WCDMA系统无线接口物理层技术规范【扩频与调制】.pdf

IMT DS FDD WCDMA 系统无线接口物理层技术规范 系统无线接口物理层技术规范 扩频与调制 扩频与调制 IMT DS FDD WCDMA System Radio Interface Techinical Specification Spreading and Modulation 20XX XX XX 发布 20XX XX XX 实施 20XX XX XX 发布 20XX XX XX 实施 中华人民共和国信息产业部科学技术司中华人民共和国信息产业部科学技术司 印印 发发 通信标准参考性技术文件通信标准参考性技术文件 I 目 次 前 言 III 1 范围 2 2 引用标准 2 3 名词与缩略语 2 3 1 符号 2 3 2 缩写 3 4 上行链路扩频与调制 3 4 1 概述 3 4 2 扩频 3 4 2 1 上行链路专用物理信道 上行 DPDCH DPCCH 3 4 2 2 物理随机接入信道 PRACH 5 4 2 2 1 物理随机接入信道 PRACH 前缀部分 5 4 2 2 2 物理随机接入信道 PRACH 消息部分 5 4 2 3 物理公共分组信道 PCPCH 6 4 2 3 1 物理公共分组信道 PCPCH 前缀部分 6 4 2 3 2 物理公共分组信道 PCPCH 消息部分 6 4 3 码的产生和分配 6 4 3 1 信道化码 6 4 3 1 1 码定义 6 4 3 1 2 专用物理控制信道 专用物理数据信道 DPCCH DPDCH 的码分配 7 4 3 1 3 物理随机接入信道 PRACH 消息部分码分配 8 4 3 1 4 物理公共分组信道 PCPCH 消息部分码分配 8 4 3 1 5 物理公共分组信道 PCPCH 功率控制前缀的信道化码 8 4 3 2 扰码 8 4 3 2 1 概述 8 4 3 2 2 长扰码 8 4 3 2 3 短扰码 9 4 3 2 4 专用物理控制信道 专用物理数据信道 DPCCH DPDCH 扰码 11 4 3 2 5 物理随机接入信道 PRACH 信道消息扰码 11 4 3 2 6 PCPCH 消息部分扰码 11 4 2 3 7 物理公共分组信道 PCPCH 功率控制前缀扰码 12 4 3 3 随机接入 PRACH 前缀码 12 4 3 3 1 前缀码构成 12 4 3 3 2 前缀扰码 12 4 3 3 3 前缀特征码 12 4 3 4 公共分组信道 PCPCH 前缀码 13 4 3 4 1 接入前缀 13 4 3 4 1 1 接入前缀码的构造 13 4 3 4 1 2 接入前缀扰码 13 4 3 4 1 3 接入前缀特征码 14 II 4 3 4 2 CD 前缀 14 4 3 4 2 1 CD 前缀码的构造 14 4 3 4 2 2 CD 前缀扰码 14 4 3 4 2 3 CD 前缀特征码 14 4 4 调制 14 4 4 1 调制码片速率 14 4 4 2 调制 14 5 下行链路扩频和调制 15 5 1 扩频 15 5 2 码的产生和分配 16 5 2 1 信道化码 16 5 2 2 扰码 17 5 2 3 同步码 18 5 2 3 1 码的产生 18 5 2 3 2 SSC 码的分配 19 5 3 调制 21 5 3 1 调制码片速率 21 5 3 2 下行链路 21 附录 A 信息 广义的 Golay 序列 22 A 1 备选的 Golay 码产生方法 22 III 前前 言言 本通信标准参考性技术文件主要用于 IMT DS FDD WCDMA 系统无线接口的物理层的扩频与调制部分内 容 它基于 3GPP 制订的 Release 99 2000 年 9 月份版本 技术规范 TS 25 213 V3 3 3 本参考性技术文件由信息产业部电信研究院提出 本参考性技术文件由信息产业部电信研究院归口 本参考性技术文件起草单位 信息产业部电信传输研究所 宁波波导股份有限公司 本参考性技术文件主要起草人 徐菲 张翔 徐京皓 卓天真 吴伟 任伟 沈玮 王小泉 汤加跃 本参考性技术文件 2001 年 1 月首次发布 本参考性技术文件委托无线通信标准研究组负责解释 2 通信标准参考性技术文件通信标准参考性技术文件 IMT DS FDD WCDMA 系统无线接口物理层技术规范 系统无线接口物理层技术规范 扩频与调制协议 扩频与调制协议 IMT DS FDD WCDMA System Radio Interface Techinical Specification Spreading and Modulation 1 范围 1 范围 本参考性技术文件描述了 IMT DS FDD WCDMA 系统的无线接口的物理层部分的扩频及调制部分内 容 它基于 3GPP 制订的 Release 99 2000 年 9 月份版本 技术规范 具体对应于 TS 25 213 V3 3 0 2 引用标准 2 引用标准 下列标准所包含的条文 通过在本文件中引用而成为本文件的条文 本文件出版时 所示版本均为有 效 所有标准都会被修订 使用本文件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 1 3G TS 25 201 Physical layer general description 2 3G TS 25 211 Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels FDD 3 3G TS 25 101 UE Radio transmission and Reception FDD 4 3G TS 25 104 UTRA BS FDD Radio transmission and Reception 3 名词与缩略语 3 1 符号 3 名词与缩略语 3 1 符号 本规范使用了以下符号 Cch SF n n th channelisation code with spreading factor SF Cpre n s PRACH preamble code for n th preamble scrambling code and signature s Cc acc n s PCPCH access preamble code for n th preamble scrambling code and signature s Cc cd n s PCPCH CD preamble code for n th preamble scrambling code and signature s Csig s PRACH PCPCH signature code for signature s Sdpch n n th DPCCH DPDCH uplink scrambling code Sr pre n n th PRACH preamble scrambling code Sr msg n n th PRACH message scrambling code Sc acc n th PCPCH access preamble scrambling code Sc cd n th PCPCH CD preamble scrambling code Sc msg n n th PCPCH message scrambling code Sdl n DL scrambling code Cpsc PSC code Cssc n n th SSC code 3 3 2 缩写 3 2 缩写 本规范使用了以下缩写 AICH Acquisition Indication Channel 捕获指示信道 AP Access preamble 接入前缀 BCH Broadcast Channel 广播信道 CCPCH Common Control Physical Channel 公共控制物理信道 CD Capacity Deallocation or Collision Detection 解除容量指派或冲突检测 CPICH Common Pilot Channel 公共导频信道 CPCH Common Packet Channel 公共分组信道 DCH Dedicated Channel 专用信道 DPCCH Dedicated Physical Control Channel 专用物理控制信道 DPCH Dedicated Physical Channel 专用物理信道 DPDCH Dedicated Physical Data Channel 专用物理数据信道 FDD Frequency Division Duplex 频分双工 Mcps Mega chips per second 每秒兆码片 OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor 正交可变扩频因子 PDSCH Physical Downlink Shared Channel 物理下行共享信道 PICH Page Indication Channel 寻呼指示信道 PRACH Physical Random Access Channel 物理随机接入信道 PSC Primary Synchronization Code 基本同步码 SCH Synchronization Channel 同步信道 SSC Secondary Synchronization Code 辅助同步码 SF Spreading Factor 扩频因子 UE User Equipment 用户设备 4 上行链路扩频与调制 4 1 概述 4 上行链路扩频与调制 4 1 概述 扩频应用在物理信道上 它包括两个操作 第一个是信道化操作 它将每一个数据符号转换为若干码 片 因此增加了信号的带宽 每一个数据符号转换的码片数称为扩频因子 第二个是扰码操作 在此将扰 码加在扩频信号上 在信道化操作时 I 路 和 Q 路的数据符号分别和 OVSF 码相乘 在扰码操作时 I 路 和 Q 路的信号再乘以复数值的扰码 在此 I 和 Q 分别代表实部和虚部 4 2 扩频 4 2 1 上行链路专用物理信道 上行 DPDCH DPCCH 4 2 扩频 4 2 1 上行链路专用物理信道 上行 DPDCH DPCCH 图 1 描述了上行链路专用物理信道 DPCCH and DPDCH 的扩频原理 用于扩频的二进制 DPCCH 和 DPDCH 信道用实数序列表示 也就是说二进制的 0 映射为实数 1 二进制的 1 映射为实数 1 DPCCH 信道通过信道码 cc 扩频到指定的码片速率 第 n 个 DPDCH 信道 DPDCHn通过信道码 cd n 扩频到指定的 码片速率 可以同时发射 也就是说 1 n 6 4 I j cd 1 d