第三代移动通信系统的空中接口即UE 和网络之间的Uu 接口,由物理层L1、数据链路层和网络层L3 组成,如图4.1 所示。
从图4.1 可以看出,物理层是空中接口的最底层,支持比特流在物理介质上的传输。物理层与层2 的MAC 子层及层3 的RRC 子层相连。物理层向MAC 层提供不同的传输信道,传输信道定义了信息是如何在空中接口上传输的。物理信道在物理层定义,物理层受RRC 的控制。
物理层向高层提供数据传输服务,这些服务的接入是通过传输信道来实现的。为提供数据传输服务,物理层需要完成以下功能:
- 传输信道错误检测和上报传输信道的FEC 编译码
- 传输信道和编码组合传输信道的复用/解复用
- 编码组合传输信道到物理信道的映射
- 物理信道的调制/扩频和解调/解扩
- 频率和时钟(码片、比特、时隙和子帧)同步
- 功率控制
- 物理信道的功率加权和合并
- RF 处理
- 速率匹配
- 无线特性测量,包括FER、SIR、干扰功率,等等
- 上行同步控制
- 上行和下行波束成形(智能天线)
-UE 定位(智能天线)
由于各种第三代移动通信系统的差别主要体现在无线接口的物理层,本章主要介绍基于TD-SCDMA 技术的无线接口物理层L1。
4.1 概述
TD-SCDMA 的多址接入方案是直接序列扩频码分多址(DS-CDMA), 码片速率为1.28Mcps,扩频带宽约为1.6MHz,采用不需配对频率的TDD(时分双工)工作方式。它的下行(前向链路)和上行(反向链路)的信息是在同一载频的不同时隙上进行传送的。
在TD-SCDMA 系统中,其多址接入方式上除具有DS-CDMA 特性外,还具有TDMA 的特点。因此TD-SCDMA 的接入方式也可以表示为TDMA/CDMA。TD-SCDMA 的基本物理信道特性由频率、码和时隙决定。其帧结构将10ms 的无线帧分成2 个5ms 子帧,每个子帧中有7 个常规时隙和3 个特殊时隙。
信道的信息速率与符号速率有关,符号速率由1.28Mcps 的码速率和扩频因子所决定到上下行的扩频因子在1 到16 之间,因此各自调制符号速率的变化范围为80.0K 符号/秒~1.28M符号/秒。
4.2 物理信道及传输信道到物理信道的映射
本节将对系统中的信道及其映射关系做简单介绍。如图4.1 所示,传输信道作为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的。而逻辑信道则是MAC 层向上层(RLC)提供的服务,它描述的是传送什么类型的信息。关于逻辑信道以及逻辑信道到传输信道的映射将在以后的章节介绍。本节着重介绍传输信道、物理信道的特性以及由传输信道到物理信道的映射。
4.2.1 传输信道
传输信道作为物理层提供给高层的服务,通常分两类:
- 公共信道:通常此类信道上的信息是发送给所有用户或一组用户的,但是在某一时刻,该信道上的信息也可以针对单一用户,这时需要用UE ID 进行识别。
- 专用信道,此类信道上的信息在某一时刻只发送给单一的用户,因此UE 是通过物理信道来识别的。
专用传输信道(DCH)
仅有一种专用传输信道,可用于上/下行链路作为承载网络和特定UE 之间的用户信息或控制信息。
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TD-SCDMA第三代移动通信系统标准




