HSDPA信道.docx

HSDPA信道5.3.2.1 HSDPA信道概述如前所述，TD-SCDMA系统中为HSDPA增加了三类物理信道和一类传输信道。三类物理信道包括：HS-PDSCH, HS-SCCH和HS-SICH。一类传输信道是HS-DSCH。HSDPA高层逻辑信道DTCH映射在传输信道HS-DSCH，HS-DSCH映射在HS-PDSCH物理信道，如下图5.17红色部分所示。图 5.17 TD-SCDMA信道映射1在TD-SCDMA系统中所有传输信道和物理信道映射关系如下图5.18所示。传输信道物理信道图 5.18 TD-SCDMA信道映射25.3.2.2 HS-DSCH与HS-PDSCH特点高速下行共享信道（HS-DSCH）有如下特点： 高速下行共享信道（HS-DSCH）是一种被几个UE通过时分复用和码分复用共享的下行传输信道。对于一个UE可以进行多码传输，这取决于UE的能力。 HS-DSCH和一个下行DPCH和一个或者几个共享控制信道（HS-SCCH）相伴随。 HS-DSCH在整个小区或者通过使用赋形天线在部分小区进行发送。 采用链路自适应技术。高速物理下行共享信道(HS-PDSCH) 有如下特点： HS-DSCH映射到一个或多个高速物理下行共享信道（HS-PDSCH）。调制方式：QPSK或者16QAM扩频因子：固定SF16（或者SF1）时隙格式：无TFCI，TPC，SS不支持动态功率控制编码：1/3 Turbo编码 对支持多个载波的UE，HS-PDSCH可以在多个载波上同时发送，高层分给同一用户的HS-PDSCH所在的多个载波应该是连续的载波。 如果UE只支持单载波的能力，高层仅分配一个载波的HS-PDSCH资源，并且该载波与伴随的DPCH在同一载波上。如果把整个业务时隙都配成HS-PDSCH资源池，在使用16QAM调制方式下，可使一个时隙一次最多传2816bit。按照符号数，扩频引资和码片的关系：SymbolsSF 352chips，如果SF1，每个数据区352码片就是352个符号。如此，每个时隙数据结构有两个352码片数据区，便有3522704个符号。在使用16QAM作为调制方式的情况下，每个符号可以表示4个bit，所以每个时隙一次最多传70442816个bits。具体公式如下所示：352 * 2(两个数据区）* 4(每个符号表示4个bit)=2816bit图 5.19 业务时隙数据结构，无TFCI, TPC, SS5.3.2.3 HS-SCCH特点下行高速共享控制信道(HS-SCCH)有以下特性： 调制方式：QPSK。 扩频因子：SF16。 时隙格式：无TFCI，分为HS-SCCH1和HS-SCCH2两个物理信道： HS-SCCH1有TPC和SS HS-SCCH2无TPC和SS 支持动态功率控制。 编码：1/3卷积编码。 HS-SCCH是一个携带用于HS-DSCH高层控制信息的下行物理信道。 HS-SCCH上的信息有两个单独的物理信道携带（HS-SCCH1和HS-SCCH2）。术语HS-SCCH指这些物理信道的整体。 如果UE支持多个载波的HS-DSCH发送，对应每个载波的HS-DSCH都各自使用独立的HS-SCCH用于控制信息的传输。 用来控制同一UE同一载波上的HS-DSCH的HS-SCCH与HS-SICH需要在同一个载波上。 终端接收HS-PDSCH的数据必须要在HS-SCCH控制信息的配合下才能完成。HSSCCH被所有HSDPA数据的UE所共享，但对单个HS-SCCH传输时间间隔，每个HS-SCCH只为一个UE承载HS-DSCH相关的下行控制信令。图 5.20 HS-SCCH/HS-SICH的数据结构HS-SCCH上的控制信息主要包括UE-ID,TFRI,HARQ等相关信息: UE-ID：用于标识当前控制信息的所属UE。当UE收到高层信息需要接收HS-DSCH数据后，UE开始连续监视HS-SCCH信道，最多需要监视4个HS-SCCH数据，寻找属于自己的控制信息。当UE获得此控制信息后，才能接收HS-PDSCH的数据。 TFRI：传输格式资源指示，主要包括码和时隙的分配信息，调制方案信息和传输块大小，分别用于指示UE当前HS-PDSCH所用的码字和所处的时隙位置，标识HSPDSCH下一个传输时间间隔数据的调制方式QPSK还是16QAM及其传输块的大小。码分配信息表明HS-PDSCH使用的是信道化码。为了简单方便，要求可用的信道化码是连续分配的，这样可定义为介于一个起始码和一个结束码之间。可以用4个比特分别表示码的起始位置和终止位置，能够分配给HS-PDSCH的时隙是TS2到TS6，最多5个时隙，这样可以用5个bit表示TS2到TS6时隙的占用情况。 HARQ信息：HARQ的过程信息，冗余版本信息和新数据指示信息。其中冗余版本信息可以指示数据分组的HARQ类型，如是否采用增量冗余，分组后是否具有自解码能力等。对16QAM调制方案包括星座信息，指示星座重排的方案，新的数据指示信息可以指示此数据是新数据还是重发数据。