無(wú)線通信原理與應(yīng)用第九章寬帶CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)

1、9.4 cdma2000系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù)系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù)9.3 TD-SCDMA系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù)系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù)9.2 WCDMA系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù)系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù) 9.1 概述概述9.9.1 1 概述概述實(shí)現(xiàn)一種能夠提供更高比特率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和更好實(shí)現(xiàn)一種能夠提供更高比特率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和更好的頻譜利用率的頻譜利用率, ,使終端能夠在全世界不同的網(wǎng)絡(luò)間無(wú)使終端能夠在全世界不同的網(wǎng)絡(luò)間無(wú)縫漫游的系統(tǒng)以取代第一、二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，是縫漫游的系統(tǒng)以取代第一、二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，是推動(dòng)寬帶推動(dòng)寬帶CDMACDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿ΑＲ苿?dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?9961996年，由于預(yù)期該

2、系統(tǒng)在年，由于預(yù)期該系統(tǒng)在20002000年左右投入使用年左右投入使用，一期主頻段位于，一期主頻段位于2GHz2GHz附近，最高數(shù)據(jù)速率為附近，最高數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s2Mbit/s，ITUITU正式將其命名為正式將其命名為IMT-2000IMT-2000，即第三代，即第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G3G）。表）。表9-19-1所示為所示為ITUITU對(duì)對(duì)IMT-2000IMT-2000業(yè)務(wù)的最低性能要求。業(yè)務(wù)的最低性能要求。 表表9-9-1 1 IMT-2000IMT-2000業(yè)務(wù)的最低性能要求業(yè)務(wù)的最低性能要求實(shí)時(shí)（固定延遲）非實(shí)時(shí)（可變延遲）應(yīng)用環(huán)境峰值比特率BER/最大傳輸時(shí)

3、延峰值比特率BER/最大傳輸時(shí)延衛(wèi)星（終端相對(duì)地面速度可以達(dá)到1000km/h）最少9.6kbit/s（最好更高）最大傳輸時(shí)延400msBER=103107最少9.6kbit/s（最好更高）最大傳輸時(shí)延1300msBER=105108農(nóng)村室外（終端相對(duì)地面速度可以達(dá)到500km/h）最少144kbit/s（最好384kbit/s）最大傳輸時(shí)延2030msBER=103107最少144kbit/s（最好384kbit/s）最大傳輸時(shí)延150msBER=105108城市/郊區(qū)室外（終端相對(duì)地面速度可以達(dá)到130km/h）最少384kbit/s（最好512kbit/s）最大傳輸時(shí)延2030msBER

4、=103107最少384kbit/s（最好512kbit/s）最大傳輸時(shí)延150msBER=105108室內(nèi)/小范圍室外（終端相對(duì)地面速度可以達(dá)到10km/h）最少2048kbit/s最大傳輸時(shí)延2030msBER=103107最少2048kbit/s最大傳輸時(shí)延150msBER=105108IMT-2000IMT-2000空中接口的主要目標(biāo)如下：空中接口的主要目標(biāo)如下： 全球同一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)縫隙覆蓋、全球全球同一頻段、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)縫隙覆蓋、全球漫游；漫游； 提供多媒體業(yè)務(wù)：提供多媒體業(yè)務(wù)： 車速環(huán)境車速環(huán)境144kbit/s144kbit/s； 步行環(huán)境步行環(huán)境384kbit/s384

5、kbit/s； 室內(nèi)環(huán)境室內(nèi)環(huán)境2Mbit/s2Mbit/s； 便于過渡、演進(jìn)：由于第三代移動(dòng)通信引入時(shí)便于過渡、演進(jìn)：由于第三代移動(dòng)通信引入時(shí)，第二代網(wǎng)絡(luò)已具有相當(dāng)規(guī)模，所以第三代網(wǎng)絡(luò)，第二代網(wǎng)絡(luò)已具有相當(dāng)規(guī)模，所以第三代網(wǎng)絡(luò)一定要能在第二代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上逐步靈活演進(jìn)而成一定要能在第二代網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上逐步靈活演進(jìn)而成，并應(yīng)與固定網(wǎng)兼容；，并應(yīng)與固定網(wǎng)兼容； 高服務(wù)質(zhì)量；高服務(wù)質(zhì)量； 高頻譜利用率；高頻譜利用率； 低成本：袖珍手機(jī)，價(jià)格低；低成本：袖珍手機(jī)，價(jià)格低； 高保密性能。高保密性能。相比于相比于2G2G的的IS-95IS-95，3G CDMA3G CDMA標(biāo)準(zhǔn)采用了較寬的標(biāo)準(zhǔn)采用了較寬的帶

6、寬（如帶寬（如WCDMAWCDMA最小帶寬為最小帶寬為5MHz5MHz），故稱為寬帶），故稱為寬帶CDMACDMA系統(tǒng)。選擇這一帶寬的原因系統(tǒng)。選擇這一帶寬的原因 ：1 1）對(duì)于第三代系統(tǒng)，）對(duì)于第三代系統(tǒng)，5MHz5MHz帶寬可以獲得帶寬可以獲得144kbit/s144kbit/s和和384kbit/s384kbit/s的數(shù)據(jù)速率，并且可以提供合理的容的數(shù)據(jù)速率，并且可以提供合理的容量，即使量，即使2Mbit/s2Mbit/s的峰值速率也可以在有限的條件的峰值速率也可以在有限的條件下提供；下提供；2 2）較寬的）較寬的5MHz5MHz帶寬比較窄的帶寬更能解決多徑問帶寬比較窄的帶寬更能解決多徑

7、問題，從而增加分集，改進(jìn)性能。題，從而增加分集，改進(jìn)性能。IMT-2000IMT-2000系統(tǒng)的構(gòu)成如圖系統(tǒng)的構(gòu)成如圖9-19-1所示，它主要由三個(gè)所示，它主要由三個(gè)功能子系統(tǒng)：即核心網(wǎng)（功能子系統(tǒng)：即核心網(wǎng)（CNCN）、無(wú)線接入網(wǎng)（）、無(wú)線接入網(wǎng)（RANRAN）、用戶設(shè)備（）、用戶設(shè)備（UEUE）構(gòu)成，）構(gòu)成，圖圖9-1 IMT-2000的功能模型及接口的功能模型及接口三種主流第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)性能三種主流第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)性能比較如表比較如表9-29-2所示。所示。表表9-2三種主流第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)性能比較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

8、比較WCDMATD-SCDMAcdma2000基本帶寬基本帶寬/MHz51.61.25/3.75碼片速率碼片速率/（Mchip/s）3.841.281.228 8/3.686 4多址方式多址方式DS-CDMATD-CDMADS-CDMA和和MC-CDMA幀長(zhǎng)幀長(zhǎng)/ms1010（子幀（子幀5ms）采用技術(shù)類型采用技術(shù)類型直接序列擴(kuò)頻直接序列擴(kuò)頻DSTC多載波多載波MC雙工方式雙工方式FDDTDDFDD信道編碼信道編碼卷積碼、卷積碼、Turbo碼碼卷積碼、卷積碼、Turbo碼碼卷積碼、卷積碼、Turbo碼碼擴(kuò)頻方式擴(kuò)頻方式QPSKQPSKQPSK交織交織卷積碼：幀內(nèi)交織卷積碼：幀內(nèi)交織Turbo碼

