無(wú)線接口技術(shù)

1、第5章 WCDMA無(wú)線接口技術(shù)在WCDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)用戶終端UE通過(guò)無(wú)線接口上的無(wú)線信道與系統(tǒng)固定網(wǎng)絡(luò)相連，該無(wú)線接口稱為Uu接口，是WCDMA系統(tǒng)中是最重要的接口之一。無(wú)線接口技術(shù)是WCDMA系統(tǒng)中的核心技術(shù)，各種3G移動(dòng)通信體制的核心技術(shù)與主要區(qū)別也主要存在于無(wú)線接口上。通過(guò)對(duì)WCDMA無(wú)線接口的學(xué)習(xí)，可以理解UE終端與WCDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的工作原理與通信過(guò)程；學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容也是WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的前提。5.1 WCDMA無(wú)線接口概述5.1.1 無(wú)線接口的協(xié)議結(jié)構(gòu)圖5-1顯示了UTRAN無(wú)線接口與物理層有關(guān)的協(xié)議結(jié)構(gòu)。從協(xié)議結(jié)構(gòu)上看，WCDMA無(wú)線接口由層一、層二、層三組成，分別稱

2、作物理層（Physical Layer）、媒體接入控制層（Medium Access Control）、無(wú)線資源控制層（Radio Resource Control）。從協(xié)議層次的角度看，WCDMA無(wú)線接口上存在三種信道，物理信道、傳輸信道、邏輯信道。圖5-1 無(wú)線接口的物理結(jié)構(gòu)圖中不同層/子層間的圓圈部分為業(yè)務(wù)接入點(diǎn)(SAPs)。物理層提供了高層所需的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。對(duì)這些業(yè)務(wù)的存取是通過(guò)使用經(jīng)由MAC子層的傳輸信道來(lái)進(jìn)行的。物理層通過(guò)傳輸信道向MAC層提供業(yè)務(wù)，而傳輸數(shù)據(jù)本身的屬性決定了什么種類的傳輸信道和如何傳輸；MAC層通過(guò)邏輯信道向RRC層提供業(yè)務(wù)，而發(fā)送數(shù)據(jù)本身的屬性決定了邏輯信道的

3、種類。在媒體接入控制（MAC）層中，邏輯信道被映射為傳輸信道。MAC層負(fù)責(zé)根據(jù)邏輯信道的瞬間源速率為每個(gè)傳輸信道選擇適當(dāng)?shù)膫鬏敻袷?TF)。傳輸格式的選擇和每個(gè)連接的傳輸格式組合集（由接納控制定義）緊密相關(guān)。RRC層也通過(guò)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)（SAP）向高層（非接入層）提供業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)接入點(diǎn)在UE側(cè)和UTRAN側(cè)分別由高層協(xié)議和IU接口的RANAP協(xié)議使用。所有的高層信令（包括移動(dòng)性管理、呼叫控制、會(huì)話管理）都首先被壓縮成RRC消息，然后在無(wú)線接口發(fā)送。RRC層通過(guò)其與低層協(xié)議間的控制接口來(lái)配置低層的協(xié)議實(shí)體，包含物理信道、傳輸信道和邏輯信道等參數(shù)。RRC層還將使用控制接口進(jìn)行實(shí)時(shí)命令控制，例如RRC層命

4、令低層進(jìn)行特定類型的測(cè)量，低層使用相同接口報(bào)告測(cè)量接口和錯(cuò)誤信息。邏輯信道：直接承載用戶業(yè)務(wù)；根據(jù)承載的是控制平面業(yè)務(wù)還是用戶平面業(yè)務(wù)分為兩大類，即控制信道和業(yè)務(wù)信道。傳輸信道：無(wú)線接口層二和物理層的接口，是物理層對(duì)MAC層提供的服務(wù)；根據(jù)傳輸?shù)氖轻槍?duì)一個(gè)用戶的專用信息還是針對(duì)所有用戶的公共信息而分為專用信道和公共信道兩大類。物理信道：各種信息在無(wú)線接口傳輸時(shí)的最終體現(xiàn)形式；每一種使用特定的載波頻率、碼（擴(kuò)頻碼和擾碼）以及載波相對(duì)相位（I或Q）的信道都可以理解為一類特定的信道。在發(fā)射端，來(lái)自MAC和高層的數(shù)據(jù)流在無(wú)線接口進(jìn)行發(fā)射，要經(jīng)過(guò)復(fù)用和信道編碼、傳輸信道到物理信道的映射以及物理信道的擴(kuò)頻

5、和調(diào)制，形成無(wú)線接口的數(shù)據(jù)流在無(wú)線接口進(jìn)行傳輸。在接收端，則是一個(gè)逆向過(guò)程。本章節(jié)將簡(jiǎn)要介紹邏輯信道和傳輸信道，并重點(diǎn)介紹物理信道和物理層的過(guò)程；通過(guò)對(duì)物理信道和物理層過(guò)程的學(xué)習(xí)，可以幫助大家深入掌握WCDMA無(wú)線接口的工作原理，也有助于大家對(duì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的理解。5.1.2 擴(kuò)頻與加擾在無(wú)線接口上，待傳輸信源經(jīng)過(guò)信源編碼和信道編碼之后，數(shù)據(jù)流將繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)頻、加擾和調(diào)制。圖5-2 擴(kuò)頻與擾碼的關(guān)系擴(kuò)頻使用的碼字成為信道化碼，具體采用OVSF碼（正交可變擴(kuò)頻因子碼）。加擾使用的碼字稱為擾碼，采用GOLD序列。信道化碼用于區(qū)分來(lái)自同一信源的傳輸，即一個(gè)扇區(qū)的下行鏈路連接，以及上行中同一個(gè)終端的

6、不同物理信道。UTRAN的擴(kuò)頻/信道化碼基于正交可變擴(kuò)頻因子（OVSF）技術(shù)。使用OVSF可以改變擴(kuò)頻因子并保持不同長(zhǎng)度的不同擴(kuò)頻碼之間的正交性。碼字從下所示的碼樹(shù)中選取。如果一個(gè)連接使用可變擴(kuò)頻因子，可根據(jù)最小擴(kuò)頻因子正確利用碼樹(shù)進(jìn)行解擴(kuò)，只需從以最小擴(kuò)頻因子碼指示的碼樹(shù)分支中選取信道化碼。圖5-3 信道化碼樹(shù)的結(jié)構(gòu)加擾的作用是為了把終端或基站各自相互區(qū)分開(kāi)，擾碼是在是在擴(kuò)頻之后使用的，因此不改變信號(hào)的帶寬，而只是把來(lái)自不同的信源的信號(hào)區(qū)分開(kāi)，經(jīng)過(guò)加擾，解決了多個(gè)發(fā)射機(jī)使用相同的碼字?jǐn)U頻的問(wèn)題，圖5-2給出了UTRA中經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻和信道化碼片速率的關(guān)系。因?yàn)榻?jīng)過(guò)信道化碼擴(kuò)頻之后，已經(jīng)達(dá)到了碼片速

