3GPP協(xié)議中文版002

1、目 次前 言II1 范圍22 引用標(biāo)準(zhǔn)23 名語(yǔ)和縮略語(yǔ)24 層1概述34.1物理層與其它層的關(guān)系34.1.1 協(xié)議結(jié)構(gòu)34.1.2 提供給上層的服務(wù)44.2 層1的一般描述44.2.1 多址接入44.2.2 信道編碼和交織54.2.3 調(diào)制和擴(kuò)頻54.2.4 物理信道過(guò)程54.2.5 物理層測(cè)量54.2.6 物理層模塊間的關(guān)系54.3 物理信道規(guī)范的文檔結(jié)構(gòu)64.3.1 概述64.3.2 TS 25.201：物理層概括性描述64.3.3 TS 25.211：物理信道和傳送信道到物理信道的映射（FDD）64.3.4 TS 25.212：復(fù)用和信道編碼（FDD）64.3.5 TS 25.213：

2、擴(kuò)頻和調(diào)制（FDD）74.3.6 TS 25.214：物理層過(guò)程（FDD）74.3.7 TS 25.215：物理層測(cè)量（FDD）7前 言本通信標(biāo)準(zhǔn)參考性技術(shù)文件主要用于IMT-DS FDD(WCDMA)系統(tǒng)的無(wú)線接口的物理層部分，對(duì)該部分作了一個(gè)概要性的描述。它也描述了物理層規(guī)范的文檔結(jié)構(gòu)，也就是TS 25.200系列。本文基于 3GPP制訂的Release-99(2000年9月份版本)技術(shù)規(guī)范，具體對(duì)應(yīng)于TS 25.201 V3.1.0。本參考性技術(shù)文件由信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院提出。本參考性技術(shù)文件由信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院歸口。本參考性技術(shù)文件起草單位：信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所深圳華為有限公司寧

3、波波導(dǎo)股份有限公司大唐電信科技股份有限公司本參考性技術(shù)文件主要起草人：徐京皓，徐菲盧義峰任偉李引新本參考性技術(shù)文件2001年1月首次發(fā)布。本參考性技術(shù)文件委托無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)研究組負(fù)責(zé)解釋。通信標(biāo)準(zhǔn)參考性技術(shù)文件IMT-DS FDD(WCDMA)系統(tǒng)無(wú)線接口物理層技術(shù)規(guī)范：概述IMT-DS FDD(WCDMA) System Radio Interface Physical layer Technical Specification: General description1 范圍本通信標(biāo)準(zhǔn)參考性技術(shù)文件介紹了IMT-DS FDD(WCDMA)系統(tǒng)的無(wú)線接口的物理層部分，同時(shí)也描述了物理層規(guī)范的文

4、檔結(jié)構(gòu)，并為基本連接的要求定義了最小級(jí)的規(guī)范。本文基于 3GPP制訂的Release-99(2000年9月份版本)技術(shù)規(guī)范，具體對(duì)應(yīng)于TS 25.201 V3.1.0。Page: 2"范圍"要素應(yīng)寫成一系列事實(shí)的說(shuō)明。應(yīng)使用如下所示的表述格式： "本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了(的尺寸；的方法；的特性)"或 "本標(biāo)準(zhǔn)確立了(的體系；的基本原則)"或 "本標(biāo)準(zhǔn)給出了(的指南)"或 "本標(biāo)準(zhǔn)確定了(的術(shù)語(yǔ))"對(duì)標(biāo)準(zhǔn)適用性的說(shuō)明應(yīng)由下列措辭開頭："本標(biāo)準(zhǔn)適用于"2 引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)

5、在本文件中引用而成為本文件的條文。本文件出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本文件的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。13G TS 25.211: "Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)".23G TS 25.212: "Multiplexing and channel coding (FDD)".33G TS 25.213: "Spreadi

6、ng and modulation (FDD)".43G TS 25.214: "Physical layer procedures (FDD)".53G TS 25.215: "Physical layer Measurements (FDD)". 63G TR 25.833: "Physical layer items not for inclusion in Release 99".73G TR 25.944: "Channel

7、coding and multiplexing examples".83G TS 25.301: "Radio Interface Protocol Architecture".93G TS 25.302: "Services provided by the physical layer".103G TS 25.101: "UE Radio transmission and reception (FDD)". 113G TS 25.104: "BTS Radio transm

8、ission and reception (FDD)".3 名語(yǔ)和縮略語(yǔ)ARQAutomatic Repeat Request自動(dòng)重傳請(qǐng)求BERBit Error Rate 誤比特率CCTrCHCoded Composite Transport Channel碼組合傳輸信道CPCHCommon Packet Channel公共分組信道DCADynamic channel allocation 動(dòng)態(tài)信道分配DCHDedicated Channel專用信道DS-CDMADirect-Sequence Code Division Multiple Access 直接序列碼分多址DSCHDo