9、：幀內(nèi)交織碼：幀內(nèi)交織卷積碼：幀內(nèi)交織卷積碼：幀內(nèi)交織Turbo碼：幀內(nèi)交織碼：幀內(nèi)交織塊交織塊交織數(shù)據(jù)調(diào)制數(shù)據(jù)調(diào)制QPSK（上行鏈路）（上行鏈路）BPSK（上行鏈路）（上行鏈路）QPSK和和8PSK（高速率）（高速率）QPSK（上行鏈路）（上行鏈路）BPSK（上行鏈路）（上行鏈路）語(yǔ)音編碼語(yǔ)音編碼固定速率固定速率固定速率固定速率可變速率可變速率前向擴(kuò)頻前向擴(kuò)頻Walsh（信道化碼）（信道化碼） + Glod碼碼218（區(qū)分小區(qū)）（區(qū)分小區(qū)）Walsh（信道化碼）（信道化碼） + PN碼碼（區(qū)分小區(qū)）（區(qū)分小區(qū)）Walsh（信道化碼）（信道化碼） + M序列序列215（區(qū)分小區(qū)）（區(qū)分小區(qū)）反

10、向擴(kuò)頻反向擴(kuò)頻Walsh（信道化碼）（信道化碼） + Glod碼碼225（區(qū)分用戶）（區(qū)分用戶）Walsh（信道化碼）（信道化碼） + PN碼碼（區(qū)分用戶）（區(qū)分用戶）Walsh（信道化碼）（信道化碼） + m序列序列2421（區(qū)分用戶，不同用戶相移（區(qū)分用戶，不同用戶相移不同）不同）相干解調(diào)相干解調(diào)前向：專用信道采用導(dǎo)頻符號(hào)與前向：專用信道采用導(dǎo)頻符號(hào)與業(yè)務(wù)碼時(shí)間復(fù)用（業(yè)務(wù)碼時(shí)間復(fù)用（TM），并采），并采用公共連續(xù)導(dǎo)頻（用公共連續(xù)導(dǎo)頻（CM）反向：專用導(dǎo)頻信道（反向：專用導(dǎo)頻信道（TM）前向和反向都采用專用導(dǎo)頻信道（前向和反向都采用專用導(dǎo)頻信道（TM）前向：采用獨(dú)立連續(xù)導(dǎo)頻復(fù)用（前向：采用獨(dú)

11、立連續(xù)導(dǎo)頻復(fù)用（CM）反向：專用導(dǎo)頻信道（反向：專用導(dǎo)頻信道（CM）功率控制功率控制開環(huán)開環(huán) + 快速閉環(huán)功控（快速閉環(huán)功控（1.5kHz）控制步長(zhǎng)：用戶設(shè)備控制步長(zhǎng)：用戶設(shè)備1dB、2dB或或3dB；基站；基站0.5或或15dB開環(huán)開環(huán) + 快速閉環(huán)功控（快速閉環(huán)功控（200Hz）控制步長(zhǎng)控制步長(zhǎng)1dB、2dB或或3dB開環(huán)開環(huán) + 快速閉環(huán)功控（快速閉環(huán)功控（800Hz）控制步長(zhǎng)控制步長(zhǎng)1dB（可選（可選0.5/0.25dB）核心網(wǎng)核心網(wǎng)GSM-MAPGSM-MAPASNI-41基站間同步基站間同步異步、同步（可選）異步、同步（可選）同步（同步（GPS）同步（同步（GPS或其他方式）或其他

12、方式） 3G主流標(biāo)準(zhǔn)主流標(biāo)準(zhǔn)WCDMA、TD-SCDMA、cdma2000的主要區(qū)別在于空中接口的無(wú)線傳輸技術(shù)上的主要區(qū)別在于空中接口的無(wú)線傳輸技術(shù)上 。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線傳輸采用了多種第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線傳輸采用了多種新技術(shù)，其關(guān)鍵技術(shù)包括新技術(shù)，其關(guān)鍵技術(shù)包括 ：1 1）初始同步技術(shù)）初始同步技術(shù) 2 2）多徑分集接收技術(shù)）多徑分集接收技術(shù) 3 3）信道編譯碼技術(shù)）信道編譯碼技術(shù) 4 4）智能天線技術(shù)）智能天線技術(shù) 5 5）多用戶檢測(cè)技術(shù)：）多用戶檢測(cè)技術(shù)：6 6） 功率控制技術(shù)功率控制技術(shù) 1.1.第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) UMTSUMTS（Univ

13、ersal Mobile TelecommunicationUniversal Mobile Telecommunication，通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）系統(tǒng)中通用移動(dòng)通信系統(tǒng)）系統(tǒng)中UMTSUMTS網(wǎng)絡(luò)由用戶設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)由用戶設(shè)備（UEUE）、無(wú)線接入網(wǎng)（）、無(wú)線接入網(wǎng)（UMTS UMTS Terrestrial RANTerrestrial RAN，UTRANUTRAN）和核心網(wǎng)（）和核心網(wǎng)（CNCN）三部分構(gòu)）三部分構(gòu)成。高層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖成。高層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖9-29-2所示。所示。 圖圖9-2 UMTS9-2 UMTS高層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一個(gè)典型的一個(gè)典型的UMTS PLMNUMTS PLM

14、N（UMTS Public Land UMTS Public Land Mobile NetworkMobile Network，通用移動(dòng)通信系統(tǒng)公眾陸地移動(dòng)，通用移動(dòng)通信系統(tǒng)公眾陸地移動(dòng)網(wǎng)）組成如圖網(wǎng)）組成如圖9-39-3所示，為了便于說明網(wǎng)絡(luò)連接的情所示，為了便于說明網(wǎng)絡(luò)連接的情況，圖中也包含了諸如況，圖中也包含了諸如ISDNISDN、PSTNPSTN、InternetInternet等其等其他類型的外部網(wǎng)絡(luò)。他類型的外部網(wǎng)絡(luò)。 圖圖9-3 UMTS PLMN9-3 UMTS PLMN組成組成2.2.空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)WCDMAWCDMA的總體協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖的總體協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖9

15、-49-4所示。從所示。從UEUE經(jīng)經(jīng)接入網(wǎng)接入網(wǎng)UTRANUTRAN至核心網(wǎng)之間的協(xié)議棧，整體上可以分至核心網(wǎng)之間的協(xié)議棧，整體上可以分為非接入層（為非接入層（Non-Access StratumNon-Access Stratum，NASNAS）和接入層）和接入層（Access StratumAccess Stratum，ASAS）。）。 圖圖9-4 WCDMA9-4 WCDMA協(xié)議?？傮w結(jié)構(gòu)協(xié)議?？傮w結(jié)構(gòu)根據(jù)所傳數(shù)據(jù)內(nèi)容的不同，協(xié)議分為用戶平面和根據(jù)所傳數(shù)據(jù)內(nèi)容的不同，協(xié)議分為用戶平面和控制平面控制平面 。用戶平面。用戶平面 ：傳輸用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)：傳輸用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) ；控制；控制平面平面 ：

16、用于傳輸信令：用于傳輸信令 。空中接口協(xié)議分為三層：空中接口協(xié)議分為三層：（1 1） 物理層物理層 ：物理層通過傳輸信道向：物理層通過傳輸信道向MACMAC層提層提供服務(wù)。供服務(wù)。 （2 2）數(shù)據(jù)鏈路層：）數(shù)據(jù)鏈路層：MACMAC層和層和RLCRLC層是數(shù)據(jù)鏈路層層是數(shù)據(jù)鏈路層的兩個(gè)重要組成部分。的兩個(gè)重要組成部分。 （3 3） 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 ：負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從物理連接的一端：負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從物理連接的一端傳到另一端傳到另一端 WCDMAWCDMA空中接口（空中接口（UuUu）的協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖）的協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖9-59-5所示。所示。 圖圖9-5 9-5 空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)9.9.2 WCD