S长码 n or S短码 n I jQ DPDCH1 Q cd 3 d DPDCH3 cd 5 d DPDCH5 cd 2 d DPDCH2 cd 4 d DPDCH4 cd 6 d DPDCH6 cc c DPCCH 图图 1 上行链路专用物理信道上行链路专用物理信道 DPCCH and DPDCH扩频扩频 信道化之后 实数值的扩频信号进行加权处理 对 DPCCH 信道用增益因子 c进行加权处理 对 DPDCH 信道用增益因子 d进行加权处理 在任意时刻 c和 d的幅度值至少有一个为 1 0 值用四 Bit 量化 表1 给出了量化步骤 5 表1 增益参数的量化表1 增益参数的量化 c 和和 d 比特值比特值 c 和和 d 量化的幅度比量化的幅度比 15 1 0 14 0 9333 13 0 8666 12 0 8000 11 0 7333 10 0 6667 9 0 6000 8 0 5333 7 0 4667 6 0 4000 5 0 3333 4 0 2667 3 0 2000 2 0 1333 1 0 0667 0 Switch off 加权处理后 I 路和 Q 路的实数值码流相加成为复数值的码流 复数值的信号再通过复数值的 Sdpch n 码进行扰码 扰码和无线帧对应 也就是说扰码的第一个码片对应无线帧的开始 4 2 2 物理随机接入信道 PRACH 4 2 2 1 物理随机接入信道 PRACH 前缀部分 4 2 2 物理随机接入信道 PRACH 4 2 2 1 物理随机接入信道 PRACH 前缀部分 PRACH 前缀部分包括复数值的码 这部分描述参见 4 3 3 4 2 2 2 物理随机接入信道 PRACH 消息部分 4 2 2 2 物理随机接入信道 PRACH 消息部分 图 2 描述了 PRACH 消息部分扩频和扰码的原理 PRACH 消息部分包括数据和控制部分 用于扩频的 二进制数据和控制部分用实数序列表示 也就是说二进制的 0 映射为实数 1 二进制的 1 映射为实数 1 控制部分通过信道码 cc 扩频到指定的码片速率 数据部分通过信道码 cd 扩频到指定的码片速率 j c cc cd d Sr msg n I jQ PRACH 消息控制 部分 PRACH 消息数据 部分 Q I 图图 2 PRACH 消息部分扩频消息部分扩频 信道化之后 实数值的扩频信号进行加权处理 对数据部分用增益因子 d进行加权处理 对控制部分 用 c增益因子进行加权处理 值被量化为4比特 量化步骤在4 2 1节给出 加权处理后 I 路和 Q 路的码流成为复数值的码流 这个复数值的信号再通过复数值的 Sr msg n 码进行 6 扰码 10 ms 的扰码和无线帧 10 ms 消息部分对应 也就是说第一个扰码对应无线帧消息的部分开始 4 2 3 物理公共分组信道 PCPCH 4 2 3 1 物理公共分组信道 PCPCH 前缀部分 4 2 3 物理公共分组信道 PCPCH 4 2 3 1 物理公共分组信道 PCPCH 前缀部分 PRACH 前缀部分包括复数值的码 这部分描述参见 5 1 3 4 4 2 3 2 物理公共分组信道 PCPCH 消息部分 4 2 3 2 物理公共分组信道 PCPCH 消息部分 图 3 描述了 PCPCH 消息部分扩频的原理 PCPCH 消息部分包括数据和控制部分 用于扩频的二进制 数据和控制部分用实数序列表示 也就是说二进制的 0 映射为实数 1 二进制的 1 映射为实数 1 控制 部分通过信道码 cc 扩频到指定的码片速率 数据部分通过信道码 cd 扩频到指定的码片速率 j c cc cd d Sc msg n I jQ PCPCH 消息控制 部分 PCPCH 消息数据 部分 Q I 图图 3 PCPCH 消息部分扩频消息部分扩频 信道化之后 实数值的扩频信号进行加权处理 对数据部分用增益因子 d进行加权处理 对控制部分 用增益因子 c进行加权处理 最后 c和 d的 幅度值为 1 0 值被量化为4比特 量化步骤在7 1 2 1节给 出 加权处理后 I 路和 Q 路的码流成为复数值的码流 这个复数值的信号再通过复数值的 Sr msg n 码进行 扰码 10 ms 的扰码和无线帧 10 ms 消息部分对应 也就是说第一个扰码对应无线帧消息的部分开始 4 3 码的产生和分配 4 3 1 信道化码 4 3 1 1 码定义 4 3 码的产生和分配 4 3 1 信道化码 4 3 1 1 码定义 图 1 的信道化码是 OVSF 码 用于保持用户不同物理信道之间的正交性 OVSF 码可以用图 4 的码树来定 义 7 SF 1SF 2SF 4 Cch 1 0 1 Cch 2 0 1 1 Cch 2 1 1 1 Cch 4 0 1 1 1 1 Cch 4 1 1 1 1 1 Cch 4 2 1 1 1 1 Cch 4 3 1 1 1 1 图图 4 用于产生正 用于产生正 OVSF 码的码树码的码树 在图 4 中 信道化码被唯一的定义为 Cch SF k 这里 SF 是码的扩频因子 k 是码的序号 0 k SF 1 码树的每一级定义了长度为 SF 的信道化码 对应于图 4 的扩频因子 SF 信道化码的产生方法定义为 1Cch 1 0 11 11 0 1 0 1 0 1 0 1 1 2 0 2 ch ch ch ch ch ch C C C C C C 12 2 12 2 12 2 12 2 1 2 1 