TDSCDMA信道的分类.docx

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1、TDSCDMA信道的分类TD-SCDMA信道的分类 TD-SCDMA信道主要分为三种，分别为：逻辑信道、传输信道、物理信道。 1、 逻辑信道：根据信息传输类型来定义的逻辑信道可分两类：控制信道和业务信道。 控制信道 1.1 控制信道Broadcast Control Channel (BCCH)：下行， 1.2 传输广播信息Paging Control Channel (PCCH)：下行， 1.3 传输寻呼信息Common Control Channel (CCCH)：双向，网络和UE在没建立RRC连接，有该信 道接入新小区。 1.4 专用控制信道Dedicated Control Chann

2、el (DCCH)：点到点双向，由RRC连接建立过程建立， UE和网络通过该信道传输专用控制信息。 1.5 共享信道控制信道Shared Channel Control Channel (SHCCH)：TDD专用，双向，网络和UE传 输上下行共享信息。 业务信道 1.6 业务信道：专用业务信道Dedicated Traffic Channel (DTCH)：点到点，双向，用户平面信息。 1.7 公共业务信道Common Traffic Channel (CTCH)：点到多点，单向，为所有用户或一组特定用户 传输专用用户信息。 2、 传输信道：是由L1提供给高层的服务，它是根据在空中接口上如何传

3、输及传输什么特性的数据来定义的。 传输信道一般可分为两组：公共信道(在这类信道中，当消息是发给某一特定的UE时，需要有内识别信息)和专用信道(在这类信道中，UE是通过物理信道来识别公共信道 2.1 公共传输信道BCH - Broadcast Channel：下行，广播系统和小区特定信息。 2.2 前向接入信道FACH Forward Access Channel：下行，网络知道用户位置时传送控制信息， 也可传短的用户包。 2.3 寻呼信道PCH Paging Channel：下行，网络不知用户位置时传送控制信息。 2.4 随机接入信道RACH Random Access Channel：上行，

4、UE传送控制信息，也可传短的用户包。 2.5 上行共享信道USCH Uplink Shared Channel：上行，多个用户传送专用控制或业务数据。 2.6 下行共享信道DSCH Downlink Shared Channel：下行，多个用户传送专用控制或业务数据。 2.7 高速下行共享信道HS-DSCH High Speed Downlink Shared Channel：下行，多用户共用， 伴随一个下行DPCH和一个或多个HS-SCCH,HS-DSCH在整个小区或采用定向天线在小区一部分传送。 专用信道 2.8 专用传输信道DCH-Dedicated Channel：上行或下行，UE和U

5、TRAN传送控制或用户信息。 3、 物理信道：物理信道是由频率、时隙、信道码和无线帧分配来定义的。分为公共物理信道与专用物理信道。 公共物理信道 3.1 主公共控制物理信道P-CCPCH 3.2 公共控制物理信道S-CCPCH：BCH映射在该信道辅助 3.3 寻呼指示信道PICH：PCH和FAC映射在该信道 3.4 物理随机接入信道PRACH：RACH信道被映射在该信道上 3.5 物理下行共享信道PDSCH 3.6 物理上行共享信道PUSCH。PDSCH和PUSCH是公共物理信道的特殊情况。 3.7 下行导频信道DwPCH 3.8 上行导频信道UpPCH。DwPCH和UpPCH是TD-SCDM

6、A系统中有两个专用物理同步信道，即TDSCDMA 系统中每个子帧中的DwPCH和 UpPCH。DwPTS用于下行同步而UpPCH用于上行同步。 3.9 快速物理随机接入信道FPACH。 3.10 高速物理下行共享信道HS-PDSCH。 3.11 高速共享控制信道HS-SCCH：下行，为HS-DSCH传送高层控制信令。 3.12 高速共享指示信道HS-SICH：上行，为HS-DSCH传送高层控制信令和信道质量指示CQI。 专用物理信道 3.13 专用物理信道 DPCH 1.1传输信道的分类 所有的传输信道按其性质可以分为两类：一类为公共信道。通常公共信道上的信息是发送给所有用户和一组用户的，但在

