TD-SCDMA物理层过程

• Node B使用FPACH来响应在UpPTS时隙收到的UE接入请求， 从而调整UE的发送功率和同步定时偏移。
主公共控制物理信道（P-CCPCH）
• 主公共控制物理信道（P-CCPCH，Primary Common Control Physical CHannel）仅用于承载来自传输信道BCH的数据，提供全小区覆盖模式 下的系统信息广播， UE上电后将搜索并解码该信道上的数据以获取小区 系统信息。 • 主公共控制物理信道是单向下行信道，帧格式中没有物理层信令TFCI、 TPC或SS，为了满足信息容量的要求，P-CCPCH使用两个码分信道来承 载BCH数据（P-CCPCH1和P-CCPCH2）。P-CCPCHs固定映射到时隙0 （TS0）的扩频因子SF=16的两个码道 ； • 主公共控制物理信道作为信标信道（Beacon Channel）还具有以下特点
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物理随机接入信道 （PRACH）
• 物理随机接入信道（PRACH，Physiacal Random Access CHannel） 用于承载来自传输信道RACH的数据，PRACH所使用的码和时隙 等配置信息在小区中广播。 • PRACH为单向上行信道，它可以使用的扩频因子有16、8、4。受 信道容量限制，对不同的扩频因子，信道的其它结构参数也相应发 生变化：SF=16，持续时间为4个子帧（20 ms）；SF=8， 持续时 间为2个子帧（10 ms）；SF=4，持续时间为1个子帧（5 ms）。 • PRACH信道可位于任一上行时隙，使用任意允许的信道化码和 Midamble位移序列。小区中配置的PRACH信道（或SF=16时的信 道对）数目与FPACH信道的数目有关，两者配对使用。传输信道 RACH 的 数 据 不 与 来 自 其 它 传 输 信 道 的 数 据 编 码 组 合 ， 因 而 PRACH信道上没有TFCI，也不使用SS和TPC控制符号。
专用物理信道 （DPCH）
• 专用物理信道DPCH （Dedicated Physical CHannel）用于承载来自专用 传输信道DCH的数据，DPCH所使用的码和时隙等配置信息是通过信令 消息配置给UE的； DPCH可以位于频带内的任意时隙和任意允许的信道码，一个UE可以在 同一时刻被配置多条DPCH，若UE允许多时隙能力，这些物理信道还可 以位于不同的时隙，但是，对于上行多码传输，UE在每个时隙最多可以 同时使用两个物理信道；下行物理信道采用的扩频因子为16和1，上行物 理信道的扩频因子可以从1～16之间选择； DPCH支持TPC，SS，和 TFCI所有物理层信令。
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S-CCPCH是单向下行信道，固定使用SF=16的扩频因子，不使用物理层 信令SS和TPC，但可以使用TFCI，信道的编码及交织周期为20ms。受容 量限制，S-CCPCH也使用两个码分信道（S-CCPCH1和S-CCPCH2）来构 成一个S-CCPCH信道对。该信道可位于任一个下行时隙，使用时隙中的 任意一对码分信道和Midamble移位序列。在TS0，主、辅公共控制信道 也可以进行时分复用。在一个小区中，可以使用一对以上的S-CCPCHs。 物理层根据配置可以把来自一条或多条FACH和一条PCH得数据组合在一 条编码组合传输信道CCTrCH（Coded Composite Transport CHannel）上， 然后再根据所配置将CCTrCH数据映射到一条或者多条S-CCPCH物理信 道上。
SYNC-UL(128chips) 125 s
GP (32chips)
• 用于建立上行初始同步和随机接入，以及越区切换时邻近小区测量
• 160 Chips: 其中128用于SYNC-UL，32用于保护
• SYNC-UL有256种不同的码，可分为32个码组，以对应32个SYNC-DL 码，每组有8个不同的SYNC-UL码，即每一个基站对应于8个确定的 SYNC-UL码 • NodeB从终端上行信号中获得初始波束赋形参数
TR-001-C1
TD-SCDMA技术基础－
TD-SCDMA物理层过程
课程目标
• 掌握TD-SCDMA系统物理层技术
• 掌握TD-SCDMA系统物理层过程
课程内容
• 物理层结构
• 信道映射
• 信道编码及复用 • 扩频与调制 • 物理层过程
什么是TD-SCDMA
5 ms
Power density
物理信道及其分类
• 物理信道根据其承载的信息不同被分成了不同的类别，有 的物理信道用于承载传输信道的数据，而有些物理信道仅 用于承载物理层自身的信息。 • ⒈ 专用物理信道DPCH • ⒉ 公共物理信道CPCH
– ⑴ 主公共控制物理信道P-CCPCH
– ⑵ 辅公共控制物理信道S-CCPCH – ⑶ 快速物理接入信道FPACH – ⑷ 物理随机接入信道PRACH – ⑸ 物理上行共享信道PUSCH – ⑹ 物理下行共享信道PDSCH – ⑺ 寻呼指示信道PICH