2 1 2 1 2 0 2 0 2 0 2 0 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 2 3 1 2 2 1 2 1 1 2 0 1 2 nn ch nn ch nn ch nn ch n ch n ch n ch n ch n ch n ch n ch n ch nn ch nn ch n ch n ch n ch n ch CC CC CC CC CC CC C C C C C C 每一个信道化码字的最左边的值对应于最早发射的码片 4 3 1 2 专用物理控制信道 专用物理数据信道 DPCCH DPDCH 的码分配 4 3 1 2 专用物理控制信道 专用物理数据信道 DPCCH DPDCH 的码分配 DPCCH 和 DPDCH 的码分配遵照以下原则 DPCCH 信道总是用码 cc Cch 256 0 扩频 当只发送一个 DPDCH 信道时 DPDCH1用码 Cch SF k 扩频 这里 SF 是 DPDCH1信道的扩频因子 k SF 4 与 8 当发送多个 DPDCH 信道时 所有 DPDCH 信道的扩频因子等于 4 L 4 DPDCHn用码 Cch n Cch 4 k扩频 这 里 k 1 如果 n 1 2 k 3 如果 n 3 4 and k 2 如果 n 5 6 如果一个功率控制前缀被用来初始化一个 DCH 在功率控制前缀期 DPDCH 的信道化码必须与以 后适用的相同 4 3 1 3 物理随机接入信道 PRACH 消息部分码分配 4 3 1 3 物理随机接入信道 PRACH 消息部分码分配 前缀的标记 s 0 s 15 指向码树的 16 个节点之一 这个节点对应的信道码长度为 16 在这个节点 以下的树枝用于消息部分的扩频 控制部分的扩频用信道化码 cc 扩频 参见 4 2 2 2 信道化码 cc 位于树 的最低段 扩频因子为256 cc Cch 256 m 这里 m 16 s 15 数据部分的扩频用位于树枝顶段的信道化码 这个信道化码的扩频因子为 32 256 中的任意一个 用信道化码 cd Cch SF m 扩频 SF 是数据部分的扩频因 子 m SF s 16 4 3 1 4 物理公共分组信道 PCPCH 消息部分码分配 4 3 1 4 物理公共分组信道 PCPCH 消息部分码分配 控制部分与数据部分的码分配使用如下规则 控制部分总是用码 cc Cch 256 0 扩频 数据部分使用码 cd Cch SF k扩频 其中 SF 时数据部分的扩频因子 且 k SF 4 数据部分可以使用扩频因子为 4 到 256 中的任意一个 在一个帧中的消息传输期间 UE 被允许信道化 码扩频因子 SF 增加 4 3 1 5 物理公共分组信道 PCPCH 功率控制前缀的信道化码 4 3 1 5 物理公共分组信道 PCPCH 功率控制前缀的信道化码 PCPCH 功率控制前缀的信道化码和 4 3 1 4 节中的消息部分的控制部分相同 4 3 2 扰码 4 3 2 1 概述 4 3 2 扰码 4 3 2 1 概述 所有上行物理信道都和复数值的扰码进行扰码处理 DPCCH DPDCH 信道既可以用长码又可以用短码 扰码 在 4 3 2 4 节中有定义 PRACH 信道消息部分用长码扰码 在 4 3 2 5 节中有定义 PCPCH 信道消息部 分用长码扰码 在 4 3 2 6 节中有定义 共有 224个上行长扰码和 224上行短扰码 上行扰码在高层分配 长扰码是从 4 3 2 2 节中的候选长序列中产生的 短扰码是从 4 3 2 3 节中的候选短序列中产生的 4 3 2 2 长扰码 4 3 2 2 长扰码 长扰码 clong 1 n 和 clong 2 n长是由两个二进制 m 序列的 38400 个码片的模 2 加产生的 二进制 m 序列是 由 25 阶生成多项式产生的 命 x 和 y 代表两个 m 序列 x 序列是由生成多项式 X25 X3 1 产生的 y 序 列是由生成多项式 X25 X3 X2 X 1 产生的 两个序列共同构成 Gold 序列 序列 clong 2 n是序列 clong 1 n 的 16777232 个码片的移位 命 n23 n0 代表 24 比特二进制扰码序列 n0是最低有效位 x 序列的第 n 个数记位 xn 命 xn i 和 y i 代表序列 xn和 y 第 i 个符号 m 序列 xn和 y 构成如下 初始条件 xn 0 n0 xn 1 n1 xn 22 n22 xn 23 n23 xn 24 1 y 0 y 1 y 23 y 24 1 9 定义子序列符号 xn i 25 xn i 3 xn i modulo 2 i 0 225 27 y i 25 y i 3 y i 2 y i 1 y i modulo 2 i 0 225 27 定义二进制 Gold 序列 zn 为 zn i xn i y i modulo 2 i 0 1 2 225 2 Gold 序列 zn 实数值的定义为 22 1 0 1 1 0 1 25 Kifor izif izif iZ n n n 实数值的长扰码 clong 1 n 和 clong 2 n 序列定义为 clong 1 n i Zn i i 0 1 2 225 2 and clong 2 n i Zn i 16777232 modulo 225 1 i 0 1 2 225 2 最后 