17、MA2 WCDMA系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù)系統(tǒng)的無(wú)線傳輸技術(shù) 1.1.概述概述WCDMAWCDMA主要由歐洲主要由歐洲ETSIETSI和日本和日本ARIBARIB提出，是提出，是IMT-IMT-20002000的一個(gè)重要分支，是目前全球范圍內(nèi)應(yīng)用最廣的一個(gè)重要分支，是目前全球范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的一種泛的一種3G3G技術(shù)技術(shù) 。WCDMAWCDMA系統(tǒng)的基本特點(diǎn)如表系統(tǒng)的基本特點(diǎn)如表9-39-3所示。所示。 WCDMAWCDMA還可還可采用一些先進(jìn)的技術(shù)，如自適應(yīng)天線、多用戶檢測(cè)采用一些先進(jìn)的技術(shù)，如自適應(yīng)天線、多用戶檢測(cè)、分集接收、分層式小區(qū)結(jié)構(gòu)等，來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)、分集接收、分層式小區(qū)結(jié)構(gòu)等，來(lái)提高整

18、個(gè)系統(tǒng)的性能。的性能。表表9-39-3WCDMAWCDMA系統(tǒng)的基本特點(diǎn)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)碼片速率碼片速率/Mchip/s/Mchip/s3.843.84多址方式多址方式直擴(kuò)碼分多址（直擴(kuò)碼分多址（DS-CDMADS-CDMA）系統(tǒng)帶寬系統(tǒng)帶寬/MHz/MHz5 5幀長(zhǎng)幀長(zhǎng)/ms/ms1010擴(kuò)頻因子擴(kuò)頻因子上行上行4 4256 256 下行下行4 4512512調(diào)制方式調(diào)制方式上行鏈路采用上行鏈路采用HPSKHPSK調(diào)制，下行鏈路采用調(diào)制，下行鏈路采用QPSKQPSK調(diào)制，同時(shí)采用了復(fù)加擾技術(shù)，上下調(diào)制，同時(shí)采用了復(fù)加擾技術(shù)，上下行鏈路采用了相干解調(diào)行鏈路采用了相干解調(diào)擴(kuò)頻方式擴(kuò)頻方式上行鏈路采

19、用上行鏈路采用2 225251 1的的GlodGlod碼來(lái)區(qū)分不同用戶，下行鏈路采用碼來(lái)區(qū)分不同用戶，下行鏈路采用2 218181 1的的GlodGlod碼來(lái)區(qū)碼來(lái)區(qū)分不同基站。同時(shí)，上下行均采用可變擴(kuò)頻因子正交碼區(qū)分不同信道分不同基站。同時(shí)，上下行均采用可變擴(kuò)頻因子正交碼區(qū)分不同信道編碼方式編碼方式除采用碼率為除采用碼率為1/21/2和和1/31/3的卷積編碼外，還增加了用于高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)牡木矸e編碼外，還增加了用于高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)腡urboTurbo編碼技術(shù)編碼技術(shù)多速率方式多速率方式采用可變擴(kuò)頻因子和多碼傳輸采用可變擴(kuò)頻因子和多碼傳輸功率控制方式功率控制方式上下行同時(shí)采用了開環(huán)和

20、快速閉環(huán)功控，功控速率達(dá)到上下行同時(shí)采用了開環(huán)和快速閉環(huán)功控，功控速率達(dá)到1.5kHz1.5kHz切換方式切換方式軟切換和硬切換軟切換和硬切換2. 2. 傳輸信道及物理信道傳輸信道及物理信道(1)(1)傳輸信道：分為公共傳輸信道（多個(gè)傳輸信道：分為公共傳輸信道（多個(gè)UEUE共用的傳共用的傳輸信道資源輸信道資源 ）和專用傳輸信道）和專用傳輸信道 （只為一個(gè)用戶使（只為一個(gè)用戶使用的傳輸信道資源用的傳輸信道資源 ）。）。1 1）公共傳輸信道：）公共傳輸信道： 廣播信道（廣播信道（BCHBCH尋呼信道（尋呼信道（PCHPCH）前向接入信道（前向接入信道（FACHFACH 隨機(jī)接入信道（隨機(jī)接入信道（

21、RACHRACH） 下行共享信道（下行共享信道（DSCHDSCH） 公共分組信道（公共分組信道（CPCHCPCH）2 2）專用傳輸信道：專用信道（）專用傳輸信道：專用信道（DCHDCH） (2)(2)物理信道物理信道1 1）上行鏈路物理信道：分為上行公共物理信）上行鏈路物理信道：分為上行公共物理信道和上行專用物理信道兩大類，每類包括的信道類道和上行專用物理信道兩大類，每類包括的信道類型如表型如表9-49-4所示。所示。 表表9-49-4上行鏈路物理信道類型上行鏈路物理信道類型物理信道類型物理信道類型縮寫縮寫上行鏈路公共物理信道上行鏈路公共物理信道隨機(jī)接入物理信道隨機(jī)接入物理信道PRACH公共分

22、組物理信道公共分組物理信道PCPCH上行鏈路專用物理信道上行鏈路專用物理信道專用物理數(shù)據(jù)信道專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH專用物理控制信道專用物理控制信道DPCCH2 2）下行鏈路物理信道：下行鏈路物理信道分為下）下行鏈路物理信道：下行鏈路物理信道分為下行公共物理信道和下行專用物理信道兩大類，每類包行公共物理信道和下行專用物理信道兩大類，每類包括的信道類型如表括的信道類型如表9-59-5所示。所示。表表9-59-5下行鏈路物理信道類型下行鏈路物理信道類型下行鏈路公共物理信道下行鏈路公共物理信道物理信道類型物理信道類型縮寫縮寫公共導(dǎo)頻信道公共導(dǎo)頻信道CPICH主公共控制物理信道主公共控制物理信道P-

23、CCPCH輔公共控制物理信道輔公共控制物理信道S-CCPCH同步信道同步信道SCH物理下行共享信道物理下行共享信道PDSCH捕獲指示信道捕獲指示信道AICH接入前導(dǎo)請(qǐng)求指示信道接入前導(dǎo)請(qǐng)求指示信道AP-AICH沖突檢測(cè)沖突檢測(cè)/信道分配指示信道信道分配指示信道CD/CA-ICH尋呼指示信道尋呼指示信道PICHCPCH狀態(tài)指示信道狀態(tài)指示信道CSICH下行鏈路專用物理信道下行鏈路專用物理信道專用物理數(shù)據(jù)信道專用物理數(shù)據(jù)信道DPDCH專用物理控制信道專用物理控制信道DPCCH（3 3）傳輸信道向物理信道的映射）傳輸信道向物理信道的映射 圖圖9-6 9-6 傳輸信道到物理信道的映射傳輸信道到物理信道

