TD-SCDMA系统概述.ppt

td-scdma系统概述,大唐移动通信设备有限公司 客服中心，培训中心,dtm px 016.004-v3.0.0,2,大唐移动 版权所有,课程目标,了解td-scdma的基本原理 了解td-scdma的物理层技术 了解td-scdma的技术优势 参考书目： td-scdma第三代移动通信技术与标准，李世鹤著，人民邮电出版社 td-scdma第三代移动通信系统、信令及 实现 ，李小文等著，人民邮电出版社 td-scdma移动通信系统，彭木根等著，机械工业出版社,3,大唐移动 版权所有,td-scdma系统概述,1 时分双工与扩频,2 td-scdma网络结构,3 td-scdma物理层,4 td-scdma关键技术,5 td-scdma应用优势,4,大唐移动 版权所有,td-scdma：tdd的双工工作方式 系统无须对称上下行频段 灵活调整上下行时隙转换点 便于提供非对称业务,td-scdma系统概述 1 时分双工与扩频,td-scdma 智能天线（smart antenna） 同步cdma（synchronous cdma） 软件无线电（software radio）,5,大唐移动 版权所有,td-scdma 扩频调制 码分多址,td-scdma系统概述 1 时分双工与扩频,6,大唐移动 版权所有,td-scdma系统概述 1 时分双工与扩频,用户通过被分配的频率、时隙和码字来区分,7,大唐移动 版权所有,是集cdma、tdma、fdma、sdma优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术。 它采用了智能天线、联合检测、上行同步、接力切换、动态信道分配、低码片速率、自适应功率调整等技术。,td-scdma系统概述 1 时分双工与扩频,time division duplex synchronous code division multiplex access,8,大唐移动 版权所有,练习,tdd和tdma的区别是什么？ td-scdma的用户是通过哪些因素在空中区分的？,9,大唐移动 版权所有,td-scdma系统概述,1 时分双工与扩频,2 td-scdma网络结构,3 td-scdma物理层,4 td-scdma关键技术,5 td-scdma应用优势,10,大唐移动 版权所有,2.1网络结构简介 2.2 iu接口简介 2.3 iub接口简介 2.4 uu接口简介,td-scdma系统概述 2 td-scdma网络结构,11,大唐移动 版权所有,2 td-scdma网络结构 2.1 网络结构简介,cn,rnc,rnc,node b,node b,node b,node b,iu,iu,iub,iub,iub,iub,iur,ue,uu,uu,rns,rns,12,大唐移动 版权所有,2 td-scdma网络结构 2.1 网络结构简介,utran通用协议模型,13,大唐移动 版权所有,2.1网络结构简介 2.2 iu接口简介 2.3 iub接口简介 2.4 uu接口简介,td-scdma系统概述 2 td-scdma网络结构,14,大唐移动 版权所有,cn,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,rnc,node b,node b,iu-cs,iub,iub,rns,cs domain,ps domain,bc domain,iu-ps,iu-bc,iu接口逻辑结构分为三种: 1、与cn的cs域连接的iu-cs接口； 2、与cn的ps域连接的iu-ps接口； 3、与cn的bc域连接的iu-bc接口；,15,大唐移动 版权所有,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,mtp-3b,sscf-nni,sscop,aal5,atm,physical layer,q.2150.1,mtp3b,sscf-nni,sscop,aal5,q.2630.2,control panel,user panel,radio network layer,transport network layer,transport network layer control layer,transport network layer user layer,aal2,iu up,ranap,sccp,transport network layer user layer,16,大唐移动 版权所有,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,mtp-3b,sscf-nni,sscop,aal5,atm,physical layer,control panel,user panel,radio network layer,transport network layer,transport network layer control layer,transport network layer user layer,aal5,iu up,ranap,sccp,transport network layer user layer,gtp-u,udp,ip,17,大唐移动 版权所有,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,ip,aal5,atm,physical layer,sabp panel,radio network layer,transport network layer,sabp,transport network layer user layer,tcp,18,大唐移动 版权所有,iu接口功能-ranap,rab 管理功能 (overall rab management) iu复位与释放(iu reset / release) 寻呼(paging) 层三消息直传,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,ranap主要实现在rnc和cn之间通过对高层协议的封装和承载为上层业务提供信令传输功能； 无线网络层控制面协议与底层承载无关；,rab是建立在ue和cn之间的，是接入层向非接入层提供的，用于在ue和cn之间传递用户数据；,19,大唐移动 版权所有,iu接口功能-alcap 接入链路控制应用部分：主要对无线网络层的命令，如建立、保持和释放数据承载作出反应，实现对用户面aal2连接的动态建立、维护、释放和控制等功能。