7、某一时刻，该信道上的信息亦可针对某一单个用户，这时需要用UE ID进行识别。另一类为专用信道。此类信道在某一时刻为某单一用户所独占。 (1). 随机接入信道 随机接入信道为上行公共信道。UE使用该信道来完成上行同步的建立或传输一些短的用户数据。RACH信道所映射的物理信道是一个竞争接入信道，该信道上的数据不存在物理层复用，故无需用TFCI来标识当前的传输格式。 (2). 前向接入信道 前向接入信道为下行公共信道。FACH一般用于网络响应从RACH信道上接收到的信息。该信道亦可用来传输一些短的用户数据。网络端的物理层可以将该信道数据与寻呼信道数据进行复用。 (3). 广播信道 广播信道为下行公共

8、信道。BCH信道上传输的数据块大小，固定为246bit/s，物理层不复用BCH传输信道。 (4). 寻呼信道 寻呼信道为下行公共信道。PCH用于携带对用户的寻呼信息。物理层可将PCH和FACH复用成CCTrCH在辅助公共控制物理信道中传输。 (5). 下行共享信道 下行共享信道为下行公共信道。DSCH用于为一个或多个用户传送数据。该信道总是与其它传输信道配合使用。物理层可把多条平行的DSCH复用为CCTrCH。 (6). 上行共享信道 上行共享信道为上行公共信道。USCH可由多个用户分时共享。它可以独立存在，但一般与其它传输信道配合使用。物理层可把多条平行的USCH复用为CCTrCH。 (7)

9、. 专用信道 专用信道为专用双向传输信道。DCH用于承载用户专有的实时与非实时数据。信道一经配置，就由用户独占使用。物理层可以根据RRC的配置把多条并行的DCH复用成CCTrCH。 1.2 物理信道 一个物理信道是由频率、时隙、信道码和无线帧分配等多个参数共同来定义的。系统使用时隙与扩频码在时域和码域上区分不同的用户信号。物理信道的层次结构如图 错误！文档中没有指定样式的文字。-1所示。TDD模式下的物理信道由突发构成，这些突发仅在所分配无线帧的特定时隙发射。 无线帧 (10ms)帧 #i子帧 (5ms)子帧 #1子帧 #2帧 #i+1时隙 #0时隙 #1时隙 #2时隙 #6图 错误！文档中没

10、有指定样式的文字。-1 物理信道结构 物理信道根据其所承载的信息来进行分类。 1.2.1 帧结构 3GPP定义的一个TDMA帧长为10ms。TD为了实现快速功率控制、同步控制、智能天线等技术，将一个10ms的帧分为两个结构完全相同，帧长为5ms的TD子帧。 如图 错误！文档中没有指定样式的文字。-2所示，TD子帧由3个特殊时隙和7个常规时隙组成。其中的7个常规时隙中，TS0固定用作下行时隙，其1、2码道来发送系统的广播信息，而TS1总是固定用作上行时隙。其它常规时隙可以灵活地配置成上下行时隙，用以实现不对称业务的传送。子帧中一般有两个上、下行转换点，第一个转换点固定在TS0与TS1之间，而第二

11、个转换点则根据传送的业务需要来定。若该TD帧全部传送对称业务，则第二个转换点位于TS3与TS4之间。 子帧 5ms (6400 chip)转换点TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6DwPTS(96chips)UpPTSGP(96chips)(160chips)转换点图 错误！文档中没有指定样式的文字。-2 系统子帧结构 1.2.2 时隙结构 TD定义了DwPTS、UpPTS、GP及TS0TS6四类时隙： (1). 下行同步时隙和下行导频信道 下行同步时隙不承载用户数据，用来发送下行同步码。该码为一组PN码，用于区分邻近小区，发送方向是全向的。如图 错误！文档中没有指定样式的文字。-3所示

