WCDMA无线接口物理层
(完整word版)WCDMA_物理层层信道详细解读
WCDMA1、WCDMA物理层信道1.1、同步信道（SCH, Synchronisation Channel）SCH是下行物理信道，分为主同步信道（P—SCH， Primary SCH）和从同步信道（S—SCH, Secondary SCH）。
主要用于UE在开机后与系统进行时隙同步和帧同步的过程，以完成物理层同步。
SCH是一个用于在小区搜索过程中UE与网络进行时隙同步和帧同步的下行物理信道。
SCH包括两个子信道,一个是主同步信道（P-SCH),另一个是从同步信道（S-SCH）。
SCH 的每个无线帧长度为10ms（38400chips)，分为15个时隙.每个时隙的长度为2560chips。
SCH 的无线帧结构如图：P—SCH 上发送的是基本同步码（PSC， Primary Synchronization Code），长为256chips.PSC 在每一个时隙的前256个码片的位置发射一次，在图中用cp表示。
系统中每个小区的PSC 都是相同的。
S—SCH 上发送的是辅助同步码（SSC， Secondary Synchronization Code），长为256chips。
S—SCH 与P-SCH 在时间上并行传输。
SSC 在图中用csi,k来表示，其中i（0～63)表示主扰码组的组号,k（0~14）表示时隙号。
S-SCH 的每一个无线帧重复发射这15个SSC。
每个SSC 是从长为256chips的16个不同的码片序列中选取的.在S—SCH上发送的SSC 序列共有64种确定的组合，对应64个主扰码组，用于指示小区的下行扰码是属于哪一个扰码组的.也就是说如果两个小区的主扰码不同，那么这两个小区的S—SCH信道上发送的SSC 序列就不同.图中的参数a用于指示P-CCPCH 是否进行了发射分集，a=+1，表示P—CCPCH进行了STTD 发射分集，a=-1，表示P—CCPCH 未进行STTD 发射分集。
SCH 信道不进行扩频和加扰。
WCDMA物理层信道介绍
8
WCDMA下行信道结构(FDD)
逻辑信道 传输信道
空数据
BCCH BCH
物理信道
CPICH
公共导频信道
P-CCPCH(*)
S/P
Cch 256,0 Gain
S/P
同步码(*)
PSC
广播控制信道
PCCH
广播信道.
PCH
编码 编码
主公共控制信道
Cch 256,1 Gain
SSC i
GP
S
SCH 同步信道
开环模式 STTD 采用
闭环模式 CLTD –
SCH
S-CCPCH DPCH PICH AICH
采用
– –
– –
–
采用
采用
–
– 采用 – 采用
采用 采用
10
OVSF生成树
C4,0 C2,0 1 C1,0 1 C2,1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 1 1 1 C4,1 1 -1 -1 C4,2 1 -1 C4,3 -1 1 1
专用信道
DPDCH (每个UE一个或多个)
专用物理数据信道.
复 用
S/P
S
Cch Gain
I+jQ
I
DTCH
DCH N
专用业务信道
专用信道.
编码
DPCCH (每UE一个)
S
Q
基带滤波 基带滤波
I/Q 调制
Pilot, TPC, TFCI
HS-DSCH
专用物理控制信道
HS-PDSCH
高速下行共享信道
编码
采用STTD发送分集方式
天线1符号
A
A
A
A
WCDMA物理层介绍
上行物理信道
公用物理信道
物理随机接入信道(PRACH)
物理公共分组信道(PCPCH)
主公共控制物理信道(P-CCPCH)
捕获指示信道(AICH)
寻呼指示信道(PICH)
物理下行共享信道(PDSCH)
专用物理信道(DPCH)
公用物理信道
物理信道
物理信道分类
辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)
物理层 测量
· · ·
上层数据
上层数据
MAC层数据
信道编码 与复用
帧形成
扩频与 调制
无线帧
· · ·
上层数据
上层数据
MAC层数据
解复用与 信道译码
帧拆解
解调与 解扩
无线帧
基带收发过程
概述 物理信道特征及帧结构 信道编码与复用 扩频与调制 物理层过程 物理层的测量
物理信道特征及帧结构
专用物理信道(DPCH)
上 行 链 路 扩 频
PCPCH前导码： PCPCH有两种前导码，接入前导码和CD前导码，其组成与随机接入前导码类似，只是对应的前导扰码不同。 PCPCH接入前导码定义：Cc-acc,n,s(k) = Sc-acc,n(k) Csig,s(k) , k = 0, 1, 2, 3, …, 4095； PCPCH CD前导码定义：Cc-cd,n,s(k) = Sc-cd,n(k) Csig,s(k) , k = 0, 1, 2, 3, …, 4095； 其中的Csig,s 与随机接入前导所用的签名相同。
速率匹配
传输信道复用
物理信道分段
第二次交织
物理信道映射
第二次DTX插入
编码复用处理流程
上行
下行
WCDMA无线接口物理层与信道-001