7、率，所以擾碼不影響符號(hào)速率。下表總結(jié)了擾碼和信道化碼的功能和特點(diǎn)。表5-1 擾碼和信道化碼的功能和特點(diǎn)信道化碼擾碼用途上行鏈路：區(qū)分同一終端的物理數(shù)據(jù)（DPDCH）和控制信道（DPCCH）下行鏈路：區(qū)分同一小區(qū)中不同用戶的下行鏈路上行鏈路：區(qū)分終端下行鏈路：區(qū)分小區(qū)長(zhǎng)度4-256個(gè)碼片（）下行鏈路還包括512個(gè)碼片上行鏈路：10ms38400個(gè)碼片或66.7us=256碼片高級(jí)基站接收即可選用選項(xiàng)2下行鏈路：10ms38400碼片碼字?jǐn)?shù)目一個(gè)擾碼的下的碼字?jǐn)?shù)目擴(kuò)頻因子上行鏈路：幾百萬(wàn)個(gè)下行鏈路：512碼族正交可變擴(kuò)頻因子長(zhǎng)10ms碼：Gold碼短碼：擴(kuò)展的S（2）碼族擴(kuò)頻是，增加了傳輸帶寬否，

8、沒(méi)有影響傳輸帶寬5.2 邏輯信道邏輯信道類型見(jiàn)圖5-4：圖5-4 邏輯信道類型以下控制信道只用于控制平面信息的傳送:廣播控制信道(BCCH)。廣播系統(tǒng)消息的下行鏈路信道。尋呼控制信道(PCCH)。傳送尋呼消息的下行鏈路信道。公共控制信道(CCCH)。在網(wǎng)絡(luò)和UE之間發(fā)送控制信息的雙向信道，該信道映射到RACH/FACH傳輸信道。由于該信道中要求長(zhǎng)UTRAN UE的標(biāo)識(shí)（U-RNTI，包括SRNC），因此保證了上行鏈路消息能夠正確傳送到正確的SRNC中。專用控制信道(DCCH)。在網(wǎng)絡(luò)和UE之間發(fā)送控制信息的雙向信道，該信道在RRC建立的時(shí)候由網(wǎng)絡(luò)分配給UE的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)專用信道。以下業(yè)務(wù)信道只用于用

9、戶平面信息的傳送:專用業(yè)務(wù)信道(DTCH)：是傳輸用戶信息的專用于一個(gè)UE的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向信道。公共業(yè)務(wù)信道(CTCH)：向全部或者一組特定UE傳輸專用用戶信息的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的下行鏈路。5.3 傳輸信道5.3.1 傳輸信道分類傳輸信道是指由物理層提供給高層的服務(wù)。傳輸信道定義了在空中接口上數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞胶吞匦?。傳輸信道分為兩類：專用信道和公共信道。他們的主要區(qū)別在于公共信道是由小區(qū)內(nèi)的所有用戶或一組用戶共同分配使用的資源；而專用信道資源，由特定頻率上特定的編碼確定，只能是單個(gè)用戶專用的。5.3.2 專用傳輸信道僅存在一種專用傳輸信道，即專用信道(DCH)。專用信道(DCH) 是一個(gè)上行或下行傳輸信道。

10、DCH在整個(gè)小區(qū)或小區(qū)內(nèi)的某一部分使用波束賦形的天線進(jìn)行發(fā)射。5.3.3 公共傳輸信道共有六類公共傳輸信道：BCH, FACH, PCH, RACH, CPCH和DSCH。l BCH-廣播信道：廣播信道(BCH)是一個(gè)下行傳輸信道，用于廣播系統(tǒng)或小區(qū)特定的信息。BCH總是在整個(gè)小區(qū)內(nèi)發(fā)射，并且有一個(gè)單獨(dú)的傳輸格式。l FACH-前向接入信道：前向接入信道(FACH)是一個(gè)下行傳輸信道。FACH在整個(gè)小區(qū)或小區(qū)內(nèi)某一部分使用波束賦形的天線進(jìn)行發(fā)射。l PCH-尋呼信道：尋呼信道(PCH)是一個(gè)下行傳輸信道。 PCH總是在整個(gè)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行發(fā)送。PCH的發(fā)射與物理層產(chǎn)生的尋呼指示的發(fā)射是相隨的，以支持

11、有效的睡眠模式程序。l RACH-隨機(jī)接入信道：隨機(jī)接入信道(RACH)是一個(gè)上行傳輸信道。RACH總是在整個(gè)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行接收。RACH的特性是帶有碰撞冒險(xiǎn)，使用開(kāi)環(huán)功率控制。l CPCH-公共分組信道：公共分組信道(CPCH)是一個(gè)上行傳輸信道。CPCH與一個(gè)下行鏈路的專用信道相隨，該專用信道用于提供上行鏈路CPCH的功率控制和CPCH控制命令（例：緊急停止）。CPCH的特性是帶有初始的碰撞冒險(xiǎn)和使用內(nèi)環(huán)功率控制。l DSCH-下行共享信道：下行共享信道(DSCH)是一個(gè)被一些UEs共享的下行傳輸信道。DSCH與一個(gè)或幾個(gè)下行DCH相隨路。DSCH使用波束賦形天線在整個(gè)小區(qū)內(nèi)發(fā)射，或在一部分小

12、區(qū)內(nèi)發(fā)射。5.3.4 指示符WCDMA協(xié)議中為傳輸信道定義了一系列的指示符功能，但是實(shí)際上指示符是一種快速的低層信令實(shí)體，沒(méi)有在傳輸信道上占用的任何實(shí)體信息塊，而是由物理信道在物理層直接完成。相關(guān)的指示符有：捕獲指示（AI），接入前綴指示（API），信道分配指示（CAI），沖突檢測(cè)指示（CDI），尋呼指示（PI）和狀態(tài)指示（SI）。指示符可以是二進(jìn)制的，也可以是三進(jìn)制的。它們到指示信道的映射是由物理信道決定的。發(fā)射指示符的物理信道叫做指示信道（ICH）。5.3.5 邏輯信道到傳輸信道的映射傳輸信道是為邏輯信道服務(wù)的，從圖5-5中，可以知道邏輯信道和傳輸信道之間的映射關(guān)系。圖5-5 邏輯信道與傳

