WCDMA无线接口培训

1Uu接口概述信道物理层MAC层RLC层RRC层2概述3UTRAN协议栈L1L3L3L7AccessStratumNon-AccessStratumUTRANUECNUuIu4无线接口协议结构NAS•Layer2–LAC–MAC•Layer3andLAC–C-Plane–U-Plane•C-Plane–RRC–MM–CCNtGCDCRRCMACSublayerRLCRLCRLCRLCPHYLayerL2/RLCL3L1L2/MACLogicalChannelsTransportChannelsU-planeinformationC-planeinformationControlControlControl5无线接口协议结构无线接口是指UE和UTRAN之间的Uu接口无线接口分成三层I.物理层II.数据链路层媒质接入控制子层（MAC）无线链路控制子层（RLC）分组数据控制子层（PDCP）广播/多播控制子层（BMC）III.网络层无线资源控制子层（RRC）移动性管理、呼叫控制、会话管理、补充业务6信道7Uu接口中的关键点无线承载（RadioBearer）:一个RB代表了Uu接口上的一个用户业务。一个RAB可以由Uu上一个或多个RB来承载。逻辑信道:逻辑信道定义了被传输信息的类型“whichtype”.传输信道:传输信道定义数据该如何“how”传输.物理信道:物理信道承载一个多个复用的传输信道.8UTRANUERRCRLCMACPHYRRCMACPHYRLCRLCRLCSignalingRadioBearerPhysicalChannelL3L2无线接口协议结构L1SignalingConnectionRadioResourceControlRadioBearerRadioLinkControlLogicalChannelMediumAccessControlTransportChannelPhysicalLayer9UTRAN信道TransportChannelsBCCHDCCHMACPHYL2/LACL2/MACL1PCCHCCCHDTCHCTCHLogicalChannelsRACHFACHBCHPCHDCHPhysicalChannelsCPCH物理信道传输信道逻辑信道10逻辑信道控制信道I.广播控制信道（BCCH）II.寻呼控制信道（PCCH）III.专用控制信道（DCCH）IV.公共控制信道（CCCH）业务信道I.专用业务信道（DTCH）II.公共业务信道（CTCH）11传输信道专用传输信道（DCH）公共传输信道I.上行公共传输信道随机接入信道（RACH）公共分组信道（CPCH）II.下行公共传输信道广播信道（BCH）前向接入信道（FACH）寻呼信道（PCH）下行共享信道（DSCH）12传输信道到物理信道的映射13PhysicalChannelsLogicalChannelsTransportChannelsPCH(DL)PagingChannelBCH(DL)BroadcastChannelRACH(UL)RandomAccessChannelCommonTransportChannelsPRACH(UL)PhysicalRandomAccessChannelAICH(DL)AcquisitionIndicationChannelP-CCPCH(DL)PrimaryCommonControlPhysicalChannelS-CCPCH(DL)SecondaryCommonControlPhysicalChannelPICH(DL)PagingIndicationChannelDPDCH(UL/DL)DedicatedPhysicalDataChannelDPCCH(UL/DL)DedicatedPhysicalControlChannelDedicatedPhysicalChannels*simplifiedFACH(DL)ForwardAccessChannelDCH(DL/UL)DedicatedChannelCCCHCommonControlChannelDTCHDedicatedTrafficChannelPCCHPagingControlChannelBCCHBroadcastControlChannelDCCHDedicatedControlChannelCommonPhysicalChannelsDedicatedTransportChannelLogicalControlChannelsLogicalTrafficChannel逻辑,传输,&物理信道映射14信道使用举例DownlinkUplink逻辑信道SCHBCCHPCCHCTCHCCCHDCCHDTCHCCCHDTCHDCCH传输信道SCHBCHPCHFACHDSCHRACHDCHCPCHDCH物理信道SCHP-CCPCHPDSCHPRACHDPDCHPCPCHDPCHDPCCHS-CCPCH信令数据到网络的用户数据到终端的用户数据到网络的信令到终端的信令15逻辑信道到TrCHs复用传输块(TB):L1和MAC间交换的基本单元传输块集(TBS):L1与MAC间在同一个TrCh上一次交换的所有TB编码方式、传输时间间隔(TTI)等是这个TrCH的semi-static参数；TB和TBs大小是动态参数TB0...TB1TBNTransmissionTimeInterval[10ms,20ms,40ms,80ms]TBS16传输格式（TransportFormat）传输格式（TF）:表示了一个TTI内的TBS的具体的物理信息。