12、，其时隙长度为96chip，其中同步码长为64 chip、TS0的拖尾保护为32 chip。按物理信道的划分，发送下行同步码的为下行导频信道。因该时隙未经扩频、扰码，即没有码分复用，故仅有一个DwPCH的物理信道。 图 错误！文档中没有指定样式的文字。-3 DwPTS的突发结构 (2). 上行同步时隙和上行导频信道 上行同步时隙不承载用户数据，被UE用来发送上行同步码，该码为一组PN码，用以建立UE与Node B的上行同步。如图 错误！文档中没有指定样式的文字。-4所示，其时隙长度为160chip，其中同步码长为128chip、后32 chip为拖尾保护。多个UE可以在同一时刻发起建立上行同步

13、的竞争，Node B可以在同一子帧的UpPTS时隙可以同时识别多达8个不同的上行同步码。按物理信道的划分，发送上行同步码的为上行导频信道，一个小区共有8个上行导频信道。 图 错误！文档中没有指定样式的文字。-4 UpPTS的突发结构 (3). GP时隙 GP时隙位于Node B侧，由发送转为接收的保护时隙。GP时长为75s，其值决定了小区的最大覆盖半径为： R2211.25km 式中，R为小区覆盖半径、C为光速、t为Node B侧发转收的允许的最大时间间隔。若要再加大小区覆盖半径，可以牺牲一个时隙来增加发转收的保护时隙。 (4). TS0TS6时隙 TS0TS6共7个常规时隙被用作传输用户或控

14、制数据。如图 错误！文档中没有指定样式的文字。-5所示，每个时隙分为四个域：两个数据域、一个训练序列域和用作保护时隙的空域。 864 chips数据域训练序列(144 chips)数据域GP16chip图 错误！文档中没有指定样式的文字。-5 常规时隙结构 数据域 无线子帧中常规时隙包含两个数据域，每域的长度固定为为352个chip，所能承载的数据符号S数取决于所用的扩频因子SF。A个域中S和SF的关系为SSF352chip。在TD系统中，上行方向SF取值为：1、2、4、8、16，则其对应S值为：352、176、88、44、22symble，若为QPSK调制所对应的bit值为：704、352、

15、176、88、44bit；在下行方向SF为：1、16，其对应S值为：352、22 symble、若为QPSK调制所对应的bit值为：704、44bit。 在专用信道与部分公共信道上，如图 错误！文档中没有指定样式的文字。-6所示，常规时隙的数据域的部分数据符号还被用来承载物理层信令TFCI、TPC和SS。 第1部分数据TFCIMidamble第2部分SSTPTFCCI数据子帧 #2n子帧 #2n+1数据TFCI第3部分MidambleSSTPTFCCI第4部分数据w w w 图 错误！文档中没有指定样式的文字。-6 物理层信令的位置 传输格式组合指示 传输格式组合指示用于通知接收方当前所使用的

16、传输格式组合，以便接收方正确解码。一个突发中是否使用TFCI，通过通信双方的高层在呼叫建立时商定，并由高层对物理层进行配置。 传输功率控制 传输功率控制被通信双方用于请求对方增加或减少发射功率。TPC与SS这两种物理层信令总是共存的。为了达到TD系统快速功率控制的目的，TPC的控制每子帧进行一次。 同步偏移控制符号 同步偏移控制符号被网络端用来对UE的传输延时进行控制。为了达到TD系统快速上行同步调整的目的，SS的控制亦是每子帧进行一次。 训练序列 训练序列域在TD-SCDMA系统中起着十分重要的作用。它不携带用户信息，在信道解码时被用作信道估计、功率控制测量、上行同步维持、波束赋形和频率校正

17、。Midamble码在传输过程中不进行基带处理和扩频、扰码直接通过载频调制发送出去。Midamble码的发射功率与同一个突发的数据符号发射功率相同。 整个TD系统有128个码长为128chip的基本Midamble码，共分为32个码组，每个码组包含4个基本码。一个小区由上层分配一个码组，一般仅使用其中的一个基本码，其余3个留给其它运营商使用。一个小区下的业务时隙采用相同的基本Midamble码。在同一小区同一时隙中不同用户所采用的Midamble码，由分配该小区的基本码经循环移位后产生。 Midamble码放在每个突发的中间发送，因此亦称中间码。 1.2.3 物理信道的分类 物理信道按其承载的