,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,alcap协议包含两部分： q.2630.2 (aal2 connection signaling)动态地在iu接口上建立和释放aal2连接、分配和取消aal2资源。 q.2150.1 (aal2 stc)是基于宽带mtp的aal2信令传送转换器，stc的作用：透传、业务可用性报告、拥塞报告，根据上层有关参数的信息完成链路选择功能。,20,大唐移动 版权所有,iu接口功能-iu链路管理 iu信令链路管理 atm虚拟连接管理 aal2连接建立和释放功能 aal5管理功能 gtp-u隧道管理 缓冲区的管理,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,21,大唐移动 版权所有,iu接口功能-用户平面管理 iuup帧协议模式选择 iuup帧协议初始化,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,iuup协议的主要用途是在iu接口传递rab相关的数据。 iuup协议包括两种模式：透明模式和支持模式。 透明模式用于实时性不高的业务，支持模式用于实时业务。,22,大唐移动 版权所有,iu接口功能-移动性管理 位置信息更新 切换和重定位功能 触发寻呼,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,23,大唐移动 版权所有,iu接口功能-数据保密 无线接口加密 密钥管理 用户识别保密 iu接口功能-数据完整性 完整性检查 完整性钥管理,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,24,大唐移动 版权所有,iu接口功能-业务和网络接入功能 cn信令数据传递 到cn的未确认数据的数据量报告 ue相关事件和活动的跟踪 位置报告,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,iu接口功能-协调功能 cn域间的寻呼协调,25,大唐移动 版权所有,iu接口相关协议,3gpp 25.410、25.411、25.412、25.413、25.414、25.415 atm相关协议 q2150.1、 q2630.2 七号信令相关协议 sccp、mtp3b、sscop等,2 td-scdma网络结构 2.2 iu接口简介,26,大唐移动 版权所有,2.1网络结构简介 2.2 iu接口简介 2.3 iub接口简介 2.4 uu接口简介,td-scdma系统概述 2 td-scdma网络结构,27,大唐移动 版权所有,2 td-scdma网络结构 2.3 iub接口简介,sscop,aal5,atm,physical layer,q.2150.2,sscf-uni,sscop,aal5,q.2630.2,control panel,user panel,radio network layer,transport network layer,transport network layer control layer,transport network layer user layer,aal2,fp,nbap,transport network layer user layer,sscf-uni,28,大唐移动 版权所有,iub接口功能,iub 传输资源的管理 node b的逻辑om 实现特定om传输 系统信息管理 公共信道/专用信道/共享信道的业务管理 定时和同步管理,2 td-scdma网络结构 2.3 iub接口简介,nbap协议的主要功能包括node b逻辑操作维护功能以及专用nbap功能。 node b逻辑操作维护功能主要包括小区、公共信道的建立、重配置和释放，以及小区和node b相关的一些测量控制，还有一些故障管理功能，如资源的闭塞、解闭塞、复位等。 专用nbap功能主要包括无线链路的增加、删除和重配置；无线链路相关测量的初始化和报告、无线链路故障管理等功能。,29,大唐移动 版权所有,iub接口相关协议,3gpp 25.430、 25.431、 25.432、 25.433、 25.434、 25.435 atm q2630.2、 q2150.2 其他 sscop等,2 td-scdma网络结构 2.3 iub接口简介,30,大唐移动 版权所有,2.1网络结构简介 2.2 iu接口简介 2.3 iub接口简介 2.4 uu接口简介,td-scdma系统概述 2 td-scdma网络结构,31,大唐移动 版权所有,2 td-scdma网络结构 2.4 uu接口简介,rrc,mac,physical layer,rlc,rlc,rlc,rlc,rlc,rlc,rlc,rlc,pdcp,pdcp,bmc,control,control,control,control,nas,as,radio bearer,control panel signaling,user panel