2ghz+tdscdma数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入hsupauu接口物理层技术要求+第1部分总则.pdf

i c s3 30 7 0 9 9 m3 7 y 口 中华人民共和国通信行业标准 y d 厂r18 4 3 1 2 0 0 9 2 gh zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网 高速上行分组接入( h s u p a ) uu 接口物理层技术要求 第1 部分：总则 2 g h zt d s c d m ad i g i t a lc e l l u l a rm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o nn e t w o r k h s u p a p h y s i c a ll a y e rt e c h n i c a lr e q u i r e m e n t p a r t1 ：g e n e r a ld e s c r i p t i o n ( 3 g p pt s2 5 2 0 1v 7 5 0p h y s i c a ll a y e r - g e n e r a ld e s c r i p t i o n ，n e q ) 2 0 0 9 - 0 6 - 15 发布2 0 0 9 - 0 9 - 0 1 实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 目次 y d 厂r18 4 3 1 - 2 0 0 9 前言儿 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 缩略语1 4 物理层概述2 4 1 与其他层的关系2 4 2l 1 概述3 5 物理层标准的文件结构5 5 1 总述5 5 2 物理层概述5 5 3 物理信道和传输信道到物理信道的映射5 5 4 复用和信道编码5 5 5 扩频和调制5 5 6 物理层过程5 5 7 物理层测量5 参考文献6 刖蟊 y d 厂r1 8 4 3 1 2 0 0 9 y d , q “ 1 8 4 3 - 2 0 0 9 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入( h s u p a ) u u 接口物 理层技术要求分为6 个部分： 一第1 部分：总则 一第2 部分：物理信道和传输信道到物理信道的映射 一第3 部分：复用和信道编码 一第4 部分：扩频和调制 一第5 部分：物理层过程 一第6 部分：物理层测量 本部分是y d r1 8 4 3 2 0 0 9 ( 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入( h s u p a ) u u 接口物理层技术要求的第l 部分，对应于( ( 3 g p p t s 2 5 2 0 1 一物理层概述( 版本v 7 5 0 ) 。本部分与 3 g p p t s 2 5 2 0 1 的一致性程度为非等效，主要差异为删除了f d d 相关的内容。 y d t1 8 4 3 2 0 0 9 ( ( 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入( h s u p a ) u u 接口物 理层技术要求是2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入( h s u p a ) 系列标准之一， 该系列标准的结构和名称预计如下： 1 ) y d t1 8 4 3 - 2 0 0 9 ( ( 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入( h s u p a ) u u 接 口物理层技术要求 一第1 部分：总则 一第2 部分：物理信道和传输信道到物理信道的映射 一第3 部分：复用和信道编码 一第4 部分：扩频和调制 一第5 部分：物理层过程 一第6 部分：物理层测量 2 ) y d t1 8 4 5 2 0 0 9 ( ( 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网 口r r c 层技术要求 3 ) y d t1 8 4 6 - - 2 0 0 9 ( ( 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网 口层2 技术要求 一第1 部分：m a c 协议 一第2 部分：r l c 协议 4 ) y d t1 8 4 7 2 0 0 9 ( ( 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网 口技术要求 一第1 部分：总则 一第2 部分：层1 一第3 部分：信令传输 高速上行分组接入( h s u p a ) u u 接 高速上行分组接入( h s u p a ) u u 接 高速上行分组接入( h s u p a ) i u b 接 i i y d 厂r1 8 4 3 1 - 2 0 0 9 一第4 部分：n b a p 信令 一第5 部分：公共传输信道数据流的数据传输和传输信令 一第6 部分：公共传输信道数据流的用户平面协议 一第7 部分：专用传输信道数据流的数据传输和传输信令 一第8 部分：专用传输信道数据流的用户平面协议 一第9 部分：执行特定操作维护通道的建立和维护 5 ) y d t1 8 4 8 - 2 0 0 9 ( ( 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入( h s u p a ) i u b 接 口测试方法 6 ) y d t1 8 4 9 2 0 0 9 ( ( 2 g h z t d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入( h s u p a ) 无线接 入子系统设备技术要求 7 ) y d t1 8 5 0 - 2 0 0 9 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入( h s u p a ) 无线接 入子系统设备测试方法 随着技术的发展，还将制定后续的相关标准。 本部分由中国通信标准化协会提出并归口。 本部分起草单位：工业和信息化部电信研究院、大唐电信科技产业集团、中兴通讯股份有限公司、 鼎桥通信技术有限公司、中国普天信息产业股份有限公司、重庆重邮信科股份有限公司、北京展讯高科 通信技术有限公司、北京天暮科技有限责任公司 本部分主要起草人：王可、邢艳萍、许芳丽、徐菲、李文宇、王浩然、沈东栋、张银成、陈慧、 王梅、李静、段红光、申敏、张元、郝丹丹、师延山、吕玲 n i y d 厂r18 4 3 1 2 0 0 9 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网 高速上行分组接入( h s u p a ) u u 接口物理层技术要求 第1 部分：总则 1 范围 本部分规定了2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速上行分组接入( h s u p a ) u u 接口的物理 层与其他层的关系及物理层概述和物理层标准的文件结构。 