WCDMA 213协议.docx

WCDMA 213协议.docx

《WCDMA 213协议.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《WCDMA 213协议.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

WCDMA213协议

20XX-XX-XX发布

20XX-XX-XX实施

中华人民共和国信息产业部发布

IMTDSFDD扩频与调制协议规范

Spreadingandmodulation（IMTDSFDD）

目次

前言III

1范围2

2引用标准2

3符号与缩写2

3.1符号2

3.2缩写2

4上行链路扩频与调制3

4.1概述3

4.2扩频3

4.2.1上行链路专用物理信道（上行DPDCH/DPCCH）3

4.2.2物理随机接入信道（PRACH）5

4.2.2.1物理随机接入信道（PRACH）前缀部分5

4.2.2.2物理随机接入信道（PRACH）消息部分5

4.2.3物理公共分组信道（PCPCH）6

4.2.3.1物理公共分组信道（PCPCH）前缀部分6

4.2.3.2物理公共分组信道（PCPCH）消息部分6

4.3码的产生和分配6

4.3.1信道化码6

4.3.1.1码定义6

4.3.1.2专用物理控制信道/专用物理数据信道（DPCCH/DPDCH）的码分配7

4.3.1.3物理随机接入信道（PRACH）消息部分码分配8

4.3.1.4物理公共分组信道（PCPCH）消息部分码分配8

4.3.1.5物理公共分组信道（PCPCH）功率控制前缀的信道化码8

4.3.2扰码8

4.3.2.1概述8

4.3.2.2长扰码8

4.3.2.3短扰码9

4.3.2.4专用物理控制信道/专用物理数据信道（DPCCH/DPDCH）扰码11

4.3.2.5物理随机接入信道（PRACH）信道消息扰码11

4.3.2.6PCPCH消息部分扰码11

4.2.3.7物理公共分组信道（PCPCH）功率控制前缀扰码12

4.3.3随机接入（PRACH）前缀码12

4.3.3.1前缀码构成12

4.3.3.2前缀扰码12

4.3.3.3前缀特征码12

4.3.4公共分组信道（PCPCH）前缀码13

4.3.4.1接入前缀13

4.3.4.1.1接入前缀码的构造13

4.3.4.1.2接入前缀扰码13

4.3.4.1.3接入前缀特征码14

4.3.4.2CD前缀14

4.3.4.2.1CD前缀码的构造14

4.3.4.2.2CD前缀扰码14

4.3.4.2.3CD前缀特征码14

4.4调制14

4.4.1调制码片速率14

4.4.2调制15

5下行链路扩频和调制15

5.1扩频15

5.2码的产生和分配17

5.2.1信道化码17

5.2.2扰码17

5.2.3同步码19

5.2.3.1码的产生19

5.2.3.2SSC码的分配19

5.3调制21

5.3.1调制码片速率21

5.3.2下行链路21

附录A（信息）:

广义的Golay序列22

A.1备选的Golay码产生方法22

前言

本参考标准主要定义了IMT-2000DS系统FDD模式（WCDMA）物理层的扩频与调制部分内容，它基于3GPP制订的Release-99（2000年9月份版本）技术规范，具体对应于TS25.213v3.3.0，在技术内容上与该标准等效。

本标准由信息产业部科学技术司提出。

本标准由通信标准技术审查部归口。

本标准起草单位：

信息产业部电信传输研究所、宁波波导股份有限公司南京通信研究所

本标准主要起草人：

任伟、沈玮、王小泉、汤加跃

本标准2000年12月首次发布。

本标准委托无线通信标准研究组负责解释。

中华人民共和国通信行业参考标准

IMT-DSFDD系统物理层技术规范：

扩频与调制

1范围

本规范描述了UTRAFDD模式物理层的扩频及调制部分内容。

它基于3GPP制订的Release-99（2000年9月份版本）技术规范，具体对应于TS25.213V3.3.0

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而成为本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

参考的文档可以是特定的（由出版日期、编辑序号、版本号确定），也可以是非特定的。

对特定的参考文献，以后的版本不适用。

对非特定的参考文献，适用于最后一个版本。

[1]3G TS 25.201:

"Physicallayer-generaldescription".