information,layer 2,layer 3,layer 1,logical channel,transport channel,32,大唐移动 版权所有,uu接口功能,空闲模式下： plmn网络的选择和重选； 小区选择和重选； 位置登记； 监视寻呼信息；,2 td-scdma网络结构 2.4 uu接口简介,33,大唐移动 版权所有,连接状态和转移状态下 无线资源分配 rrc连接移动性管理 rrc连接管理 无线承载控制 ue测量 系统信息的读取和更新 移动性管理 连接管理,uu接口功能,2 td-scdma网络结构 2.4 uu接口简介,34,大唐移动 版权所有,逻辑信道：mac子层向rlc子层提供的服务，它描述的是传送什么类型的信息； 传输信道：物理层向高层提供的服务，它描述的是如何在空中接口上传送信息； 物理信道：承载传输信道的信息；,2 td-scdma网络结构 2.4 uu接口简介-信道类型,35,大唐移动 版权所有,广播控制bcch,寻呼控制pcch,公共控制ccch,专用控制dcch,共享信道控制shcch,控制信道cch,专用业务dtch,公共业务ctch,业务信道tch,2 td-scdma网络结构 2.4 uu接口简介-逻辑信道,36,大唐移动 版权所有,uu接口相关协议,3gpp 25.1、25.2、25.3 25.331：radio access networks radio resource control (rrc) protocol specifications,2 td-scdma网络结构 2.4 uu接口简介,37,大唐移动 版权所有,td-scdma系统概述,1 时分双工与扩频,2 td-scdma网络结构,3 td-scdma物理层,4 td-scdma关键技术,5 td-scdma应用优势,38,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层,3.1 传输信道与层间参数,3.2 物理层帧/时隙结构,3.3 信道编码与复用,3.4 扩频与调制,3.5 物理层过程,39,大唐移动 版权所有,无线接口协议结构,l3和rlc按其功能分为控制平面（c平面）和用户平面（u平面）； 圆圈来标注层或子层之间的业务接入点sap； 低层通过sap向高层提供服务，这些服务是通过原语来实现的，对于控制sap，可以跨过不同的层或子层来向高层提供服务。 物理层向mac层提供不同的传输信道，信息在无线接口上的传输方式决定了传输信道的特性。 mac层向l2的rlc子层提供不同的逻辑信道，传输信息的类型决定了逻辑信道的特性。 物理信道在物理层定义，tdd模式下一个物理信道由码、时隙和频率共同决定。 物理层由rrc控制。,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,40,大唐移动 版权所有,传输信道分类 dch：dedicated channel rach：random access channel fach：forward access channel bch：broadcast channel pch：paging channel dsch：downlink shared channel usch：uplink shared channel,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,41,大唐移动 版权所有,rach：随机接入信道 上行公共传输信道 用途： 上行同步的建立 传输一些数据量有限的用户数据 映射竞争信道，不存在物理层复用 单一传输格式，不需要tfci,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,42,大唐移动 版权所有,fach：前向接入信道 下行公共传输信道 作用： 响应rach 传送一些短的用户数据 可以与pch复用,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,43,大唐移动 版权所有,bch：广播信道 下行公共传输信道 用途：承载系统广播信息 传输块固定246bit 不存在物理层复用,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,44,大唐移动 版权所有,pch：寻呼信道 下行公共传输信道 作用：携带用户的寻呼信息 可以与fach复用为cctrch,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,45,大唐移动 版权所有,dsch/usch：下行/上行共享信道 公共传输信道 dsch： 用于为一个或多个用户传送数据 总与dch或fach共存 可以复用成cctrch usch： 可由多个用户分时共享，也可独立存在 一般与dch或rach共存 可以复用成cctrch,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,46,大唐移动 版权所有,dch：专用信道 专用传输信道 携带归用户专有的实时和非实时数据 配置后，由用户独占使用 可复用成cctrch,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,47,大唐移动 版权所有,传输信道与物理信道的映射,pch和fach可以在物理层编码组合生成cctrch； bch不能进行自身组合； rach不能进行自身组合； 其他的传输信道数据只能进行自身组合；,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,48,大唐移动 版权所有,物理层处于无线接口协议模型最底层，它提供物理介质中比特流传输所需要的所有功能; 物理层通过mac子层的传输信道实现向上层提供数据传输服务； 物理层的主要功能包括：信道编解码、扩频调制和解扩解调、闭环功率控制等。