18、信息分成了不同的类别，有的物理信道用于承载传输信道的数据，而有些物理信息仅用于承载物理层自身的信息。物理信道亦分为专用物理信道和公共物理信道两大类。 1.2.3.1 专用物理信道 专用物理信道用于承载来自专用传输信道的数据。物理层将根据需要将来自一条或多条DCH的MAC层数据组合在一条或多条CCTrCH信道内，然后再根据所配置的物理信道容量将CCTrCH数据映射到物理信道的数据域中。一个UE可以在同一时刻被配置成多条DPCH，若UE可以多时隙工作，则这些物理信道可以位于不同的时隙。 1.2.3.2 公共物理信道 主公共物理信道 主公共物理信道仅用于承载来自传输信道BCH的数据，提供全小区覆盖模

19、式下的系统信息广播，信道中不带有物理层信令。为了满足信息容量的要求，P-CCPCH使用两个固定码道来承载BCH数据。UE上电后将搜索到BCH信道并对该信道上的数据解码，以获取该小区的系统信息。为了方便UE的搜索，该信道使用了固定的TS0时隙的1、2码道。P-CCPCH信道的编码与交织周期为20ms 。 (2). 辅助公共控制物理信道 辅助公共控制物理信道用于承载来自传输信道FACH和PCH的数据。S-CCPCH固定使用SF16扩频因子，信道的编码和交织周期为20ms。根据数据量需求，S-CCPCH亦使用两个码道来构成一个S-CCPCH信道对。该信道可位于任一个下行时隙，使用任一对码道和中间码移

20、位序列。在TS0的第1、2码道，主辅公共控制信道可进行时分复用。 (3). 快速物理接入信道 快速物理接入信道不承载传输信道的信息。Node B使用FPACH来响应在UpPTS时隙所收到的UE接入请求，调整UE的发射功率和上行同步偏移。FPACH固定使用SF16扩频因子，交织周期为5ms。小区中配置FPACH的数目及其信道参数由系统信息广播。 (4). 物理随机接入信道 物理随机接入信道为上行信道，用于承载来自传输信道RACH的数据。PRACH可以使用的扩频因子SF4、8、16。受信道容量限制，对不同的SF，信道的其它结构参数亦发生相应变化： SF4：PRACH使用1条码分信道，持续时间为1个

21、子帧 SF8：PRACH使用1条码分信道，持续时间为2个子帧 SF16：PRACH使用2条码分信道，持续时间为2个子帧 由上可见三种情况所占无线资源相等。PRACH可以位于任一上行时隙，任一码道和中间码序列。小区中配置的PRACH信道与FPACH信道数目有关，两者配合使用。传输信道RACH的数据不与其它传输信道的数据编码组合。 (5). 物理上行共享信道 物理上行共享信道承载来自传输信道USCH的数据。所谓共享指的是同一物理信道可供多个用户的短信息分时复用。由于一个UE也可以并行存在多条USCH，这些并行的USCH数据可以在物理层进行编码组合，因而PUSCH信道上可以存在TFCI。但信道的多用

22、户共享性使得无法进行闭环功率控制，故该信道不使用SS和TPC。 (6). 物理下行共享信道 物理下行共享信道承载来自传输信道DSCH的数据。在下行方向，传输信道DSCH不能独立存在，只能与FACH或DCH同时出现，故其载体PDSCH亦不能独立存在。DSCH可以在物理层进行编码组合，因而在PDSCH上可以有TFCI，一般不使用SS和TPC，对UE的功率控制和上行同步调整均放在与此相伴的PDCH信道上。 (7). 寻呼指示信道 寻呼指示信道不承载传输信道数据，但与传输信道PCH配对使用。用以指示所对应的每个UE是否需要接收其后跟随的PCH信道。固定使用SF16扩频因子，信道的编码和交织周期为10m

