2ghz+tdscdma数字蜂窝移动通信网uu接口物理层技术要求+第5部分物理层过程.pdf

l c s3 3 0 6 09 9 m3 7 y 口 中华人民共和国通信行业标准 y d t13 7 1 2 - 2 0 0 8 y d 厂i i13 7 1 4 - 2 0 0 8 y d 厂r13 7 1 5 - 2 0 0 8 y d ，t13 7 1 6 - 2 0 0 8 2 gh zt 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2 部分：物理信道和传输信道到物理信道的映射 第4 部分：扩频和调制 第5 部分：物理层过程 第6 部分：物理层测量 2 0 0 8 - 0 3 - 2 8 发布 2 0 0 8 - 0 6 0 1 实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 l c ：s3 3 0 6 0 9 9 m3 7 中华人民共禾口 y 口 国通信行业标准 y d 玎1 3 7 1 5 - - 2 0 0 8 代替y d 厂r1 3 7 1 5 - 2 0 0 6 2 g h zt 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5 部分：物理层过程 t e c h n i c a lr e q u i r e m e n t sf o ru ui n t e r f a c ep h y s i c a ll a y e ro f2 g h z t d - s c d m a d i g i t a lc e l l u l a rm o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r k p a r t5 ：p h y s i c a ll a y e rp r o c e d u r e ( 3 g p pr 4t s2 5 2 2 4v 4 8 0p h y s i c a ll a y e rp r o c e d u r e s s ( t d d ) d m o d ) 2 0 0 鲫3 - 2 8 发布2 0 0 8 - 0 6 - - 0 1 实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 目次 前言i i 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 缩略语1 4 无效3 5t d s c d m a 物理层过程3 5 1 发射机功率控制3 5 2 上行同步6 5 3 同步过程8 5 4 无线帧的不连续发射( 叩【) 9 5 5 下行发射分集1 0 5 6 随机接入过程1 2 附录a ( 资料性附录) 功率控制1 6 附录b ( 资料性附录) 加权信息的确定1 8 附录c ( 资料性附录) 小区搜索过程1 9 附录d ( 资料性附录) 随机接和过程实例2 0 刖盖 本部分是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标准之一。该标准共分 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：信道编码与复用 一第4 部分：扩频与调制 一第5 部分：物理层过程 一第6 部分：物理层测量 2 g l - i zt 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 zt 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如下： ( 1 )2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网无线接入网络设备技术要求 ( 2 ) 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网无线接入网络设各测试方法 ( 3 ) 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网终端设备技术要求 ( 4 ) 2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网终端设备测试方法 ( 5 ) 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 ( 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 )2 g h zt d s c d m a 数字蜂窝移动通信网u u 接口r r c 层技术要求 ( 8 ) 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 接口技术要求 ( 9 ) 2 g h z t d s c d m 删c d m a 数字蜂窝移动通信网i u 接口测试方法 ( 1 0 ) 2 g h z t d - s c d m a 数字蜂窝移动通信网i u b 接口技术要求 ( 1 1 ) 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 随着技术的发展，还将制定后续的相关标准。 本部分修改采用( ( 3 g p pt s 2 5 2 2 4 一物理层过程( 版本：v 4 8 o ) ，与 3 g p pt s 2 5 2 2 4 一物理层过 程相比，本部分有如下修改： 一5 1 1 4 1 2 ，修改，计算公式。 一5 5 节，删除u e 对它的支持是必须的。 一5 2 1 2 节，补充上行链路方向的首次发射是在u p p t s 或系统指定的其他上行接入位置进行。 一5 2 2 节，修改u p p c h 的开始时间t a x u p p c h 的计算公式。 一5 2 3 节，修改f p a c h 中发送的u p p c h v o s 的比特位数与取值范围。 