WCDMA系统的物理层（FDD）培训

WCDMA系统的物理层（FDD）培训CNTTR通信技术教材＿高级WCDMA系统的物理层（FDD）WCDMA系统的物理层（FDD）概述；编码技术；物理层的成帧过程；业务复用；扩频与扰码；物理层帧结构；Page中通网培训高级系列教材内部保密概述蜂窝系统的焦点：

物理层–直接影响无线链路的性能–直接决定了用户终端与交换设备的复杂度WCDMA系统不仅所用带宽增加了，而且还采用了多种新的技术解决方案，因此它不局限于传统的话音业务，能够提供更灵活、多样化的业务传输组合Page中通网培训高级系列教材内部保密WCDMA系统的物理层（FDD）概述；编码技术；物理层的成帧过程；业务复用；扩频与扰码；物理层帧结构；速率匹配Page中通网培训高级系列教材内部保密交织交织技术是为了抵抗无线信道的噪声以及衰落的影响而采取的时间分集技术，衰落信道的突发错误随机化，使得信道无记忆；在实际通信系统中，交织技术与纠错技术联合使用，以提高系统性能Page中通网培训高级系列教材内部保密对角交织交织算法：

–对角交织的端到端时延为3倍的码块长度(短时延)–仅仅能够把突发错误分散到两个连续的码块中，具有局限性Page中通网培训高级系列教材内部保密块交织块交织将n个码字比特，逐行写入DW的矩阵，在逐列读出将错误长度bD地突发错误分散到各个码字中，每个码字最多包含1个单发错误块交织地端到端时延为2个比特存储器的容量（2WD）缺点：

对于周期性发生的错误缺少鲁棒性Page中通网培训高级系列教材内部保密块间交织把一个输入块的NB个比特分散输出到B个码块中，每个输出码块包含N个比一个输入块中的连续符号映射到B个连续的输出块，但是它们再这些块中的偏移量是不规则的，从而使得周期性的噪声随机化缺点：

1.确保输入与输出的符号一一对应，必须保证B和N之间没有公约数2.由于它的分散性质，端到端的交织时延为B2N个符号Page中通网培训高级系列教材内部保密FDD模式的交织器交织模式与深度的确定既要考虑到其分散错误的效果，又要兼顾业务传输时延的限制交织类型帧间交织即块间交织。

帧间交织在编码流程中为第一次交织，完成帧数据之间的位置交换帧内交织也属于块交织，在编码流程中为第二步交织，它完成一个帧内部的数据比特位置的交换操作Page中通网培训高级系列教材内部保密信道编码概述信道编码的本质利用冗余降低差错概率信道编码设计改进调制解调方法资源、可靠性和传信量之间选择Page经济因素中通网培训高级系列教材内部保密差错控制方案WCDMA差错控制方案无差错传输Page中通网培训高级系列教材内部保密WCDMA中的信道编码卷积码BER＝10-3Turbo码BER＝10-3－10-6业务专用编码不等差错保护Page12中通网培训高级系列教材内部保密卷积码卷积码：