24、的映射( , )( , )12,k ik innbb,（4 4）物理信道幀結(jié)構(gòu)）物理信道幀結(jié)構(gòu) 在物理信道上，每個(gè)時(shí)隙傳送一個(gè)數(shù)據(jù)塊。在物理信道上，每個(gè)時(shí)隙傳送一個(gè)數(shù)據(jù)塊。若干個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)幀若干個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)幀( (物理信道的基本結(jié)構(gòu)物理信道的基本結(jié)構(gòu)) )。WCDMAWCDMA系統(tǒng)的幀長(zhǎng)為系統(tǒng)的幀長(zhǎng)為10ms10ms，分為，分為1515個(gè)時(shí)隙。時(shí)隙個(gè)時(shí)隙。時(shí)隙長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為0.667ms0.667ms，含，含2 5602 560個(gè)碼片，對(duì)應(yīng)于一個(gè)功個(gè)碼片，對(duì)應(yīng)于一個(gè)功率控制指令周期。率控制指令周期。上、下行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)如圖上、下行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)如圖9-79-7、9-89-8所所

25、示。示。 ( , )k ind圖圖9-7 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)圖圖9-8 9-8 下行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)下行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu) 下行鏈路可能采用多碼傳輸，此時(shí)，物理層的控下行鏈路可能采用多碼傳輸，此時(shí)，物理層的控制信息僅放在第一個(gè)下行制信息僅放在第一個(gè)下行DPCHDPCH上，其他附加的上，其他附加的DPCHDPCH相應(yīng)的控制信息的傳輸時(shí)間沒才發(fā)送任何信息。即相應(yīng)的控制信息的傳輸時(shí)間沒才發(fā)送任何信息。即采用不連續(xù)發(fā)射（采用不連續(xù)發(fā)射（DTXDTX）, ,如圖如圖9-99-9所示：所示：圖圖9-9 9-9 多碼傳輸時(shí)多碼傳輸時(shí)下行鏈路的時(shí)隙格式下行鏈路的時(shí)隙格式3.

26、 WCDMA3. WCDMA信道編碼與復(fù)用信道編碼與復(fù)用 目的：在目的：在無(wú)線傳輸鏈路上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)無(wú)線傳輸鏈路上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù) 物理層的編碼和復(fù)用處理包括：物理層的編碼和復(fù)用處理包括：差錯(cuò)檢測(cè)和糾正差錯(cuò)檢測(cè)和糾正信道編碼信道編碼速率匹配速率匹配交織交織傳輸信道和物理信道之間的映射傳輸信道和物理信道之間的映射 高層的信息在經(jīng)過編碼和復(fù)用處理后，成為以高層的信息在經(jīng)過編碼和復(fù)用處理后，成為以10ms無(wú)無(wú)線幀為周期、按物理信道分類的成幀信息比特序列。線幀為周期、按物理信道分類的成幀信息比特序列。1)1)編碼和復(fù)用涉及的基本概念編碼和復(fù)用涉及的基本概念相關(guān)概念：相關(guān)概念：傳輸塊（傳

27、輸塊（Transport BlockTransport Block，TBTB）數(shù)據(jù)交換的基數(shù)據(jù)交換的基本單元本單元傳輸塊大?。▊鬏攭K大小（Transport Block SizeTransport Block Size）傳輸塊所傳輸塊所含比特?cái)?shù)含比特?cái)?shù) 傳輸時(shí)間間隔（傳輸時(shí)間間隔（Transmission Time IntervalTransmission Time Interval，TTITTI）傳輸信道的參數(shù)，在集合傳輸信道的參數(shù)，在集合10ms10ms，20ms20ms，40ms40ms，80ms80ms中取值。中取值。 傳輸格式（傳輸格式（Transport FormatTranspo

28、rt Format，TFTF）用于指示在用于指示在傳輸信道上一個(gè)傳輸信道上一個(gè)TTITTI期間內(nèi)的傳輸塊（集）的傳輸期間內(nèi)的傳輸塊（集）的傳輸。傳輸格式組合指示（傳輸格式組合指示（Transport Format combination Transport Format combination IndicatorIndicator，TFCITFCI）在一個(gè)在一個(gè)10ms10ms的無(wú)線幀中表明在的無(wú)線幀中表明在該傳輸格式組合集的這個(gè)特定幀中使用的傳輸格式組。該傳輸格式組合集的這個(gè)特定幀中使用的傳輸格式組。2)2)上行鏈路編碼復(fù)用上行鏈路編碼復(fù)用 在每個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)，數(shù)據(jù)以傳輸塊的形式到達(dá)在每個(gè)

29、傳輸時(shí)間間隔內(nèi)，數(shù)據(jù)以傳輸塊的形式到達(dá)物理層。在上行鏈路，每個(gè)傳輸塊需要進(jìn)行的編碼復(fù)用物理層。在上行鏈路，每個(gè)傳輸塊需要進(jìn)行的編碼復(fù)用操作的具體步驟如圖操作的具體步驟如圖9-109-10所示。所示。 圖圖9-10 9-10 上行鏈路編碼復(fù)用過程上行鏈路編碼復(fù)用過程 具體處理過程如下：具體處理過程如下：（1 1）添加）添加CRCCRC校驗(yàn)比特校驗(yàn)比特 CRC CRC長(zhǎng)為長(zhǎng)為2424、1616、1212、8 8或或0 0比比特，下面為特，下面為CRCCRC的生成多項(xiàng)式：的生成多項(xiàng)式：gCRC24(x) =x24 +x23 +x6 +x5 +x+1（9-1）gCRC16(x) =x16 +x12 +

30、x5 + 1（9-2）gCRC12(x) =x12 +x11 +x3 +x2 +x+1（9-3）gCRC8(x) =x8 +x7 +x4 +x3+x+1（9-4）（2）傳輸塊級(jí)聯(lián)和碼塊分割）傳輸塊級(jí)聯(lián)和碼塊分割信道編碼模塊對(duì)輸入序列長(zhǎng)度有特定的要求，每信道編碼模塊對(duì)輸入序列長(zhǎng)度有特定的要求，每個(gè)傳輸塊加上個(gè)傳輸塊加上CRCCRC比特后，把一個(gè)傳輸時(shí)間間隔（比特后，把一個(gè)傳輸時(shí)間間隔（TTITTI）內(nèi)的傳輸塊串行級(jí)連，當(dāng)級(jí)連后的比特序列長(zhǎng)度）內(nèi)的傳輸塊串行級(jí)連，當(dāng)級(jí)連后的比特序列長(zhǎng)度XiXi大于最大編碼塊長(zhǎng)度大于最大編碼塊長(zhǎng)度Z Z時(shí)，則按要求進(jìn)行分割。經(jīng)過時(shí)，則按要求進(jìn)行分割。經(jīng)過傳輸塊的級(jí)聯(lián)

31、和碼塊分割后，編碼復(fù)用處理的數(shù)據(jù)單傳輸塊的級(jí)聯(lián)和碼塊分割后，編碼復(fù)用處理的數(shù)據(jù)單位就不是傳輸塊而是長(zhǎng)度調(diào)整后的編碼塊，但基本的位就不是傳輸塊而是長(zhǎng)度調(diào)整后的編碼塊，但基本的處理時(shí)間仍是按傳輸時(shí)間間隔進(jìn)行的。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最處理時(shí)間仍是按傳輸時(shí)間間隔進(jìn)行的。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最大編碼塊的長(zhǎng)度為：大編碼塊的長(zhǎng)度為：卷積編碼卷積編碼 ZZ= =504bit504bit；TurboTurbo編碼編碼 ZZ= =5 114bit5 114bit。無(wú)信道編碼無(wú)信道編碼 Z Z無(wú)限制無(wú)限制分割后的碼塊具有相同的大小，記碼塊長(zhǎng)度為分割后的碼塊具有相同的大小，記碼塊長(zhǎng)度為KiKi，CiCi為分割后的總碼塊數(shù)，分割算法如下為