,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,49,大唐移动 版权所有,物理层向上层提供的服务主要通过层间抽象服务原语（primitive）实现； phy原语功能：（1）在无线接口传送“传输块”；（2）向mac层提供物理层状态； cphy原语功能：控制物理层的配置,rrc,mac,physical layer,cphy,phy,l3,l2,l1,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,物理层与高层接口,50,大唐移动 版权所有,控制信道,原语仅用于设备内部不同实体之间的通信，它所使用的接口（信道）是内部的；而消息(层3的message)用于不同设备之间的消息传递，使用的接口（信道）是外部的，规范化的。 控制信道位于rrc子层和物理层之间，信道上主要传递控制类和状态类的信息；,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,51,大唐移动 版权所有,传输信道,传输信道位于mac子层和物理层之间，使用phy原语来提供层间数据传输服务。mac子层与物理层之间可以并行存在多条传输信道。 通过传输信道交换的内容多涉及对等层实体之间的通信，在3gpp规范中，对传输信道进行了详细的定义；,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,52,大唐移动 版权所有,传输块（tb，transport block）：供物理层处理的mac子层和物理层之间数据交换的基本单元；物理层为每一个tb加上crc校验信息； 传输块集（tbs，transport block set）：在相同时间段使用同一传输信道交换的数据块集合；也就是一条数据请求/指示原语内承载的数据块集合； 传输块大小（transport block size）:一个传输块的bit数。3gpp规定，一个给定的tbs中，所有的传输块大小是固定且相同的； 传输块集大小（transport block set size）:一个tbs包含的bit数； 传输时间间隔（tti，transport time interval）:tbs相互到达的时间，等于物理层通过uu接口发送该tbs的周期；如果mac层与物理层之间存在多条并行传输信道，则每一传输信道可以有独立的tti，tti只能是最小交织周期（10ms）的整数倍；,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,53,大唐移动 版权所有,tb:1280bit,tb:640bit,tb:960bit,40ms,40ms,tb:640bit,tb:640bit,tb:960bit,tb:960bit,tb:320bit,tb:320bit,tb:640bit,tb:640bit,tb:640bit,tb:640bit,tb:640bit,tb:640bit,tb:640bit,tb:640bit,tb:640bit,tb:640bit,tb:640bit,20ms,40ms,40ms,40ms,40ms,20ms,20ms,20ms,20ms,20ms,transport channel 1,transport channel 2,transport channel 3,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,54,大唐移动 版权所有,传输格式（tf，transport format） 一个给定的tti内，物理层和mac之间通过一条传输信道交换的一个tbs。tf由动态部分和半静态部分组成： 动态部分(dynamic part)：tb大小和tbs大小。动态是指这部分内容可以在不同的tti发生变化； 半静态部分(semi-static part)：tti、信道编码方案、编码速率、静态速率匹配参数rm、crc的bit数等； transport channel 3的第一个tti的tf可以写作： 动态部分：640bit, 1280bit 半静态部分：20ms, 1/3卷积编码, rm=1, crc=16bit,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,55,大唐移动 版权所有,传输格式集（tfs：transport format set） 与一个传输信道相关的传输格式。它定义了一条传输信道上允许的tf的集合。在这个集合中，动态部分可以随tti而变。 transport channel 2的一个tfs可以表述为： 动态部分：640bit, 1280bit、960bit, 1920bit、320bit, 640bit 半静态部分：40ms, 1/3卷积编码, rm=1, crc=16bit,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,56,大唐移动 版权所有,传输格式组合（tfc：transport format combination） 为了提高传输效率，物理层将把一条或多条传输信道上接收到的数据组合起来构成一条或多条编码组合传输信道（cctrch：coded composite transport channel）； 在每一传输信道上，都存在一个tfs，但在每一给定时间点，mac仅将各传输信道上的一个特定子集提交到物理层，由物理层将其组合后形成cctrch再映射到物理信道。也就是，mac子层控制数据的流量。 