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。 y d t1 8 4 5 - 2 0 0 92 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速分组上行接入( h s u p a ) u u 接口 r r c 层技术要求 y d t1 8 4 6 - 2 0 0 92 g h z t d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速分组上行接入( h s u p a ) u u 接口层 2 技术要求( 所有部分) 3 缩略语 下列缩略语适用于本部分。 1 6 q a m 1 6q u a d r a t u r ea m p l i t u d em o d u l a t i o n 1 6 i e 交幅度调制 a r q a u t o m a t i cr e p e a tr e q u e s t自动重发请求 d c a d y n a m i cc h a n n e la l l o c a t i o n 动态信道分配 d c hd e d i c a t e dc h a n n e l专用信道 d s c d m a d i r e c t s e q u e n c ec o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s 直接序列扩频一码分多址接入 f d d f r e q u e n c yd i v i s i o nd u p l e x 频分双工 g s mg l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n 全球移动通信系统 h s d s c h h i g hs p e e dd o w n l i n ks h a r e dc h a n n e l 高速下行共享信道 l 1 l a y e r1 ( p h y s i c a ll a y e r ) 层1 ( 物理层) l 2 l a y e r2 ( d a t al i n kl a y e r ) 层2 ( 数据链路层) l 3 l a y e r3 ( n e t w o r k l a y e r ) 层3 ( 网络层) m a cm e d i u ma c c e s sc o n t r o l媒质接入控制 m b m sm u l t i m e d i ab r o a d c a s tm u l t i c a s ts e r v i c e 多媒体广播多播业务 m b s f nm b m so v e rt h es i n g l ef r e q u e n c yn e t w o r k m b m s 单频网 p h y p h y s i c a ll a y e r 物理层 y d 厂r18 4 3 1 2 0 0 9 q p s kq u a t e r n a r yp h a s es h i f tk e y i n g r a c hr a n d o ma e c e s sc h a n n e l r fr a d i of r e q u e n c y r l cr a d i ol i n kc o n t r o l r r cr a d i or e s o u r c ec o n t r o i t d dt i m ed i v i s i o nd u p l e x t d m at i m ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s t d s c d m at i m ed i v i s i o ns y n c h r o n o u sc d m a u eu s e re q u i p m e n t u ur a d i oi n t e r f a c eb e t w e e nu t 】灿a n d 血e u s e re q u i p m e n t 四相相移键控 随机接入信道 射频 无线链路控制 无线资源控制 时分双工 时分多址接入 时分同步一码分多址接入 用户终端 u t r a n 与u e 间空中接口 u t r a nu n i v e r s a lt e r r e s t r i a lr a d i oa c c e s sn e t w o r k 通用陆地无线接入网络 4 物理层概述 4 1 与其他层的关系 4 1 1 总体协议结构 本部分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。l 1 是基于t d s c d m a 技 术的，y d t1 8 4 3 2 0 0 9 ( 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速分组上行接入( h s u p a ) u u 接口 物理层技术要求对l l 进行了详细描述；l 2 i l 3 的描述见y d t1 8 4 6 - - 2 0 0 9 2 g h z t d s c d m a 数字蜂窝 移动通信网高速分组上行接入( h s u p a ) u u 接口层2 技术要求和y d t1 8 4 5 - 2 0 0 9 ( ( 2 g h z t d s c d m a 数字蜂窝移动通信网高速分组上行接入( h s u p a ) u u 接h r r c 层技术要求系列标准。 图1 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 接八控制( 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入点 ( 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。 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 层控制。 