快速物理接入信道 （FPACH）
• 快 速 物 理 接 入 信 道 （ FPACH ， Fast Physical Access CHannel）不承载传输信道信息，FPACH所使用的码和时 隙等配置信息在小区中广播。 • FPACH是单向下行信道，扩频因子SF=16，单子帧交织， 信道的持续时间为5 ms，数据域内不包含SS和TPC控制符 号，因为FPACH不承载来自传输信道的数据，也就不需要 使用TFCI。
GP
Up
UE实际
TS0
Dw 2Δt
Up
TS1 UL
TS2 UL
UE标准示意
TS0
Dw
GP
Up
TS1 UL
TS2 UL
dMA发展概述 • 网络结构和接口
• 物理层结构
• 信道映射
• 信道编码及复用
• 扩频与调制 • 物理层过程
3种信道模式
• 逻辑信道：MAC子层向RLC子层提供的服务，它描述的是 传送什么类型的信息 • 传输信道：物理层向高层提供的服务，它描述的是信息如 何在空中接口上传输 • 物理信道：承载传输信道的信息
GP
UpPTS
TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6
L1
g
Data
Data
Midamble
144chips
675us(864chips)
所有的物理信道都采用四层结构：系统帧号、无线帧、子帧和时隙/码
物理信道帧结构
• 3GPP定义的一个TDMA帧长度为10ms。一个10ms的帧分成两个 结构完全相同的子帧，每个子帧的时长为5ms。这是考虑到了智 能天线技术的运用，智能天线每隔5ms进行一次波束的赋形。
•
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物理层将根据需要把来自一条或多条DCH组合在一条或多条编码组合传 输信道CCTrCH（Coded Composite Transport CHannel）内，然后再根据 所配置物理信道的容量将CCTrCH数据映射到物理信道的数据域；同时， 一个 CCTrCH支持多个并行的物理信道，用于支持更高的数据速率，这 些并行的物理信道可以采用不同的信道码同时发射。
3. Carrier (optional) 2. Carrier (optional)
15
DL
Frequency
(CDMA codes)
: 1.6 MHz
0 TS0
DL
GP
TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 UL UL UL DL DL DL
Time
DwPTS UpPTS
Time Division Duplex — Synchronous Code Division Multiplex Access
物理信道帧结构
• TS0总是固定地用作下行时隙来发送系统广播信息，是广播 信道PCCPCH独自占用的时隙
• TS1总是固定地用作上行时隙。其它的常规时隙可以根据需 要灵活地配置成上行或下行以实现不对称业务的传输，上 下行的转换由一个转换点（Switch Point）分开。每个5ms 的子帧有两个转换点（UL到DL和DL到UL），第一个转换 点固定在TS0结束处，而第二个转换点则取决于小区上下行 时隙的配置。
Time slot x (864 Chips) Sub -frame 5ms Radio Frame 10ms
Time slot x (864 Chips) Sub -frame 5ms
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位置：位于midamble的两侧
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TPC: 调整步长是1, 2或3dB SS；最小精度是1/8个chip
TFCI；分四个部分位于相邻的两个子帧内
常规时隙
• Midamble码 – 整个系统有128个长度为128chips的基本midamble码，分成 32个码组，每组4个。
– 一个小区采用哪组基本midamble码由基站决定，当建立起下 行同步之后，移动台就知道所使用的midamble码组。Node B 决定本小区将采用这4个基本midamble中的哪一个。同一时隙 的不同用户将使用不同的训练序列位移。
– 训练序列的作用： 上下行信道估计； 功率测量； 上行同步 保持。 – 传输时Midamble码不进行基带处理和扩频，直接与经基带处 理和扩频的数据一起发送，在信道解码时它被用作进行信道 估计。
常规时隙－物理层信令TPC/SS/TFCI
TPC symbols TPC symbols 1 st part of TFCI code word 3 rd part of TFCI code word SS symbols 2 nd part of TFCI code word SS symbols 4 th part of TFCI code word Data symbols Midamble G Data symbols P Data symbols Midambl e G Data symbols P