七、物理信道描述
目标:简要说明物理子层的处理过程、物理信道的描述和使用、物理信道的特性以及空中接口上物理信道的码字和所能传送的信息、结合物理信道了解空中接口的通信过程。
(UM12 7-4)
1、物理信道处理过程
传输子层完成对基带信号的处理后形成的数据块送往物理子层,由物理子层完成扩频调制、加扰调制以及完成从比特信号0/1转换为物理电信号+1/-1的过程。
物理信道归为二大类,普通物理信道(Normal Phy Channel),包含有上层的应用信息,也就是有来自上层逻辑信道到传输信道到物理信道的映射关系的物理信道。纯物理信道(Pure Phy Channel),由物理子层产生,在进行上下行链路扩频调制、加扰调制或在进行射频调制过程中被直接插入的物理信道,这类物理信道由于与上层的应用协议没有直接的映射关系,称为纯物理信道。
(UM12 7-5)
物理信道在上下行链路上不同的处理方式:
在DL方向,作为上层应用信息(这里特指专用信道)Traffic信息(DTCH和DCCH上的信息),由传输信道复用之后完成信令承载和业务承载之间的块间交织,并映射到同一个物理信道DPDCH上。由于是多种传输信道映射到了同一个物理信道,在接收端为了完成相应的逆过程,必须知道传输格式TF,TF的组合指示TFCI,以及相应的TCP和Pilot序列,通称为Layer1管理信息(Layer1 Control Information),将在物理信道DPCCH上产生。二路信息在物理子层首先完成时间复用,在一个时间轴上传送部分DPDCH数据块,再传送部分DPCCH数据块,交替传送。经过时间复用之后,形成一个连续的比特流,称为Symbol,速率是二个信道速率之和。DPDCH和DPCCH速率彼此相关,DPCCH速率随DPDCH速率的变化而变化,二者叠加之后才会去完成速率速配。之后进入NRZ编码,按物理电信号的编码方式,将比特0编码为+1,比特1编码为-1。之后进入串并转换,将一路信号转换成二路信号,按奇偶位分裂,形成二路信号,每路信号的速率减半,也就形成了所谓的I路和Q路信号。之后对二路信号分别进行扩频和加扰,由于是同一路的物理信号,只是在相位上的分裂,形成了I路和Q路,所以扩频码字相同。下行链路加扰,加扰的扰码是小区的主扰码,对于用户来说也是一样的。在空中接口上多个物理信道同时在传送,所以在进入射频调制之前,会对I路求和,Q路求和,对应的是chip位的振幅相加。之后进入射频调制,分别送给Cos和Sin电路,然后对应到空中接口的四相位上,由二个符号对应一个相位,分11、1-1、-11和-1-1四种情况对应4相位调制,即所谓的∏/4QPSK调制,由于是同一路的QPSK,所以又称为真正的QPSK。
在UL方向,Traffic指的是DPDCH上的信号,Layer1 control指的是DPCCH上的信号。二路信号在进入NRZ编码处理之前,并没有完成时间复用。而是分别进入I路和Q路进行处理,这种方式称为DPDCH和DPCCH的I/Q复用。这里的扩频码字随业务速率的不同而会选择不同的扩频码。在UL方向Layer1的速率是唯一的为15kbps,所以I/Q路的扩频码字没有相互关系是不同的。I/Q路信号分别求和之后进行加扰,由于上行链路的扰码是UE ID所以对同一用户的信息采用相同的扰码进行加扰调制,调制之后信号并行送往射频调制,采用并行的BPSK调制方式。
(UM12 7-7)
TFCI是发送传输格式指示位,向接收机指明TFC的的使用情况。Pilot序列是完成信号侦听过程必须的参数,信号侦听过程是指在物理的空中接口上接收解调信号的一个最基本的过程,也称为信道估计,利用已知序列在空中接口发生畸变的情况来模拟有用信号空中接口上受到的干扰。TPC是功率控制比特位,只有二种选择升或降,每10ms出现一次。FBI是对下行链路上激活发射分集后的反馈,只在上行链路上发送。
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