13、輸信道的映射5.4 物理信道5.4.1 物理信道的相關(guān)概念物理信道是由一個(gè)特定的載頻、擾碼、信道化碼（可選的）、開(kāi)始、結(jié)束的時(shí)間段（有一段持續(xù)時(shí)間）和上行鏈路中相對(duì)的相位（0或p/2）定義的。持續(xù)時(shí)間由開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻定義，用chip的整數(shù)倍來(lái)測(cè)量。無(wú)線幀：無(wú)線幀是一個(gè)包括15個(gè)時(shí)隙的處理單元。一個(gè)無(wú)線幀的長(zhǎng)度是38400chips。時(shí)隙：時(shí)隙是由包含一定比特的字段組成的一個(gè)單元。時(shí)隙的長(zhǎng)度是2560chips。一個(gè)物理信道缺省的持續(xù)時(shí)間是從它的開(kāi)始時(shí)刻到結(jié)束時(shí)刻這一段連續(xù)的時(shí)間。不連續(xù)的物理信道將會(huì)明確說(shuō)明。傳輸信道被描述（比物理層更抽象的高層）為可以映射到物理信道上。在物理層看來(lái)，映射是從一

14、個(gè)編碼組合傳輸信道（CCTrCH）到物理信道的數(shù)據(jù)部分。除了數(shù)據(jù)部分，還有信道控制部分和物理信令。物理信令和物理信道一樣，是有著相同的基于空中特性的實(shí)體，但是沒(méi)有傳輸信道或指示符映射到物理信令。物理信令可以和物理信道一起支持物理信道的功能。5.4.2 上行物理信道結(jié)構(gòu)上行物理信道分為：專用上行物理信道和公共上行物理信道；專用上行物理信道分為：上行專用物理數(shù)據(jù)信道(上行DPDCH)和上行專用物理控制信道(上行DPCCH)；公共上行物理信道分為：物理隨機(jī)接入信道（PRACH）和物理公共分組信道(PCPCH)圖5-6顯示了上行專用物理信道的幀結(jié)構(gòu)。每個(gè)幀長(zhǎng)為10ms，分成15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙的長(zhǎng)度為

15、Tslot=2560 chips，對(duì)應(yīng)于一個(gè)功率控制周期。數(shù)據(jù)部分（DPDCH）用于傳輸專用傳輸信道(DCH)。在每個(gè)無(wú)線鏈路中可以有0個(gè)、1個(gè)或幾個(gè)上行DPDCHs；圖5-6 DPCH的信道結(jié)構(gòu)控制信息（DPCCH）包括支持信道估計(jì)以進(jìn)行相干檢測(cè)的已知導(dǎo)頻比特（Pilot），發(fā)射功率控制指令(TPC)，反饋信息(FBI)，以及一個(gè)可選的傳輸格式組合指示(TFCI)。每個(gè)無(wú)線鏈路中只有一個(gè)DPCCH。圖5-6中的參數(shù)k決定了每個(gè)上行DPDCH/DPCCH時(shí)隙的比特?cái)?shù)。它與物理信道的擴(kuò)頻因子SF有關(guān)，SF=256/2k。DPDCH的擴(kuò)頻因子的變化范圍為256到4。上行DPCCH的擴(kuò)頻因子一直等于

16、256，即每個(gè)上行DPCCH時(shí)隙有10個(gè)比特。物理隨機(jī)接入信道用來(lái)傳輸RACH。隨機(jī)接入信道的傳輸是基于帶有快速捕獲指示的時(shí)隙ALOHA方式。UE可以在一個(gè)預(yù)先定義的時(shí)間偏置開(kāi)始傳輸，表示為接入時(shí)隙。每?jī)蓭?5個(gè)接入時(shí)隙，間隔為5120碼片。圖5-7顯示了接入時(shí)隙的數(shù)量和它們之間的相互間隔。當(dāng)前小區(qū)中哪個(gè)接入時(shí)隙的信息可用，是由高層信息給出的。圖5-7 RACH接入時(shí)隙數(shù)量和間隔隨機(jī)接入發(fā)射的結(jié)構(gòu)如圖5-8所示。隨機(jī)接入發(fā)射包括一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)為4096碼片的前綴和一個(gè)長(zhǎng)為10ms或20ms的消息部分。圖5-8 隨機(jī)接入發(fā)射的結(jié)構(gòu)l RACH前綴部分隨機(jī)接入的前綴部分長(zhǎng)度為4096chips,是

17、對(duì)長(zhǎng)度為16chips的一個(gè)特征碼(signature)的256次重復(fù)?？偣灿?6個(gè)不同的特征碼。l RACH消息部分圖5-9顯示了隨機(jī)接入的消息部分的結(jié)構(gòu)。10ms的消息被分作15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙的長(zhǎng)度為Tslot=2560chips。每個(gè)時(shí)隙包括兩部分，一個(gè)是數(shù)據(jù)部分，RACH傳輸信道映射到這部分；另一個(gè)是控制部分，用來(lái)傳輸層1控制信息。數(shù)據(jù)和控制部分是并行發(fā)射傳輸?shù)摹Ｒ粋€(gè)10ms消息部分由一個(gè)無(wú)線幀組成，而一個(gè)20ms的消息部分是由兩個(gè)連續(xù)的10ms無(wú)線幀組成。消息部分的長(zhǎng)度可以由使用的特征碼和/或接入時(shí)隙決定，這是由高層配置的。數(shù)據(jù)部分包括10*2k個(gè)比特，其中k=0,1,2,3。對(duì)消

18、息數(shù)據(jù)部分來(lái)說(shuō)分別對(duì)應(yīng)著擴(kuò)頻因子為256，128，64和32。控制部分包括8個(gè)已知的導(dǎo)頻比特，用來(lái)支持用于相干檢測(cè)的信道估計(jì)，以及2個(gè)TFCI比特，對(duì)消息控制部分來(lái)說(shuō)這對(duì)應(yīng)于擴(kuò)頻因子為256。在隨機(jī)接入消息中TFCI比特的總數(shù)為15*2=30比特。TFCI值對(duì)應(yīng)于當(dāng)前隨機(jī)接入消息的一個(gè)特定的傳輸格式。在PRACH消息部分長(zhǎng)度為20ms的情況下，TFCI將在第2個(gè)無(wú)線幀中重復(fù)。圖5-9 隨機(jī)接入消息部分的結(jié)構(gòu)物理公共分組信道(PCPCH)用于傳輸CPCH。l CPCH傳輸結(jié)構(gòu)CPCH的傳輸是基于帶有快速捕獲指示的DSMA-CD(Digital Sense Multiple Access-Coll