复数值的长扰码 Clong n序列定义为 2 211 2 1 icjiciC nlong i nlongnlong 这里 i 0 1 225 2 和 表示取最近的较小的整数 clong 1 n clong 2 n MSB LSB 图图 5 上行扰码序列产生器结构图上行扰码序列产生器结构图 4 3 2 3 短扰码 4 3 2 3 短扰码 短扰码序列 cshort 1 n i 和 cshort 2 n i 是由周期性的 S 2 扩展码定义的 命 n23n22 n0代表 24 比特第 n 个码 第 n 个四进制 S 2 序列 zn i 0 n 16777215 是由三个序列的模四加得到的 一个四进制 序列 a i 和二 个二进制序列 b i and d i 初始载入的三个序列是由码数 n 决定的 长度为 255 的 zn i 序列是由下式产生的 zn i a i 2b i 2d i 模 4 i 0 1 254 10 四进制序列 a i 是由多项式 g0 x x8 x5 3x3 x2 2x 1 产生的 a 0 2n0 1 模 4 a i 2ni模 4 i 1 2 7 a i 3a i 3 a i 5 3a i 6 2a i 7 3a i 8 模 4 i 8 9 254 二进制序列 b i 是由多项式 g1 x x8 x7 x5 x 1 产生的 b i n8 i 模 2 i 0 1 7 b i b i 1 b i 3 b i 7 b i 8 模 2 i 8 9 254 二进制序列 c i 是由多项式 g2 x x8 x7 x5 x4 1 产生的 d i n16 i 模 2 i 0 1 7 d i d i 1 d i 3 d i 4 d i 8 模 2 i 8 9 254 序列 zn i 通过置 zn 255 zn 0 将长度扩展到 256 码片 序列 zn i 和实数值的二进制序列 cshort 1 n i and cshort 2 n i i 0 1 255 的对应关系见表 2 表表 2 zn i 和和 cshort 1 n i and cshort 2 n i i 0 1 255 的对应关系的对应关系 zn i cshort 1 n i cshort 2 n i 0 1 1 1 1 1 2 1 1 3 1 1 最后 复数值的短扰码序列 Cshort n定义为 2 256mod211 256mod 2 1 icjiciC nshort i nshortnshort 这里 i 0 1 2 表示下取整 255 码片序列短码产生器的一个实现见图 6 11 074 模 n 加 d i 12356 2 mod 2 074 b i 12356 2 mod 2 mod 4相乘 zn i 07412356 mod 4 Mapper cshort 1 n i a i 33 3 2 cshort 2 n i 图图 6 上行上行 255 码片序列短码产生器码片序列短码产生器 4 3 2 4 专用物理控制信道 专用物理数据信道 DPCCH DPDCH 扰码 4 3 2 4 专用物理控制信道 专用物理数据信道 DPCCH DPDCH 扰码 上行 DPCCH DPDCH 信道扰码可以是长扰码也可以是短扰码 当扰码形成后 长扰码和短扰码的类形定义如下 上行 DPCCH DPDCH 信道第 n 阶长扰码 记为 Slong n 定义为 Slong n i Clong n i i 0 1 38399 对应与最先发送的码片的最低阶指数和 Clong n在 4 3 2 2 节中定义 上行 DPCCH DPDCH 信道第 n 阶短扰码 记为 Sshort n 定义为 Sshort n i Cshort n i i 0 1 38399 对应与最先发送的码片的最低阶指数和 Cshort n在 4 3 23 节中定义 如果一个功率控制前缀被用来初始化一个 DCH 在功率控制前缀期间 DPDCH 的信道化码必须与以后使 用的相同 在功率控制前缀结束时 扰码结束 此时扰码相位与帧边界对齐 4 3 2 5 物理随机接入信道 PRACH 信道消息扰码 4 3 2 5 物理随机接入信道 PRACH 信道消息扰码 用于 PRACH 信道消息部分的扰码是 10 ms 长 总共定义了 8192 个不同的扰码 第 n 阶 PRACH 信道消息部分扰码 记为 Sr msg n 其中 n 0 1 8191 它的定义是基于长扰码序列的 定义为 Sr msg n i Clong n i 4096 i 0 1 38399 对一个 PRACH 来说 用于消息部分的扰码与用于前缀部分的扰码是一一对应 即若前缀用扰码 Sr pre m 则消息部分用扰码 Sr msg m 在此 m 对于上述两个扰码是相同的 4 3 2 6 PCPCH 消息部分扰码 4 3 2 6 PCPCH 消息部分扰码 用于 PCPCH 信道消息部分的扰码是 10 ms 长 在特定的小区 每一个扰码都有一个与之一一对应的特征 码以及接入前缀部分使用的接入子信道 信道消息部分的扰码既可以用长码也可以用短码 每个小区有 64 12 个上行链路扰码 整个系统中有 32768 个 PCPCH 扰码 第 n 阶 PCPCH 信道消息部分扰码 记为 Sc msg n 其中 n 8192 8193 40959 它的定义是基于扰码序 列的 定义为 当用长码进行扰码时 Sc msg n i Clong n i i 0 1 38399 