9、wnlink Shared Channel 下行共享信道FAUSCHFast Uplink Signalling Channel 快速上行信號(hào)信道FDDFrequency Division Duplex 頻分雙工FECForward Error Correction 前向糾錯(cuò)FERFrame Error Rate誤幀率GSMGlobal System for Mobile Communication全球移動(dòng)通信系統(tǒng)L1Layer 1 (physical layer)層1（物理層）L2Layer 2 (data link layer)層2（數(shù)據(jù)鏈路層）L3Layer 3 (network lay

10、er)層3（網(wǎng)絡(luò)層）MACMedium Access Control媒質(zhì)接入層McpsMega Chip Per Second每秒兆碼片QPSKQuaternary Phase Shift Keying 四相相移鍵控RACHRandom Access Channel隨機(jī)接入信道RFRadio Frequency射頻RLCRadio Link Control無(wú)線鏈路控制RRCRadio Resource Control無(wú)線資源控制SAPService Access Point 業(yè)務(wù)接入點(diǎn)SCCCSerial Concatenated Convolutional Code串聯(lián)卷積碼SCHSynch

11、ronisation Channel同步信道SIRSignal-to-Interference Ratio信干比TDDTime Division Duplex時(shí)分雙工TDMATime Division Multiple Access 時(shí)分多址TFCITransport-Format Combination Indicator傳輸格式組合指示UEUser Equipment用戶設(shè)備UMTSUniversal Mobile Telecommunications System通用移動(dòng)通信系統(tǒng)UTRAUMTS Terrestrial Radio AccessUMTS地面無(wú)線接入U(xiǎn)TRANUMTS Te

12、rrestrial Radio Access NetworkUMTS地面無(wú)線接入網(wǎng)WCDMAWide-band Code Division Multiple Access寬帶碼分多址4 層1概述4.1物理層與其它層的關(guān)系4.1.1 協(xié)議結(jié)構(gòu)無(wú)線接口一般指用戶設(shè)備(UE)和網(wǎng)絡(luò)之間的Uu接口。無(wú)線接口由層1,2和3組成。層1基于WCDMA技術(shù)，TS25.200系列描述了層1的規(guī)范。無(wú)線接口的層2和層3的描述分別在TS25.300和25.400系列中。圖1：有關(guān)物理層的無(wú)線接口協(xié)議結(jié)構(gòu)圖1顯示了UTRA無(wú)線接口與物理層有關(guān)的協(xié)議結(jié)構(gòu)。物理層與層2的MAC子層和層3的RRC子層相連。圖中不同層/子層

13、間的圓圈部分為業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(SAPs)。物理層為MAC層提供不同的傳送信道。傳送信道定義了信息是如何在無(wú)線接口上進(jìn)行傳送的。MAC層為層2的無(wú)線鏈路控制(RLC)子層提供了不同的邏輯信道。邏輯信道定義了所傳送信息的類型。物理信道在物理層進(jìn)行定義。有兩種雙工模式：頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)。在FDD模式，物理信道由碼、頻率和上行鏈路的相關(guān)相位(I/Q)來(lái)確定。物理層由RRC控制。4.1.2 提供給上層的服務(wù)物理層提供了高層所需的數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)。對(duì)這些業(yè)務(wù)的存取是通過(guò)使用經(jīng)由MAC子層的傳送信道來(lái)進(jìn)行的。為提供這些數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)，物理層將執(zhí)行以下的功能：(參看9)- 宏分集的分解/合成和軟切

14、換- 傳輸信道上的錯(cuò)誤檢測(cè)，和到高層的指示- 傳輸信道的FEC編碼/解碼- 傳輸信道的復(fù)用和碼組合傳輸信道(CCTrCH)的解復(fù)用- 編碼傳輸信道到物理信道上的速率匹配- 碼組合傳輸信道到物理信道的映射- 功率的加權(quán)和物理信道的組合- 物理信道的調(diào)制和擴(kuò)頻/解調(diào)和解擴(kuò)- 頻率和時(shí)間同步(碼片、比特、時(shí)隙、幀)- 無(wú)線特性的測(cè)量，包括FER，SIR，干擾功率，和到高層的指示- 內(nèi)環(huán)功率控制- RF的處理（注：RF處理在TS 25.100系列中定義）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)單元(UEs和網(wǎng)絡(luò))提供兼容的業(yè)務(wù)承載時(shí)(如支持話音承載)，必須保證成功的互工作性。進(jìn)一步講，相同特性的不同操作選項(xiàng)可能導(dǎo)致UE和網(wǎng)絡(luò)之間的不兼