19、ision Detection)方法。UE可在一些預(yù)先定義的與當(dāng)前小區(qū)接收到的BCH的幀邊界相對(duì)的時(shí)間偏置處開(kāi)始傳輸。接入時(shí)隙的定時(shí)和結(jié)構(gòu)與RACH相同。CPCH隨機(jī)接入傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖5-10所示。CPCH隨機(jī)接入傳輸包括一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)為4096chips的接入前綴A-P，一個(gè)長(zhǎng)為4096chips的沖突檢測(cè)前綴(CD-P)，一個(gè)長(zhǎng)度為0時(shí)隙或8時(shí)隙的DPCCH功率控制前綴(PC-P)和一個(gè)可變長(zhǎng)度為Nx10ms的消息部分。圖5-10 CPCH隨機(jī)接入傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)l CPCH接入前綴部分與RACH前綴部分類似。這里使用了RACH前綴的特征序列，但使用的數(shù)量要比RACH前綴少。擾碼的選擇為組成RAC

20、H前綴擾碼的Gold碼中一個(gè)不同的碼段，也可在共享特征碼的情況下使用相同的擾碼。l CPCH沖突檢測(cè)前綴部分與RACH前綴部分類似。使用了RACH前綴特征序列。擾碼的選擇為組成RACH和CPCH前綴擾碼的Gold碼中一個(gè)不同的碼段。l CPCH功率控制前綴部分功率控制前綴部分叫做CPCH 功率控制前綴 (PC-P) 部分。功率控制前綴長(zhǎng)度是一個(gè)高層參數(shù)，Lpc-preamble，可以是0或8時(shí)隙l CPCH消息部分圖5-11顯示了上行公共分組物理信道的幀結(jié)構(gòu)。每幀長(zhǎng)為10ms，被分成15個(gè)時(shí)隙，每一個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度為T slot = 2560 chips，等于一個(gè)功率控制周期。圖5-11 上行PCP

21、CH的數(shù)據(jù)和控制部分的幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)部分包括10*2k個(gè)比特，這里k=0,1,2,3,4,5,6分別對(duì)應(yīng)于擴(kuò)頻因子256, 128, 64, 32, 16, 8和4。每個(gè)消息包括最多N_Max_frames個(gè)10ms的幀。N_Max_frames為一個(gè)高層參數(shù)。每個(gè)10ms幀分成15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度為Tslot=2560 chips。每個(gè)時(shí)隙包括兩個(gè)部分，用來(lái)傳輸高層信息的數(shù)據(jù)部分和層1控制信息的控制部分。數(shù)據(jù)和控制部分是并行發(fā)射的。CPCH消息部分的控制部分?jǐn)U頻因子為256?？刂菩畔ⅲ―PCCH）包括支持信道估計(jì)以進(jìn)行相干檢測(cè)的已知導(dǎo)頻比特（Pilot），發(fā)射功率控制指令(TPC)，反饋信息

22、(FBI)，以及一個(gè)可選的傳輸格式組合指示(TFCI)。5.4.3 下行物理信道結(jié)構(gòu)只有一種類型的下行專用物理信道，即下行專用物理信道(下行DPCH)。在一個(gè)下行DPCH內(nèi)，專用數(shù)據(jù)在層2以及更高層產(chǎn)生，即專用傳輸信道(DCH)，是與層1產(chǎn)生的控制信息(包括已知的導(dǎo)頻比特，TPC指令和一個(gè)可選的TFCI)以時(shí)間復(fù)用的方式進(jìn)行傳輸發(fā)射的。因此下行DPCH可看作是一個(gè)下行DPDCH和下行DPCCH的時(shí)間復(fù)用。圖5-12顯示了下行DPCH的幀結(jié)構(gòu)。每個(gè)長(zhǎng)10ms的幀被分成15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)為Tslot=2560 chips，對(duì)應(yīng)于一個(gè)功率控制周期。 圖5-12 下行DPCH的幀結(jié)構(gòu)圖5-12中的

23、參數(shù)k確定了每個(gè)下行DPCH時(shí)隙的總的比特?cái)?shù)。它與物理信道的擴(kuò)頻因子有關(guān)，即SF= 512/2k。因此擴(kuò)頻因子的變化范圍為512到4。有兩種類型的下行專用物理信道；包括TFCI的(如用于一些同時(shí)發(fā)生的業(yè)務(wù)的)和那些不包括TFCI的(如用于固定速率業(yè)務(wù)的)。DL-DPCCH(消息控制部分)的擴(kuò)頻因子為512。圖5-13顯示了CPCH的DL-DPCCH的幀結(jié)構(gòu)。圖5-13 CPCH的下行DPCCH的幀結(jié)構(gòu)CPCH的DL-DPCCH由已知的導(dǎo)頻比特，TFCI，TPC命令和CPCH控制命令（CCC）組成。CPCH控制命令用于支持CPCH信令。有兩種類型的CPCH控制命令：層1控制命令，例如消息開(kāi)始指示

24、；和高層控制命令，例如緊急停止命令。CPICH為固定速率(30 kbps, SF=256)的下行物理信道，用于傳輸預(yù)定義的比特/符號(hào)序列。圖5-14顯示了CPICH的幀結(jié)構(gòu)。圖5-14 用于公共導(dǎo)頻信道的幀結(jié)構(gòu)在小區(qū)的任意一個(gè)下行信道上使用發(fā)射分集(開(kāi)環(huán)或閉環(huán))時(shí)，兩個(gè)天線使用相同的信道化碼和擾碼來(lái)發(fā)射CPICH。在這種情況下，對(duì)天線1和天線2來(lái)說(shuō)，預(yù)定義的符號(hào)序列是不同的，見(jiàn)圖5-15。在沒(méi)有發(fā)射分集時(shí)，則使用圖中的天線1的符號(hào)序列。圖5-15 用于公共導(dǎo)頻信道的調(diào)制模式 (with A = 1+j)有兩種類型的公共導(dǎo)頻信道，基本和輔助CPICH。它們的用途不同，區(qū)別僅限于物理特性。l 基本

25、公共導(dǎo)頻信道（P-CPICH）基本公共導(dǎo)頻信道（P-CPICH）有以下特性：此信道總是使用同一個(gè)信道化碼用基本擾碼進(jìn)行擾碼每個(gè)小區(qū)有且僅有一個(gè)CPICH在整個(gè)小區(qū)內(nèi)進(jìn)行廣播基本CPICH是下面各個(gè)下行信道的相位基準(zhǔn)：SCH、基本CCPCH、AICH和PICH?；綜PICH也是所有其它下行物理信道的缺省相位基準(zhǔn)。l 輔助公共導(dǎo)頻信道(S-CPICH)輔助公共導(dǎo)頻信道有以下特性：可使用SF256的信道化碼中的任一個(gè)可用基本或輔助擾碼進(jìn)行擾碼每個(gè)小區(qū)可有0、1或多個(gè)輔助CPICH可以在全小區(qū)或在小區(qū)的一部分進(jìn)行發(fā)射輔助CPICH可以是輔助CCPCH和下行DPCH的基準(zhǔn)。如果是這種情況，則是通過(guò)高層