32、分割后的總碼塊數(shù)，分割算法如下: :碼塊數(shù)：碼塊數(shù)：CiCi= =| |XiXi/ /Z Z| |，每個(gè)碼塊中的比特?cái)?shù)，每個(gè)碼塊中的比特?cái)?shù)KiKi：如果如果XiXi4040，且用，且用TurboTurbo編碼則編碼則KiKi= =4040；否則；否則KiKi= =若若XiXi不是不是KiKi的整數(shù)倍，需在原數(shù)據(jù)流前加的整數(shù)倍，需在原數(shù)據(jù)流前加0 0。故填充比。故填充比特?cái)?shù)：特?cái)?shù)：YiYi= = CiKi CiKiXiXi。 /iiX C （3 3）信道編碼）信道編碼 WCDMA WCDMA系統(tǒng)有三種信道編碼方案：卷積編碼、系統(tǒng)有三種信道編碼方案：卷積編碼、TurboTurbo編碼和不編碼。不同

33、傳輸信道使用的信道編碼方案如表編碼和不編碼。不同傳輸信道使用的信道編碼方案如表9-69-6所示。所示。表表9-69-6WCDMAWCDMA系統(tǒng)的信道編碼方案及相應(yīng)的編碼碼率系統(tǒng)的信道編碼方案及相應(yīng)的編碼碼率傳輸信道類型傳輸信道類型編碼方案編碼方案編碼速率編碼速率廣播信道（廣播信道（BCH）卷積碼卷積碼1/2尋呼信道（尋呼信道（PCH）隨機(jī)接入信道（隨機(jī)接入信道（RACH）CPCH、DCH、DSCH、FACHTurbo編碼編碼1/3，1/21/3不進(jìn)行編碼不進(jìn)行編碼WCDMAWCDMA系統(tǒng)中，前、反向鏈路采用的卷積碼的約系統(tǒng)中，前、反向鏈路采用的卷積碼的約束長(zhǎng)度均為束長(zhǎng)度均為9 9。對(duì)于碼率為。

34、對(duì)于碼率為1/21/2的卷積碼，其生成函數(shù)的卷積碼，其生成函數(shù)為為g g0 = (753)80 = (753)8和和g g1 = (561)81 = (561)8。對(duì)應(yīng)的編碼器結(jié)構(gòu)如。對(duì)應(yīng)的編碼器結(jié)構(gòu)如圖圖9-119-11所示。所示。圖圖9-11 9-11 k k = 9 = 9，碼率為，碼率為1/21/2的卷積編碼的卷積編碼器器 對(duì) 于 碼 率 為對(duì) 于 碼 率 為 1 / 31 / 3 的 卷 積 碼 ， 其 生 成 函 數(shù) 為的 卷 積 碼 ， 其 生 成 函 數(shù) 為g g0 = (557)80 = (557)8，g g1 = (663)81 = (663)8和和g g2 = (771)

35、82 = (771)8。相應(yīng)的。相應(yīng)的編碼器結(jié)構(gòu)如圖編碼器結(jié)構(gòu)如圖9-129-12所示所示 圖圖9-12 9-12 k k = 9 = 9，碼率為，碼率為1/31/3的卷積編碼的卷積編碼器器 WCDMAWCDMA系統(tǒng)還采用了并行級(jí)聯(lián)系統(tǒng)還采用了并行級(jí)聯(lián)TurboTurbo碼（碼（PCCCPCCC）。圖）。圖9-139-13所示是一個(gè)所示是一個(gè)PCCCPCCC編碼器。對(duì)于一比特信息，編碼器。對(duì)于一比特信息，PCCCPCCC的輸出由信息比特和兩個(gè)校驗(yàn)比特組成，這樣編碼器的輸出由信息比特和兩個(gè)校驗(yàn)比特組成，這樣編碼器的碼率是的碼率是1/31/3。再經(jīng)打孔。再經(jīng)打孔, ,復(fù)接得到其他的編碼速率。復(fù)接得

36、到其他的編碼速率。 圖圖9-13 PCCC9-13 PCCC結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)假設(shè)編碼前碼塊中的比特?cái)?shù)為假設(shè)編碼前碼塊中的比特?cái)?shù)為KiKi，則編碼后的比特?cái)?shù)，則編碼后的比特?cái)?shù)AiAi如表如表9-79-7所示所示。表表9-79-7信道編碼前后碼塊比特?cái)?shù)的關(guān)系信道編碼前后碼塊比特?cái)?shù)的關(guān)系信道編碼信道編碼編碼速率編碼速率編碼后的比特?cái)?shù)編碼后的比特?cái)?shù)卷積編碼卷積編碼1/2Ai = 2 Ki + 161/3Ai = 3 Ki + 24Turbo編碼編碼1/3Ai = 3 Ki + 12（4 4）無(wú)線幀均衡）無(wú)線幀均衡原理：為了方便數(shù)據(jù)映射到物理信道并進(jìn)行分原理：為了方便數(shù)據(jù)映射到物理信道并進(jìn)行分幀，系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算出

37、的需要分割成的無(wú)線幀的數(shù)目，幀，系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算出的需要分割成的無(wú)線幀的數(shù)目，對(duì)上行鏈路傳輸信道編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)度的均勻化對(duì)上行鏈路傳輸信道編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)度的均勻化 。無(wú)線幀均衡算法為：設(shè)輸入的數(shù)據(jù)比特流為無(wú)線幀均衡算法為：設(shè)輸入的數(shù)據(jù)比特流為c ci i1 1，c ci i2 2，c ci i3 3，其中，其中i i為傳輸信道號(hào)，為傳輸信道號(hào)， 為輸入數(shù)據(jù)比特的數(shù)為輸入數(shù)據(jù)比特的數(shù)目，輸出的比特流為目，輸出的比特流為t ti i1 1，t ti i2 2，t ti i3 3，其中，其中T Ti i 為輸為輸出比特的數(shù)目。輸出的比特流可由下式得到。出比特的數(shù)目。輸出的比特流可由下式得到。 k

38、 k = 1 = 1，2 2，3 3，（9-59-5） = =0|1 0|1 k k = = + +1 1， + +2 2， + +3 3，TiTi， TiTi（9-69-6）式中，式中，TiTi= = Ni Ni，NiNi= + 1= + 1， 為為1 1、2 2、4 4、8 8，即，即一個(gè)傳輸時(shí)間間隔相對(duì)于一個(gè)傳輸時(shí)間間隔相對(duì)于10ms10ms的倍數(shù)，的倍數(shù)，NiNi為無(wú)線幀均衡為無(wú)線幀均衡后每個(gè)分段的比特?cái)?shù)。后每個(gè)分段的比特?cái)?shù)。ikikctiEiEiEiEiEiktiFiFiE（5 5）第一次交織（又稱幀間交織）第一次交織（又稱幀間交織）設(shè)輸入到列交織器的數(shù)據(jù)流為：設(shè)輸入到列交織器的數(shù)據(jù)