一5 6 3 1 3 节，修改u p p c h r o s 的计算公式。 一附录a ，修改s m 的计算公式及参数定义。 本部分代替y d t1 3 7 1 5 - 2 0 0 6 2 g kr i 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 5 部分：物理层过程。 主要修订内容为： i i y d 厂r1 3 7 1 5 - 2 0 0 8 5 2 1 2 节，补充上行链路方向的首次发射是在u p p t s 或系统指定的其他上行接入位置进行； 一5 2 2 节，修改u p p c h 的开始时i 目q t r x - u p p c h 的计算公式； 一5 2 3 节，修改f p a c h d p 发送的u p p c h i k ) s 的比特位数与取值范围； 一5 6 3 1 3 节，修改u p p c h p o s 的计算公式； 一附录a ，修改s i r 的计算公式及参数定义。 附录a 、b 、c 、d 为资料性附录。 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、鼎桥 通信技术有限公司 本部分主要起草人：王可、徐霞艳、马志锋、张银成、马子江、沈东拣 本部分于2 0 0 6 年1 月首次发布，本次为第次修订。 i i l 2 g h zt 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5 部分：物理层过程 y d 厂r1 3 7 1 5 - 2 0 0 8 1 范围 本部分规定3 r 2 g h z t d - s c d m a 数字蜂窝移动通信n u u 接口的物理层过程。 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 0 l 一物理层概述 3 g p p t s 2 5 1 0 2 - - u e 物理层能力 3 g p p t s 2 5 2 1 1 - - 物理信道和传输信道到物理信道的映射( f d d ) 3 g p p t s 2 5 2 1 2 一复用和信道编码( f d d ) 3 g p p t s 2 5 2 1 3 一扩频与调制( f 【) d ) 3 g p p t s 2 5 2 1 4 一物理层过程( f d d ) 3 g p p t s 2 5 2 1 5 一物理层测量( f d d ) 3 g p p t s 2 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 ) 3 g p p t s 2 5 2 2 2 一复用和信道编码( 1 1 ) d ) 3 g p p t s 2 5 2 2 3 一扩频与调制 3 g p p t s 2 5 2 2 5 一物理层测量 3 g p p t s 2 5 3 0 1 一无线接口协议结构 3 g p p t s 2 5 3 0 2 一物理层提供的服务 3 g p p t $ 2 5 4 0 1 一u t r a n 概述 3 g p p t s 2 5 3 3 1 一i t l 协议规范 3 g p p t s 2 5 4 3 3 - - u t r a n i u b 接口：n b a p 信令 3 g p p t s 2 5 1 0 5 - - u t r a ( b s ) t d d ，无线发射与接收 3 g p pt s 2 5 3 2 1 一m a c 协议规范 3 g p p t s 2 5 3 0 3 一连接模式下的层间程序 3 g p p t s 2 5 4 0 2 - - u t r a n 内的同步：第二阶段规范 3 缩略语 下列缩略语适用于本部分。 a s ca c c e s ss e r v i c ec l a s s接入业务等级 y d 厂r13 7 1 5 - 2 0 0 8 2 b c c h b c h c c t c h c d m a c r c d c a d l d p c h d t x f a c h f d d i s c p m a c n l i = r p _ c c p c h p c p d s c h p r a c h p u s c h r a c h r l r r c r s c p r t r u s b g p s b p s b s p s c c p c h s c h s c 叮d s f n s t s s c h s t d t a t d d b r o a d c a s tc o n t r o lc h a n n e l广播控制信道 b r o a d c a s tc h a n n e l广播信道 c o d e dc o m p o s i t et r a n s p o r tc h a n n e l编码组合传输信道 c o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s码分多址接入 c y c l i cr e d u n d a n c yc h e c k 循环冗余校验 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 o w n l i n k 下行 d e d i c a t e dp h y s i c a lc h a n n e l 专用物理信道 d i s c o n t i n u o u st r a n s m i s s i o n 不连续发射 f o r w a r d a c c e s sc h a n n e l前向接入信道 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 i n t e r f e r e n c es i g n a lc o d ep o w e r干扰信号码功率 m e d i u ma c c e s sc o n t r o l 媒体接入控制 n o n - r e a lt u n e 菲实时 p r i m a r yc o