本组的编码不仅与当前输入的k个信息元有关，而且还与前m个时刻的输入信息元有关参数：

卷积码•信息位k•码字n•校验位n-k•约束长度m＋1•码率R=k/n•寄存器个v=m•编码生成多项式Page13中通网培训高级系列教材内部保密卷积码Page14(3,1,2)卷积编码器中通网培训高级系列教材内部保密卷积码(续)输入Page15输出0G0＝561（八进制）输出1G1＝753（八进制）输出0G0＝557（八进制）输出1G1＝663（八进制）输出2G2＝711（八进制）WCDMA中的卷积码卷积码方案–话音业务在内的速率相对较低的业务编码方案CC(2,1,9)CC(3,1,9)码率1/21/3约束长度生成多项式753,561557，663，711自由距12>16Page16中通网培训高级系列教材内部保密卷积码的距离特性码距离由于卷积码的线性性质，所有码序列之间的最小汉明距应该等于非0码序列的最小汉明重量自由距可由生成函数求得，但计算量太大，目前的卷积码好码大都是用计算机搜索得到的Page17中通网培训高级系列教材内部保密Turbo码1993年提出，性能接近香农限Turbo码的优点–性能优异，接近香农限–适用于长延时和不限延时业务Turbo码的缺点–长译码延时–高复杂度–误差底限–理论分析困难Page18中通网培训高级系列教材内部保密Turbo码概述香农第二定理（无失真传输定理）采用最大似然译码方法Turbo码的编、译码结构–并行级联RSC卷积码–随机交织器–迭代译码结构–软输入、软输出子译码器MAP类译码算法（MAP、Log-MAP、Max-Log-MAP）Page19SOVA类译码算法中通网培训高级系列教材内部保密Turbo码－编码结构Turbo码编码器反馈系统卷积码(RSC)随机化交织器dkTurbodkY1kY2kPage203GPP推荐的Turbo码，码率1/3、RSC(13,15)作子码中通网培训高级系列教材内部保密Turbo码－交织器交织器的功能–利用随机化的思想将两个相互独立的短码连接成一个线性的长–离散突发错误交织器的设计–交织长度越大，则性能越好,译码时延越大–交织规则的随机性越好，则性能越好，针对性越强S-随机交织器Page码匹配交织器中通网培训高级系列教材内部保密Turbo码－译码结构Turbo译码器–软输入软输出(SISO)SISOπ-1-1硬判决–迭代译码器算法Turbo码的迭代译码结构相互传递外部信息先验信息SISO子译码器外部信息Page22SISO子译码器的输入输出关系中通网培训高级系列教材内部保密Turbo码的译码算法MAP算法迭代解码算法SOVALog－MAP算改进的SOVAMax-Log－MAP最优化误比特率最优化误帧率Page23中通网培训高级系列教材内部保密Turbo的性能(1)Page24•迭代次数越多，性能越好中通网培训高级系列教材内部保密Turbo的性能(2)Page25•交织长度越大，性能越好中通网培训高级系列教材内部保密Turbo的性能(3)Page26•译码性能上：

MAP算法很好，其次是Log－MAP，然后是Max－Log－MAP和SOVA•从复杂度来分析，Max－Log－MAP最低，其次是Log－MAP和SOVA，最后是MAP中通网培训高级系列教材内部保密WCDMA中的Turbo码Turbo码适用于对时延要求不高数据业务传输Page27中通网培训高级系列教材内部保密速率匹配为了适应多种速率传输，WCDMA给出了一种速率适配算法，目的是把业务速率适配为标准速率集中的一种速率–速率匹配就是指在传输信道上的数据比特被打孔（puncturing）或重复（repeating），以便于使信道映射时达到传输格式所要求的比特速率Page28中通网培训高级系列教材内部保密WCDMA系统的物理层（FDD）概述；编码技术；物理层的成帧过程；业务复用；扩频与扰码；物理层帧结构；传输信道向物理信道的映射成帧过程Page29中通网培训高级系列教材内部保密传输信道向物理信道的映射高层的数据通过传输信道映射到物理层的物理信道上物理层既要有能力支持传输宽带业务所使用的多种速率的传输信道，又要能够把多种业务复用到同一个连接中每一个传输信道都有一个传输格式指示信息TFI，物理层把同一时刻到的各传输信道的TFI组合成传输格式组合指示TFCI，用来通知接收机当前帧的传输信道的格式。