图1无线接口协议体系结构 4 12 向高层提供的服务 物理层向高层提供数据传输服务，这些服务的接入是通过使用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： 传输信道的前向纠错码的编译码； 2 y d 厂r1 8 4 3 1 _ 2 0 0 9 宏分集的分集( 分发) ，合并和切换； 传输信道和编码组合传输信道的复用，解复用； 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，解扩： 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 pt s 2 5 1 0 5 ) ： 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： 上行同步控制； 上行和下行波束成形( 智能天线) ； l y e 定位( 智能天线) ； h s - d s c h 信道的混合a r q 软合并。 当网络成员( 包括u e 和网络) 提供可兼容的承载业务时( 如支持语音业务) ，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 2l 1 概述 4 2 1多址接入 接入方案是直接序列扩频码分多址( d s c d m a ) ，扩频带宽约为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 模式是一种双工方法，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 m a 中，除采用t d s c d m a p b ，还具有t d m a 的特点，因此，经常将t d s c d m a 的 接入模式表示为t d m a c d m a 。 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1 0 m s 帧分成2 个5 m s 子帧，每个 子帧中有7 个常规时隙和3 个特殊时隙；在m b m s 专用载波系统下，每个子帧中有7 个业务时隙和个特殊 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( o 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 m c p s 的码速率和扩频因子得到。上下行的 扩频因子都在1 1 6 之间，因此各自调制符号速率的变化范围为8 0 0 k 1 2 8 m 符号秒。 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。 3 y d 厂r1 8 4 3 1 - 2 0 0 9 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 ，对h s d s c h 的传输，可以使用1 6 q a m ，对m b s f n ”发送也可以使 用1 6 q a m 。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 m a 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y d t1 8 4 3 - 3 给出的码树结构得到的信道化码； 定义长度为1 6 的扰码来区分不同的小区； 周期为1 6 码片的码和长度为1 4 4 码片的m i d a m b l e 序列来区分不同的u e 。 4 2 4 物理层过程 在t d s c d m a 中，有几个物理层过程，而与物理层有关的过程如下： 上行的开环和上下行的闭环功率控制； 小区搜索； 开环、闭环上行同步控制； 随机接入； h s d s c h 传输相关过程： e d c h 传输相关过程。 4 2 5 物理层测量 需要测量f e r 、s i r 、干扰功率等无线特性并报告给高层和网络，这些测量如下。 用于u t r a 问切换的切换测量。特定的属性决定于小区的相对强度； 准备切换到g s m 9 0 0 g s m l 8 0 0 的测量过程； 随机接入过程前对u e 的测量过程； 动态信道分配( d c a ) 的测量过程； u t r a n 测量。 4 2 6 物理层各功能之间的关系 并非绝对，图2 介绍了物理层功能之间的关系。 图2由物理层标准描述的t d - s c d m a 物理层问的功能关系 1 m b s f n 发送定义为一组同步基站使用相同扰码发送相同的数据。 4 y d 厂r1 8 4 3 1 - 2 0 0 9 5 物理层标准的文件结构 5 1 总述 物理层标准包括6 个综述部分。 5 2 物理层概述 y d t1 8 4 3 1 - 2 0 0 9 ，即本部分，主要描述： l 1 层的文档内容； 信息索引： l 1 概述。 53 物理信道和传输信道到物理信道的映射 y d t1 8 4 3 2 2 0 0 9 描述了物理层的传输信道和物理信道特性，并定义了以下内容： 传输信道； 物理信道、结构和内容； 物理信道间的时序关系； 传输信道到物理信道的映射关系。 5 4 复用和信道编码 y d t1 8 4 3 3 - 2 0 0 9 描述了复用、信道编码和交织，并详细说明以下内容： 信道编码和传输信道复用到编码复合传输信道； 交织； 速率匹配： 物理信道分段和映射。 5 5 扩频和调制 y d t1 8 4 3 4 2 0 0 9 定义了t d ，s c d m a 采用的扩频和调制方法特性，并详细叙述了以下内容： 数据调制： 扩频； 各种码的产生。 5 6 物理层过程 y d t1 8 4 3 5 - 2 0 0 9 介绍了物理层的各种过程的特性，并详细叙述了以下过程： 小区同步： 定时提前； 功率控制过程； 空闲模式任务。 5 7 物理层测量 y d t1 8 4 3 6 2 0 0 9 详细描述了物理层要完成的测量过程： 层1 执行的测量； 向高层和网络报告测量结果； 切换测量，空闲模式测量等等。 y d 厂r18 4 3 1 - 2 0 0 9 参考文献 【1 3 g p p t s2 5 2 2 1 一物理信道和传输信道到物理信道的映射( t d d ) 【2 3 g p p t s2 5 2 2 2 一复用和信道编码( i d d ) 3 3 g p p t s2 52 2 3 一扩频和调制 【4 4 3 g p p t s2 52 2 4 一物理层过程( t d d ) 【5 】3 g p p t s2 5 2 2 5 一物理层测量( t d d ) 6 】6 3 g p p t s2 5 3 0 1 一无线接口协议结构 【7 】3 g p pt s2 5 3 0 2 一物理层提供的服务 8 3 g p p t s2 5 3 0 3 一连接模式下的u e 功能和层问程序 9 3 g p p t s2 5 3 0 4 一空闲模式下的u e 程序 1 0 3 g p p t s2 5 3 3 1 一r r c 协议规范 11 3 g p pt s2 5 8 3 3 - - r e l e a s e 9 9 版本不包括的物理层特性 1 2 3 g p p t r2 5 9 2 2 一无线资源管理策略 【1 3 】3 g p p t r2 5