了分中引入了分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)。 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)所有移動臺的信息。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)信道它在一條公用業(yè)務(wù)信道CTCH上使用上使用RLC的非確的非確認(rèn)模式來傳輸信息。認(rèn)模式來傳輸信息。3） 廣播廣播/組播組播(BMC)協(xié)議協(xié)議PDCP負(fù)責(zé)協(xié)議數(shù)據(jù)單元負(fù)責(zé)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)從一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到一從一種網(wǎng)絡(luò)