39、流為：其中其中 為傳輸信道號(hào)為傳輸信道號(hào)， 為比特?cái)?shù)。為了得到交織后為比特?cái)?shù)。為了得到交織后輸出的數(shù)據(jù)序列，按以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。輸出的數(shù)據(jù)序列，按以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。1)1)根據(jù)根據(jù)TTITTI的長(zhǎng)度，從表的長(zhǎng)度，從表9-89-8中選樣列數(shù)中選樣列數(shù) 。 2) 2) 根據(jù)下式確定行數(shù)根據(jù)下式確定行數(shù) 的值。的值。 （9-79-7）3)3)將輸入數(shù)據(jù)流逐行寫入矩陣將輸入數(shù)據(jù)流逐行寫入矩陣R RI IC CI I，起始比特為，起始比特為第一行、第一列的第一行、第一列的 ，則數(shù)據(jù)寫好后的矩陣為：，則數(shù)據(jù)寫好后的矩陣為： ixiiixxxx,321iixICIRIiICXR/1 , ix根據(jù)表根據(jù)表9-

40、89-8中的交織類型，結(jié)合所選擇的矩陣列數(shù)，中的交織類型，結(jié)合所選擇的矩陣列數(shù)，將距陣將距陣R RI IC CI I執(zhí)行列交換，得到的數(shù)據(jù)比特用執(zhí)行列交換，得到的數(shù)據(jù)比特用 表表示，則列交換之后的矩陣為示，則列交換之后的矩陣為,1,2,3,(1),(2),(3)2,(1)1),(1)2),(1)3),()IIIIIIIIIIIIIiiiiCi Ci Ci CiCiRCiRCiRCiRCxxxxxxxxxxxx 、kiy,1,(1),(21),(1)1),2,(2),(22),(1)2),2,(3),()IIIIIIIIIIIIIiiRiRiCRiiRiRiCRi RiRiRi CRyyyyyy

41、yyyyyx 表表9-89-8第一次交織的交織模式第一次交織的交織模式4)4)從執(zhí)行了列交換后的矩陣從執(zhí)行了列交換后的矩陣RIRI CI CI中逐列讀出數(shù)據(jù)中逐列讀出數(shù)據(jù)序列序列 即為第一次交織即為第一次交織后輸出的數(shù)據(jù)序列。后輸出的數(shù)據(jù)序列。 傳輸時(shí)間間隔傳輸時(shí)間間隔(TTI)/ms列數(shù)（列數(shù)（GI）列間交織模式列間交織模式10102020，14040，2，1，38080，4，2，6，1，5，3，7)( ,3 ,2,1 ,IICRiiiiyyyy（6）無(wú)線幀分段）無(wú)線幀分段如果如果TTITTI大于大于10ms10ms，則輸入的數(shù)據(jù)序列將被分為，則輸入的數(shù)據(jù)序列將被分為 幀幀，其中，其中 =

42、= TTI TTI/10/10，由于無(wú)線幀分段是在無(wú)線幀均衡之，由于無(wú)線幀分段是在無(wú)線幀均衡之后進(jìn)行的，所以可以保證輸入的數(shù)據(jù)序列長(zhǎng)度為后進(jìn)行的，所以可以保證輸入的數(shù)據(jù)序列長(zhǎng)度為 的整的整數(shù)倍。分段后每幀的長(zhǎng)度為數(shù)倍。分段后每幀的長(zhǎng)度為 。設(shè)輸入比特序。設(shè)輸入比特序列為列為 ，其中，其中i i為傳輸信道號(hào)，為傳輸信道號(hào)，XiXi為輸為輸入的總比特?cái)?shù)；輸出的比特序列為入的總比特?cái)?shù)；輸出的比特序列為: :其中其中 = =1 1，2 2， ，為分段后無(wú)線幀的序號(hào)，則，為分段后無(wú)線幀的序號(hào)，則輸入輸出比特的對(duì)應(yīng)關(guān)系為輸入輸出比特的對(duì)應(yīng)關(guān)系為iFiFiFiiiFxY/kiiiixxxx,3 ,2,1 ,

43、yiniFiiiiiYninininiyyyy,3,2,1,(1)1,2,iiiii n knYkiyxkY(9-8)(9-8)（7 7）速率匹配）速率匹配速率匹配是對(duì)一個(gè)傳輸信道的比特進(jìn)行重復(fù)或刪速率匹配是對(duì)一個(gè)傳輸信道的比特進(jìn)行重復(fù)或刪除操作。高層會(huì)給每一個(gè)傳輸信道分配一個(gè)速率匹配除操作。高層會(huì)給每一個(gè)傳輸信道分配一個(gè)速率匹配特性，這一特性是準(zhǔn)靜態(tài)的，在計(jì)算比特重復(fù)或者刪特性，這一特性是準(zhǔn)靜態(tài)的，在計(jì)算比特重復(fù)或者刪除的數(shù)量時(shí)使用。除的數(shù)量時(shí)使用。 （8 8）傳輸信道復(fù)用）傳輸信道復(fù)用每隔每隔10ms10ms，各傳輸信道的無(wú)線幀就被輸入到傳輸，各傳輸信道的無(wú)線幀就被輸入到傳輸信道復(fù)用模塊。

44、該模塊將無(wú)線幀數(shù)據(jù)依次串行級(jí)聯(lián)，信道復(fù)用模塊。該模塊將無(wú)線幀數(shù)據(jù)依次串行級(jí)聯(lián)，形 成 一 個(gè) 編 碼 組 合 傳 輸 信 道形 成 一 個(gè) 編 碼 組 合 傳 輸 信 道 C C T r C HC C T r C H （ C o d e d C o d e d Composite Transport ChannelComposite Transport Channel，）。，）。設(shè)傳輸信道復(fù)用模塊的輸入比特流為設(shè)傳輸信道復(fù)用模塊的輸入比特流為 其其中中 為傳輸信道號(hào)，為傳輸信道號(hào)， 為傳輸信道為傳輸信道 的無(wú)線幀中包含的的無(wú)線幀中包含的比特?cái)?shù)；同時(shí)設(shè)比特?cái)?shù)；同時(shí)設(shè)I I為傳輸信道數(shù)量，傳輸信道

45、復(fù)用模為傳輸信道數(shù)量，傳輸信道復(fù)用模塊輸出的比特流用塊輸出的比特流用 表示，下標(biāo)表示，下標(biāo)S S表示輸表示輸入到傳輸信道復(fù)用模塊的總比特?cái)?shù)，即入到傳輸信道復(fù)用模塊的總比特?cái)?shù)，即iiSVViiiiiffff,3 ,2,1 ,iViisssss,321 傳輸信道復(fù)用模塊的輸入輸出序列的關(guān)系為傳輸信道復(fù)用模塊的輸入輸出序列的關(guān)系為 ：Vikfskk, 2 , 1, 121,(v )1112,1,2,kksfkVVVV123,(v v )1212123,1 ,2, ,kksfk V VV VV V V 121 11,(vvv)121121,1,2,kkIIsfkVVVVVV121,IIVVVV（9 9

46、）物理信道分割）物理信道分割當(dāng)一個(gè)物理信道不足以承載上層的數(shù)據(jù)時(shí)，需要把當(dāng)一個(gè)物理信道不足以承載上層的數(shù)據(jù)時(shí)，需要把編碼組合傳輸信道（編碼組合傳輸信道（CCTrCHCCTrCH）上的數(shù)據(jù)平均分割為）上的數(shù)據(jù)平均分割為p p個(gè)個(gè)物理信道，每個(gè)無(wú)線幀中每一個(gè)物理信道的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)物理信道，每個(gè)無(wú)線幀中每一個(gè)物理信道的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)UU= = Y Y/ /p p，其中，其中Y Y為該為該CCTrCHCCTrCH上的數(shù)據(jù)流比特?cái)?shù)。上的數(shù)據(jù)流比特?cái)?shù)。（1010）第二次交織）第二次交織 （屬于幀內(nèi)交織）（屬于幀內(nèi)交織）設(shè) 輸 入 到 第 二 步 交 織 器 的 數(shù) 據(jù) 流 為 ：設(shè) 輸 入 到 第 二 步 交

