《td_scdma移动通信系统的信道结构及编码方案》

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1、TD-SCDMA信道结构及编码方案刘东华①欧建平②【摘要】文章首先介绍了TD-SCDMA系统的信道结构,然后对此移动通信系统所采用的信道差错控制方式及对于不同业务要求所选用的信道编码方案进行分析,并着重讨论了选择Turbo码作为高质量业务传输编码方案的优点及其编译码原理。关键词:IMT-2000SCDMA卷积码RS码Turbo码TD-道的结构与复用、天线及其覆盖范围等技术的选择与设计。由于无线信道的多径衰落特性和第三代移动通信业务量和业务种类的增加及用户对业务质量要求的提高,要求有较第二代移动通

2、信系统更好、效率更高的信道编码方案来实现低误码率、高速率的数据传输。本文针对我国提出的TD-SCDMA移动通信系统设计标准,在解释其传输信道结构的基础上,具体分析了该系统的差错控制技术和信道编码方案。一、引言由于第三代移动通信潜在着巨大的消费市场,世界各大电信公司和各国电信主管部门根据国际电信联盟(ITU)对IMT-2000移动通信系统的要求,纷纷提出了不同的系统设计方案。中国也于1998年6月由原邮电部电信科学技术研究院(CATT)代表中国政府向ITU提交了我国的IMT-2000系统设计方案—

3、——时分-同步码分多址(TD-SCDMA)无线传输技术(RTT)设计标准。该方案是在无线本地环路(WLL)的基础上提出的,基于时分双工(TDD)模式,以智能天线、同步CDMA及软件无线电为关键技术的TD-SCDMA移动通信系统。考虑到第三代移动通信系统对频谱利用率、运行环境、业务能力和质量、网络灵活性及无缝覆盖等方面的要求,IMT-2000的关键技术主要包括信源编码、多址技术、调制技术、信道编码与交织、射频(RF)信道参数(如带宽、信道间隔、信道分配等)、双工技术、帧结构、物理信二、TD-SCD

4、MA移动通信系统的信道结构ITU规定的IMT-2000移动通信系统的无线接口符合开放系统互联(OSI)标准的分层结构,系统由上到下分成网络层、数据链路层和物理层。其中物理层规定了无线接口的物理及电气特性,负责对上层链路的服务。在TD-SCDMA系统的物理层中定义了适合第三代移动通信系统要求的无线信道结①刘东华国防科技大学电子科学与工程学院博士研究生②欧建平国防科技大学电子科学与工程学院博士研究生构。它主要包括物理信道和逻辑信道两方面,下面分别予以介绍。1.物理信道结构TD-SCDMA系统总共定义

5、了五种物理信道。这五种物理信道依据传输数据属性的不同划分为专用物理信道和公共物理信道两类。专用物理信道根据传输信息的种类又可分成两种:即专用物理数据信道(DPDCH)和专用物理控制信道(DPCCH)。其中DPDCH信道用于承载数据链路层以上的专用数据;而DPCCH信道用于承载物理层产生的控制信息,如用于信道估计和相干检测的引导序列、发射功率控制命令及变长速率信息等。公共物理信道包括如下三种:3公共控制物理信道(CCPCH)3物理随机接入信道(PRACH)3同步信道(SCH)其中CCPCH信道是固

6、定速率的下行物理信道,其第一个下行时隙Td0的第一个码道称为主CCPCH信道,Td0的最后一个码道为辅CCPCH信道。CCPCH信道用于承载固定速率的下行信息,不承载发射功率控制命令和速率信息;PRACH信道是固定速率的上行物理信道,位于第一个上行时隙Tu0的第一个码道,用于承载用户终端向基站传递的随机接入信息;同步信道与其它物理信道时分复用,即同步信号在每个时隙传递一次,它可以同时获取帧同步和比特同步,主要用于小区搜索。2.逻辑信道结构TD-SCDMA系统的逻辑信道结构基本上符合ITU-R的M

7、.1035建议,它定义了两种逻辑信道:公共控制信道和专用信道。其中公共控制信道又分成以下几种:3随机接入信道(RACH)其中BCCH信道为下行点到多点信道,主要用于承载广播系统和小区的特定信息,它映射到CCPCH公共控制物理信道。FACH信道也是下行信道,在基站获取移动小区位置并收到用户终端发出的上行接入控制信号后,用FACH信道承载基站发给用户终端的控制信息,它也可以承载短的用户分组;FACH信道与寻呼信道PCH一起映射到CCPCH辅物理信道。PCH信道是下行信道,在基站无法确定用户终端所在小

8、区位置时,承载基站发给处于等待状态的用户终端的寻呼控制信息,也可以承载短的用户分组;它与FACH信道一起映射到CCPCH辅物理信道。RACH信道为上行信道,用于承载从用户终端发出到基站的上行控制信息,也可以用于传输短的用户数据包,RACH信道映射到PRACH物理信道。TD-SCDMA系统的专用信道包括专用控制信道(DCCH)和专用业务信道(DTCH)。DCCH信道是一个双向信道,用于承载网络与用户终端之间的控制信息,它可以单独或与一个或几个DTCH信道一起映射到DPDCH物理信道。DTCH信道主