某一个时刻的传输格式组合可以表示为： dch1：1280bit,1280bit，40ms, 1/3卷积编码, rm=2, crc=16bit； dch2：640bit, 1280bit，40ms, turbo编码, rm=3, crc=16bit； dch3：460bit, 920bit，20ms, 1/3卷积编码, rm=2, crc=16bit； 传输格式组合集（tfcs：transport format combination set） 一条cctrch上所有传输格式组合的集合。l3负责配置tfcs，由mac负责在tfcs中动态地选择一个当前使用的tfc。而半静态部分，和闭环功率控制的目标值，共同确定了业务的属性：质量(如ber)和传输延迟。,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,57,大唐移动 版权所有,传输格式指示（tfi，transport format indicator） tfi是mac与物理层交换数据时的一个参数，用以指示tfcs中的一个特定tf。 传输格式组合指示（tfci：transport format combination indicator） tfci描述了当前的传输格式组合。一个特定的tfci值与一种特定的tfc有着一一对应的关系。 mac在每个tti与物理层通信时，用tfi指示传输信道的tbs。物理层根据所有的从并行信道上收到的tfi值来生成物理层的控制指令tfci。 tfci用于通知接收方当前激活的tfc，接收方的物理层可以据此确定如何对接收到的数据进行解码、去复用以及用什么样的tf将收到的tbs送到mac子层； 可供选择的tfci值由双方的rrc层在配置物理信道时定义。,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,58,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,59,大唐移动 版权所有,40ms,transport channel 1,tbs,tf(tfi),tfs,tfc (tfci),tfcs,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,60,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层 3.1 传输信道与层间参数,61,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层,3.1 传输信道与层间参数,3.2 物理层帧/时隙结构,3.3 信道编码与复用,3.4 扩频与调制,3.5 物理层过程,62,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层 3.2 物理层帧结构,63,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层 3.2 物理层帧结构,64,大唐移动 版权所有,子帧结构,ts0,ts5,ts6,ts1,ts2,ts3,ts4,sub frame 5ms (6400chip),dwpts (96chips),gp (96chinps),uppts (160chips),switching point,switching point,(864chips),3 td-scdma物理层 3.2 物理层帧结构,65,大唐移动 版权所有,dwpts 用于下行同步和小区初搜； 32组不同的sync_dl码，每个小区用1个sync_dl码，由网络规划确定； 对sync_dl码（dwpch）不进行扩频、加扰操作； dwpch需全小区覆盖，不进行波束赋形； dwpch以恒定功率发射，不进行功率控制； dwpch的发射功率由网络规划确定，由高层（rrc层）指示,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（1）,66,大唐移动 版权所有,gp 96 chips保护时隙，时长75us 用于下行到上行转换的保护 在小区搜索时，确保dwpts可靠接收，防止干扰ul工作 在随机接入时，确保uppts可以提前发射，防止干扰dl工作,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（2）,67,大唐移动 版权所有,uppts 用于建立上行初始同步和随机接入； 整个系统共有256个不同的sync_ul码，分成32个码组，对应32个sync_dl码； 对sync-ul码（uppch）不进行扩频、加扰操作； uppch信道是否需波束赋形，由node b从ue上行信号中获得的初始波束赋形参数决定； uppch信道的发射功率，在上行同步阶段，由ue按照开环功控算法计算初始发射功率。,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（3）,68,大唐移动 版权所有,ts0 在td-scdma系统中，ts0可认为是特殊时隙： p-ccpch （ bch）必须分配在ts0； pich、pch信道安排在ts0； 对ts0上的信道不进行功率控制； ts0上的信道进行全小区覆盖，除了fach信道外不进行波束赋形。,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（4）,69,大唐移动 版权所有,常规时隙 在ts1ts6业务时隙可以安排： 公共信道（包括共享信道）； 专用信道； 分成了4个域：两个数据域、一个训练序列域（midamble）和一个用作时隙保护的空域（gp） 需要进行扩频、加扰操作； 可以波束赋型，对用户定向发射接收； 需要功率控制。