2ghz+tdscdma数字蜂窝移动通信网uu接口物理层技术要求++第一部分总则.pdf

yu 中华人民共和国通信行业标准 丫d 厅 1 3 7 1 . 1 - 2 0 0 6 - . ydi t 1 371 . 6- 20 0 6 2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝移动通信网 u u 接口物理层技术要求 t e c h n ic a l r e q u ir e me n t s f o r u u i n t e rf a c e o f 2 g h z t d - s c d ma d i g it a l c e ll u la r m o b ile c o mm u n ic a t io n n e t w o r k p h y s ic a l l a y e r t e c h n ic a l 2 0 0 6 - 0 1 - 2 0发布2 0 0 6 - 0 1 - 2 0实施 中华人 民共和 国信息 产业 部发 布 yu 中华人民共和国通信行业标准 丫d 厅 1 3 7 1 . 1 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝移动通信网 u u 接口物理层技术要求 第一部分:总则 t e c h n ic a l r e q u ir e me n ts f o r ll u i n t e rf a c e o f 2 g h z t d - s c d m a d ig it a l c e l lu la r m o b ile c o m mu n ic a t io n n e t w o r k p h y s ic a l l a y e r t e c h n ic a l s p e c if ic a t io n p a rt 1 : g e n e r a l d e s c r ip t io n 2 0 0 6 - 0 1 - 2 0发布2 0 0 6 - 0 1 - 2 0实施 中华人 民共 和国信息产业部发布 丫df r 1 3 7 1 . 1 - 2 0 0 6 目次 前 言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 范围 2 规范性引用文件 5 3 缩略语 4 物理层概述 4 . 1 与其他层的关系 4 . 1 . 1 总体协议结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4 . 1 . 2 向高层提供的服务 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4 .2 l i概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4 .2 . 1 多址接人 ， 7 4 . 2 . 2 信道编码和交织 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . g 4 .2 . 3 调制和扩频. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . g 4 .2 . 4 物理层过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . g 4 .2 . 5 物理层测量 8 4 .2 .6物 理 层 各 功 能 之 间 的 关 系 . . . . . . . . . . . . . . . g 5 物 理 层规 范 的 文 件结 构 ， “ “ 9 5 . 1 概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . q 5 . 2总则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . q 5 .3 物 理信道和传输信道到物理信道的映射 5 .4 复用和信道编码 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5 .5 扩频和调制 9 5 .6 物理层过程 9 5 . 7 物理层测量 yd / t 1 3 7 1 . 1 - 2 0 0 6 .合 j山. 曰 o li吕 ( 2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝移动通信网 u u接口 物理层技术要求 第一部分:总则 是 2 g h z t d - s c d ma数字蜂窝移动通信网 u u 接口 物理层技术要求 部分之一， 该标准共分六个部分: 一 第一部分: 总则 一 第二部分: 物理信道和传输信道到物理信道的 映射 一 第三部分: 信道编码与复用 一 第四部分:扩频与调制 一 第五部分: 物理层过程 一 第六部分:物理层测量 ( 2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝移动通 信网 u u 接口 物理层技术要求 是2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝 移动通信网系列标准之一， 该系列标准的结构和名称预计如下: ( 1 ) y d / t 1 3 6 5 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d m a 数 字 蜂 窝 移 动 通 信网无 线 接 人 子系 统 设 备 技 术要 求 ( 2 ) y d /t 1 3 6 6 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d ma数字蜂窝移动通信网 无线接人子系 统设备测试方法 ( 3 ) y d / t 1 3 6 7 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d ma 数字蜂窝移动通信网 终端设备技术要求 ( 4 ) y d / t 1 3 6 8 . 1 - 2 0 0 6 - y d / t 1 3 6 8 . 2 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝移动 通信网 终端设备测试 方法 ( 8 ) y d / t 1 3 6 9 . 