下行链路扰码特点
下 行 扰 码
8192个扰码
15
集0 集1 … 集511
512集
主扰码0 从扰码1
…
从扰码15
主扰码511×16
从扰码511×16＋
1…
从扰码511×16＋ 15
每集分为 1个主扰 码15个从
扰码
下行链路扰码特点
下 行 主 扰 码
512个主扰码
16
组0 组1
…
组63
64组
主扰码0
transport channels onto physical channels (FDD) q TS 25.212 Multiplexing and channel coding (FDD) q TS 25.213 Spreading and modulation (FDD) q TS 25.214 Physical layer procedures(FDD) q TS 25.308 UTRA High Speed Downlink Packet Access (HSDPA); Overall description; Stage 2 q TR 25.877 High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) - Iub/Iur Protocol Aspects q TR 25.858 Physical layer aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access
U-plane information
UuS boundary
control control control control
RRC
control PDCP
PDCP
WCDMA基本网络结构
2008-04-08 12:26WCDMA是3G三种主流标准的一种。
WCDMA系统可以分为无线接入和网络结构两部分，本文介绍其网络结构部分。
WCDMA网络结构可分为无线接入网和核心网两部分，本文首先重点阐述了无线接入网的结构，对Iu、Iur、Iub接口协议模型进行了分析；接着对R99的核心网和全IP的核心网结构和相关功能实体进行了概述。
引言WCDMA是目前全球三种主要的第三代移动通信体制之一，是未来移动通信的发展趋势。
WCDMA系统是IMT-2000家族的一员，它由CN（核心网）、UTRAN（UMTS陆地无线接入网）和UE（用户装置）组成。
UTRAN 和UE采用WCDMA无线接入技术。
WCDMA网络在设计时遵循以下原则：无线接入网与核心网功能尽量分离。
即对无线资源的管理功能集中在无线接入网完成，而与业务和应用相关功能在核心网执行。
无线接入网是连接移动用户和核心网的桥梁和纽带。
其满足以下目标：-允许用户广泛访问电信业务，包括一些现在还没定义的业务，象多媒体和高速率数据业务。
-方便的提供与固定网络相似的高质量的业务（特别是话音质量）。
-方便的提供小的、容易使用的、低价的终端，它要有长的通话和待机时间。
- 提供网络资源有效的使用方法（特别是无线频谱）。
目前，WCDMA系统标准的R99版本已经基本稳定，其R4、R5和R6版本还在紧锣密鼓的制订中。
WCDMA系统的网络结构如图1所示。
图1 WCDMA系统结构WCDMA系统由三部分CN（核心网）、UTRAN（无线接入网）和UE（用户装置）组成。
CN与UTRAN的接口定义为Iu接口，UTRAN与UE的接口定义为Uu接口。
本文将重点阐述WCDMA系统的网络结构。
其网络结构的基本特点是核心网从GSM的核心网逐步演进和过渡；而无线接入网则是革命性的变化，完全不同于GSM的无线接入网；而业务是完全兼容GSM的业务，体现了业务的连续性。
无线接入网UTRAN包括许多通过Iu接口连接到CN的RNS。
WCDMA的信道结构
DPDCH DPCCH CCPCH SCH AICH CPICH
物理信道
上行物理信道
下行物理信道
上行专用物理信道: DPDCH DPCCH
上行公用物理信道: PRACH PCPCH
下行专用物理信道: 下行公用物理信道:
DPDCH
CCPCH
DPCCH
SCH
PDSCH
PICH
AICH
频率的载波工作的双工模式。 TDD：上行和下行链路采用两个不同
时隙来区分、在相同的频段上工作的双 工模式，即上、下行链路的信息是交替 发送的。
2.1 信道分类
从不同协议层次上看，信道分三类：
逻辑信道 传输信道 物理信道
WCDMA传输信道
公共信道 包括:广播信道BCH、 前向接入信道 FACH、 寻呼信道PCH、随机接入信道RACH、下行 共享信道DSCH、公用分组信道CPCH。
CPICH
W-CDMA 的物理信道分类
专用信道 仅有一种：DCH，用来给特定的UE传送数 据或控制信息
公共传输信道分类
广播信道
广播小区信息
BCH 前向接入信道 系统知道 UE 所处小区时，给 UE 传
FACH 送控制信息，可以用波束传输
寻呼信道 PCH 系统不知 UE 所处何处，在整个小区
中发送给 UE 控制信息。
随机接入信道 传送来自用户的控制信息，有可能发
RACH 生碰撞。
公共分组信道 上行传输数据量较小的分组
CPCH 下行共享信道 几个 UE 共享的下行信道，只有数据，