m m o nc o n t r o lp h y s i c a lc h a n n e l 基本公共控制物理信道 p o w e rc o n t r o l 功率控制 p h y s i c a ld o w n l i n ks h a r e dc h a n n e l 物理下行共享信道 p h y s i c a lr a n d o ma c c e s sc h a n n e l 物理随机接入信道 p h y s i c a lu p l i n ks h a r e dc h a n n e l 物理上行共享信道 r a n d o ma c c e s sc h a n n e l 随机接入信道 r a d i ol i n k 无线链路 r a d i or e s o u r c ec o n t r o l 无线资源控制 r e c e i v e ds i g n a lc o d ep o w e r 接收信号码功率 r e a l t i m e 实时 r e s o u r c eu n i t 资源单元 s p e c i a lb u r s tg e n e r a t i o ng a p特殊突发生成间隙 s p e c i a lb u r s tp e r i o d特殊突发时期 s p e c i a lb u r s ts c h e d u l i n gp e r i o d特殊突发安排时期 s e c o n d a r yc o m m o n c o n t r o lp h y s i c a lc h a n n e l 辅助公共控制物理信道 s y n c h r o n i s a t i o nc h a n n e l同步信道 s p a c ec o d et r a n s m i td i v e r s i t y 空间码发射分集 s y s t e mf r a m en u m b e r 系统帧号 s i g n a l - t o - i n t e r f e r e n c er a t i o信号干扰比 s e c o n d a r ys y n c h r o n i s a t i o nc h a n n e l辅助同步信道 s e l e c t i v et r a n s m i td i v e r s i t y 选择性发射分集 t i m i n ga d v a n c e 提前时间 t i m ed i v i s i o nd u p l e x 时分双工 t f t r a n s p o r tf o r m a t 传输格式 t f c t r a n s p o r tf o r m a tc o m b i n a t i o n 传输格式组合 t f c i t r a n s p o r tf o r m a tc o m b i n a t i o ni n d i c a t o r 传输格式组合指示 t f c s t r a n s p o r tf o r m a tc o m b i n a t i o ns e t 传输格式组合集 t p ct r a n s m i tp o w e rc o n t r o l 发射功率控制 t s t dt i m es w i t c h e dt r a n s m i td i v e r s i t y 时间交换的发射分集 1 1 1t r a n s m i s s i o n t u n e 蜘a l 传输时间间隔 t x a a t r a n s m i t a d a p t i v e a n t e n n a s 发射自适应天线 u e u s e re q u i p m e n t用户设备 u l u p l i n k 上行 u m t su n i v e r s a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o n ss y s t e m 通用移动通信系统 u t r a nu m t sr a d i oa c c e s sn e t w o r k u m t s 无线接入网 v b rv a r i a b l eb i tr a t e 可变比特速率 4 无效 ( 暂空) 。 y d 厂r1 3 7 1 5 - 2 0 0 8 5t d s c d m a 物理层过程 5 1 发射机功率控制 功率控制基本目的是限制系统内干扰电平以便减少小区间干扰电平。并减少l i e 功耗。 功率控制的主要特性总结在表1 。 表发射功率控制特性 上行链路下行链路 可变 v a r i a b l e 功率控制速率闭环：0 - 2 0 0 次，秒 闭环：0 - 2 0 0 次，秒 开环：约2 0 0 3 5 7 5 1 l , s 的延迟 步长1 、2 、3 d b ( 闭环)l 、2 、3 d b ( 闭环) 各注 所有数值不包括处理和测量时闻 注：在一个时隙内分配到同- - c c t r c h 的所有码，如果具有同样的扩频因子，则使用同样的发射功率。 5 1 1 上行链路控制 5 1 1 1 综合限制 通过高层信令原语m a x i m u m _ a l l o w e du i ，t xp o w e r 可以为上行链路设置为一个低于终端功率等级 能够提供的功率的数值。发射功率总计不能超过允许的最大值。如果发生了这种情况，则一个时隙内的 所有上行物理信道以相同的d b 数减小发射功率。 u t r a n 不期望u e 有能力降低它的总发射功率低于在3 g p p t s2 5 1 0 2 中指定的最小电平。 5 1 1 2 u p p c h u p p c h 的发射功率由高层基于开环功率控制设置，在3 g p pt s2 5 3 3 1 中有描述。 3 y d t13 7 1 5 - 2 0 0 8 5 1 1 3p r a c h p r a c h 的发射功率由高层基于开环功率控制设置，在3 g p p “ i s2 5 3 3 1 中有描述。 