1 - 2 0 0 6 一 y d / t 1 3 6 9 . 8 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d m 数字蜂窝移动通信网 i u b 接口 技术 要求 ( 9 ) y d / t 1 3 7 0 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝移动通信网 i u b 接口 测试方法 ( 5 ) y d / t 1 3 7 1 . 1 - 2 0 0 6 一 y d / t 1 3 7 1 .6 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d m 数字蜂窝移动通信网 u u 接口物理 层 技术要求 ( 6 ) y d / t 1 3 7 2 . 1 - 2 0 0 6 一 y d / t 1 3 7 2 .2 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝移动通信网 u u 接口层2 技 术要求 ( 7 ) y d / t 1 3 7 3 - 2 0 0 6 2 g h z t d - s c d ma数字蜂窝移动通信网 u u 接口r r c层技术要求 ( 1 0 ) 2 g h z t d - s c d ma / w c d ma数字蜂窝移动通信网i u 接口 技术要求 ( 1 1 ) 2 g h z t d - s c d m a / w c d m a数字蜂窝移动通信网i u 接口 测试方法 随着技术的发展， 还将制定后续的相关标准。 本部分规定了2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝 移动通信网u u 接口的内容，主要是对物理层的概 述。 本部分修改采用 3 g p p t s 2 5 .2 0 1 一 物理层概述 ( 版本v 4 .3 川 ， 与 3 g p p t s 2 5 . 2 0 1 一物理 层概述 相比， 本部分删除了f d d相关的内容。 本部分由中国通信标准化协会提出 并归口 。 本部分起草 单位: 信息产业部电信 研究院 大唐电信科技产业集团 中兴通讯股份有限 公司 本部分主要起草人 :王可徐霞艳马志锋张银成马子江 yd t 1 3 7 1 . 1 - 2 0 0 6 2 g h z 丁 d - s c d m a数字蜂窝移动通信网u u 接口物理层技术要求 第一部分:总则 1 范围 本部 分确立了2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝移 动通信网u u 接口的 物理 层概述和物理 层规范的文件结 构。 本部分适用于2 g h z t d - s c d m a数字蜂窝移动通信网u u 接口 物理层。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本部分的引 用而成为本部分的 条款。凡是注日 期的引 用文件， 其随后所有的 修改 单 ( 不包括勘 误的内容) 或修订版均不 适用于本部分。然而， 鼓励根据本部分达成协议的各方研究 是否 可使用这些文件的最新版本。凡是不注日 期的引用文件，其最 新版本适用于 本部分。 3 g p p t s 2 5 . 2 1 1 : “ p h y s i c al c h a n n e l s a n d m a p p i n g o f t r a n s p o r t c h a n n e l s o n t o p h y s i c al c h a n n e l s ( f dd ) “ . 3 g p p t s 2 5 . 2 1 2 : “ mu l 卯l e x i n g a n d c h a n n e l c o d i n g ( f dd ) “ . 3 g p p t s 2 5 . 2 1 3 : “ s p r e a d i n g a n d m o d u l a t i o n ( f d d) “ . 3 g p p t s 2 5 . 2 1 4 : “ p h y s i c al l a y e r p r o c e d u r e s ( f d d ) “ . 3 g p p t s 2 5 . 2 1 5 : “ p h y s ic al l a y e r 一me a s u r e me n t s ( f dd ) “ . 3 g p p t s 2 5 .2 2 1 : “ p h y s i c al c h a n n e l s a n d ma p p i n g o f t r a n s p o rt c h a n n e l s o n t o p h y s i c al c h a n n e l s ( 71 1 ) 1) ) “ . 3 g p p t s 2 5 .2 2 2 : “ m u l 印l e x i n g a n d c h a n n e l c o d i n g ( t d d ) “ . 3 g p p t s 2 5 .2 2 3 : “ s p r e a d i n g a n d mo d u la t io n ( t d d) “ . 3 g p p t s 2 5 .2 2 4 : “ p h y s i c al l a y e r p r o c e d u r e s ( t d d ) “ . 3 g p p t s 2 5 .2 2 5 : “ p h y s i c al l a y e r 一 me a s u r e m e n t s ( t d d ) “ . 3 g p p t r 2 5 . 8 3 3 : “ p h y s i c al l a y e r i te m s n o t f o r i n c lu s i o n i n r e l e a s e 9 9 “ . 3 g p p t r 2 5 . 9 4 4 : “ c h a n n e l c o d i n g a n d m u l t i p le x i n g e x a m p l e s “ . 