26、信令來(lái)通知UE的?；綜CPCH為一個(gè)固定速率(30kbps, SF=256)的下行物理信道，用于傳輸BCH。圖5-16顯示了基本CCPCH的幀結(jié)構(gòu)。與下行DPCH的幀結(jié)構(gòu)的不同之處在于沒(méi)有TPC指令，沒(méi)有TFCI，也沒(méi)有導(dǎo)頻比特。在每個(gè)時(shí)隙的第一個(gè)256 chips內(nèi)，基本CCPCH不進(jìn)行發(fā)射。反過(guò)來(lái)，在此段時(shí)間內(nèi)，將發(fā)射基本SCH和輔助SCH。圖5-16 基本公共控制物理信道的幀結(jié)構(gòu)當(dāng)在UTRAN中使用分集天線，且使用開(kāi)環(huán)發(fā)射分集來(lái)傳輸P-CCPCH時(shí)，P-CCPCH的數(shù)據(jù)部分是經(jīng)過(guò)STTD編碼的。除了時(shí)隙14外的偶數(shù)時(shí)隙的最后兩個(gè)數(shù)據(jù)比特和下一個(gè)時(shí)隙的最前兩個(gè)數(shù)據(jù)比特一起進(jìn)行STTD編碼

27、。時(shí)隙14的最后兩個(gè)比特是不進(jìn)行STTD編碼的，而是以相同的功率從兩個(gè)天線發(fā)射，參見(jiàn)圖5-17。高層信令決定P-CCPCH是否進(jìn)行STTD編碼。另外，通過(guò)調(diào)制SCH，高層信令還指出了在P-CCPCH上STTD編碼是否存在。在上電及小區(qū)間進(jìn)行切換期間，通過(guò)接收高層消息、解調(diào)SCH或通過(guò)這兩種方案的組合，UE可確定在P-CCPCH上是否存在STTD編碼。圖5-17 P-CCPCH的數(shù)據(jù)符號(hào)的STTD編碼輔助CCPCH用于傳輸FACH和PCH。有兩種類型的輔助CCPCH：包括TFCI的和不包括TFCI的。是否傳輸TFCI是由UTRAN來(lái)確定的，因此對(duì)所有的UEs來(lái)說(shuō)，支持TFCI的使用是必須的?？赡?/p>

28、的速率集與下行DPCH相同。輔助CCPCH的幀結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖5-18。圖5-18 輔助CCPCH的幀結(jié)構(gòu)圖5-18中參數(shù)k確定了每個(gè)下行輔助CCPCH時(shí)隙的總比特?cái)?shù)。它與物理信道的擴(kuò)頻因子SF有關(guān)，SF= 256/2k。擴(kuò)頻因子SF的范圍為256至4。FACH和PCH可以映射到相同的或不同的輔助CCPCHs。如果FACH和PCH映射到相同的輔助CCPCH，它們可以映射到同一幀。CCPCH和一個(gè)下行專用物理信道的主要區(qū)別在于CCPCH不是內(nèi)環(huán)功率控制的。基本和輔助CCPCH的主要的區(qū)別在于基本CCPCH是一個(gè)預(yù)先定義的固定速率而輔助CCPCH可以通過(guò)包含TFCI來(lái)支持可變速率。更進(jìn)一步講，基本CCPC

29、H是在整個(gè)小區(qū)內(nèi)連續(xù)發(fā)射的而輔助CCPCH可以采用與專用物理信道相同的方式以一個(gè)窄瓣波束的形式來(lái)發(fā)射(僅僅對(duì)傳輸FACH的輔助CCPCH有效)。同步信道(SCH)是一個(gè)用于小區(qū)搜索的下行鏈路信號(hào)。SCH包括兩個(gè)子信道，基本和輔助SCH。基本和輔助SCH的10ms無(wú)線幀分成15個(gè)時(shí)隙，每個(gè)長(zhǎng)為2560碼片。圖5-19表示了SCH無(wú)線幀的結(jié)構(gòu)。圖5-19 同步信道(SCH)的結(jié)構(gòu)基本SCH包括一個(gè)長(zhǎng)為256碼片的調(diào)制碼，基本同步碼(PSC)，圖5-19中用Cp來(lái)表示，每個(gè)時(shí)隙發(fā)射一次。系統(tǒng)中每個(gè)小區(qū)的PSC是相同的。輔助SCH重復(fù)發(fā)射一個(gè)有15個(gè)序列的調(diào)制碼，每個(gè)調(diào)制碼長(zhǎng)為256chips，輔助同

30、步碼(SSC)，與基本SCH并行進(jìn)行傳輸。在圖18中SSC用csi,k來(lái)表示，其中i=0,1,63為擾碼碼組的序號(hào)，k=0,1,2,14為時(shí)隙號(hào)。每個(gè)SSC是從長(zhǎng)為256的16個(gè)不同碼中挑選出來(lái)的一個(gè)碼。在輔助SCH上的序列表示小區(qū)的下行擾碼屬于哪個(gè)碼組。當(dāng)采用發(fā)射分集時(shí)采用TSTD方式物理下行共享信道(PDSCH)，用于傳輸下行共享信道(DSCH)。一個(gè)PDSCH對(duì)應(yīng)于一個(gè)PDSCH根信道碼或下面的一個(gè)信道碼。PDSCH的分配是在一個(gè)無(wú)線幀內(nèi)，基于一個(gè)單獨(dú)的UE。在一個(gè)無(wú)線幀內(nèi)，UTRAN可以在相同的PDSCH根信道碼下，基于碼復(fù)用，給不同的UEs分配不同的PDSCHs。在同一個(gè)無(wú)線幀中，具

31、有相同擴(kuò)頻因子的多個(gè)并行的PDSCHs，可以被分配給一個(gè)單獨(dú)的UE。這是多碼傳輸?shù)囊粋€(gè)特例。在相同的PDSCH根信道碼下的所有的PDSCHs都是幀同步的。在不同的無(wú)線幀中，分配給同一個(gè)UE的PDSCHs可以有不同的擴(kuò)頻因子。PDSCH的幀和時(shí)隙結(jié)構(gòu)如圖5-20所示。圖5-20 PDSCH的幀結(jié)構(gòu)對(duì)于每一個(gè)無(wú)線幀，每一個(gè)PDSCH總是與一個(gè)下行DPCH隨路。PDSCH與隨路的DPCH并不需要有相同的擴(kuò)頻因子，也不需要幀對(duì)齊。在隨路的DPCH的DPCCH部分發(fā)射所有與層1相關(guān)的控制信息，即PDSCH不攜帶任何層1信息。為了告知UE，在DSCH上有數(shù)據(jù)需要解碼，將使用兩種可能的信令方法，或者使用TF