,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（5）,70,大唐移动 版权所有,常规时隙 data域： 需进行扩频、加扰、调制等操作； 携带mac层的用户数据； 携带的l1控制命令作为数据部分，进行相同的扩频、加扰、调制等操作； 每一数据域所能承载的数据符号数(s)与扩频因子(sf)的关系为：ssf352chip； 上行方向sf可取1、2、4、8、16；下行方向1、16。,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（5）,71,大唐移动 版权所有,data域：带有l1控制信息_tfci,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（5）,72,大唐移动 版权所有,data域带有l1控制信息_ss、tpc,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（5）,73,大唐移动 版权所有,midamble码 由128chip的基本midamble生成 用途： 上、下行信道估计； 功率测量； 上行同步保持。,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（5）,74,大唐移动 版权所有,midamble码生成与分配 查表：基本midamble码：mp（128个）； 长度周期性扩展： 最大长度：imaxlm（k1）w 得到新的序列：m（m1mpmimax） m的前p（128）个元素与基本midamble码的矢量相同，后面的n(p + 1) imax个元素重复mp的前n个元素； 码分配：时隙中第k个用户的midamble码为:mi+(k-k)w ; i=1lm；k=1k,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（5）,75,大唐移动 版权所有,midamble码生成与分配,k4 wp/k=128/4=32 imax=240 新序列( m1 , m128 , m1 , m112 ),3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构（5）,76,大唐移动 版权所有,物理信道分类 dpch: dedicated physical channel, ul & dl p-ccpch: primary common control physical channel, dl s-ccpch: secondary common control physical channel, dl fpach: fast physical access channel, dl prach: physical random access channel, ul pich: paging indicator channel, dl pusch: physical uplink shared channel, ul pdsch: physical downlink shared channel, dl,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,77,大唐移动 版权所有,dpch 下行物理信道采用的扩频因子为1、16； 多个并行的物理信道可用于支持更高的数据速率； 上行物理信道的扩频因子可以从1、2、4、8、16之间选择； 对于多码传输，ue在每个时隙最多可以同时使用两个物理信道。,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,78,大唐移动 版权所有,p-ccpch 总是位于时隙ts0 扩频系数sf固定16 占用第1、2号信道化码： 占用第1、2个midamble shift，即m(1)和m(2) 全向发送 仅用于承载来自传输信道bch的数据没有tfci、tpc、ss信息 信道编码及交织周期为20ms,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,79,大唐移动 版权所有,s-ccpch 可以位于任意下行时隙，承载传输信道fach和pch数据 扩频系数固定16 可以使用tfci， 不使用tpc、ss 占用的时隙和扩频码在bch中广播 信道编码及交织周期为20ms 可以配置在任意时隙，任意信道码、任意训练序列位移，如果在ts0，可以与p-ccpch时分复用同一套信道参数,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,80,大唐移动 版权所有,fpach 位于下行时隙，不承载传输信道消息 扩频因子为16 单子帧交织，信道持续时间为5ms 占用的时隙位置、扩频码和midamble shift在bch中广播 没有tfci、tpc、ss信息 突发结构包含32个信息比特,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,81,大唐移动 版权所有,prach 用来承载传输信道rach的数据 可以使用的扩频因子：16，8，4 对应不同扩频因子，信道的结构参数不同 无tfci，不使用ss和tpc 一组prach（14个prach）与一个fpach配对使用 一组prach中prach的数量不能超过rach的tti（5ms、10ms、20ms）所对应的子帧（1、2、4）,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,82,大唐移动 版权所有,pusch和pdsch pusch/pdsch信道：突发结构同dpch； pusch/pdsch信道，用户物理层的特有参数，如功率控制、定时提前及方向性天线设置等，都可以从相关信道(fach或dch)中得到； pusch信道为在上行链路中传送tfci信息提供了可能； pdsch信道为在下行链路中传送tfci信息提供了可能。