接收机从解调后的TFCI信息判断出当前信道的传输格式，从而能够正确解调接收信息Page30中通网培训高级系列教材内部保密传输信道向物理信道的映射(续)传输信道分为公共传输信道与专用传输信道两种，专用信道是采用特定的扩频码、扰码码字，为某一个用户所专用；公共信道则是为整个小区或小区中的某一组用户所公用专用传输信道（DCH）对应2个物理信道–专用数据物理信道（DPDCH）–专用控制物理信道（DPCCH）高层并没有为所有的物理信道设置相应的传输信道但是每个基站都必须有传输这些物理信道的能Page31中通网培训高级系列教材内部保密传输信道向物理信道的映射(续)传输信道专用传输信道DCH随机接入信道RACH公共分组信道CPCH广播信道BCH下行链路共享信道DSCH前向链路接入信道FACH寻呼信道PCH物理信道专用物理数据信道DPDCH专用物理控制信道DPCCH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下行物理共享信道PDSCH辅公共控制物理信道S-CCPCHPage32寻呼指示信道PICH同步信道SCH公共导频信道CPICH请求指示信道AICH接入前导请求指示信道AP-AICHCPCH状态指示信道SCICH冲突检测/信道分配指示信道CD/CA-ICH中通网培训高级系列教材内部保密上行链路成帧基带处理步骤包括–为每个传输块加CRC校验比特：

–传输块的串联与码块分段：

–信道编码：

–无线帧均衡：

–匹配速率：

–插入不连续传输（DTX）指示比特：

–交织：

–无线帧分段：

–传输信道的复用：

–物理信道分段：

Page33中通网培训高级系列教材内部保密–映射到物理信道一个TTI添加CRC校验传输块级连或分割信道编码无线帧均衡第一次交织无线帧分段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分段另一个TTI添加CRC校验传输块级连或分割信道编码无线帧均衡第一次交织无线帧分段速率匹配编码组合信道CCTrCHPage34中通网培训高级系列教材内部保密下行链路成帧在成帧过程中，上行链路与下行链路基本类似区别在于–速率匹配不是在无线帧分段之后，而是在信道编码之后，针对一个无线帧的信息比特进行的–分别在编码组合信道（CCTrCH）成型之前、后增加了一次DTX指示信息的输入机会。

第一次是针对固定位置（fixedposition）的，第二次是针对可变位置（flxibleposition）的Page35中通网培训高级系列教材内部保密Page36中通网培训高级系列教材内部保密WCDMA系统的物理层（FDD）概述；编码技术；物理层的成帧过程；业务复用；扩频与扰码；物理层帧结构；Page37中通网培训高级系列教材内部保密业务复用WCDMA系统传输业务数据经过高层的封装，以传输信道数据的形式进入物理信道–承载着通信业务的多个传输信道进入同一个复合传输信道（CCTrCH），再映射到物理信道–WCDMA系统的业务复用过程，是为并发业务分配无线资源、保证其业务质量、并将传输格式通知接收机的过程–具体到物理层，就是把承载了用户信息的传输信道与其控制信息进行组合，再映射到物理信道，进行发送的过程Page38中通网培训高级系列教材内部保密传输格式参数传输格式(TF)传输格式集合传输格式组合传输格式组合集传输格式指示传输格式组合指示Page39中通网培训高级系列教材内部保密3G系统承载业务物理层传输的业务选择语音＋分组交换数据＋信令Page40中通网培训高级系列教材内部保密信息数据添加CRC比特Turbo编码R＝1/3交织无线帧分段速率DTCH288028802896868843508700CRC16尾比特124350信息数据添加CRC比特添加尾比特卷积码R＝1/3第一次交织速率匹配DCCH100100360360909090CRC12尾比特890匹配SMU#14702SMU#24702SMU#14702SMU#24702SMU#198SMU#49898交织4072480098470248009847024800984702480098Page41中通网培训高级系列教材内部保密信息数据DTCH1(8kbit/s话音)80信息数据DTCH2(64kbit/s数据)1280信息数据DCCH96添加CRC16添加添加CRC比特添加尾比特卷积编码1/3码率8096312CRC比特尾比特8Turbo编码1/3码率第1次交织无线帧分段12801296bit/20ms388839001950CRC比特添加尾比特卷积编码1/3码率无线帧分段9611236036090909090速率匹配传输信道318318199092929292复用318190092318190092318190092318190092第2次交织2400240024002400Page42中通网培训高级系列教材内部保密WCDMA系统的物理层（FDD）概述；编码技术；物理层的成帧过程；业务复用；扩频与扰码；物理层帧结构；Page43中通网培训高级系列教材内部保密多址技术频分多址（FDMA）；时分多址（TDMA）；码分多址（CDMA）；Page44中通网培训高级系列教材内部保密原理：