[2]3G TS 25.211:

"Physicalchannelsandmappingoftransportchannelsontophysicalchannels（FDD）."

[3]3G TS 25.101:

"UERadiotransmissionandReception（FDD）".

[4]3G TS 25.104:

"UTRA（BS）FDD;RadiotransmissionandReception".

3符号与缩写

3.1符号

本规范使用了以下符号：

Cch,SF,n:

n:

thchannelisationcodewithspreadingfactorSF

Cpre,n,s:

PRACHpreamblecodeforn:

thpreamblescramblingcodeandsignatures

Cc-acc,n,s:

PCPCHaccesspreamblecodeforn:

thpreamblescramblingcodeandsignatures

Cc-cd,n,s:

PCPCHCDpreamblecodeforn:

thpreamblescramblingcodeandsignatures

Csig,s:

PRACH/PCPCHsignaturecodeforsignatures

Sdpch,n:

n:

thDPCCH/DPDCHuplinkscramblingcode

Sr-pre,n:

n:

thPRACHpreamblescramblingcode

Sr-msg,n:

n:

thPRACHmessagescramblingcode

Sc-acc:

n:

thPCPCHaccesspreamblescramblingcode

Sc-cd:

n:

thPCPCHCDpreamblescramblingcode

Sc-msg,n:

n:

thPCPCHmessagescramblingcode

Sdl,n:

DLscramblingcode

Cpsc:

PSCcode

Cssc,n:

n:

thSSCcode

3.2缩写

本规范使用了以下缩写：

AICHAcquisitionIndicatorChannel

APAccessPreamble

BCHBroadcastControlChannel

CCPCHCommonControlPhysicalChannel

CDCollisionDetection

CPCHCommonPacketChannel

CPICHCommonPilotChannel

DCHDedicatedChannel

DPCHDedicatedPhysicalChannel

DPCCHDedicatedPhysicalControlChannel

DPDCHDedicatedPhysicalDataChannel

FDDFrequencyDivisionDuplex

McpsMegaChipPerSecond

OVSFOrthogonalVariableSpreadingFactor（codes）

PDSCHPhysicalDedicatedSharedChannel

PICHPageIndicationChannel

PRACHPhysicalRandomAccessChannel

PSCPrimarySynchronisationCode

RACHRandomAccessChannel

SCHSynchronisationChannel

SSCSecondarySynchronisationCode

SFSpreadingFactor

UEUserEquipment

4上行链路扩频与调制

4.1概述

扩频应用在物理信道上。

它包括两个操作。

第一个是信道化操作，它将每一个数据符号转换为若干码片，因此增加了信号的带宽。

每一个数据符号转换的码片数称为扩频因子。

第二个是扰码操作，在此将扰码加在扩频信号上。

在信道化操作时，I路和Q路的数据符号分别和OVSF码相乘。

在扰码操作时，I路和Q路的信号再乘以复数值的扰码，在此，I和Q分别代表实部和虚部。

4.2扩频

4.2.1上行链路专用物理信道（上行DPDCH/DPCCH）

图1描述了上行链路专用物理信道DPCCHandDPDCH的扩频原理。

用于扩频的二进制DPCCH和DPDCH信道用实数序列表示，也就是说二进制的"0"映射为实数+1，二进制的"1"映射为实数-1。

DPCCH信道通过信道码cc扩频到指定的码片速率，第n个DPDCH信道DPDCHn通过信道码cd,n扩频到指定的码片速率，可以同时发射，也就是说1n6.

