物理层概述课件

1、24 944 24，课程名称，子课程名称，CP RNC01-1000 IUB接口数据配置，TD-SCDMA物理层概述，课程目标，主TD-SCDMA物理层结构，主TD-SCDMA物理信道和主TD-SCDMA物理层过程，课程内容，第1章物理信道分类，第2章编码和复用技术，第3章扩频和调制，第4章物理层过程，Uu接口协议结构和信道分类。时分同步码分多址系统的无线接口有三种不同的信道：逻辑信道：直接承载用户业务；根据承载的是控制面业务还是用户面业务，分为控制信道和业务信道：无线接口层2和物理层之间的接口是物理层向媒体访问控制层提供的业务；根据传输是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息，可以

2、分为专用信道和公共信道物理信道：各种信息在无线接口上传输时的最终体现，每个使用特定频率、时隙和信道化码的信道可以理解为一个特定的信道。广播控制信道BCCH寻呼控制信道PCCH公共控制信道CCCH专用控制信道DCCH共享控制信道SHCCH控制信道公共服务信道CTCH专用服务信道DTCH服务信道逻辑信道专用信道DCH专用传输信道随机接入信道RACH前向接入信道FACH广播信道BCH寻呼信道PCH上行链路共享信道USCH下行链路共享信道DSCH公共传输信道传输信道传输信道主参数传输信道主参数专用物理信道DPCH上行链路专用物理信道， 随机接入物理信道PRACH物理上行共享信道PUSCH、上行公共物理

3、信道、上行物理信道、专用信道DPCH、下行专用物理信道、主公共控制物理信道PCCPCH、辅助公共控制物理信道SCCPCH、快速物理接入信道FPACH、寻呼指示信道PICH、物理下行共享信道PDSCH、下行公共物理信道、下行物理信道以及新技术引入的信道。 由HSDPA技术引入的信道(传输信道和物理信道)、由HS-DSCHMBMS技术引入的信道(逻辑信道)、由MCCHMTCHHSUPA技术引入的信道(传输信道和物理信道)、由频率、时隙、信道化码、无线帧等定义的物理信道。特殊时隙：DwPTS，用于下行同步和小区搜索。不同的下行链路同步码识别不同的小区，并以恒定的功率进行全向传输。有32个无功控制同步

4、码，每个同步码和8个同步码。发送下行同步码的时隙为下行导频信道DwPCH，特殊时隙为gp，gp时隙的长度为96个码片，gp时隙的持续时间为75微秒，作为下行和上行的切换点，以保证DwPTS的可靠接收，防止UL工作在随机接入时的干扰，并保证UpPTS可以提前发送，防止干扰下行工作，确定基站基本覆盖半径。特殊时隙：UpPTS，用于上行同步和随机接入。基站可以同时识别8个不同的上行同步码。总共有256个同步UL码。每8个同步UL码和1个同步下行码对应于同步UL码，没有扩展和加扰。上行同步码的发射功率，用户设备根据开环功率控制算法计算初始发射功率，发送上行同步码的时隙是上行导频信道上行同步码，这是一个

5、常规时隙。数据字段对称分布在中间码的两端，每个字段的长度为352码片；每个域可以携带的数据符号数量取决于所使用的扩频因子。上行链路SF是优选的：1，2，4，8，16个下行链路SF是优选的：1，16个数据符号用于承载物理层信令：TFCI、TPC和SS。常规时隙TFCI(传输格式组合指示)用于通知接收机当前的传输格式组合，以便接收机能够正确解码；突发中是否存在TFCI由呼叫建立时双方高层协商决定，高层配置物理层。如果用户被分配了多个物理信道，如果时隙在TFCI使用物理信道的数据部分，而不改变中间码部分。在常规时隙中，传输功率控制被通信双方(网络和用户设备)用来请求彼此增加或减少传输功率。在不改变中