5 1 1 4d p c h 与p u s c h 闭环功率控制利用d p c h 和p u s c h 中的层1 的符号。在总共8 0 d b 的动态范围内，功率控制步长可以取 值1 ，2 ，3 d b 。u t r a n 用信令通知上行d p c h 和p u s c h 的初始发射功率。 闭环t p c 可以基于s i r 进行，当前节描述了t p c 过程。 n o d eb 需要估计接收到的上行d p c h 或者p u s c h 的信干比舭r 龉。然后，n o d eb 按下列规则生成并 发射t p c 命令：如果蹴。 船r 。科则要发射的t p c 命令设置为“d o w n ”，如果乩r 骼t 龇r 勰。则要发射的t p c 命令设置为“d o w n ”，如果s i r e s c - 0 ，w 2 - - - 0 ，s i r ( f ) 是子帧i 中的s i r 测量值，s i r v o ( f ) 是子帧i 中的 s i r v g 测量值。如果s l r v o 高于目标s i r 数值，t p c 命令= “d o w n ”。如果s i r v o 低于目标s i r 数值， 】6 y d 厂r13 7 1 5 - 2 0 0 8 t p c 命令= u p 。 当下行发射中止于d p c h 时，附录a 1 的实例可以用来进行d l 功率控制，r s c r i 。( f ) 和i s c p ( i ) 被替换为r s c p a v ( 3 ( i ) 和i s c p a v ( 3 ( f ) ，其中： i s c p a v o ( f ) = w l1 s c p ( f 一1 ) + w 2 i s c p ( f ) a 4 接入过程的开环功率控制执行实例 高层用信令通知( 在b c h 上) 一个仅仅用于接入过程的功率增量。接入过程中的一个s y n c u l 突 发的每次新发射，都可以用这种方法增加发射功率电平。 1 7 附录b ( 资料性附录) 加权信息的确定 选择性发射分集( s 1 d ) 和发射自适应天线( t x a a ) 是专用物理信道发射分集方案的两个例子。 b 1 s t d 权系数 加权向量只取两个数值，取值依赖于上行时隙每根天线接收信号的能量。对于每个用户，选择接收 功率最大的天线( 即相关权值设置为1 ) 。 袭b 1 两根发射天线的s t d 权值 i1w 2 l天线1 接收功率最大10 天线2 接收功率最大01 8 2 枞权系数 一般地，用于发射器的权系数是使得下式最大的丝： x - w h h h h w 其中： 肚瞄，蚴且丝= 【w i ，w 2 r 并且列向量亟代表第i 根发射天线的上行信道冲激响应，其长度等于信道冲激响应的长度。 1 8 附录c ( 资料性附录) 小区搜索过程 y d 厂r1 3 7 1 5 - 2 0 0 8 在初始小区搜索中，u e 搜索一个小区。然后确定d w p t s 同步，扰码和基本m i d a m b l e 码识别，控制 复帧的同步，并读取b c h 内容。初始小区搜索按4 个步骤进行： 步骤1 ：搜索d w p t s 初始小区搜索过程的第一步中，l i e 利用s y n c d l ( 在d w p t s 中) 获得与一个小区的d w p t s 同步。 这一步典型地是通过一个或多个匹配滤波器( 或任何类似的装置) 与接收到的从p n 序列集中选出来的 s y n c - d l 进行匹配实现。为实现这一目的，可使用一个或多个匹配滤波器( 或任何类似装置) 。在这一 过程中，l i e 需要识别使用的是可以使用的3 2 个s y n c - d l 序列中的哪一个。 步骤2 ：扰码和基本m i d a m b l e 码识别 在初始小区搜索过程的第二步中，u e 接收到p - c c p c h 上的m i d a m b l e 码。d w p t s 紧随在p c c p c h 之后。在1 2 8 m b i t s t d d 中，每个d w p t s 对应一组4 个不同的基本m i d a m b l e 码。因此共有1 2 8 个m i d a m b l e 码，而且彼此之间互不重叠。基本m i d a m b l e 码的序号除以4 就是s y n c _ d l 码的序号。由于s y n c _ d l 和p - c c p c h 的基本m i d a m b l e 码组一一对应( 即一旦检测出s y n c _ d l ，4 个m i d a m b l e 码就确定了) ， l i e 也知道使用了哪4 个基本m i d a m b l e 码。这时u e 可以采用试探和出错技术确定确定要使用的m i d a m b l e 码。在一帧中使用相同的基本m i d a m b l e 码。由于每个基本m i d a m b l e 码与一个扰码相关联，这时也就知 道了扰码。根据搜索合适的m i d a m b l e 码的结果，l i e 可以进行下一步或返回到步骤1 。 步骤3 ：控制复帧同步 在初始小区搜索过程的第3 步中，u e 搜索p - c c p c h 里的b c h 的复帧的m ( 主指示模块) ，它由 d w p t s 相对于在p - c c p c h 上的m i d a m b l e 的q p s k 相位调制来指示。控制复帧由调制在d w p t s 上的 q p s k 符号序列来定位。【h 】个连续的d w p t s 足以检测出在控制复帧中的当前位置。根据利用恰当的 m i d a m b l = 码所进行的控制复帧同步的结果，u e 可继续执行下一步或回到步骤2 。 步骤4 ：读取b c h 搜索到的小区的一个或多个b c h 上的( 全) 广播信息被读取。根据读取的结果，u e 可以回到前面 的几步或完成初始小区搜索。 1 9 附录d ( 资料性附录) 随机接入过程实例 表d ，1 一个p r a c h t t - - - - s r n s ，w t - - 4 ，l = 1 $ f 4p r a c h 子帧号 01 2 34