32、CI字段，或使用在隨路的DPCH上攜帶的高層信令。使用基于TFCI的信令方法時(shí)，TFCI除了告知UE，PDSCH的信道碼外，還告知UE與PDSCH相關(guān)的瞬時(shí)的傳輸格式參數(shù)。在其它情況時(shí)，將由高層信令來(lái)給出這些信息。尋呼指示信道(PICH)是一個(gè)固定速率(SF=256)的物理信道用于傳輸尋呼指示(PI)。PICH總是與一個(gè)S-CCPCH隨路，S-CCPCH為一個(gè)PCH傳輸信道的映射。圖5-21表示了PICH的幀結(jié)構(gòu)。一個(gè)PICH幀長(zhǎng)為10ms，包括300個(gè)比特(b0, b1, , b299)。其中，288個(gè)比特(b0, b1, , b287)用于傳輸尋呼指示。余下的12個(gè)比特未用。這部分是為將來(lái)

33、可能的使用而保留的。圖5-21 PICH尋呼指示信道的結(jié)構(gòu) (PICH)捕獲指示信道(AICH)是一個(gè)用于傳輸捕獲指示(AI) 的物理信道。捕獲指示AIs對(duì)應(yīng)于PRACH上的特征碼。圖5-22說(shuō)明了AICH的結(jié)構(gòu)。AICH由重復(fù)的15個(gè)連續(xù)的接入時(shí)隙（AS）的序列組成，每個(gè)長(zhǎng)為5120chips。每個(gè)接入時(shí)隙由兩部分組成，一個(gè)是接入指示（AI）部分，由32個(gè)實(shí)數(shù)值符號(hào)a0, , a31組成，另一部分是持續(xù)1024比特的空閑部分，它不是AICH的正式組成部分。時(shí)隙的無(wú)發(fā)射部分是為將來(lái)CSICH或其它物理信道可能會(huì)使用而保留的。AICH信道化的擴(kuò)頻因子是256。AICH的相位參考是基本CPICH。

34、圖5-22 捕獲指示信道（AICH）的幀結(jié)構(gòu)接入前綴捕獲指示信道（AP-AICH）是一個(gè)固定速率（SF=256）的用來(lái)傳輸CPCH的AP捕獲指示（API）的物理信道。AP捕獲指示API對(duì)應(yīng)于UE發(fā)射的AP特征碼。AP-AICH和AICH可以使用相同的或不同的信道碼。AP-AICH的相位參考是基本CPICH。圖5-23中說(shuō)明了AP-AICH的結(jié)構(gòu)。AP-AICH用一個(gè)長(zhǎng)為4096chips的部分來(lái)發(fā)射AP捕獲指示（API），后面是一個(gè)長(zhǎng)為1024chips的空閑部分，它不是AP-AICH的正式組成部分。時(shí)隙的這個(gè)空閑部分是為CSICH或其它物理信道將來(lái)可能會(huì)使用而保留的。AP-AICH信道化的擴(kuò)

35、頻因子是256。圖5-23 AP 捕獲指示信道(AP-AICH)的結(jié)構(gòu)沖突檢測(cè)信道分配指示信道（CD/CA-ICH）是一個(gè)固定速率（SF=256）的物理信道。當(dāng)CA不活躍時(shí)，用來(lái)傳輸CD指示（CDI），或當(dāng)CA活躍時(shí)，用來(lái)同時(shí)傳輸CD指示/CA指示（CDI/CAI）。圖5-24顯示了CD/CA-ICH的結(jié)構(gòu)。CD/CA-ICH和AP-AICH可以使用相同的或不同的信道碼。CD/CA-ICH用一個(gè)長(zhǎng)為4096chips的部分來(lái)發(fā)射CDI/CAI，后面是一個(gè)長(zhǎng)為1024chips的空閑部分。時(shí)隙的這個(gè)空閑部分是為CSICH或其它物理信道將來(lái)可能會(huì)使用而保留的。CD/CA-ICH信道化使用的擴(kuò)頻因子

36、是256。圖5-24 CD/CA 指示信道 (CD/CA-ICH)的結(jié)構(gòu)CPCH狀態(tài)指示信道（CSICH）是一個(gè)用于傳輸CPCH狀態(tài)信息的固定速率（SF256）的物理信道。CSICH總是和一個(gè)用于發(fā)射CPCHAP-AICH的物理信道相關(guān)聯(lián)，并和此信道使用相同的信道碼和擾碼。圖5-25說(shuō)明了CSICH的幀結(jié)構(gòu)。CSICH幀由15個(gè)連續(xù)的接入時(shí)隙（AS）組成，每個(gè)AS長(zhǎng)度為40比特。每個(gè)接入時(shí)隙由兩部分組成，一部分是長(zhǎng)為4096chips的空閑時(shí)刻，另一部分是由8比特b8i,.b8i+7組成的狀態(tài)指示（SI），其中i是接入時(shí)隙號(hào)。CSICH使用的調(diào)制與PICH相同。CSICH的相位參考也是基本CP

37、ICH。圖5-25 CPCH 狀態(tài)指示信道 (CSICH)的結(jié)構(gòu)5.4.4 傳輸信道到物理信道的映射在UTRAN中，高層生成的數(shù)據(jù)由映射到物理層中不同物理信道的傳輸信道在空中傳送，這就要求物理層具有支持可變速率的傳輸信道來(lái)提供寬帶業(yè)務(wù)，并且還能夠幾種業(yè)務(wù)復(fù)用到同一個(gè)連接上。一個(gè)物理控制信道和一個(gè)或多個(gè)物理數(shù)據(jù)信道形成一個(gè)編碼組合傳輸信道（CCTrCH）在一個(gè)給定的連接中可以有多個(gè)CCTrCH，但只能有一個(gè)物理控制信道。傳輸信道到物理信道的映射關(guān)系如圖5-26所示：圖5-26 傳輸信道導(dǎo)物理信道的映射關(guān)系5.4.5 物理信道的擴(kuò)頻與調(diào)制擴(kuò)頻應(yīng)用在物理信道上。它包括兩個(gè)操作。第一個(gè)是信道化操作，它