3 gpp ts 2 5 .3 01 : “ ra d io i n te r f a c e p r o t o c o l ar c h i t e c t u r e “ 3 g p p t s 2 5 . 3 0 2 : “ s e r v i c e s p r o v i d e d 妙t h e p h y s i c al l a y e r “ . 3 g p p t s 2 5 . 1 0 1 : “ u e r a d i o t r a n s m i s s i o n a n d re c e p t io n ( f dd ) “ . 3 g p p t s 2 5 . 1 0 2 : “ u e r a d i o t r a n s m i s s i o n a n d r e c e p t i o n ( t d d ) “ . 3 g p p t s 2 5 . 1 0 4 : “ b t s r a d i o t r a n s mi s s i o n a n d rec e p t i o n ( f d d ) “ . 3 g p p t s 2 5 . 1 0 5 : “ b t s r a d i o t r a n s mi s s i o n a n d r e c e p t i o n ( t d d) “ . 3缩 略语 下列缩略语适用于本部分: a r q au t o m a t i c r e p e a t r e q u e s t b e r.b i t e r r o r r a te c c t r c h c o d e d c o m p o s i t e t r a n s p o rt c h a n n e l d c d e d i c a t e d c o n t r o l ( s ap ) d c a d y n a m i c c h a n n e l a l l o c a t io n d ch de d i c a t e d ch a n n e l ds ch do wn li n k s h a r e d ch a n n e l dw p ch do wn li n k p i l o t ch a n n e l 自 动重发请求 比特率 编码组合传输信道 专用控制 动态信道分配 专 用信道 下行共享信道 下行导频信道 yd / t 1 3 7 1 . 1 - 2 0 0 6 d w p t s d o w n l i n k p i l o t t i m e s l o t下行导频时隙 d s - c d m a d i r e c t - s e q u e n c e c o d e d i v i s i o n m u l t i p l e a c c e s s直 接 序 列 扩 频 一 码 分 多 址 接 人 f d d f r e q u e n c y d i v i s i o n d u p l e x频分双 i f e c f o r w a r d e r r o r c o r r e c ti o n前向纠错 f e r f r a m e e r r o r r a t e误帧率 g s m g l o b a l s y s t e m f o r m o b i l e c o m m u n i c a ti o n全 球 移 动 通 信系 统 l l l a y e r 1 ( p h y s i c a l l a y e r )层 1 ( 物理层) l 2 l a y e r 2 ( d a ta l i n k l a y e r )层2( 数据链路层) l 3 l a y e r 3 ( n e t w o r k l a y e r )层3( 网络层) m a c m e d i u m a c c e s s c o n t r o l媒质接人控制 m c p s m e g a c h i p p e r s e c o n d每秒兆c h i p p c s p e r s o n a l c o m m u n i c a t i o n s s y s t e m个人通信系统 p h s p e r s o n a l h a n d y p h o n e s y s te m个 人 移 动 通 信系 统 p h y p h y s i c a l l a y e r物理层 q p s k q u a t e rn a ry p h a s e s h i f t k e y i n g四相相移键控 r a c h r a n d o m a c c e s s c h a n n e l随机接人信道 r f r a d i o f r e q u e n c y射 频 r l c r a d i o l i n k c o n tr o l无线链路控制 r r c r a d i o r e s o u r c e c o n tr o l无线资源控制 s a p s e r v ic e a c c e s s p o i n t服务接人点 s c h s y n c h r o n i z a t i o n c h a n n e l同 步 信道 s i r s i g n a l - t o - i n t e r f e r e n c e r a t i o信 号干 扰比 t d d t i m e d i v i s io n d u p le x时分双i t d m a t im e d iv is io n m u lti p le a c c e s s时 分 多 址 接 人 t d - s c d m a t i m e d i v i s io n s y n c h r o n o u s c d m a时 分 同 步 一 码 分 多 址 接 人 t f c i t r a n s p o rt f o r m a t c o m b i n a t i o n i n d i c a t o r传输 格 式 组 合 指 示 u - u s e r -用户 u e u s e r e q u i p m e n t用 户 终 端 u u r a d i o i n t e r f a c e b e t w e e n u t r a n a n d t h e u s e r e q u i p m e n t u t r a n与u e 