15、容性，應(yīng)該避免此類情況的出現(xiàn)。4.2 層1的一般描述4.2.1 多址接入接入方案為直接序列碼分多址技術(shù)(DS-CDMA)，信息將在約5MHz的帶寬上進(jìn)行擴(kuò)頻，故也稱WCDMA。UTRA有兩種模式，F(xiàn)DD和TDD，分別運(yùn)行在對(duì)稱的頻帶和非對(duì)稱的頻帶上。采用FDD或TDD模式中的一種，可以保證在不同的地區(qū)更有效地利用可用的頻段。FDD模式的定義如下：FDD：上行鏈路和下行鏈路采用兩個(gè)獨(dú)立頻率工作的雙工方式。在FDD，每個(gè)上行鏈路和下行鏈路使用不同的頻段。使用此系統(tǒng)，應(yīng)該分配一對(duì)有一定間隔的頻帶。對(duì)WCDMA來(lái)講，一個(gè)10ms的無(wú)線幀被分成15個(gè)時(shí)隙(在碼片速率3.84Mcps時(shí)為2560chip/

16、slot)。因此一個(gè)物理信道定義為一個(gè)碼(或多個(gè)碼)。信道的信息速率將根據(jù)符號(hào)率變化。符號(hào)率將根據(jù)3.84 Mcps碼片速率和不同的擴(kuò)頻因子而得到。FDD上行鏈路的擴(kuò)頻因子的范圍為256到4，下行鏈路的擴(kuò)頻因子范圍為512到4，TDD的上/下行的擴(kuò)頻因子范圍為16到1。因此對(duì)FDD的上(下)行鏈來(lái)講，相應(yīng)的調(diào)制符號(hào)率其變化范圍為960 k symbols/s到15k symbols/s(7.5 k symbols/s)。 信道編碼和交織UTRA支持三種信道編碼方式：- 卷積編碼- Turbo編碼- 不編碼信道編碼的選擇是由上層信息來(lái)指示的。為隨機(jī)化傳輸差錯(cuò)，之后將進(jìn)一步采用交織技術(shù)。4.2.3

17、 調(diào)制和擴(kuò)頻UTRA的調(diào)制方案為QPSK。脈沖成形請(qǐng)見TS 25.100系列文件。CDMA的本質(zhì)是擴(kuò)頻(和擾碼)過(guò)程與調(diào)制過(guò)程是緊密關(guān)聯(lián)的。在UTRA中，不同家族的擴(kuò)頻碼被用于對(duì)信號(hào)的擴(kuò)展。- 對(duì)來(lái)自同一信源的不同信道，使用來(lái)自碼樹結(jié)構(gòu)的信道化碼來(lái)進(jìn)行區(qū)分(見3)- 對(duì)不同的小區(qū)，使用下面的方法來(lái)區(qū)分：FDD模式：周期為10ms的Gold碼(38400chips，速率為3.84Mcps)，實(shí)際碼長(zhǎng)為218-1碼片(每10ms進(jìn)行一次截?cái)?，詳見3- 對(duì)不同的UEs，采用下面的碼族進(jìn)行區(qū)分：FDD模式：周期為10ms的Gold碼，或者采用256碼片周期的S(2)碼4.2.4 物理信道過(guò)程與UTR

18、A操作有關(guān)的物理程序包括：1) 功率控制：FDD模式的內(nèi)環(huán)功控和慢速質(zhì)量環(huán)功控；2) 小區(qū)搜索操作4.2.5 物理層測(cè)量對(duì)無(wú)線特性參數(shù)，包括FER、SIR、干擾功率等，進(jìn)行測(cè)量后，上報(bào)至高層和網(wǎng)絡(luò)。這些測(cè)量包括：1) 在UTRA內(nèi)用于切換的切換測(cè)量。除了小區(qū)的相對(duì)強(qiáng)度外，還要確定一些特定的參數(shù)，對(duì)FDD模式，包括小區(qū)間的定時(shí)關(guān)系，以用于異步軟切換2) 準(zhǔn)備切換至GSM900/GSM1800系統(tǒng)的測(cè)量過(guò)程3) 在隨機(jī)接入程序前的測(cè)量過(guò)程4.2.6 物理層模塊間的關(guān)系層1的功能是根據(jù)FDD和TDD的規(guī)范進(jìn)行分割的。下圖，雖然不是絕對(duì)的，但按照關(guān)于用戶平面信息流的規(guī)范介紹了層1各模塊間的關(guān)系。圖 2 按照規(guī)范，F(xiàn)DD 層 1模塊關(guān)系4.3 物理信道規(guī)范的文檔結(jié)構(gòu)4.3.1 概述物理層規(guī)范由一個(gè)概括性的文檔（TS 25.201），五個(gè)關(guān)于FDD模式的文檔（TS 25.211 到TS 25.215）。另外還有兩個(gè)技術(shù)報(bào)告（TR 25.833和25.944）。4.3.2 TS 25.201：物理層概括性描述描述的范圍包括：- 層1文檔的內(nèi)容（TS 25.200系列）；- 到哪兒去尋找信息；- 層1的概括性描述。4.3.3