对应的最先发送的码片的最低阶指数和 Clong n在 4 3 2 2 节中定义 当用短码进行扰码时 Sr msg n i Cshort n i i 0 1 38399 32768 个 PCPCH 扰码分成 512 组 每组有 64 个 小区内 PCPCH 前缀扰码组与用于小区内下行链路的基 本扰码是一一对应的关系 如在小区内下行链路的基本扰码为 m 的第 k 阶 PCPCH 扰码为 Sc msg n 当 k 16 17 79 和 m 0 1 2 511 时 Sc msg n中的 n 64 m k 8176 4 2 3 7 物理公共分组信道 PCPCH 功率控制前缀扰码 4 2 3 7 物理公共分组信道 PCPCH 功率控制前缀扰码 PCPCH 功率控制前缀扰码和 PCPCH 信道消息部分扰码相同 在 4 2 3 6 节中有描述 扰码的相位应该在码 的尾部和功率控制前缀的尾部与帧边界同相 4 3 3 随机接入 PRACH 前缀码 4 3 3 1 前缀码构成 4 3 3 随机接入 PRACH 前缀码 4 3 3 1 前缀码构成 随机接入前缀码 Cpre n 是一个复数值序列 它由前缀扰码 Sr pre n和前缀 Csig s构成 Cpre n s k Sr pre n k Csig s k 24 kj e k 0 1 2 3 4095 这里 k 0 对应于最先发送的码片 Sr pre n and Csig s分别在以下的 4 3 3 2 4 3 3 3 节中定义 4 3 3 2 前缀扰码 4 3 3 2 前缀扰码 PRACH 前缀部分扰码由长扰码序列产生 共有 8192 个 PRACH 前缀扰码 第 n 阶前缀扰码 n 0 1 8191 定义为 Sr pre n i clong 1 n i i 0 1 4095 此时的序列 clong 1 n在 4 3 2 2 节定义 8192 个 PRACH 扰码分成 512 组 每组有 16 个 小区内 PRACH 前缀扰码组与用于小区内下行链路的 基本扰码有一一对应的关系 如在小区内下行链路的基本扰码为 m 的第 k 阶 PCPCH 扰码为 Sr pre n i 当 k 0 1 2 15 和 m 0 1 2 511 时 Sr pre n i 中的 n 16 m k 4 3 3 3 前缀特征码 4 3 3 3 前缀特征码 前缀特征码是由长度为 16Bit 的 Ps n n 0 15 码的 256 次重复构成的 定义如下 Csig s i Ps i 模 16 i 0 1 4095 特征序列 Ps n 是从 16 组码长为 16 的 Hadamard 码构成的 它们在表 3 中列出 13 表表 3 前缀特征码前缀特征码 前缀特征码前缀特征码 n 值值 0 1 2 3 4 56789101112 13 1415 P0 n 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P1 n 1 1 1 1 1 11 11 11 11 1 1 1 P2 n 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 11 1 1 1 P3 n 1 1 1 1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 P4 n 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 P5 n 1 1 1 1 1 1 11 1 11 1 1 1 11 P6 n 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P7 n 1 1 1 1 1 1 1 11 1 11 1 1 1 1 P8 n 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P9 n 1 1 1 1 1 11 1 11 11 1 1 11 P10 n 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 P11 n 1 1 1 1 1 1 11 11 1 1 1 1 1 1 P12 n 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 P13 n 1 1 1 1 1 1 11 11 11 1 1 1 1 P14 n 1 1 1 1 1 11 1 1 11 1 1 1 1 1 P15 n 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 11 1 11 4 3 4 公共分组信道 PCPCH 前缀码 4 3 4 1 接入前缀 4 3 4 1 1 接入前缀码的构造 4 3 4 公共分组信道 PCPCH 前缀码 4 3 4 1 接入前缀 4 3 4 1 1 接入前缀码的构造 类似于PRACH信道接入前缀码 PCPCH信道接入前缀码Cc acc n s 是复数值序列 PCPCH信道接入前缀码是 由前缀扰码 Sc acc n和前缀特征码 Csig s按如下公式构成 Cc acc n s k Sc acc n k Csig s k 24 kj e k 0 1 2 3 4095 这里 Sc acc n和 Csig s 在 4 3 4 1 2 和 4 3 4 1 