DSCH 无控制信息。必须Байду номын сангаас DCH 相关联。
物理信道(上行)
上行信道
WCDMA无线接口物理层
上行物理信道的特点
13
上行DPDCH/DPCCH帧构造
DPDCH DPCCH
Data Ndata bits
Pilot Npilot bits
TFCI NTFCI bits
FBI NFBI bits
Tslot = 2560 chips, 10*2k bits (k=0..6)
Medium Access Control (MAC)
Physical layer
Logical channels Transport channels
4
物理层的数据处理
来自MAC层的 数据（TB）
信道编码与复 用
扩频和调制
5
物理层技术实现
解复用解码 映射到MAC层
解调解扩
MAC层〔层2〕
传输信道
9
传输信道分类
DCH，专用信道
•DCH信道可以为上行或下行信道
专用传输信道
BCH, 播送信道 FACH, 前向接入信道 PCH, 寻呼信道 RACH,反向〔随机〕接入信道 CPCH, 公共分组信道 DSCH，下行共享信道
公共传输信道
10
物理信道
• 物理信道可以由某一载波频率、码〔信道码和扰码〕、 相位确定。
–上行公共物理信道
•物理随机接入信道(PRACH) •物理共用分组信道(PCPCH)
上行物理信道
12
上行专用物理信道
• DPDCH和DPCCH在无线帧通过I/Q复用 • DPDCH用来传输层2及更高层产生的专用数据 • DPCCH用来传输层1的控制信息 • 帧长为10ms，分15个时隙，每时隙2560 chips • DPDCH的扩频因子为4到256 • 在一样的层1连接中，DPDCH与DPCCH的扩频因子
WCDMA物理层简介
负责处理无线信号的传输和接收。
物理层功能
02
物理层的主要功能包括信道编码、调制、扩频、多址接入等，
以实现高效、可靠的无线通信。
物理层结构
03
WCDMA物理层结构包括物理信道、传输信道和物理层过程三
个层次，每个层次都有其特定的功能和协议。
信道编码与调制
信道编码
为了提高传输的可靠性，WCDMA物理层采用了卷积编码、 Turbo编码等信道编码技术，以增加信号的冗余度。
05
wcdma物理层与 其他通信系统的比 较
与td-scdma物理层的比较
双工方式
WCDMA采用频分双工（FDD）方式，而TD-SCDMA采用时分双工（TDD）方式。
帧结构
WCDMA的帧长为10ms，分为15个时隙，每个时隙长度为0.667ms。而TD-SCDMA的帧长 为5ms，分为7个常规时隙和3个特殊时隙。
信道编码
WCDMA采用卷积码和Turbo码进行信道编码，而TD-SCDMA采用卷积码、Turbo码和低密 度奇偶校验码（LDPC）进行信道编码。
与lte物理层的比较
调制方式
WCDMA采用QPSK和16QAM调制方式， 而LTE采用QPSK、16QAM、64QAM等多 种调制方式。
多址技术
WCDMA采用码分多址（CDMA）技术，而LTE采用 正交频分多址（OFDMA）技术。
调制
调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，WCDMA物理 层采用了QPSK、16QAM等多种调制方式，以适应不同的 传输需求。
扩频
扩频技术可以提高信号的抗干扰能力和多址接入能力， WCDMA物理层采用了直接序列扩频（DS-SS）技术。
多址技术
多址技术概述
WCDMA无线接口物理层
Random Access Transmission Random Access Transmission
Access slot #7 Access slot #8
Random Access Transmission Random Access Transmission
Access slot #14
21
21
专用下行物理信道
DPDCH Data1 Ndata1 bits
DPCCH TPC NTPC bits TFCI NTFCI bits
DPDCH Data2 Ndata2 bits
DPCCH Pilot Npilot bits
Tslot = 2560 chips, 10*2k bits (k=0..7)
Slot #0
Slot #1
Slot #i 1 radio frame: Tf = 10 ms
Slot #14
14
14
上行DPDCH/DPCCH作用
实现物理层 数据承载
DCH 数据
DPDCH
为DPDCH提供解调、 功控等控制数据
DPCCH
15 15
PRACH信道
• 随机接入是基于快速捕获指示的时隙ALOHA方法 • 时间上用接入时隙来确定，UE只能在时隙的开始位置 进行随机接入传送，每个时隙5120chips，每2帧有15Байду номын сангаас个slot • 哪些时隙可以使用由高层给定
Slot #14
30
30
物理下行共享信道PDSCH
• PDSCH传送 DSCH, DSCH 被多个码分用户共享。 • PDSCH 总是与一个 DPCH相联系，所需控制信息在DPCH上传 送 • 两种方式通知 UE 解调 DSCH（用TFCI域，用高层信令） • DSCH是特殊形式的多码传输，DSCH与相联系的DCH可以具有 不同的SF，SF可在帧间改变。