47、織 器 的 數(shù) 據(jù) 流 為 ： ，其中，其中p p為物理信道數(shù)，為物理信道數(shù)，U U為每個(gè)無(wú)線幀內(nèi)物理信道的比為每個(gè)無(wú)線幀內(nèi)物理信道的比特?cái)?shù)，則第二次交織步驟如下：特?cái)?shù)，則第二次交織步驟如下：pUpppuuuu,3211)1)設(shè)置列數(shù)設(shè)置列數(shù)C C2 2 = 30 = 30，列編號(hào)從左至右依次為，列編號(hào)從左至右依次為0 0，1 1，2 2，C C2 21 1； 2) 2) 通過找出滿足不等式通過找出滿足不等式U UC C2 2R R2 2的最小整數(shù)的最小整數(shù)R R2 2，即，即可得到行數(shù)可得到行數(shù)R R2 2；3)3)將輸入到第二交織器的比特流按行寫入將輸入到第二交織器的比特流按行寫入R R2

48、 2C C2 2矩陣。矩陣。22221233031323360,(1) 30 1),(1) 30 2),(1) 30 3),(30)pppppppppRpRpRpRuuuuuuuuuuuu 4)4)按表按表9-89-8所示的交織類型執(zhí)行矩陣的列交換。設(shè)所示的交織類型執(zhí)行矩陣的列交換。設(shè)交換后的數(shù)據(jù)比特用交換后的數(shù)據(jù)比特用 表示，則交換后得到的矩陣表示，則交換后得到的矩陣為為: :kpy,2222222221,(1),(21),(291)1,(2),(22),(292)1,(2),(3),(30)ppppppppppRRRpRRRpRRRyyyyyyyyyyyy5)5)將執(zhí)行列交換后的矩陣將執(zhí)行

49、列交換后的矩陣R R2 2 C C2 2中的數(shù)據(jù)逐列中的數(shù)據(jù)逐列讀出，并將輸入數(shù)據(jù)流中不存在的數(shù)據(jù)比特去掉，則讀出，并將輸入數(shù)據(jù)流中不存在的數(shù)據(jù)比特去掉，則可得到該交織器輸出的數(shù)據(jù)流?？傻玫皆摻豢椘鬏敵龅臄?shù)據(jù)流。（1111）物理信道映射）物理信道映射壓縮模式壓縮模式 ：指在特定的情況下，一幀中有連續(xù)幾個(gè)：指在特定的情況下，一幀中有連續(xù)幾個(gè)時(shí)隙不發(fā)送數(shù)據(jù)的物理層傳輸模式。時(shí)隙不發(fā)送數(shù)據(jù)的物理層傳輸模式。參數(shù)參數(shù)TGLTGL：傳輸間隔長(zhǎng)度：傳輸間隔長(zhǎng)度( (壓縮模式下不傳輸數(shù)據(jù)的壓縮模式下不傳輸數(shù)據(jù)的連續(xù)時(shí)隙的個(gè)數(shù)連續(xù)時(shí)隙的個(gè)數(shù) ) )參數(shù)參數(shù) 分別為不傳輸數(shù)據(jù)的連續(xù)時(shí)隙的分別為不傳輸數(shù)據(jù)的連續(xù)時(shí)

50、隙的起始時(shí)隙號(hào)和終止時(shí)隙號(hào)起始時(shí)隙號(hào)和終止時(shí)隙號(hào) 。設(shè)輸入到物理信道映射模。設(shè)輸入到物理信道映射模塊的比特流為：塊的比特流為： ，其中，其中p p為物理信為物理信道數(shù)，道數(shù)，U U為某個(gè)物理信道的一個(gè)無(wú)線幀中的比特?cái)?shù)，為某個(gè)物理信道的一個(gè)無(wú)線幀中的比特?cái)?shù)， 則所有的比特則所有的比特 被依次映射到各物理信道幀的數(shù)據(jù)域被依次映射到各物理信道幀的數(shù)據(jù)域上上:,lastfirstNNpUpppvvvv,321pkv若若 + +TGLTGL1515，則時(shí)隙，則時(shí)隙 到到 為傳輸間為傳輸間隔，即時(shí)隙隔，即時(shí)隙 到到 時(shí)隙無(wú)數(shù)據(jù)比特傳輸。時(shí)隙無(wú)數(shù)據(jù)比特傳輸。若若 + +TGLTGL1515，則時(shí)隙，則時(shí)隙

51、到到 為傳輸間為傳輸間隔，即時(shí)隙隔，即時(shí)隙 到到 時(shí)隙無(wú)數(shù)據(jù)比特傳輸。時(shí)隙無(wú)數(shù)據(jù)比特傳輸。在第一幀中，傳輸間隔為：在第一幀中，傳輸間隔為： ， + 1+ 1， + 2 + 2，1313，1414；在第二幀中，傳輸間隔為：在第二幀中，傳輸間隔為：0 0，1 1，2 2， 。NfirstNfirstNfirstNfirstNfirstNfirstNfirstNfirstNfirstlastNlastNlastNlastNlastN3 3）業(yè)務(wù)復(fù)用過程示例）業(yè)務(wù)復(fù)用過程示例上行鏈路上行鏈路8kbit/s8kbit/s語(yǔ)音業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)和64kbit/s64kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同時(shí)存在（有隨

52、路信令，語(yǔ)音時(shí)存在（有隨路信令，語(yǔ)音/64kbit/s/64kbit/s數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)/DCCH/DCCH的的TTITTI分別為分別為10ms/20ms/40ms10ms/20ms/40ms）。編碼參數(shù)如表）。編碼參數(shù)如表9-99-9所示，編所示，編碼過程如圖碼過程如圖9-149-14所示。所示。表表9-99-98kbits/s8kbits/s語(yǔ)音業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)和64kbit/s64kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)復(fù)用時(shí)的編碼參數(shù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)復(fù)用時(shí)的編碼參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)值參數(shù)值信息比特速率信息比特速率8kbit/s 64kbit/s8kbit/s 64kbit/s專用物理數(shù)據(jù)信道比特速率專用物理數(shù)據(jù)信道比特速率24

53、0kbit/s240kbit/s專用物理控制信道比特速率專用物理控制信道比特速率15kbit/s15kbit/s每時(shí)隙各域比特?cái)?shù)：每時(shí)隙各域比特?cái)?shù)：Pilot/TFCI/TPCPilot/TFCI/TPC6bit/2bit/2bit6bit/2bit/2bit碼重復(fù)率：碼重復(fù)率：DTCH1/DTCH2DTCH1/DTCH26.4%/6.1%6.4%/6.1%傳輸塊大?。簜鬏攭K大?。篋TCH1/DTCH2/DCCHDTCH1/DTCH2/DCCH80/1 280/9680/1 280/96傳輸塊集合大?。簜鬏攭K集合大?。篋TCH1/DTCH2/DCCHDTCH1/DTCH2/DCCH80/1 2