3 节中定义 4 3 4 1 2 接入前缀扰码 4 3 4 1 2 接入前缀扰码 PCPCH 前缀部分扰码由长扰码序列产生 共有 40960 个 PCPCH 接入前缀扰码 第 n 阶 PCPCH 接入前缀扰码 此时 n 0 1 40959 定义为 Sc acc n i clong 1 n i i 0 1 4095 此时的序列 clong 1 n在 4 3 2 2 节定义 8192 个 PRACH 扰码分成 512 组 每组有 80 个 小区内 PCPCH 接入前缀扰码组与用于该小区内下行链路 的基本扰码有一一对应的关系 如在小区内下行链路的基本扰码为 m 的第 k 阶 PCPCH 扰码为 Sr pre n i 其 中 k 0 79 与 m 0 1 2 511 当 k 0 1 2 15 时 Sr pre n i 中的 n 16 m k 当 k 16 79 时 Sr pre n i 中的 n 64 m k 16 8192 如果 PCPCH 接入前缀部分使用的扰码与 PRACH 使用的相同 则下标仅为 k 0 15 PCPCH 接入前缀部分扰码中下标为 k 16 79 的这些扰码并没有与 PRACH 共享 这就导致了 14 PCPCH 的 32768 个特有的前缀扰码被分为 512 组 每组 64 个 4 3 4 1 3 接入前缀特征码 4 3 4 1 3 接入前缀特征码 CPCH 接入脉冲接入前缀部分携带 16 种不同的正交复数特征码之一 这个码和用于随机接入脉冲前缀部分 的码一致 4 3 4 2 CD 前缀 4 3 4 2 1 CD 前缀码的构造 4 3 4 2 CD 前缀 4 3 4 2 1 CD 前缀码的构造 类似于 PRACH 信道接入前缀码 PCPCH 信道 CD 接入前缀码 Cc cd n s是复数值序列 PCPCH 信道 CD 接入前 缀码是由前缀扰码 Sc cd n 和前缀特征码 Csig s按如下公式构成 Cc cd n s k Sc cd n k Csig s k 24 kj e k 0 1 2 3 4095 这里 Sc cd n和 Csig s在 4 3 4 2 2 和 4 3 4 2 3 节中定义 4 3 4 2 2 CD 前缀扰码 4 3 4 2 2 CD 前缀扰码 总共有 40960 个 PCPCH CD 前缀扰码 第 n 阶 PCPCH 信道 CD 前缀扰码 此时 n 0 40959 定义为 Sc cd n i clong 1 n i i 0 1 4095 这里序列 clong 1 n 在 4 3 2 2 节中定义 40960 个 PCPCH 扰码分成 512 组 每组有 80 个 小区内 PCPCH CD 前缀扰码组与用于小区内下行链路的 基本扰码有一一对应的关系 如在小区内下行链路的基本扰码为 m 的第 k 阶 PCPCH 扰码为 Sc cd n 其中 k 0 79 与 m 0 1 2 511 当 k 0 1 2 15 时 Sc cd n中的 n 16 m k 当 k 16 79 时 Sc cd n 中的 n 64 m k 16 8192 如果 PCPCH CD 前缀部分使用的扰码与 PRACH 使用的相同 则下标仅为 k 0 15 PCPCH CD 前缀部分扰码中下标为 k 16 79 的这些扰码并没有与 PRACH 共享 这就导致了 PCPCH 的 32768 个特有的前缀扰码被分为 512 组 每组 64 个 4 3 4 2 3 CD 前缀特征码 4 3 4 2 3 CD 前缀特征码 CPCH 信道接入脉冲接入前缀部分携带 16 种不同的正交复数特征码之一 这个码和用于随机接入脉冲前缀 部分的码一致 4 4 调制 4 4 1 调制码片速率 4 4 调制 4 4 1 调制码片速率 调制码片速率是 3 84 Mcps 4 4 2 调制 4 4 2 调制 在上行链路 通过扩频产生的复数值码片序列用 QPSK 方式进行调制 见图 7 15 S Im S Re S cos t 通过扩频产生的复 数值码片序列 sin t 分开 实部 和虚 部 脉冲成形 脉冲成形 图图 7 上行链路调制上行链路调制 脉冲成形特性在 TS 25 101 中描述 5 下行链路扩频和调制 5 1 扩频 5 下行链路扩频和调制 5 1 扩频 图 8 描述了除了 SCH 信道以外的所有下行链路物理信道的扩频 也就是 P CCPCH S CCPCH CPICH AICH PICH PDSCH 和下行 DPCH 信道 未扩频的物理信道包括一个实数值符号的序列 除了 AICH 信道 以外的信道 符号可以取值 1 1 和 0 这里0代表DTX 对 AICH信道符号的取值依赖于要发射的符号的 精确组合 请对比 TS 25 211 节 5 3 3 6 每一对连续的两个符号在经过串并转换后分成 I 路和 Q 路 分路原则是偶数编号的符号分到 I 路和奇 数编号的符号分到Q路 除了AICH信道以外的所有信道 编号为0的符号定义为每一帧的第一个 对AICH 信道 符号为 0 的符号定义为每一接入时隙的第一个 I 路和 Q 路通过相同的实数值的信道码 Cch SF m扩频 到指定的码片速率 实数值的 I 路和 Q 路序列就变为复数值的序列 这个序列经过复数值的扰码 Sdl n进行 扰码处理 对于 P CCPCH 信道 扰码用于 P CCPCH 信道的帧边缘 也就是说 扩频的 P CCPCH 帧的第一 个复数码片和扰码的 