25214 FDD(WCDMA)系统无线接口物理层技术规范 物理层过程：
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：物理层过程IMT-DS FDD(WCDMA) System Radio Inerface Physical Layer Technical Specification: Physical Layer Procedure20XX-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印发目次1 范围 (1)2 引用标准 (1)3 定义和缩略语 (1)4 同步过程 (2)4.1 小区搜索 (2)4.2 公共物理信道同步 (2)4.3 DPCCH/DPDCH同步 (2)4.3.1 同步原语 (2)4.3.2 无线链路建立 (3)4.3.3 无线链路监测 (4)4.3.4 传输定时的调整 (5)5 功率控制 (5)5.1 上行功率控制 (5)5.1.1 PRA CH (5)5.1.2 DPCCH/DPDCH (5)5.1.3 PCPCH (13)5.2 下行功率控制 (15)5.2.1 DPCCH/DPDCH (15)5.2.2 PDSCH (20)5.2.3 AICH 205.2.4 PICH 205.2.5 S-CCPCH (20)5.2.6 CSICH (20)6 随机接入过程 (20)6.1 物理随机接入过程 (20)6.1.1 RACH子信道 (22)6.1.2 RACH接入时隙集合 (22)6.2 CPCH接入过程 (23)7 闭环模式发射分集 (26)7.1 反馈信息的确定 (27)7.2 闭环模式1 (28)7.2.1 模式1帧尾调整 (29)7.2.2 模式1的正常初始化 (29)7.2.3 压缩模式下模式1的操作 (30)7.3 闭环模式2 (31)7.3.1 模式2的帧尾调整 (32)7.3.2 模式2的初始化 (32)7.3.3 压缩模式下模式2的操作过程 (33)8 IPDL定位方法的空闲周期 (34)8.1 概述 (34)8.2 IPDL的参数 (34)8.3 空闲周期位置的计算 (34)附录A（信息）：天线验证 (35)附录B（信息）：功率控制 (36)B.1 功率控制定时 (36)B.2 UE实现的例子 (37)B.3 调整环路 (37)附录C(信息)：小区搜索过程 (38)前言本通信参考性技术文件主要定义了IMT-2000 DS系统FDD模式(WCDMA)的Uu接口的内容，主要对Uu接口技术规范中的信令传输部分进行规定和说明。
码分多址(CDMA)移动通信系统(二) 详解
UTRAN的结构如图9-2中的虚线框所示。
第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
图9-2 UTRAN的结构
c2 (2k) c2 (2k 1) c2(2k)
k=0， 1， 2， …
(9-2) (9-3)
(9-4)
第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
图9-8 产生正交可变扩频因子码的码树
第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
图9-9 上行链路短扰码生成器
第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
图9-10 下行DPCH的帧结构
第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
在不同的下行时隙格式中， 下行链路DPCH中Npilot的比 特数为2到16， NTPC为2到8比特， NTFCI为0到8比特，
Ndata1和Ndata2的确切比特数取决于传输速率和所用的时隙格式。 下行链路使用哪种时隙格式由高层设定。
对线空中接口指用户设备(UE)和网络之间的U接口， 它分为 控制平面和用户平面。 控制平面由物理层、 媒体接入控制
层（MAC）、 无线链路控制层（RLC）和无线资源控制 （RRC）等子层组成。 在用户平面的RLC子层之上有分组 数据汇聚协议（PDCP）和广播/组播控制（BMC）。 整个 无线接口的协议结构如图9-1所示。
第9章 码分多址(CDMA)移动通信系统（二）
9
物理层将通过信道化码（码道）、频率、正交调制的同 相（I）和正交（Q）分支等基本的物理资源来实现物理信道， 并完成与上述传输信道的映射。 与传输信道相对应， 物理信 道也分为专用物理信道和公共物理信道。 一般的物理信道包 括3层结构： 超帧、 帧和时隙。 超帧长度为720 ms， 包括72 个帧； 每帧长为10 ms， 对应的码片数为38 400 chip； 每帧 由15个时隙组成， 一个时隙的长度为2560 chip； 每时隙的比 特数取决于物理信道的信息传输速率。
(信息与通信)WCDMA无线接口物理层
