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1、WCDMA物理层(第六章)PeterChong,Ph.D.(UBC,Canada)ResearchEngineerNokiaResearchCenter,Helsinki,Finland126.01.2002WCDMAPhysicalLayer概述•本章介绍了WCDMAorUTRA(UniversalTerrestrialRadioAccess)FDD(FrequencyDivisionDuplex)物理层的基本问题•扩频和加扰•传输信道•物理信道•信令•物理层的过程Mappingto226.01.2002WCDMAPhysicalLayerWCDMA物理层参数载波间隔5MHz(no
2、minal)码片速率3.84Mcps帧长10ms(38400chips)每帧时隙数15每时隙码片数2560chips(Max.2560bits)上行SF4to256下行SF4to512信道速率7.5Kbpsto960Kbps326.01.2002WCDMAPhysicalLayer扩频和加扰426.01.2002WCDMAPhysicalLayer扩频操作•扩频指的是增加信号的带宽•一般来说,扩频包含两个步骤•信道化(扩展信号的带宽)–使用正交码•加扰(不改变信号带宽)–使用伪随机码信道化码(SF)扰码Data比特速率码片速率码片速率526.01.2002WCDMAPhysicalLa
3、yer信道化(1/3)•信道化码之间是正交的,基于OrthogonalVariableSpreadingFactor(OVSF)技术。•码字之间是完全正交的,也就是.,只要时间同步，它们彼此之间就互不干扰•因此,信道化码能够区分来自同一信源的不同发射•在下行,它可以用来区分同一个小区/扇区内的不同用户的连接•有限的正交码字资源必须在不同小区之间重复使用•问题:如果两个小区使用相同的码就会出现干扰•解决:利用扰码来减小基站间的干扰626.01.2002WCDMAPhysicalLayer信道化(2/3)•在上行,它只能区分同一用户不同的物理信道或业务，因为手机之间在时间上不是同步的•存在
4、两个手机使用相同信道化码的可能•为了在上行区分不同的用户，扰码被使用。•信道化码从下页的码树中选取•一棵码树和一个扰码配合使用•如果c4,4被使用,则其树枝上的码(c8,7,c8,8,…)都不能使用.726.01.2002WCDMAPhysicalLayer信道化(3/3)码树(c)(c,c)(c,-c)c1,1=(1)c2,1=(1,1)c2,2=(1,-1)c4,1=(1,1,1,1)c4,2=(1,1,-1,-1)c4,3=(1,-1,1,-1)c4,4=(1,-1,-1,1)c8,1c8,2c8,3c8,4c8,5c8,6c8,7c8,8...SF=1SF=2SF=
5、4SF=8...826.01.2002WCDMAPhysicalLayer加扰•加扰过程中码序列和伪随机扰码相乘。•扰码可以是长码(10ms周期的Gold码)或者短码(S(2)码).•在下行扰码用来减少基站之间的干扰，典型情况下，每一个基站只是用一个扰码，Ues用它来区分基站，由于一个扰码对应一棵码树，该码树为小区内所有用户使用，所以需要合适的码资源管理手段。•在上行扰码用来区分手机终端。926.01.2002WCDMAPhysicalLayer总结信道化码扰码应用上行:区分同一UE的物理数据信道和控制信道下行:区分同一小区里的不同的用户长度上行:4–256码片（SF的范围）上行:
6、区分终端下行:区分小区/扇区下行码的数量是有限的UL:10ms=38400码片下行:4–512码片（SF的范围）DL:10838499chips400码数量一个扰码下的码数量=SF上行:几百万下行:512码种类OVSF码（OrthogonalVariableSpreadingFactor）10ms长码:Gold码短码:扩展的S(2)码族扩频增加发射带宽不影响发射代宽1026.01.2002WCDMAPhysicalLayer传输信道1126.01.2002WCDMAPhysicalLayer信道概念•在UTRA中有三种相对独立的信道概念:逻辑信道,传输信道和物理信道。•逻
7、辑信道定义的是传送的是何种类型的数据•传输信道定义数据以何种特性，何种方式来通过物理信道传输。•物理信道定义无线信道的确切的物理特性。RLClayer逻辑信道传输信道物理信道L2MAClayerPHYlayerL11226.01.2002WCDMAPhysicalLayer传输信道->物理信道(1/3)•传输信道包含高层产生的数据，这些数据在空中传播并在物理层映射到不同的物理信道上。•MAC层每10ms产生一次数据，数据以TB（传输块）的形式