图1:

上行链路专用物理信道DPCCHandDPDCH扩频

信道化之后，实数值的扩频信号进行加权处理，对DPCCH信道用增益因子βc进行加权处理，对DPDCH信道用增益因子βd进行加权处理。

在任意时刻βc和βd的幅度值至少有一个为1.0。

β-值用四Bit量化，表1给出了量化步骤。

表1：

增益参数的量化

βc和βd

比特值

βc和βd

量化的幅度比

15

1.0

14

0.9333

13

0.8666

12

0.8000

11

0.7333

10

0.6667

9

0.6000

8

0.5333

7

0.4667

6

0.4000

5

0.3333

4

0.2667

3

0.2000

2

0.1333

1

0.0667

0

Switchoff

加权处理后，I路和Q路的实数值码流相加成为复数值的码流，复数值的信号再通过复数值的Sdpch,n码进行扰码，扰码和无线帧对应，也就是说扰码的第一个码片对应无线帧的开始。

4.2.2物理随机接入信道（PRACH）

4.2.2.1物理随机接入信道（PRACH）前缀部分

PRACH前缀部分包括复数值的码,这部分描述参见4.3.3

4.2.2.2物理随机接入信道（PRACH）消息部分

图2描述了PRACH消息部分扩频和扰码的原理,PRACH消息部分包括数据和控制部分。

用于扩频的二进制数据和控制部分用实数序列表示，也就是说二进制的"0"映射为实数+1，二进制的"1"映射为实数-1。

控制部分通过信道码cc扩频到指定的码片速率，数据部分通过信道码cd扩频到指定的码片速率

图2：

PRACH消息部分扩频

信道化之后，实数值的扩频信号进行加权处理，对数据部分用增益因子βd进行加权处理，对控制部分用βc增益因子进行加权处理，β值被量化为4比特。

量化步骤在4.2.1节给出。

加权处理后，I路和Q路的码流成为复数值的码流，这个复数值的信号再通过复数值的Sr-msg,n.码进行扰码，10 ms的扰码和无线帧10 ms消息部分对应，也就是说第一个扰码对应无线帧消息的部分开始。

4.2.3物理公共分组信道（PCPCH）

4.2.3.1物理公共分组信道（PCPCH）前缀部分

PRACH前缀部分包括复数值的码,这部分描述参见5.1.3.4.

4.2.3.2物理公共分组信道（PCPCH）消息部分

图3描述了PCPCH消息部分扩频的原理,PCPCH消息部分包括数据和控制部分.用于扩频的二进制数据和控制部分用实数序列表示，也就是说二进制的"0"映射为实数+1，二进制的"1"映射为实数-1。

控制部分通过信道码cc扩频到指定的码片速率，数据部分通过信道码cd扩频到指定的码片速率.

图3PCPCH消息部分扩频

信道化之后，实数值的扩频信号进行加权处理，对数据部分用增益因子βd进行加权处理，对控制部分用增益因子βc进行加权处理，最后βc和βd的幅度值为1.0.β值被量化为4比特。

量化步骤在7.1.2.1节给出。

加权处理后，I路和Q路的码流成为复数值的码流，这个复数值的信号再通过复数值的Sr-msg,n.码进行扰码，10 ms的扰码和无线帧10 ms消息部分对应，也就是说第一个扰码对应无线帧消息的部分开始。

4.3码的产生和分配

4.3.1信道化码

4.3.1.1码定义

图1的信道化码是OVSF码,用于保持用户不同物理信道之间的正交性。

OVSF码可以用图4的码树来定义.

图4:

用于产生正OVSF码的码树

在图4中,信道化码被唯一的定义为Cch,SF,k,,这里,SF是码的扩频因子,k是码的序号,0kSF-1.

码树的每一级定义了长度为SF的信道化码,对应于图4的扩频因子SF。

信道化码的产生方法定义为:

每一个信道化码字的最左边的值对应于最早发射的码片

4.3.1.2专用物理控制信道/专用物理数据信道（DPCCH/DPDCH）的码分配

DPCCH和DPDCH的码分配遵照以下原则:

DPCCH信道总是用码cc=Cch,256,0.扩频.

当只发送一个DPDCH信道时,DPDCH1用码Cch,SF,k,扩频,这里SF是DPDCH1信道的扩频因子,k=SF/4

与

当发送多个DPDCH信道时,所有DPDCH信道的扩频因子等于4（L=4）.DPDCHn用码Cch,n=Cch,4,k扩频,这里,k=1如果n{1,2},k=3如果n{3,4},andk=2如果n{5,6}.