用率。
02
技术优势
在信号传输质量方面，WCDMA无线接口物理层表现出色，能够提供稳
定、可靠的数据传输服务。此外，该技术还具有较强的适应性，可广泛
应用于不同场景和环境。
03
技术应用
WCDMA无线接口物理层已广泛应用于移动通信领域，如手机、平板电
脑等终端设备。该技术的应用极大地促进了信息交流和业务发展。
与其他无线通信技术相比，WCDMA在频谱效率、覆盖范围和抗干扰能力等方面具有一定的优势，但也 需要进一步的技术创新和改进以适应不断发展的通信需求。
05 结论
技术总结
01
技术特点
WCDMA无线接口物理层采用了直接序列扩频技术，具有良好的抗干扰
性能和保密性。同时，该技术还支持高速移动通信，具有较高的频谱利
误码率（BER）
衡量数据传输可靠性 的指标，表示错误比 特与总比特数的比例。
信噪比（SNR）
信号功率与噪声功率 的比值，反映信号质 量的好坏。
抗干扰能力
系统抵抗其他信号干 扰的能力，包括同频 干扰和邻频干扰。
性能评估方法
仿真实验
通过建立数学模型和计算机仿真，模拟实际无线通信 环境，评估物理层性能。
解码技术
从编码信号中提取出原始信息的过程。在WCDMA中，使用 Viterbi解码、Turbo解码等技术实现信号的解码。
混合ARQ技术
04 WCDMA无线接口物理层 性能分析
物理层性能指标
频谱效率
衡量系统在单位频谱 资源上所能提供的最 大数据传输速率。
覆盖范围
无线信号能够覆盖的 地理区域或建筑物范 围。
调制与解调技术
调制技术
将低频信号调制到高频载波上，以便于传输。在WCDMA中，使用QPSK、QAM 等调制方式。
wcdma测试标准
wcdma测试标准WCDMA测试标准。
WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）是一种第三代移动通信技术，它采用了CDMA技术和宽带无线接入技术，能够提供更高的数据传输速率和更好的语音质量。
WCDMA技术的发展对于移动通信行业具有重要意义，而WCDMA测试标准则是保证该技术正常运行和性能优越的重要保障。
WCDMA测试标准主要包括物理层测试、传输层测试、网络层测试和应用层测试。
物理层测试主要针对无线传输信号进行测试，包括功率、频谱、误码率等指标的测试，以保证信号的传输质量。
传输层测试主要是对数据传输的可靠性和速率进行测试，包括数据速率、传输延迟、数据丢失率等指标的测试，以保证数据的正常传输。
网络层测试主要是对网络连接和切换性能进行测试，包括呼叫建立时间、切换成功率、覆盖范围等指标的测试，以保证网络的正常运行。
应用层测试主要是对用户数据和业务进行测试，包括语音质量、数据传输速率、业务稳定性等指标的测试，以保证用户体验的良好。
在进行WCDMA测试时，需要遵循相关的测试标准和规范，以保证测试的准确性和可靠性。
首先，需要对测试环境进行充分的准备，包括测试设备、测试软件、测试样机等的准备工作。
其次，需要制定详细的测试方案和测试流程，明确测试的目的、方法和指标，以保证测试的全面性和有效性。
最后，需要对测试结果进行分析和总结，及时发现和解决问题，以保证测试的实效性和及时性。
总的来说，WCDMA测试标准是保证WCDMA技术正常运行和性能优越的重要保障，它涵盖了物理层、传输层、网络层和应用层的测试内容，需要遵循相关的测试标准和规范，并且进行详细的测试方案和测试流程制定，以保证测试的准确性和可靠性。
只有这样，才能保证WCDMA技术的稳定运行和良好性能，为移动通信行业的发展做出贡献。
TD-SCDMA和WCDMA的技术差异性分析
TD-SCDMA和WCDMA的技术差异性分析TD-SCDMA与WCDMA同属3GPP规范，CN部分几乎相同，RNC部分只有少量协议和接口不同，主要区别体现在空中接口和物理层。
无线系统的规划优化的各项参数有直接关系，例如无线链路的天线增益、隔离度、基带信号电平等。
这方面的规划设计涉及天线方位角、俯仰角、高度等。
而针对不同的业务模式，信道模式及系统体制，规划优化软件要采用不同的算法。
对于TD-SCDMA和WCDMA，在业务模式、信道模式两方面是完全相同的，而系统体制的不同表现在无线调制上，不同的物理层技术决定了不同的无线传播参考模型。
1. WCDMA与TD-SCDMA系统技术特点比较两种系统空中接口和物理层的差异如下：♦多址方式：TD-SCDMA是CDMA+TDMA+FDMA，并通过智能天线实现简单意义上的空分，即SDMA ；而WCDMA是CDMA+FDMA：因带宽较宽，初期组网实现FDMA较困难。
♦双工方式：TD-SCDMA不需要对称频谱，频率利用率高，灵活设置上下行时隙，高效支持数据业务，不需要双工器，基站结构简单，成本低，上下行空间传播特性相近，便于实现智能天线，开环功控精度高，代表着B3G与4G的发展方向；WCDMA频谱利用率低，非对称业务支持能力较差，双工器较为复杂，上下行空间传播特性不一致，难以采用智能天线技术，开环功控精度低。
♦载波带宽：TD-SCDMA单载波带宽1.6MHz，便于见缝插针，充分利用资源，根据实际需求合理分配带宽，节省频谱资源，组网时便于采用异频设置，规避干扰；WCDMA单载带宽5MHz，在容量不高的区域容易造成频率资源的浪费，初期同频组网会产生较大的干扰。