38、將每一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換為若干碼片，因此增加了信號(hào)的帶寬。每一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)轉(zhuǎn)換的碼片數(shù)稱為擴(kuò)頻因子。第二個(gè)是擾碼操作，在此將擾碼加在擴(kuò)頻信號(hào)上。在信道化操作時(shí)，I路 和 Q路的數(shù)據(jù)符號(hào)分別和正交擴(kuò)頻因子相乘。在擾碼操作時(shí)，I路 和 Q路的信號(hào)再乘以復(fù)數(shù)值的擾碼，在此，I 和Q 分別代表實(shí)部和虛部。(1) DPCH圖5-27描述了上行鏈路專用物理信道 DPCCH and DPDCH的擴(kuò)頻原理。用于擴(kuò)頻的二進(jìn)制DPCCH 和 DPDCH信道用實(shí)數(shù)序列表示，也就是說(shuō)二進(jìn)制的"0"映射為實(shí)數(shù)+1，二進(jìn)制的"1"映射為實(shí)數(shù)-1。DPCCH信道通過(guò)信道碼cc 擴(kuò)頻到指定的

39、碼片速率，第n個(gè)DPDCH信道DPDCHn通過(guò)信道碼cd,n 擴(kuò)頻到指定的碼片速率，一個(gè)DPCCH信道和六個(gè)并行的DPDCH信道可以同時(shí)發(fā)射，也就是說(shuō)1 £ n £ 6.圖5-27 上行鏈路專用物理信道 DPCCH and DPDCH擴(kuò)頻(2) 信道化之后，實(shí)數(shù)值的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行加重處理，對(duì)DPCCH信道用增益因子bc進(jìn)行加重處理，對(duì)DPDCH信道用增益因子bd進(jìn)行加重處理；通過(guò)加重處理，可以調(diào)整DPCCH和DPDCH的功率配比。PRACHl PRACH 前綴部分PRACH 前綴部分包括復(fù)數(shù)值的碼。l PRACH 消息部分圖5-28描述了PRACH 消息部分?jǐn)U頻和擾碼的原理,

40、 PRACH 消息部分包括數(shù)據(jù)和控制部分。用于擴(kuò)頻的二進(jìn)制數(shù)據(jù)和控制部分用實(shí)數(shù)序列表示，也就是說(shuō)二進(jìn)制的"0"映射為實(shí)數(shù)+1，二進(jìn)制的"1"映射為實(shí)數(shù)-1。控制部分通過(guò)信道碼cc 擴(kuò)頻到指定的碼片速率，數(shù)據(jù)部分通過(guò)信道碼cd 擴(kuò)頻到指定的碼片速率。圖5-28 PRACH 消息部分?jǐn)U頻信道化之后，實(shí)數(shù)值的擴(kuò)頻信號(hào)進(jìn)行加重處理，對(duì)數(shù)據(jù)部分用增益因子bd進(jìn)行加重處理，對(duì)控制部分用bc增益因子進(jìn)行加重處理。加重處理后，I路和Q路的碼流成為復(fù)數(shù)值的碼流，這個(gè)復(fù)數(shù)值的信號(hào)再通過(guò)復(fù)數(shù)值的Sr-msg,n.碼進(jìn)行擾碼；10 ms的擾碼和無(wú)線幀10 m

41、s消息部分對(duì)應(yīng)，也就是說(shuō)第一個(gè)擾碼對(duì)應(yīng)無(wú)線幀消息的開(kāi)始部分。(3) PCPCHl PCPCH 前綴部分PCPCH前綴部分包括復(fù)數(shù)值的碼。l PCPCH 消息部分圖5-29描述了PCPCH消息部分?jǐn)U頻的原理，與PRACH 消息部分的擴(kuò)頻原理相同。圖5-29 PCPCH 消息部分?jǐn)U頻調(diào)制碼片速率是3.84 Mcps。在上行鏈路,通過(guò)擴(kuò)頻產(chǎn)生的復(fù)數(shù)值碼片序列用QPSK方式進(jìn)行調(diào)制,見(jiàn)圖5-30。圖5-30 上行鏈路調(diào)制.圖5-31描述了除了SCH信道以外的所有下行鏈路物理信道的擴(kuò)頻，也就是P-CCPCH、S-CCPCH、CPICH、AICH、PICH、和下行DPCH信道。未擴(kuò)頻的物理信道包括一個(gè)實(shí)數(shù)

42、值符號(hào)的序列。除了AICH信道以外的信道, 符號(hào)可以取值+1, -1, 和 0, 這里0代表DTX（非連續(xù)發(fā)射）。每一對(duì)連續(xù)的兩個(gè)符號(hào)在經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換后分成I路和Q路。分路原則是偶數(shù)編號(hào)的符號(hào)分到I路和奇數(shù)編號(hào)的符號(hào)分到Q路。實(shí)數(shù)值的I路和Q路經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻、相位調(diào)整、相加合并后，就變?yōu)閺?fù)數(shù)值的序列。這個(gè)序列經(jīng)過(guò)復(fù)數(shù)值的擾碼Sdl,n進(jìn)行加擾處理。圖5-31 除了SCH信道以外的所有下行鏈路物理信道的擴(kuò)頻圖5-31描述了不同的下行鏈路如何進(jìn)行組合。經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻以后的復(fù)數(shù)值信號(hào)（圖5-32中的箭頭S）用加重因子G進(jìn)行加重。復(fù)數(shù)制的P-SCH 和 S-SCH信道，分別用加重因子Gp和 Gs進(jìn)行加重. 所有下行

43、鏈路物理信道進(jìn)行復(fù)數(shù)加組合在一起.圖5-32 SCH 和 P-CCPCH 信道的擴(kuò)頻和調(diào)制調(diào)制碼片速率是3.84 Mcps.在下行鏈路，通過(guò)擴(kuò)頻產(chǎn)生的復(fù)數(shù)值碼片用QPSK方式進(jìn)行調(diào)制，見(jiàn)圖5-33圖5-33 下行信道的調(diào)制.5.5 物理層過(guò)程5.5.1 同步過(guò)程在小區(qū)搜索過(guò)程中，UE搜索到一個(gè)小區(qū)并確定該小區(qū)的下行擾碼和其公共信道的幀同步。小區(qū)搜索一般分為三步：步驟一：時(shí)隙同步在第一步，UE使用SCH的基本同步碼去獲得該小區(qū)的時(shí)隙同步。典型的是使用一個(gè)匹配濾波器來(lái)匹配對(duì)所有小區(qū)都為公共的基本同步碼。小區(qū)的時(shí)隙定時(shí)可由檢測(cè)匹配濾波器輸出的波峰值得到。步驟二：幀同步和碼組識(shí)別在第二步，UE使用SC