6、间码部分的结构的情况下，在突发的数据部分中传输TPC。在扩频码后面发射，扩频码在中间码后面发射。这两种信号总是共存的。在常规时隙中，网络使用同步偏移控制符号来控制用户设备的传输延迟，因此它仅在下行链路信道中有意义。扩频符号在上行链路方向上没有意义。每个子帧控制一次扩频。如果TFCI存在于配置的物理信道中，则SS将使用与TFCI相同的信道化代码和相同的时隙。如果没有TFCI，则SS由信道化码上的较高层配置，将最低编号分配给第一时隙。在信道解码中，使用数据域的扩频和扩频码、中间码训练序列、中间码作为信道估计，不携带用户信息；Midamble有144个码片长，在传输过程中不会扩展频谱。训练序列是通过

7、扩展和移位长度为128的基本中间码获得的，该中间码被分成32个代码组。由相同小区和相同时隙中的不同用户使用的中间码是从相同的基本中间码、中间码训练序列、生成过程中导出的：p=128。为了从长度为128的基本中置码中获得可用的中置码，其长度被周期性地扩展到最大值：lm:中置码长度，固定在144 K:时隙中可用的中置码的最大数量，值范围2。中置码训练序列，第k个用户在时隙中的中置码序列的元素可以通过以下公式得到：中置码训练序列，中置码分配方法：缺省：中置码对应相应的信道化码；公共：中间码对应当前下行时隙的码道号；用户设备特定：由更高层指定；时分同步码分多址码字分配，位于时隙TS0，携带来自BCH的

8、数据并提供系统广播；扩展系数16，使用c(16，1)和c(16，2)扩展码。如果小区中没有天线分集，则使用TS0的中置码是M1；如果使用分集，在第一个天线上使用m1，在第二个天线上使用M2。不存在SS、TFCI、TPC信道编码和交织周期为20毫秒的全向传输的干扰问题，PCCPCH(续)，TS0:由于TS0时隙，NodeB将全向传输公共信道，因此TS0上同信道小区的相互干扰也会增加，从而影响网络性能。n个频率点定义为：n个频率点包括一个主频率点和几个辅助频率点。公共频道高于主频率点。公共控制信道DwPCH、P-CCPCH、S-CCPCH、PICH和PRACH配置在主频点。PRACH位于扩展系数为

9、16、8和4 SF16的上行链路时隙中。PRACH使用2个码道，10ms SF8，1个码道，10ms SF4和1个码道。5毫秒占用时隙、扩频码和中置码在BCH广播，没有扩频、TPC、TFCI、FPACH，位于下行时隙的节点B使用FPACH响应上行时隙接收到的用户设备接入请求；扩频系数16占用的时隙、扩频码和中置码在BCH广播，不需要扩频、TPC和TFCI单帧交织、SCCPCH，SCCPCH位于下行时隙携带来自FACH和PCH传输信道的数据；扩频系数16在没有扩频的小区中可以使用多对短链氯化石蜡，短链氯化石蜡信道编码和交织周期为20毫秒，同一组信道参数PICH可以在TS0和短链氯化石蜡时分复用，

10、下行时隙不携带传输信道数据；与传输信道PCH配对，它用于指定特定用户设备是否解释下面的PCH扩展系数16。占据两个条形码的PICH的内容由一系列寻呼指示因子组成，全零表示没有接收寻呼数据，全一表示接收寻呼数据。PICH(续)，PICH的内容：在每个PICH突发中发送一系列寻呼指示因子，并且每个寻呼指示因子NPI使用LPI=2、4和8个符号。每个PICH突发中的寻呼指示数NPI由寻呼指示长度给出。下表显示了对应于不同寻呼长度的NPI和PICH(续)，寻呼块包括如果PICH块中的寻呼指示因子被设置为“1”，这意味着相关的用户设备必须在PICH块的末端和PCH块的开始之间接收PICH后面的寻呼块的帧

11、NGAP0，这是由更高层指定的。PCH块由NPCH子信道组成，每个子信道占用两个连续的帧，因此它总共占用NPCH*2个连续的帧。专用物理信道DPCH和dch映射到dpch的数据速率由所使用的OVSF确定。全向传输或成形传输可以包含控制信息(ss、TFCI、TPC)。下行链路中使用的扩频因子是1和16。上行链路扩展因子是1/2/4/8/16，并且信道被映射(在用户设备内部)。本章回顾了物理信道与时隙结构的映射关系、课程内容、第一章物理信道分类、第二章编码和复用技术、第三章扩频和调制以及第四章物理层过程。信道编码的目的，信道编码的起点是纠错编码，主要通过两种方式获得：一是给传输信息增加一定程度的冗