♦码片速率：TD-SCDMA码片速率1.28Mcps；WCDMA码片速率3.84Mcps。
♦调制方式：TD-SCDMA中384Kbps及以下速率业务使用QPSK，2Mbps业务使用8PSK；WCDMA中下行使用QPSK，上行使用BPSK。
WCDMA_物理层层信道详细解读
W C D M A_物理层层信道详细解读-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANWCDMA1、WCDMA物理层信道1.1、同步信道（SCH, Synchronisation Channel）SCH是下行物理信道，分为主同步信道（P-SCH, Primary SCH）和从同步信道（S-SCH, Secondary SCH）。
主要用于UE在开机后与系统进行时隙同步和帧同步的过程，以完成物理层同步。
SCH是一个用于在小区搜索过程中UE与网络进行时隙同步和帧同步的下行物理信道。
SCH包括两个子信道，一个是主同步信道（P-SCH），另一个是从同步信道（S-SCH）。
SCH 的每个无线帧长度为10ms（38400chips），分为15个时隙。
每个时隙的长度为2560chips。
SCH 的无线帧结构如图：P-SCH 上发送的是基本同步码（PSC, Primary Synchronization Code），长为256chips。
PSC 在每一个时隙的前256个码片的位置发射一次，在图中用cp表示。
系统中每个小区的PSC 都是相同的。
S-SCH 上发送的是辅助同步码（SSC, Secondary Synchronization Code），长为256chips。
S-SCH 与P-SCH 在时间上并行传输。
SSC 在图中用csi,k来表示，其中i （0～63）表示主扰码组的组号，k（0～14）表示时隙号。
S-SCH 的每一个无线帧重复发射这15个SSC。
每个SSC 是从长为256chips的16个不同的码片序列中选取的。
在S-SCH上发送的SSC 序列共有64种确定的组合，对应64个主扰码组，用于指示小区的下行扰码是属于哪一个扰码组的。
也就是说如果两个小区的主扰码不同，那么这两个小区的S-SCH信道上发送的SSC 序列就不同。
图中的参数a用于指示P-CCPCH 是否进行了发射分集，a=+1，表示P-CCPCH 进行了STTD 发射分集，a=-1，表示P-CCPCH 未进行STTD 发射分集。
WCDMA-UMTS物理信道
WCDMA UMTS物理信道.双工方式：时分双工TDD：上行下行频率相同，每条链路上信号不连续发射频分双工FDD:上下行频率不同，每条链路上信号并行发射，WCDMA采用FDDWCDMA UMTS工作频段：欧洲：上行1920－1980MHZ 下行2110－2170MHZ 190MHZ间隔北美：上行1850－1910MHZ 下行1930－1990MHZ 80MHZ 间隔WCDMA UMTS信道带宽单载频信道带宽：5MHZ与信道号码UARFCN关系：UARFCN/5=绝对射频信道中心频。
RRC--无线资源控制 RLC--无线链路控制 MAC－－媒体接入控制MAC层为RLC层提供逻辑信道。
逻辑信道的划分是按照传输信息的类型来决定的，逻辑信道决定哪些信息要通过空中接口发送。
物理层为MAC层提供数据传输信道。
作用是用来说明在无线接口信道是如何传输的，传输信道决定这些信息如何通过空中接口发送下去。
物理信道就是UE和网络之间真正用来传输信息的，受到RRC层的控制。
物理信道专用物理信道DPCH专用物理数据信道：DPDCH 双向专用控制物理信道：DPCCH 双向公共物理信道CPCH随机接入物理信道：PRACH 上行公共分组物理信道：PCPCH 上行同步信道SCH主同步信道P-SCH辅同步信道S-SCH公共导频信道CPICH主公共导频信道P-CPICH辅公共导频信道S-CPICH公共控制物理信道CCPCH主公共控制物理信道P-CCPCH辅公共控制物理信道S-CCPCH查询指示信道：AICH寻呼指示信道：PICH共享信道PDSCH接入查询指示信道AP-AICH冲突检测信道分配指示信道CD/CA-ICH状态指示信道CSICH后四个是面向分组域传输信道随机接入信道：RACH 上行公共分组信道：CPCH 上行前向接入信道：FACH 下行下行共享信道：DSCH 下行广播信道： BCH 下行寻呼信道： PCH 下行专用传输信道：DCH 双向逻辑信道控制信道：广播控制信道：BCCH 下行寻呼控制信道： PCCH 下行公共控制信道：CCCH 双向专用控制信道：DCCH 点点双向业务信道：专用业务信道：DTCH 点点双向公共业务信道：CTCH 点多点单向业务下行物理信道所用的扰码：下行物理信道是从218 +1个GOLD CODE中选8192个作为扰码来用，这些扰码分成512个扰码组每个扰码组有16个扰码。
WR1-M1-U3-20050321-扩频、信道和初始接入
Tslot = 2560 chips, 10*2k bits (k=0..7)
Slot #0
Slot #1