44、H的輔助同步碼去找到幀同步，并對(duì)第一步中找到的小區(qū)的碼組進(jìn)行識(shí)別。這是通過(guò)對(duì)收到的信號(hào)與所有可能的輔助同步碼序列進(jìn)行相關(guān)得到的，并標(biāo)識(shí)出最大相關(guān)值。由于序列的周期移位是唯一的，因此碼組與幀同步一樣，可以被確定下來(lái)。步驟三：擾碼識(shí)別在第三步，UE確定找到的小區(qū)所使用的確切的基本擾碼?；緮_碼是通過(guò)在CPICH上對(duì)識(shí)別的碼組內(nèi)的所有的碼按符號(hào)相關(guān)而得到的。在基本擾碼被識(shí)別后，則可檢測(cè)到基本CCPCH了。系統(tǒng)和小區(qū)特定的BCH信息也就可以讀取出來(lái)了。如果UE已經(jīng)收到了有關(guān)擾碼的信息，那么步驟二和三可以簡(jiǎn)化。所有公共物理信道的無(wú)線幀定時(shí)都可以在小區(qū)搜索完成之后確定。在小區(qū)搜索過(guò)程中可以得到P-CCPC

45、H的無(wú)線幀定時(shí)，然后根據(jù)給出的其它公共物理信道與P-CCPCH的相對(duì)定時(shí)關(guān)系確定這些信道的定時(shí)。在公共信道同步完成后，在業(yè)務(wù)建立及其它相關(guān)過(guò)程中，UE可以根據(jù)相應(yīng)的協(xié)議規(guī)則，完成上行和下行的專用信道同步。5.5.2 尋呼過(guò)程終端注冊(cè)到網(wǎng)絡(luò)之后，就會(huì)分配一個(gè)尋呼組中，如果有尋呼信息要發(fā)送任何屬于該尋呼組的終端時(shí)，尋呼指示（PI）就會(huì)周期性地在尋呼指示信道（PICH）中出現(xiàn)。終端檢測(cè)到PI后，會(huì)對(duì)在S-CCPCH中發(fā)送的下一個(gè)PCH幀進(jìn)行譯碼以察看是否有發(fā)送給它的尋呼信息。當(dāng)PI接收指示判決可靠性較低時(shí)，終端也需要對(duì)PCH進(jìn)行譯碼。尋呼的間隔如圖5-34所示。圖5-34 PICH和PCH的關(guān)系PI

46、出現(xiàn)得越少，將終端從冬眠模式中喚醒的次數(shù)就少，電池的壽命就越長(zhǎng)，顯然，折中方案在于對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的呼叫的響應(yīng)時(shí)間。但是尋呼指示的間隔增長(zhǎng)，并不會(huì)電池的壽命無(wú)限增長(zhǎng)，因?yàn)榻K端在空閑模式時(shí)還有其他的任務(wù)需要處理。5.5.3 隨機(jī)接入過(guò)程CDMA系統(tǒng)的隨機(jī)接入過(guò)程必須要克服遠(yuǎn)近效應(yīng)的問(wèn)題，因?yàn)樵诔跏蓟瘋鬏敃r(shí)并不知道發(fā)送所需要的功率值。利用開(kāi)環(huán)功率控制的原理，根據(jù)接收功率測(cè)量得到的絕對(duì)功率來(lái)設(shè)定發(fā)射功率的值會(huì)有很大的不確定性。UTRA的RACH具有以下的操作過(guò)程：l 終端對(duì)BCH進(jìn)行解碼，找出可用的RACH子信道及擾碼和特征符號(hào)；l 終端從可用的接入組隨機(jī)選擇一個(gè)RACH子信道，終端還要從可用的特征符號(hào)中

47、隨機(jī)地選擇一個(gè)特征符號(hào)；l 終端測(cè)量下行鏈路的功率電平，根據(jù)開(kāi)環(huán)功率控制算法，設(shè)定上行的RACH初始功率電平；l 在接入前導(dǎo)（Preamble）中發(fā)送選擇的特征碼；l 終端對(duì)AICH進(jìn)行解碼，查看基站給的1dB的倍數(shù)步長(zhǎng)增加前導(dǎo)的發(fā)射功率，前導(dǎo)將在下一個(gè)可用的接入時(shí)隙中重新發(fā)送；l 當(dāng)檢測(cè)到基站的AICH時(shí)，終端開(kāi)始發(fā)送RACH傳輸?shù)?0ms或20ms的消息部分。 RACH過(guò)程如圖5-35所示，其中終端一直發(fā)送前導(dǎo)直到接收到AICH中的確認(rèn)，接著終端開(kāi)始發(fā)送消息部分。圖5-35 PRACH的前導(dǎo)的功率變化與消息的傳輸在RACH傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，擴(kuò)頻因子和數(shù)據(jù)速率在幀之間是可變的；這由PRACH中控制

48、部分上的TFCI所指示?？捎玫臄U(kuò)頻因子可以從256到32，因此，RACH中單幀可以有1200個(gè)信道符號(hào)，根據(jù)信道編碼，這些符號(hào)可映射為600或400個(gè)比特。對(duì)于最大的比特?cái)?shù)目，可達(dá)到的覆蓋范圍小于以最小速率傳輸可達(dá)到的覆蓋范圍，尤其當(dāng)RACH沒(méi)有在專用信道中使用宏分集時(shí)。5.5.4 CPCH接入過(guò)程上行鏈路公共分組信道(CPCH)的操作與RACH相似，主要的區(qū)別在于CPCH還有與PRACH的前導(dǎo)符號(hào)結(jié)構(gòu)相似的第一層碰撞檢測(cè)（CD）。圖5-36 CPCH信道接入過(guò)程為了減少碰撞的發(fā)生和降低干擾，在新版本的協(xié)議中，為CPCH信道新增了CPCH狀態(tài)指示信道（CSICH）。CSICH是一個(gè)基站發(fā)射的獨(dú)立信道，它具有指示不同CPCH信道狀態(tài)的指示比特。當(dāng)所有的CSICH信道被占用時(shí)，它避免了不必要的接入嘗試，所以它提高了CPCH的吞吐量。只有CSICH信道指示有CPCH空閑可用時(shí)，UE才能在上行CPCH信道上發(fā)出隨機(jī)接入前導(dǎo)。l 在終端檢測(cè)到AICH之前，CPCH操作與RACH相同，如圖5-36所示 ；l 之后終端會(huì)以相同的功率電平發(fā)送具有另一個(gè)特征序列的碰撞檢測(cè)前導(dǎo)（CD），該特征序列是從給定的特征序列集中隨機(jī)選取的；l 接著，基站會(huì)在CD指示信道（CD