如果一个功率控制前缀被用来初始化一个DCH，在功率控制前缀期，DPDCH的信道化码必须与以后适用的相同。

4.3.1.3物理随机接入信道（PRACH）消息部分码分配

前缀的标记s,0s15，指向码树的16个节点之一,这个节点对应的信道码长度为16.在这个节点以下的树枝用于消息部分的扩频.控制部分的扩频用信道化码cc扩频（参见4.2.2.2）,信道化码cc位于树的最低段,扩频因子为256.cc=Cch,256,m这里m=16⨯s+15..数据部分的扩频用位于树枝顶段的信道化码.这个信道化码的扩频因子为32---256中的任意一个.用信道化码cd = Cch,SF,m扩频,SF是数据部分的扩频因子,m=SF⨯s/16。

4.3.1.4物理公共分组信道（PCPCH）消息部分码分配

控制部分与数据部分的码分配使用如下规则：

控制部分总是用码cc=Cch,256,0.扩频。

数据部分使用码cd=Cch,SF,k扩频。

其中SF时数据部分的扩频因子，且k=SF/4。

数据部分可以使用扩频因子为4到256中的任意一个。

在一个帧中的消息传输期间UE被允许信道化码扩频因子SF增加。

4.3.1.5物理公共分组信道（PCPCH）功率控制前缀的信道化码

PCPCH功率控制前缀的信道化码和4.3.1.4节中的消息部分的控制部分相同。

4.3.2扰码

4.3.2.1概述

所有上行物理信道都和复数值的扰码进行扰码处理.DPCCH/DPDCH信道既可以用长码又可以用短码扰码.在4.3.2.4节中有定义.PRACH信道消息部分用长码扰码,在4.3.2.5节中有定义.PCPCH信道消息部分用长码扰码,在4.3.2.6节中有定义。

共有224个上行长扰码和224上行短扰码.上行扰码在高层分配。

长扰码是从4.3.2.2节中的候选长序列中产生的,短扰码是从4.3.2.3节中的候选短序列中产生的。

4.3.2.2长扰码

长扰码clong,1,n和clong,2,n长是由两个二进制m序列的38400个码片的模2加产生的。

二进制m序列是由25阶生成多项式产生的。

命x,和y代表两个m序列，x序列是由生成多项式X25+X3+1产生的。

y序列是由生成多项式X25+X3+X2+X+1产生的。

两个序列共同构成

Gold序列。

序列clong,2,n是序列clong,1,n.的16777232个码片的移位。

命n23…n0代表24比特二进制扰码序列，n0是最低有效位。

x序列的第n个数记位xn,

命xn（i）和y（i）代表序列xn和y第i个符号。

m序列xn和y构成如下:

初始条件:

xn（0）=n0,xn

（1）=n1,…=xn（22）=n22,xn（23）=n23,xn（24）=1

y（0）=y

（1）=…=y（23）=y（24）=1

定义子序列符号:

xn（i+25）=xn（i+3）+xn（i）modulo2,i=0,…,225-27,

y（i+25）=y（i+3）+y（i+2）+y（i+1）+y（i）modulo2,i=0,…,225-27.

定义二进制Gold序列zn为:

zn（i）=xn（i）+y（i）modulo2,i=0,1,2,…,225-2,

Gold序列zn实数值的定义为:

实数值的长扰码clong,1,n和clong,2,n序列定义为:

clong,1,n（i）=Zn（i）,i=0,1,2,…,225–2and

clong,2,n（i）=Zn（（i+16777232）modulo（225–1））,i=0,1,2,…,225–2.