Slot #i One radio frame, Tf = 10 ms
Slot #14
下行DPCH的多码传输
DPDCH TPC TFCI DPDCH Pilot
1
2
L
One Slot (2560 chips )
固定为30Kbps （SF=256）的传输速率，用于承载BCH。 每个时隙的头256chips为空，到时候由SCH填充；或者说P-CCPCH与 SCH时分复用。
辅助公共控制物理信道（S-CCPCH）
TFCI NTFCI bits Data Ndata1 bits Tslot = 2560 chips, 20*2k bits (k=0..6) Pilot Npilot bits
L2/PDCP
BMC
L2/BMC
RLC RLC RLC RLC RLC RLC RLC
RLC
L2/RLC
Logical Channels MAC
L2/MAC
Transport Channels
PHY
L1
各协议之间的关系
上层数据 上层数据 MAC层数据 ··· 信道编码 与复用 帧形成 物理层 测量
ห้องสมุดไป่ตู้
信道结构与 信道映射
扩频与 调制
无线帧
物理层 过程
基带收发过程
上层数据 上层数据 MAC层数据 ··· 信道编码 与复用 帧形成 上层数据 上层数据 MAC层数据 ··· 解复用与 信道译码 帧拆解 解调与 解扩
无线帧
扩频与 调制
无线帧
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对于下行物理信道，共可以有218 -1 = 262143个扰码，但只使用了 0……8191号的扰码
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WCDMA系统中的扰码－主扰码/从扰码
下行扰码分为512 集（set），每个集中包含1个主扰码和15个从扰
WCDMA系统中逻辑信道的类型
广播控制信道 寻呼控制信道 专用控制信道 （BCCH） （PCCH） （DCCH）
控制逻辑信道
公共控制信道
（CCCH）
专用业务信道 公共业务信道
（DTCH） （CTCH）
业务逻辑信道
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WCDMA系统中物理信道的类型
物理信道分为上行物理信道和下行物理信道
物理信道可以由某一载波频率、码（信道码和扰码）、相位确定
多数信道由无线帧和时隙组成，每一无线帧10ms，包括15个时隙
Data
Data
Tslot = 2560 chips
Slot #0
Slot #1
Slot #i T = 10 ms, 38400chips
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WCDMA系统中的扰码
WCDMA中的扰码是从GOLD序列中截取，长度是38400chips，周
期为10ms
对于上行物理信道，可用的扰码分为长扰码和短扰码，共有224个上 行长扰码和224个上行短扰码
WCDMA系统目前使用长扰码，上行扰码由RNC进行分配，同一RNC
内不同用户上行扰码不同
培训目标
学习完此课程，您将会：
了解WCDMA无线接口协议栈结构 掌握WCDMA系统中的信道类型和它们之间的映射关系
掌握WCDMA物理信道的结构
掌握WCDMA物理层的关键过程
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下行物理信道
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物理信道的功能
小区广播信道
SCH－同步信道 P-CPICH－主公共导频信道 CCPCH－主公共控制物理信道 与寻呼过程有关的物理信道 PICH – 寻呼指示信道 S-CCPCH－从公共控制物理信道 与随机接入过程有关的物理信道 PRACH – 随机接入物理信道 AICH – 获取指示信道 P-
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WCDMA无线接口(Uu接口)协议栈结构
GC Nt DC Duplication avoidance
GC
Nt
DC
UuS boundary
C-plane signaling
U-plane information
RRC control control control control
control
L3 Radio Bearers
PDCP
PDCP BMC
L2/PDCP
L2/BMC
RLC
RLC RLC
RLC RLC RLC
RLC RLC
L2/RLC
Logical Channels MAC L2/MAC Transport Channels PHY L1
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基站NodeB