5.3.2.4 HS-SICH特点HS-DSCH共享信息信道(HS-SICH)有以下特性： 调制方式：QPSK。 扩频因子：SF16。 时隙格式：无TFCI，有TPC和SS。 支持动态功率控制。 编码：ACK/NACK Xan,1的编码是由1bit 重复到36bit。CQI包括推荐传输块大小（RTBS）和推荐调制方式（RMF）。RTBS域的6bit信息通过（32，6）的一阶Reed-Muller编码器得到。 HS-SICH是一个上行物理信道。 它反馈相关的上行信息，主要包括应答/非应答（ACK/NACK)和信道质量指示CQI。CQI包括推荐调制格式（RMF）和推荐传输块大小（RTBS）。 如果UE支持多个载波的HS-DSCH发送，那么对应每个载波的HS-DSCH都各自使用一个独立的HS-SICH用于控制信息的传输。 用来控制同一UE同一载波上的HS-DSCH的HS-SCCH与HS-SICH需要在同一个载波上。 CQI当前信道质量： 信道估计在UE端完成，可以通过测量PCCPCH的RSCP/ISCP来进行信道估计。 根据估计结果，UE按照已知的HS-PDSCH资源分配状态选取合适的CQI进行反馈。 CQI同样需要有很高的可靠度，因为NodeB根据CQI决定下一次发送的传输格式。 一般来说，HS-SICH映射到TS1，并采用值为16的扩频因子HS-SICH在时隙中的数据结构和HS-SCCH在时隙中的数据结构完全一样，如图5.20所示。HS-SICH也需要保持上行同步。HS-SICH初始定时来于上行DPCH，同步的维持根据HSSCCH上的SS命令，步长来自高层。但由于UE会有接收不到HS-SCCH传输的时候，此时SS命令的接收来自于伴随的下行DPCH，直到UE接收到HS-SCCH传输。5.3.3 HS-DSCH的编码过程对于1.28Mcps的TD-SCDMA系统，HS-DSCH信道的TTI为5ms，且传输块数为1，也就是说一个子帧时间就能传输完一个HS-DSCH信道的数据。尽管数据量大，但传输时间少，因此传输速率高。一个传输块的大小，即承载的数据量或者说bit数是根据需要传输的数据量来决定的，使用不同类型的物理信道，其承载的数据大小也是不同的。HS-DSCH信道的编码方式都是采用高速率的Turbo编码，编码过程如图5.21所示，具体可参见相应的Turbo编码的相关文献。图 5.21 HS-DSCH的编码过程分段后的码块在Turbo编码器中进行编码，并将编码后的数据送往HARQ功能块进行混合重传，如图5.22所示。Turbo编码用于前向纠错（FEC）。图 5.22 HS-DSCH 1/3 Turbo编码图 5.23 速率匹配在Trubo编码过程中要进行两次TrCH的速率匹配过程。两次速率匹配的作用分别是： 第一次速率匹配：通过Parity Bit打孔使输入不超过虚拟IR缓存。 第二次速率匹配：根据软合并类型由冗余版本（RV）参数控制数据输出，并与HSPDSCH承载能力相匹配。一条传输信道上不同的传输时间间隔中的比特数有可能不一样，但是上下行链路都对传输的比特率有一定的要求：下行链路中如果比特数低于最小值的就会被中断；上行链路中各传输时间间隔的比特数不同，但需要保证第二次交织后的总比特率等于所分配的专用物理信道的总比特率。因此需要重复或者凿去传输信道上的一些比特。速率适配就是指在传输信道上的数据比特被凿孔(Puncturing)或重复(Repeating)，以便使信道映射时达到传输格式所要求的比特速率。混合重传请求HARQ分为三种重传类型： I型HARQ：接收端在纠错不成功后，将接收到的包完全丢弃，并要求发端重传。重传的数据包将和上一次的一样。 II型HARQ Incremental Redundancy递增冗余：在HARQ-II中，接收到的错误数据包不会立即被丢弃，待重传的数据包收到，和错误的数据包合并后再进行译码，这样就能大幅度提高纠错能力。II型HARQ缺点：重传数据是冗余信息，不包括系统比特，当第一次传输的数据包被严重破坏，将无法恢复系统比特。 III型HARQ Chase Combining（chase博士最早提出）：对II型HARQ进行了改进，重传的码字具有自解码的能力，并不依赖于第一次传输的数据。其中第II, III型HARQ为TD-SCDMA系统所使用。与普通的Turbo编码过程不同的是，交织的输出数据需要进行一个星座重排的过程，如图5.24所示，这一过程仅仅是针对16QAM调制方式的，而对于QPSK调制方式来说是透明的。图 5.2416QAM星座图重排（4bits/symbol）把编码过程中各功能块之间的数据输入和输出如下图2.25表示。图 5.25 HS-DSCP编码数据流假设交织的输出数据V1，V2，V3需要进行一个星座重排的过程，重排是对4个bit一组进行操作，分为四种情况，由星座版本参数b来决定。交织后的四个比特Vk，Vk+1，Vk+2，Vk+3重排后的输出bit序列rk，rk+1，rk+2，rk+3和输入比特的关系如图5.26所示，其中kmod 4=1，参数b是_由HS-SCCH所携带的冗余版