最后,复数值的长扰码Clong,n序列定义为:

这里,i=0,1,…,225–2和表示取最近的较小的整数

图5:

上行扰码序列产生器结构图

4.3.2.3短扰码

短扰码序列cshort,1,n（i）和cshort,2,n（i）是由周期性的S

（2）扩展码定义的:

命n23n22…n0代表24比特第n个码

第n个四进制S

（2）序列zn（i）,0£n£16777215,是由三个序列的模四加得到的,一个四进制序列a（i）和二个二进制序列b（i）andd（i）,初始载入的三个序列是由码数n决定的.长度为255的zn（i）序列是由下式产生的:

zn（i）=a（i）+2b（i）+2d（i）模4,i=0,1,…,254,

四进制序列a（i）是由多项式g0（x）=x8+x5+3x3+x2+2x+1产生的

a（0）=2n0+1模4,

a（i）=2ni模4,i=1,2,…,7,

a（i）=3a（i-3）+a（i-5）+3a（i-6）+2a（i-7）+3a（i-8）模4,i=8,9,…,254,

二进制序列b（i）是由多项式g1（x）=x8+x7+x5+x+1产生的

b（i）=n8+i模2,i=0,1,…,7,

b（i）=b（i-1）+b（i-3）+b（i-7）+b（i-8）模2,i=8,9,…,254,

二进制序列c（i）是由多项式g2（x）=x8+x7+x5+x4+1产生的

d（i）=n16+i模2,i=0,1,…,7,

d（i）=d（i-1）+d（i-3）+d（i-4）+d（i-8）模2,i=8,9,…,254.

序列zn（i）通过置zn（255）=zn（0）将长度扩展到256码片

.序列zn（i）和实数值的二进制序列cshort,1,n（i）andcshort,2,n（i）,,i=0,1,…,255的对应关系见表2

表2:

zn（i）和cshort,1,n（i）andcshort,2,n（i）,,i=0,1,…,255的对应关系

zn（i）

cshort,1,n（i）

cshort,2,n（i）

0

+1

+1

1

-1

+1

2

-1

-1

3

+1

-1

最后,复数值的短扰码序列Cshort,n定义为：

这里i=0,1,2,…,表示下取整

255码片序列短码产生器的一个实现见图6.

图6.上行255码片序列短码产生器

4.3.2.4专用物理控制信道/专用物理数据信道（DPCCH/DPDCH）扰码

上行DPCCH/DPDCH信道扰码可以是长扰码也可以是短扰码.

当扰码形成后,长扰码和短扰码的类形定义如下:

上行DPCCH/DPDCH信道第n阶长扰码,记为:

Slong,n,定义为：

Slong,n（i）=Clong,n（i）,i=0,1,…,38399,

对应与最先发送的码片的最低阶指数和Clong,n在4.3.2.2节中定义

上行DPCCH/DPDCH信道第n阶短扰码,记为:

Sshort,n,定义为：

Sshort,n（i）=Cshort,n（i）,i=0,1,…,38399,

对应与最先发送的码片的最低阶指数和Cshort,n在4.3.23节中定义

如果一个功率控制前缀被用来初始化一个DCH，在功率控制前缀期间，DPDCH的信道化码必须与以后使用的相同。

在功率控制前缀结束时，扰码结束，此时扰码相位与帧边界对齐。

4.3.2.5物理随机接入信道（PRACH）信道消息扰码

用于PRACH信道消息部分的扰码是10ms长,总共定义了8192个不同的扰码。

。

.

第n阶PRACH信道消息部分扰码,记为：

Sr-msg,n，其中n=0,1,…,8191。

它的定义是基于长扰码序列的，定义为:

Sr-msg,n（i）=Clong,n（i+4096）,i=0,1,…,38399

对一个PRACH来说，用于消息部分的扰码与用于前缀部分的扰码是一一对应。

.即若前缀用扰码Sr-pre,m，则消息部分用扰码Sr-msg,m,在此m对于上述两个扰码是相同的；

4.3.2.6PCPCH消息部分扰码

用于PCPCH信道消息部分的扰码是10ms长，在特定的小区，每一个扰码都有一个与之一一对应的特征码以及接入前缀部分使用的接入子信道。

信道消息部分的扰码既可以用长码也可以用短码.每个小区有64个上行链路扰码，整个系统中有32768个PCPCH扰码。

第n阶PCPCH信道消息部分扰码,记为：

Sc-msg,n，其中n=8192,8193,…,40959。

它的定义是基于扰码序列的，定义为：

当用长码进行扰码时：

Sc-msg,n（i）=Clong,n（i）,i=0,1,…