《DSCDMA物理层过程》PPT课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,Frequency,Time,Power,density,(CDMA,codes),1.6 MHz,0,:,15,TS0,2.Carrier(,opti,onal,),3.Carrier(optional),TS1,TS2,TS3,TS4,TS5

2、,TS6,DL,DL,DL,DL,UL,UL,UL,5 ms,DwPTS,UpPTS,GP,DL,T,ime,D,ivision,D,uplex,S,ynchronous,C,ode,D,ivision,M,ultiplex,A,ccess,物理信道帧结构,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,Radio frame,10ms,System Frame Number,Sub-frame,5ms,TS5,TS4,TS0,TS2,TS1,GP,TS3,TS6,DwPTS,UpPTS,Data,Midamble,Data,675us(864chips),g,L1,144

3、chips,TD-SCDMA,帧结构,每帧有两个上,/,下行转换点,TS0,为下行时隙,TS1,为上行时隙,三个特殊时隙,GP,DwPTS,UpPTS,其余时隙可根据根据用户需要进行灵活,UL/DL,配置,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。,子帧分成,7,个常规时隙（,TS0 TS6,），,每个时隙长度为,864chips,，占,675us,）。,DwPTS,（,下行导频时隙，长度为,96chips,，占,

4、75us,）,GP,（,保护间隔，长度,96chips,，,75us,）,UpPTS,（,上行导频时隙，长度,160chips,，,125us,）,子帧总长度为,6400chips,，占,5ms,，,得到码片速率为,1.28Mcps,。,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

5、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。,Data,352chips,Midamble,144chips,GP,16,Data,352chips,675,s,常规时隙,由,864 Chips,组成，时长,675us,；,业务和信令数据由两块组成，每个数据块分别由,352 Chips,组成；,训练序列,(,Midamble,),由,144 Chips,组成；,16 Chips,为保护；,可以进行波束赋形；,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

6、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。,Data symbols,Midamble,Data symbols,TPC symbols,Time slot x(864 Chips),SS symbols,G,P,1,st,p

7、art of TFCI code word,2,nd,part of TFCI code word,Data symbols,Midambl,e,Data symbols,TPC symbols,Time slot x (864 Chips),SS symbols,G,P,3,rd,part of TFCI code word,4,th,part of TFCI code word,Radio Frame 10ms,Sub,-,frame 5ms,Sub,-,frame 5ms,常规时隙物理层信令,TPC/SS/TFCI,位置：位于,midamble,的两侧,TPC:,调整步长是,1,2,或,

8、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,GP(32chips),SYNC-DL(64chips),75,s,下行导频时隙,DwPTS,用于下行同步和小区搜索；,该时隙由,96 Chips,组成,:32,用于保护；,64,用于导频序列；时长,75us,32,个不同的,SYNC-DL,码，用于区分不同的基站；,为全向或扇区传输，不进行波束赋形。,GP(32chips),SYNC-UL(128chips),125,s,上行导频时隙,UpPTS,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

9、,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,GP,保护时隙,96 Chips,保护时隙，时长,75us,；,用于下行到上行转换的保护；,在小区搜索时，确保,DwPTS,可靠接收，防止干扰,UL,工作；,在随机接入时，确保,UpPTS,可以提前发射，防止干扰,DL,工作；,确定基本的基站覆盖半径。,课程内容,TD-SCDMA,发展概述,网络结构和接口,物理层结

10、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,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。,专用物理信道,DPCH,公共物理信道,CPCH,主公共控制物理信道,P-CCPCH,辅公共控制物理信道,S-CCPCH,快速物理接入信道,FPACH,物理随机接入信道,PRACH,物理上行共享信道,PU

11、SCH,物理下行共享信道,PDSCH,寻呼指示信道,PICH,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

12、从,1,16,之间选择；,DPCH,支持,TPC,，,SS,，和,TFCI,所有物理层信令。,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。,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 Ph

13、ysical 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,以参照功率进行发送；,发送时

14、不进行,beamforming,；,在其占用的时隙专用,m(1),和,m(2),两个训练码。,对,P-CCPCH,信道的测量是,UE,物理层的一个重要测量。,辅公共控制物理信道（,S-CCPCH,）,辅公共控制物理信道,（,S-CCPCH,，,Secondary Common Control Physical CHannel,）,用于承载来自传输信道,FACH,和,PCH,的数据，,S-CCPCH,所使用的码和时隙等配置信息在小区中广播。,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

15、,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-C

16、CPCH,物理信道上。,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。,快速物理接入信道（,FPACH,）,快速物理接入信道,（,FP