54、80/9680/1 280/96傳輸時(shí)間間隔：傳輸時(shí)間間隔：DTCH1/DTCH2DTCH1/DTCH210ms/20ms10ms/20ms卷積碼碼率卷積碼碼率/Turbo/Turbo碼碼率碼碼率1/31/3和和1/31/3靜態(tài)速率匹配參數(shù)：靜態(tài)速率匹配參數(shù)：DTCH1/DTCH2DTCH1/DTCH21.0/1.0/1.01.0/1.0/1.0CRCCRC校驗(yàn)碼長(zhǎng)度：校驗(yàn)碼長(zhǎng)度：DTCH1/DTCH2DTCH1/DTCH216/1616/16無(wú)線幀中傳輸信道的位置無(wú)線幀中傳輸信道的位置固定固定圖圖9-14 9-14 上行鏈路上行鏈路8kbit/s8kbit/s語(yǔ)音業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)和64kbit

55、/s64kbit/s數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同時(shí)存在時(shí)的編碼過程數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同時(shí)存在時(shí)的編碼過程4 4）下行鏈路編碼復(fù)用）下行鏈路編碼復(fù)用下行鏈路編碼復(fù)用的步下行鏈路編碼復(fù)用的步驟和上行鏈路相似，具體驟和上行鏈路相似，具體過程如圖過程如圖9-159-15所示。所示。圖圖9-15 9-15 下行鏈路編碼復(fù)用過程下行鏈路編碼復(fù)用過程對(duì)比圖對(duì)比圖9-109-10和圖和圖9-159-15可見，下行鏈路的編碼復(fù)用過程與可見，下行鏈路的編碼復(fù)用過程與上行鏈路上行鏈路編碼復(fù)用過程大致相同。主要有兩處區(qū)別：編碼復(fù)用過程大致相同。主要有兩處區(qū)別： 速率匹配不是在無(wú)線幀分段之后，而是在信道編碼速率匹配不是在無(wú)線幀分段之后，而是在信道

56、編碼之后；之后； 在編碼組合傳輸信道成型之前增加了一次在編碼組合傳輸信道成型之前增加了一次DTXDTX指示插指示插入的操作，在編碼組合傳輸信道成型之后又進(jìn)行了第二入的操作，在編碼組合傳輸信道成型之后又進(jìn)行了第二DTXDTX指示插入的操作。指示插入的操作。下行鏈路通過改變插入下行鏈路通過改變插入DTXDTX（不連續(xù)發(fā)送）的數(shù)量來(lái)（不連續(xù)發(fā)送）的數(shù)量來(lái)填滿所要傳的數(shù)據(jù)幀。實(shí)際的信道發(fā)送速率是固定的，填滿所要傳的數(shù)據(jù)幀。實(shí)際的信道發(fā)送速率是固定的，只不過在多余的位置填上了只不過在多余的位置填上了DTXDTX指示信息比特。指示信息比特。DTXDTX指示指示信息比特并不在空中傳輸，它們僅僅向發(fā)送端指示應(yīng)

57、該信息比特并不在空中傳輸，它們僅僅向發(fā)送端指示應(yīng)該在哪些比特位置關(guān)閉信號(hào)的發(fā)送。在哪些比特位置關(guān)閉信號(hào)的發(fā)送。 1 1）擴(kuò)頻與調(diào)制過程）擴(kuò)頻與調(diào)制過程l擴(kuò)頻擴(kuò)頻 分兩步：第一步信道化操作；第二步數(shù)據(jù)加擾分兩步：第一步信道化操作；第二步數(shù)據(jù)加擾圖圖 9-16 9-16 物理信道的擴(kuò)頻物理信道的擴(kuò)頻 WCDMA WCDMA系統(tǒng)采用的是系統(tǒng)采用的是OVSFOVSF碼，其中擾碼為碼，其中擾碼為GoldGold碼。碼。l調(diào)制調(diào)制 WCDMA WCDMA系統(tǒng)下行鏈路采用系統(tǒng)下行鏈路采用的是的是QPSKQPSK，而上行鏈路則采，而上行鏈路則采用了混合移相鍵控調(diào)制用了混合移相鍵控調(diào)制（HPSKHPSK）。）。

58、根據(jù)下式求得復(fù)數(shù)長(zhǎng)擾碼為根據(jù)下式求得復(fù)數(shù)長(zhǎng)擾碼為 2 2）WCDMAWCDMA系統(tǒng)使用的擾碼系統(tǒng)使用的擾碼l上行鏈路擾碼上行鏈路擾碼 上行鏈路的擾碼序列共有上行鏈路的擾碼序列共有224個(gè)長(zhǎng)擾碼和個(gè)長(zhǎng)擾碼和224個(gè)短個(gè)短擾碼，均由高層分配擾碼，均由高層分配。長(zhǎng)擾碼序列長(zhǎng)擾碼序列設(shè)序列設(shè)序列x、序列、序列y均為均為m序列，它們的生成多項(xiàng)式分別為序列，它們的生成多項(xiàng)式分別為1)(325xxgxx1)(2325ygxxxxx 2/21,2,1cijiiccnlonginilongnlong221025,，i 上行長(zhǎng)擾碼序列發(fā)生器結(jié)構(gòu)如圖上行長(zhǎng)擾碼序列發(fā)生器結(jié)構(gòu)如圖9-179-17所示。所示。圖圖 9-

59、17 9-17 上行長(zhǎng)擾碼序列發(fā)生器結(jié)構(gòu)上行長(zhǎng)擾碼序列發(fā)生器結(jié)構(gòu)短擾碼序列短擾碼序列 短擾碼序列也是復(fù)數(shù)序列，實(shí)現(xiàn)原理與長(zhǎng)擾碼類短擾碼序列也是復(fù)數(shù)序列，實(shí)現(xiàn)原理與長(zhǎng)擾碼類似，只是細(xì)節(jié)有所不同。似，只是細(xì)節(jié)有所不同。根據(jù)下式求得復(fù)數(shù)短擾碼為根據(jù)下式求得復(fù)數(shù)短擾碼為 2/21, 2,short,short,short1cijiiccninin25410,i短擾碼發(fā)生器的結(jié)構(gòu)如圖短擾碼發(fā)生器的結(jié)構(gòu)如圖9-189-18所示。所示。圖圖 9-18 上行鏈路短撫碼發(fā)生器的結(jié)構(gòu)上行鏈路短撫碼發(fā)生器的結(jié)構(gòu)其中，四進(jìn)制序列其中，四進(jìn)制序列a(i)a(i)的生成多項(xiàng)式為的生成多項(xiàng)式為1)(23g2358axxxx

60、xx二進(jìn)制序列二進(jìn)制序列b(i)b(i)的生成多項(xiàng)為的生成多項(xiàng)為二進(jìn)制序列二進(jìn)制序列d(i)d(i)的生成多項(xiàng)式為的生成多項(xiàng)式為由四進(jìn)制序列由四進(jìn)制序列Zn(i)Zn(i)到兩個(gè)二進(jìn)制序列的映射如表到兩個(gè)二進(jìn)制序列的映射如表9-109-101)(578bgxxxxx1)(4578dgxxxxx 0 +1 +1 1 -1 +1 2 -1 -1 3 +1 -1 inz c, 1 ,inshort c, 2,inshortl 下行鏈路擾碼序列下行鏈路擾碼序列 下行鏈路共有下行鏈路共有2182181 1個(gè)擾碼，它們的序號(hào)為：個(gè)擾碼，它們的序號(hào)為：0 0，1 1，2 2，262 142262 142。通