整个传输频带被划分为若干个频率通道，每路信号占用一个频率通道进行传输。

频率通道之间留有防护频带以防相互干扰。

CH1CH2CH3CH1CH2CH3MUX复用器CH1CH2CH3带宽复用信号Page45原带宽移频后带宽中通网培训高级系列教材内部保密原理：

整个波长频带被划分为若干个波长范围，每路信号占用一个波长范围来进行传输。

F1光纤1F2F3光谱光纤2光纤3棱柱/衍射光栅共享光纤F1F2F3共享光纤的光谱Page46中通网培训高级系列教材内部保密原理：

把时间分割成小的时间片，每个时间片分为若干个时隙，每路数据占用一个时隙进行传A1A2D1D2A3D3MUXD1D2D3D1D2原始信号数字化信号复用器复用后的数据流Page47中通网培训高级系列教材内部保密码分复用Page48中通网培训高级系列教材内部保密码分复用Page49中通网培训高级系列教材内部保密扩频Page50中通网培训高级系列教材内部保密理想的扩频码扩频码有优良的自相关性：

Page51中通网培训高级系列教材内部保密WCDMA的扩频和加扰信道化码数据比特速率码片速率码片速率Page52中通网培训高级系列教材内部保密扩频码用来区分用户占用的信道；正交可变长扩频码（OVSF）对于长度一定的OVSF码，其包括的码字总数与其码长度相等，即共有SF个长度为SF的OVSF码Page53中通网培训高级系列教材内部保密尽可能大的序列复杂度Gold扰码Page54中通网培训高级系列教材内部保密M序列由本原多项式生成性质:周期:2r-1(r是移位寄存器的个数).在一个周期内1的个数是2r-1,0的个数是2r-1-1;在一个周期中,共有2r-1个游程,游程长度为k的个数占游程总个数的比例是1/2kM序列和其移位后的序列逐位模２相加，所得序列还是m序列；Page55中通网培训高级系列教材内部保密扰码的分配上行链路：

随机接入信道：

使用的扰码与该小区下行链路的主扰码对应；公共分组信道：

使用的扰码与该小区下行链路的主扰码对应；下行链路：

Page56中通网培训高级系列教材内部保密WCDMA系统的物理层（FDD）概述；编码技术；物理层的成帧过程；业务复用；扩频与扰码；物理层帧结构；上行链路物理信道Page57中通网培训高级系列教材内部保密物理层的帧结构Page581525603.84中通网培训高级系列教材内部保密发射分集为减少下行物理信道之间的干扰，提高接收机性能，下行链路物理信道在发射时采用两个正交天线发送一种信息的不同的调制信号，即发射分集。

闭环模式Page59中通网培训高级系列教材内部保密闭环模式Page60中通网培训高级系列教材内部保密下行链路物理信道下行链路物理信道下行链路公共物理信道Page61中通网培训高级系列教材内部保密下行链路专用物理信道帧结构：

DPDCHDPCCHDPDCHDPCCH数据INdatabitTPCNTPCbitTFCINTFCIbit数据域2NdatabitPilotNpilotbit时隙＃14专用物理信道的发时隙＃0送分＃集：

空时分组码1个无线帧Tf＝10msPage62中通网培训高级系列教材内部保密专用物理信道的多码传输用扩频码来区分占用不同物理信道的用户功率DPDCHTPCDPDCHTFCIPage632560chip）中通网培训高级系列教材内部保密下行链路公共物理信道根据是否通过传输信道中的信息块传输，公共下行物理信道可以大致分为两类–一类是有对应的传输信道：

公共导频信道、公共控制信道、同步信道、