间空中 接口 u m t s u n i v e r s a l m o b i l e t e l e c o m m u n i c a t i o n s s y s t e m通 用 移 动 通 信系 统 u t r a u m t s t e r r e s t r i al r a d i o a c c e s s u ni t s 地面 无线接人 u p p t s u p l i n k p i l o t t i m e s l o t上 行 导 频 时隙 u p p c h u p l i n k p i l o t c h a n n e l上 行 导 频 信 道 u t r a n u mt s t e r r e s t r i al r a d i o a c c e s s n e t w o r k u m t s 地面无线接人网 络 4 物理层概述 4 . ， 与其他层的关系 4 . 1 . 1 总 体协议结 构 本规范所说的空中 接口 是指u e 和网络之间的u u 接口， 由l 1 , l 2 和l 3 组成o l l 是基于t d - s c d m a 技术的， 3 g p p t s 2 5 . 2 0 0 系 列规范对l 1 进行了详细描述; l 2 和l 3 与u t r a t d d模式相同， 相应的 描 述见3 g p p t s 2 5 .3 0 0 和3 g p p 2 5 .4 0 0 系列规范。 图i 描述了t d - s c d m a与物理层 ( l 1 ) 有关的u t r a n无线接口 协议体系结构。 物理层连接l 2 的 媒 质 接人 控制 ( m a c) 子层和l 3 的 无线资源管理 ( r r c ) 子 层。 图中不同层 / 子层之间的圈表示服 务接人点 ( s a p s ) 。物理 层向m a c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。 6 ydi t 1 3 71 . 1 - 2 0 0 6 m a c层向l 2 的 无线链路控 制 ( r l c ) 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， t d d模式下一 个物理信道由 码、 频 率和时隙共同 决定。 物理层由r r c控制。 无线资源控制 (r r c ) 媒质接人控 制(ma c ) 物理层 逻辑信道 传输 信道 啊斌、履绷 图1 无线接口协议体系结构 ( 图中的圈表示服务接入点 ) 4 . 1 .2 向高层提供的服务 物理层向高层提供数据传输服务，这些服务的 接人是通过使用 m a c子层的传输信道实现的。为了 提供数据传输服务， 物理层需要完成以下功能 ( 参见3 g p p t s 2 5 . 3 0 2 ) : . 传输信道的 前向纠错码的编译码; . 宏分集的 分集 ( 分发) 1 合并和 切换; . 传输信道和编码组合传输信道的复用 懈 复用; . 编码组合传输信道到物理信道的映射; . 物理信道的 调制 / 扩频和解调懈扩; . 频率和时 钟 ( 码片、 比特、 时隙和 子帧) 同 步; . 开环/ 闭环功率控制; . 物理信道的 功率加权和合并; . r f 处理 ( 注: r f 处理描述见 3 g p p t s 2 5 . 1 0 0 系 列规范) ; . 错误检测和控制; . 速率匹配 ( 复用在d c h上的数据) ; . 无线特性测量， 包括f e r , s i r 、干扰功率， 等等; . 上行同 步控制; . 上行和下行波束成形 ( 智能天线) ; . u e 定位 ( 智能天线) o 当网络成员 ( 包括u e 和网络) 提供可兼容的 承载 业务时( 如支持话音业务) ， 它们应能成功地交互 工作。然而， 相同结构的 不同 实现方案的选项会将可能导致u e和网 络间的 互不兼容， 因此， 应该避免 这种情况。 4 . 2 l 1 概述 4 . 2 . 1 多址接入 接人方案 是直接序列扩频码分多址 ( d s - c d ma) ， 扩频带宽约为为 1 .6 m h z ， 采用不需配对频率的 t d d( 时分双工) 工作方式。 t d d 模式定义如下: t d d: 一种双工方法， 它的前向链路和反向 链路的信息是在同 一载 频的不同时间间隔上进行传送的。 在t d d模式下， 物理信道中的时隙被分成发 射和接收两个部分，前向和反向的信息交替传送。 因为在t d - s c d ma中， 除采用了d s - c d ma外， 它还具有t d ma的特点， 因此， 经常将t d - s c d m a 的 接人模式表示为t d ma / c d m a , yd / t 1 3 7 1 . 1 - 2 0 0 6 1 . 6 m h z 的载 频带宽 是根据2 0 0 k h z 的载波光栅配置方案得来的。一个 l o m s 帧分成2 个5 m s 子帧， 每个子帧中有 7个常规隙和 3个特殊时隙。因 此，一个 基本物理信道的特性由 频率、 码和时隙 决定。 t d - s c d m a使用的帧号 ( 0 一 4 0 9 5 ) 与u t r a建议相同。 信道的 信息速率与符号速率有关， 符号速率可以根据1 . 2 8 mc h i p / s 的 码速率和扩频因子得到。 上下行 的 扩频因 子都在1 一 1 6 之间，因 此各自 调制符号速率的 变化范围 为8 0 . o k 符号 / 秒至1 . 2 8 m符号了 秒。 4 . 2 . 2 信道编码和交织 t d - s c d m a支持三种信道编码方式: 卷积编码; t u r b o编码; 不编码。 信道编码方式由高层选择， 为了 使传输错误随机化， 需要进一步 进行比 特交织。 4 .2 .3 调制和扩频 t d - s c d m a采用q p s k和8 p s k ， 成形滤波器采用滚降系数为0 . 2 2 的根升余弦滤波器。 c d ma的本 质是扩频( 和 加扰) 过程与 调制过程紧密关联， t d - s c d m a采用了多种不同的扩频码。 采用 信道码区分相同资源的 不同 信道。 为区分相同资源的不同 信道， 采用由3 g p p t s 2 5 .2 2 3 给出的码树结构得到的 信道化码。 使用3 g p p t s 2 5 . 2 2 3 定义的长度为1 6 的扎冯 来区分不同的