,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,83,大唐移动 版权所有,pich pich用来承载寻呼指示信息；sf16； 配置信息在系统信息中广播； 其参考功率与p-ccpch配置相同； 每个小区的pich使用相同的突发结构； 使用两个码道可容易实现与p/s-ccpch的时间复用。,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,84,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,85,大唐移动 版权所有,复帧结构举例,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,86,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-物理信道,复帧结构举例,87,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层 3.2 物理层时隙结构-码资源,88,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层,3.1 传输信道与层间参数,3.2 物理层帧/时隙结构,3.3 信道编码与复用,3.4 扩频与调制,3.5 物理层过程,89,大唐移动 版权所有,来自/送至mac和高层的数据流（传送块/传送块集）将被编/解码从而在无线传输链路上提供传输服务。 信道编码方案由差错检测、差错纠正（包括速率匹配）、交织以及传输信道映射到物理信道/从物理信道分离几部分组成。,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用,mac层,物理信道,扩频调制,编码复用 映射到物理层,解复用解码 映射到mac层,解调解扩,扩频调制,90,大唐移动 版权所有,rate matching,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用,trbk concatenation / code block segmentation,channel coding,crc attachment,radio frame equalization,1st interleaving,rate matching,trch multiplexing,phch segmentation,2nd interleaving,subframe segmentation,phch mapping,phch #1,phch #2,91,大唐移动 版权所有,crc校验指数据块的循环冗余校验，用于计算数据误块率。对每一tti内到达的tbs，crc处理单元将为每个tb加上独立的crc校验码； crc校验码长度可为24bit、16bit、8bit或0bit，具体的比特数目由高层根据传输信道所承载的业务类型来决定；,crc以tb为单位； crc添加在数据末端，而且进行比特翻转； crc只能检错，无法纠错；,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-crc校验,92,大唐移动 版权所有,当一个tti内有多个传输块时，传输块级联将所有这些附加crc校验比特后的传输块顺次连接在一起；主要用于提高效率； 当一个tti内的数据大于编码器允许的最大长度时，要分段后送入编码器，具体长度由编码方案确定； 对应信道编码的3种方案，编码块长度的上限z分别为：504（卷积编码）、5114（turbo编码）、无限制（不编码）。设第i个传输信道传输块级联后一个tti内的比特数为xi，码块数为ci，码块长为ki，则有 ki = xi / ci 若ci 0,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-tb级联分段,93,大唐移动 版权所有,信道编码目的：根据一定的规律在待发送的信息码元中加入一些多余的码元，以换取信息码元在传输中的可靠性。,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-信道编码,94,大唐移动 版权所有,如果一个tti内有多个编码块（ci1），则将所有编码后的编码块按序号由低到高顺次连接在一起，即为编码块级联。 如果编码块级联后一个tti内的比特数ei不为无线帧数fi (fi = tti / 10)的整数倍，则在所有数据比特之后附加fi*ni-ei个随机比特，其中ni为ei/fi向上取整的整数；,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-无线帧均衡,95,大唐移动 版权所有,交织编码能有效克服深衰落，已广泛应用在移动通信中。 第一次交织是简单的列间变换块交织，即将一个tti内的数据比特逐行读入一个ni*fi的矩阵，按一定模式（见下表）交换各列，然后将数据逐列读出。其中，列数fi为一个tti内的无线帧数，行数ni为一个无线帧中的比特数，所以每一列输出数据即为一个无线帧，从而完成了无线帧分割。,*1 can be used for fpach for 1.28mcps tdd,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-1st交织,96,大唐移动 版权所有,原因：信道复用之前都是以tti为单位进行处理的，但是信道复用则是以无线帧（10ms）为单位进行的，所以需要将一个tti的数据分为（tti/10ms）个均等的无线帧。 无线帧分段是针对tti10ms的trch进行的。