传输格式集（TFS）:一个传输信道上的TBS所有可能的组合方式Transportchannel#1,transmissiontimeinterval=20ms10msTimeTransportchannel#2,transmissiontimeinterval=40msTransportchannel#3,transmissiontimeinterval=10ms17TransportFormatCombinationsTransportFormatCombination:同时提交给L1的传输格式的组合，包括每个传输信道一种传输格式TransportFormatCombinationSet:传输格式组合的集合TransportFormatCombinationIndicator(TFCI)：指示L1，当前的TFC.Transportchannel#1,transmissiontimeinterval=20ms10msTimeTransportchannel#2,transmissiontimeinterval=20msTransportchannel#3,transmissiontimeinterval=20ms18传输格式组合举例TransportBlockDCH2TransmissionTimeIntervalTransportBlockDCH1TBTransportBlockTransmissionTimeIntervalTBTBTBTBTBTBTBTBTBTFI1TFI2TFI3TFI1TFI2TFI2TFI2TFI3•TFCS(DCH1,DCH2):(1;1),(1;2),(2;2),(2;3),(3;2)TFCI值:0,1,2,3,4•TFI在L1-L2中传递•TFCI由L1计算后，在Uu口上通过信令告诉UE19物理层20物理层的功能宏分集的分解/合成和软切换传输信道上的错误检测，和到高层的指示传输信道的FEC编码/解码传输信道的复用和码组合传输信道(CCTrCH)的解复用传输信道到物理信道上的速率匹配码组合传输信道到物理信道的映射21物理层的功能（续）功率的加权和物理信道的组合物理信道的调制和扩频/解调和解扩频率和时间同步(码片、比特、时隙、帧)无线特性的测量，包括FER，SIR，干扰功率，和到高层的指示内环功率控制RF的处理22扩频物理信道的扩频包括两个过程：I.信道化（Channelization)把每个数据符号转换成多个码片，扩展信号的带宽，每符号的码片数称为扩频因子SF。II.扰码（Scrambling）用一个特别的扰码与扩频信号相乘扰码操作在信道化操作之后，因此它不改变信号的带宽23信道化和扰码通过信道化码，就可以区分来自同一个源的不同传输。I.区分出一个小区不同下行信道II.区分出一个UE的不同上行专用物理信道UTRA的信道化码是基于OVSFI.OVSF可以允许改变因子，但可以使不同长度的扩频码之间仍然具有正交性。通过扰码，可以区分不同的源，即UE和小区信道化码扰码DataBitrateChiprateChiprate24信道化码C1,1=(1)C2,1=(1,1)C2,2=(1,-1)C4,1=(1,1,1,1)C4,2=(1,1,-1,-1)C4,4=(1,-1,-1,1)C4,3=(1,-1,1,-1)C256,2561248256SpreadingFactor(SFs)C256,125信道化码和扰码功能的比较信道化码扰码用途上行链路：区分来自同一个UE的DPDCH和DPCCH下行链路：区分一个小区内不同用户的下行链路连接。上行链路：区分终端下行链路：区分小区长度4-256码片下行链路可以512码片上行链路:(1)10ms=38400chips(2)66.7us=256chips下行链路：10ms=38400chips码家族正交可变扩频因子（OVSF）10ms长码：Gold码短码：扩展的S(2)码扩频是，增加了传输带宽没有，不影响传输带宽26各种编码的用法BTSBTS专用用户信道在上行链路（UENodeB）用户数据信令信息之间用信道编码来分开在下行链路（NodeBUE）用户连接用信道编码来分开在上行链路（UENodeB）终端之间用扰码来分开在下行链路（NodeBUE）小区用扰码来区分27小区搜索时隙同步帧同步和码组识别扰码识别UE使用SCH的主同步码PSC去获得该小区的时隙同步UE使用SCH的辅助同步码SSC去找到帧同步，并对第一步中找到的小区的码组进行识别。UE通过CPICH对码组进行相关确定小区主扰码，然后检测PCCPCH，UE读取BCH信息。28层二29MAC层结构图FACHRACHDCCHDTCHDTCHDSCHIurorlocalDCHDCHMAC-dMAC-c/shCPCHCCCHCTCHBCCHPCCHFACHPCHMAC-bBCCHBCHMacControl30MAC层中的逻辑实体MAC-bI.处理广播信道（BCH）II.位于NodeBMAC-c/shI.处理公共信道和共享信道PCH，FACH，RACH，CPCH，DSCHII.位于CRNCMAC-dI.处理专用信道（DCH）II.位于SRNC31MAC的功能逻辑信道到传输信道的映射根据瞬时源速率，对每一个传输信道选择一个合适的传输格式在公共传输信道上，标识不同的UE在公共传输信道上，高层PDU复用到传输块集，然后发送至物理信道；对物理信道发送来的传输块集进行解复用，形成高层PDU加密为RACH发射，选择合适的接入服务级别（ASC）32MAC-PDU不同的逻辑信道MAC层开销不同，例如：I.共享信道映射需要UE-Id；II.有逻辑信道复接时需要C/T;III.FACH和RACH上需要表明逻辑信道类型，需要TCTFMACSDUC/TUE-IdMACheaderMACSDUTCTFUE-Idtype33举例：MACPDUFACHTrCHTransportBlockTCTFTypeUEidC/TMACSDUTypeUEidC/TMACSDUC/TMACSDUMACSDUPCCHBCCHCCCHCTCHPCHFACHFACHDSCHDCHDCCHDTCHDL码分配MAC-cshT