12、余，但是这些冗余比特和信息比特之间有一定的相关性，这增加了信息的可靠性；另一种方法是噪声均衡(或误差随机化)，通常通过三种方法实现：增加码长、卷积和交织。编码和复用过程，编码和复用：循环冗余校验，错误检测功能是通过对传输块进行循环冗余校验来实现的。循环冗余校验以TB为单位。CRC码的长度可以是24位、16位、12位、8位和0位，具体位数由高层根据传输信道承载的业务类型确定。如果给定TTI中没有TB输入，则无法执行添加CRC的操作。如果有TB输入，但TB大小为0，则还需要添加CRC校验位，此时所有CRC都为0。传输块连接和分段，传输块连接是指TTI中所有传输块加循环冗余校验的串行连接。如果级联后

13、TTI中的位数大于代码允许的最大长度，则有必要在传输块级联后划分代码块。码块划分的最大长度将取决于传输信道使用的编码方案。不同编码方案的最大块长z为：卷积编码：Z504 Turbo编码：Z5114无编码：z无限分割后，块长应相等，若不相等，应增加填充位，信道编码方式：卷积编码：1/2和1/3，约束长度：9，8尾位Turbo编码：1/3，两个8态并行级联卷积码(PCCC)，增加12尾位，不编码不同类型传输信道使用的编码方案和编码速率。无线帧长度均衡是为了适当地填充输入比特序列，以确保每个分段的数据段具有相同的比特数，从而将数据映射到物理信道。无线帧长度均衡后的输出可分为相同长度的Fi1、Fi2、

14、Fi4或Fi8数据段。它等于基本传输时间间隔(10ms)的倍数，即Fi=TTI/10ms。交错具有克服突发错误的功能。在时分同步码分多址系统中，有两种交织，第一种是列交织，第二种是与TTI相关的块交织，分为帧交织和时隙交织。帧交织对由CCTrCH映射的无线帧上的所有数据进行交织，而时隙交织映射到每个时隙。无线帧分段，因为物理层处理是基于无线帧长度(10ms)的，所以如果传输信道配置的TTI大于10ms，就有必要对交织数据进行分段。因为交织不会改变数据速率，并且在交织之前无线帧长度已经被均衡，所以分段的10ms数据段具有相同的位数。速率匹配是在TrCH上重复或打孔位，以确保TrCH复用后的总比特

15、率与分配的专用物理信道相同。较高层为每个传输信道配置速率匹配特性，并且该速率匹配特性用于计算重传或穿孔比特的数量。传输信道复用，复用以10ms为周期，复用后的输入为TrCH数据，复用后形成CCTrCH。传输信道复用规则：专用传输信道和公共传输信道不能在同一个CCTrCH上复用。对于公共传输信道，只有FACH和PCH可以被多路复用到同一信道。承载BCH或RACH的信道不能承载其他传输信道。不同的信道不能映射到同一个物理信道；一个信道控制信道可以被映射到一个或几个物理信道。物理信道分段，当CCTrCH需要使用多个物理信道同时发送时，需要对CCTrCH数据进行分段，以将比特流分配给不同的物理信道(时

16、隙和码信道)。CCTrCH数据根据物理码信道进行划分，以确定哪些比特映射到哪个物理信道上。在时分同步码分多址系统中，一个无线帧被分成两个子帧，但之前的处理是基于无线帧的长度。为了将比特流映射到物理信道上，需要子帧分割。一个10ms的无线帧需要被物理信道分割模块分成两个5ms的子帧。物理通道映射。物理信道的参数包括时隙、扩频因子和信道化码。物理通道映射的目的是明确条形码通道需要携带哪些位。物理信道形成过程，信道编码和复用示例，64kbps业务，2.4kbps带内信令，信道编码和复用示例，本章回顾内容，本章主要介绍编码目的编码和复用过程，重点了解信道形成过程，课程内容，第1章物理信道分类，第2章编码和复用技术，第3章扩频和调制，第4章物理层过程。扩频和调制，比特到信号星座映射扩频调制加扰，为了保证码流的虚部和实部之间的平衡，每个扩频码都伴随着一个相关的扩频因子