,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-无线帧分段,97,大唐移动 版权所有,速率匹配的采用是因为复用的情况较多，而最终物理信道的传输能力是有限的几种（承载类型），需要通过速率匹配使得复用后的数据量能够与物理信道的承载能力相适应； 速率匹配是指传输信道的bit被重发或者打孔； 确保trch复用后总的比特率与所分配的物理信道总的信道比特率相同； 高层给每一个传输信道配置一个速率匹配特性，这个特性是半静态，只能通过高层信令来改变；,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-速率匹配,98,大唐移动 版权所有,传输信道复用，是在每10ms内将所有传输信道的一个无线帧，按传输信道序号由低到高的顺序，顺次连接在一起，形成一个编码复用信道(cctrch)。 trch复用成cctrch有既定的规则，具体规则见后。,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-trch复用,99,大唐移动 版权所有,当一条cctrch的数据需要使用多条物理信道来发射时，则需要对cctrch数据进行分割处理，将bit流分配到不同的物理信道（phch）中。,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-phch分割,100,大唐移动 版权所有,第二次交织是列间变换的块交织，即将一定数目的数据比特逐行读入一个列数恒为30的矩阵，按一定模式(见下表)交换各列，然后将数据逐列读出。 第二次交织可以无线帧为单位进行，也可对每个时隙的数据分别交织，采用何种方式由高层确定。,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-2nd交织,101,大唐移动 版权所有,子帧分割将一个10ms无线帧分为2个等长的子帧。 物理信道映射将每个子帧的数据比特分配到相应时隙的相应码道（物理信道）上。当码道数大于1时，奇数序号码道的比特输入输出顺序相同，而偶数码道顺序相反。 举例说明，一个时隙有2个码道，扩频因子分别为4和8，该时隙共有528个数据比特：,在td-scdma系统中，上行链路最多可被分配两个具有不同sf的码道。,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-phch映射,102,大唐移动 版权所有,专用传输信道和公共传输信道不能复用到同一cctrch。 对于公共传输信道，只有fach和pch可属于同一个cctrch。 复用到一个cctrch上的传输信道应有互相协调的时间。,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-trch复用规则,103,大唐移动 版权所有,一个cctrch可以映射到一个或多个物理信道。 不同(专用/共用)cctrch不能映射到同一个物理信道。,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-cctrch映射规则,104,大唐移动 版权所有,bch tti:20 ms codes and time slots:sf = 16 2 codes x 1 time slots tfci:0bits tpc: 0bits,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-例（1）,105,大唐移动 版权所有,pch & fach npch_tb=80or240bits bpch=0,1 bfach1=0,1 bfach2=0,1,2 tti:20 ms codes and time slots:sf = 16 3 codes x 1 time slots tfci:16bits tpc: 0bits,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-例（2）,106,大唐移动 版权所有,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-例（3）,rach,107,大唐移动 版权所有,fpach tti:5 ms codes and time slots:sf = 16 1 codes x 1 time slots tfci:0bits tpc: 0bits,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-例（4）,108,大唐移动 版权所有,3.4kbps 信令 rlc/mac头开销: 16bits tti: 40 ms,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-例（5）,109,大唐移动 版权所有,12.2kbps amr,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-例（6）,110,大唐移动 版权所有,64/128/144kbps data rlc/mac头开销：16bit tti：20ms 64kbps：b=0,1,2,3,4 128kbps：b=0,1,2,4,8 144kbps：b=0,1,2,4,8,9,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与复用-例（7）,111,大唐移动 版权所有,384kbps data rlc/mac头开销: 16bits tti=10ms: b=0,1,2,4,8,12 tti=20ms: b=0,1,2,4,8,12,16,20,24,3 td-scdma物理层 3.3 信道编码与