23、s。PICH信道配置所需的物理层参数、信道数及其结构，由系统信息广播。 在各物理信道中所包含的物理信道命令见表 错误！文档中没有指定样式的文字。-1。 表 错误！文档中没有指定样式的文字。-1 各物理信道中所包含的物理信道命令 DPCH P-CCPCH S-CCPCH PRACH PUSCH PDSCH FPACH SS TPC TFCI & 注：必选，可选，不可选 (8). 传输信道与物理信道的映射与组合 传输信道的数据通过物理信道来承载，除了FACH和PCH两者都映射到物理信道S-CCPCH外，其它传输信道到物理信道都有一一对应的映射关系。表 错误！文档中没有指定样式的文字。-2给出了TD

24、-SCDMA系统中传输信道与物理信道的映射关系，从表中可见有些物理通道不承载来自传输信道的信息。由表可见，PCH和FACH都映射到S-CCPCH，来自PCH和FACH的数据可在物理层进行编码组合生成CCTrCH。其它的传输信道数据都只能进行自身组合。另外BCH和RACH由于自身的特殊性，也不能进行组合。 表 错误！文档中没有指定样式的文字。-2 传输信道与物理信道的映射关系 传输信道 物理信道 DCH BCH PCH FACH RACH USCH DSCH 专用物理信道DPCH 主公共控制信道P-CCPCH 辅公共控制信道S-CCPCH 辅公共控制信道S-CCPCH 物理随机接入信道PRACH

25、 物理上行共享信道PUSCH 物理下行共享信道PDSCH 寻呼指示信道PICH 下行导频信道DwPCH 上行导频信道UpPCH 快速物理接入信道FPACH 逻辑信道与传输信道之间的映射 MAC子层使用逻辑信道与RLC子层进行通信，使用传输信道与物理层进行通信。 (9). 逻辑信道 如图 错误！文档中没有指定样式的文字。-7所示逻辑信道分为两大类，控制信道与业务信道。 图 错误！文档中没有指定样式的文字。-7 逻辑信道结构 w w w w w w w 控制信道 控制信道仅用于传输控制平面的信息。 广播控制信道：广播系统控制信息的下行信道； 寻呼控制信道：传输寻呼信息的下行信道，对空闲模式下的UE

26、或处于小区连接状态的睡眠模式下的UE，在一个小区或一个位置区内对某一特定UE发起寻呼； 公共控制信道：在UTRAN和UE之间发送控制信息的双向信道。当未建立RRC连接或当小区重选后接入一个新的小区时使用该信道。在上行方向CCCH承载在RACH上；下行方向CCCH承载在FACH上 专用控制信道：在UE和UTRAN之间发送专用控制信息的双向信道。通过RRC连接建立过程，建立该信道。DCCH承载在DCH上 共享控制信道：在UTRAN和UE之间发送上、下行链路控制信息的双向信道。 业务信道 业务信道仅用于传输用户平面的信息。 专用业务信道：专门用于传输用户信息的点对点双向通道。 公共业务信道：UTRA

27、N对全部或一组特定的UE传输专用用户信息的点对多点单向通道。 (10). 逻辑信道与传输信道间的映射 MAC子层负责逻辑信道与传输信道间的映射，其映射关系见表 错误！文档中没有指定样式的文字。-3。 表 错误！文档中没有指定样式的文字。-3 上行和下行方向逻辑信道与传输信道的映射关系。 逻 辑 信 道 传 输 信 道 上行方向 CCCH DCCH DTCH SHCCH 下行方向 BCCH CCCH CTCH DCCH DTCH PCCH SHCCH 随机接入信道RACH 专用信道DCH、随机接入信道RACH、上行共享信道USCH 专用信道DCH、上行共享信道USCH 专用信道DCH、上行共享信道USCH 广播信道BCH、前向接入信道FACH 前向接入信道FACH 前向接入信道FACH 专用信道DCH、下行共享信道DSCH、前向接入信道FACH 专用信道DCH、下行共享信道DSCH、前向接入信道FACH 寻呼信道PCH 下行共享信道DSCH、前向接入信道FACH