0 相乘 对于其它的下行链路 扰码与于 P CCPCH 信道相同 在这种情况下 扰码不 必与将进行扰码的物理信道的帧边缘对齐 I 除了 SCH信道以 外的所有下行链路 物理信道 S P Cch SF m j Sdl n Q I jQ S 图图 8 除了除了 SCH 信道以外的所有下行信道以外的所有下行链路链路物理信道的物理信道的扩频扩频 图 9 描述了不同的下行链路如何进行组合 每一个复数制的扩频 图 8 中的箭头 S 加权用加权因子 G 进行 16 加权 复数制的 P SCH 和 S SCH 信道 见 TS 25 201 节 5 3 3 4 分别用加权因子 Gp和 Gs进行加权 所有下 行链路物理信道进行复数加组合在一起 Different downlink Physical channels point S in Figure 8 G1 G2 GP GS S SCH P SCH point T in Figure 11 图图 9 SCH 和和 P CCPCH 信道的信道的扩频和调制扩频和调制 5 2 码的产生和分配 5 2 1 信道化码 5 2 码的产生和分配 5 2 1 信道化码 图 8 中的信道化码和上行链路的信道化码相同 命名为 OVSF 码 OVSF 码用于保证具有不同速率和扩频因子 的不同下行链路之间的正交性 OVSF 码在 4 3 1 节的图 4 中定义 对 CPICH 主信道信道化码固定为 Cch 256 0 对 CCPCH 主信道信道化码固定为 Cch 256 1 对其它物理信道信道 化码由 UTRAN 指定 当扩频因子是 512 时 还有一条限制适用 当信道化码 Cch 512 n n 0 2 4 510 用于软切换时 信道化码 Cch 512 n 1不分配于 Node B Node B 用于进行时间调整 当信道化码 Cch 512 n n 1 3 5 511 用于软切换时 信 道化码 Cch 512 n 1不分配用于进行时间调整的 Node B 这个限制不适用于更软切换 也不适用于 UTRAN 被同步到未作时间调整的扩频因子是 512 的软切换中 当扩频因子减半实现压缩方式时 用于压缩方式帧的 OVSF 码 Cch SF 2 n 2 如果用原扰码 cch SF 2 n mod SF 2 如果用备选扰码见 5 2 2 这里 cch SF n用于非压缩帧的信道化码 17 在 PDSCH 信道 如果每一帧的的 OVSF 码都不相同 则 OVSF 码应按如下方法分配 在最小的扩频因子下的 OVSF码应该由用于连接的最小扩频因子指向的码树的一枝 这也就是说UE用于PDSCH信道连接的码可以 根据 OVSF 码产生原则从最小扩频因子码开始产生 同样的方法也适用于将 DSCH 信道映射到多重并行 PDSCH 但所有的树枝以多码来标识 此时对应于最 小的扩频因子 但也可以用于较高的扩频因子分配的情况 5 2 2 扰码 5 2 2 扰码 共有 218 1 262 143 个扰码可以产生 编号为 0 262 142 但并不是所有的扰码都可以用 所有的扰码分成 两组 一组是 512 个的基本扰码 另一组是 15 个的辅助扰码 基本扰码包括 n 16 i 的扰码 i 0 511 第 i 阶备用扰码包括 16 i k 的扰码 k 1 15 在基本扰码和 15 个辅助扰码之间有一一对应的关系 第 i 个基本扰码对应于第 i 个辅助扰码 因此 根据以上所述 k 0 1 8191 的扰码可以用 所有这些扰码及它们左边的和右边的扰码都可以用于 压缩帧 对应 k 左边的扰码是 k 8192 对应 k 右边的扰码是 k 16384 这些备选扰码都可以用作压缩帧 在这种情况下 如果n SF 2 则用左边的扰码 如果n SF 2则用右边的扰码 cch SF n是用作非压缩帧的信道化 码 物理信道的高层决定用作压缩帧的可选扰码 基本扰码又可以分成 64 个扰码集 每个扰码集中有 8 个基本扰码组 第 j 个扰码集包括的扰码为 16 8 j 16 k 这里 j 0 63 and k 0 7 每一个小区只分配一个基本扰码 基本的 CCPCH 和 CPICH 信道总是用基本扰码来发射 其余的下行物理 信道既可以用基本扰码也可以用和小区相关的备用扰码 基本扰码和备用扰码在 CCTrCH 信道中可以混用 但在 DSCH 类型的 CCTrCH 的情况下 单个用户 UE 可能接收到的所有 PDSCH 的信道化码应当取基本扰码或备用扰码中的 一种 通过将两个实数序列合并成一个复数序列构成一个扰码序列 通过两个 18 阶的生成多项式 产生两个二进 制的 m 序列 m 序列的 38400 个码片模 2 加构成两个实数序列 两个实数序列构成了一个 Gold 序列 扰码 每 10 ms 重复一次 令 x 和 y 分别代表一个序列 x 序列用生成多项式 1 X7 X18生成 y 序列用生成多 项式 1 X5 X7 X10 X18生成 依赖于扰码号 n 的序列记为 zn 令 x i y i 和 zn i 分别代表序列 x y 和 zn 的第 i 个值 m 序列 x 和 y 构成如下 初始条件 x x 0 1 x 1 x 2 x 16 x 17 0 y 0 y 1 y 16 y 17 1 子序列递归定义为 x i 18 x i 7 x i 模 2 i 0 218 20 y i 18 y i 10 y i 7 y i 5 y i 模 2 i 0