专用信道 DPDCH – 专用物理数据信道 DPCCH – 专用物理控制信道 与HSDPA有关的物理信道 HS-SCCH – 高速共享控制信道 HS-PDSCH －高速下行物理共享信道 HS-DPCCH – 高速专用控制信道 与HSUPA有关的物理信道 E-RGCH/E-HICH – 相对授权信道/混合自动重传指示信道 E-AGCH －绝对授权信道 E-DPCCH－E-DCH专用控制信道 E-DPDCH－E-DCH专用数据信道
WCDMA无线接口物理层
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前 言
WCDMA无线接口物理层位于WCDMA无线接口协议栈的最 底层，它提供保证比特流在空口正确传输所需要的功能
PDCP
PDCP BMC
L2/CP
L2/BMC
RLC
RLC RLC
RLC RLC RLC
RLC RLC
L2/RLC
Logical Channels MAC L2/MAC Transport Channels PHY L1
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WCDMA系统中的下行物理信道
下行专用物理信道 (downlink DPCH)
下行公共物理信道
主公共控制物理信道 (P-CCPCH)
从公共控制物理信道 (S-CCPCH) 同步信道 (P-SCH/S-SCH) 寻呼指示信道 (PICH) 捕获指示信道 (AICH) 主公共导频信道 (P-CPICH) HSDPA物理下行共享信道 (HS-PDSCH) HSDPA共享控制信道 (HS-SCCH) HSUPA控制信道(E-AGCH/E-RGCH/E-HICH)
Cch,4,3 = (1,-1,-1,1)
Cch,8,6 = (1,-1,-1,1,1,-1,-1,1) Cch,8,7 = (1,-1,-1,1,-1,1,1,-1)
SF = 1
SF = 2
SF = 4
SF = 8
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物理信道：各种信息在无线接口传输时的最终体现形式，每一种使用特 定的载波频率、码（扩频码和扰码）以及载波相对相位（0或π/2）的信 道都可以理解为一类特定的信道
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WCDMA无线接口(Uu接口)协议栈结构
GC Nt DC Duplication avoidance
GC
Nt
DC
UuS boundary
C-plane signaling
U-plane information
RRC control control control control
control
L3 Radio Bearers
码
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WCDMA系统中的扰码－扰码组
主扰码0 主扰码1 … 组0 下 行 主 扰 码 组1 … 组63 主扰码8*63 主扰码 8*63+1 512个主扰码 64组 … 主扰码 8*63+7 每组8个主扰码
因子， k 为码号，k的取值范围0 ≤ k ≤ （SF-1）
Cch,4,0 = (1,1,1,1) Cch,2,0 = (1,1) Cch,4,1 = (1,1,-1,-1) Cch,1,0 = (1) Cch,8,0 = (1,1,1,1,1,1,1,1) Cch,8,1 = (1,1,1,1,-1,-1,-1,-1)
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WCDMA信号处理过程中的扩频
在WCDMA系统中，扩频过程包括信道化和加扰，两个步骤； 其中扩频使用的是OVSF码，加扰使用的是扰码。
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WCDMA信号处理过程中的扩频
UTRAN网络结构
CN
Iu Core Network Iu
RNS
Iur RNC
RNS
RNC Iub Node B Iub Node B
UTRAN
Iub Node B
Iub
Node B
Uu
UE
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Cch,8,2 = (1,1,-1,-1,1,1,-1,-1)
Cch,8,3 = (1,1,-1,-1,-1,-1,1,1)
……
Cch,4,2 = (1,-1,1,-1)
Cch,2,1 = (1, -1)
Cch,8,4 = (1,-1,1,-1,1,-1,1,-1) Cch,8,5 = (1,-1,1,-1,-1,1,-1,1)
在WCDMA系统中，扩频过程包括信道化和加扰，两个步骤； 其中扩频使用的是OVSF码，加扰使用的是扰码。
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WCDMA系统中的信道化码（OVSF码）
在WCDMA系统中使用Cch,SF,k来描述信道码（OVSF码），其中SF 为扩频
WCDMA无线接口物理层通过传输信道实现向高层提供数据 传输的服务