TD信道详解

1.1.1           无线信道类型

根据3GPP的TD-SCDMA规范，系统将信道分为三大类：物理信道，传输信道，逻辑信道，下面分别介绍以上三种信道以及信道间的相互映射

1.1.1.1       物理信道

所有的物理信道都采用四层结构：系统帧号、无线帧、子帧和时隙/码，依据不同的资源分配方案，子帧或时隙/码的配置结构可能有所不同。所有物理信道在每个时隙中需要有保护符号。时隙用于在时域和码域上区分不同用户信号，它具有TDMA特性。图3-1给出了TD-SCDMA的物理信道的帧格式。

图  1‑9     TD-SCDMA物理信道帧格式

一个物理信道是由频率、时隙、信道码和无线帧分配来定义的。建立一个物理信道的同时，也就给出了它的初始结构。物理信道的持续时间可以无限长，也可以是分配所定义的持续时间。
专用物理信道（DPCH）：DPCH用于承载来自专用传输信道（DCH）的数据
公共物理信道:  是一类物理信道的总称，根据所承载传输信道的类型，它们又可进一步划分为一系列的控制信道和业务信道。在3GPP的定义中，所有的公共物理信道都是单向的（上行或下行）
主公共控制物理信道(P-CCPCH)：它仅用于承载来自传输信道BCH的数据，提供全小区覆盖模式下的系统消息广播
辅公共控制物理信道（S-CCPCH）：它用于承载来自传输信道FACH和PCH的数据
快速物理接入信道 （FPACH）：它不承载传输信道消息，因而与传输信道不存在映射关系。NODE B使用FPACH来响应在UpPTS时隙收到的UE接入请求，调整UE的发送功率和同步偏移
物理随机接入信道（PRACH）：用于承载来自传输信道RACH的数据
寻呼指示信道（PICH）：不承载传输信道的数据，但却与传输信道PCH配对使用，用以指示特定的UE是否需要解读其后跟随的PCH信道（映射在S-CCPCH上）

1.1.1.2       传输信道

传输信道是由L1提供给高层的服务，它是根据在空中接口上如何传输及传输什么特性的数据来定义的。传输信道一般可分为两组：
公共信道：在这类信道中，当消息是发给某一特定的UE时，需要有内识别信息；
专用信道：在这类信道中，UE是通过物理信道来识别
专用传输信道（DCH）：用户携带归用户专有的实时和非实时数据，信道一经配置，就由用户独占使用
公共传输信道有六种类型： BCH, FACH, PCH, RACH
随机接入信道（RACH）：UE使用RACH来完成上行同步的建立或传输一些数据有限的用户数据。RACH传输信道的典型特征是信道所映射到的物理信道是一个竞争信道。由于竞争性的存在，RACH上的数据不存在着物理复用。
前向接入信道（FACH）：FACH一般用于网络响应从RACH信道上接收到的信息。该信道也可用来传送一些短的用户数据。
广播信道（BCH）：用来承载系统广播消息
寻呼信道（PCH）：PCH用来携带用户的寻呼信息

1.1.1.3       逻辑信道

MAC层在逻辑信道上提供数据传送业务。根据MAC提供数据传送业务的不同，定义了一系列逻辑信道类型。
逻辑信道可分为两大类：传输控制平面信息的控制信道和传输用户平面信息的业务信道

广播控制信道（BCCH）：广播系统控制消息的下行信道
寻呼控制信道（PCCH）：传输寻呼信息的下行信道
公共控制信道（CCCH）：在网络和UE之间发送控制信息的双向信道。当没有RRC连接或当小区重选后接入一个新的小区时使用该信道
专用控制信道（DCCH）：在UE和网络之间发送专用控制信息的点对点双向信道通过RRC连接建立过程，建立该信道
共享控制信道（SHCCH）：在网络和UE之间发送上行链路和下行链路的控制信息的双向信道
专用业务信道（DTCH）：UE专用的传输用户信息的点对点的双向信息
公共业务信道（CTCH）：UTRAN对全部或一组特定的UE传输专用用户信息的点对多点的单向信道

1.1.1.4       逻辑信道和传输信道之间的映射

表  1‑1     逻辑信道和传输信道之间的影射关系表

逻辑信道	传输信道
上行方向
CCCH	随机接入信道RACH
DCCH	专用信道DCH、随机接入信道RACH
DTCH	专用信道DCH
SHCCH	专用信道DCH
下行方向
BCCH	广播控制信道BCH、前向接入信道FACH
CCCH	前向接入信道FACH
CTCH	前向接入信道FACH
DCCH	专用信道DCH、前向接入信道FACH
DTCH	专用信道DCH、前向接入信道FACH
PCCH	寻呼信道PCH
SHCCH	前向接入信道FACH

 

1.1.1.5       传输信道和物理信道之间的映射

/表  1‑2    传输信道和物理信道之间的映射表

传输信道	物理信道
DCH	专用物理信道(DPCH)
BCH	主公共控制物理信道(P-CCPCH)
PCH	辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)
FACH	辅助公共控制物理信道(S-CCPCH)
PCH	PICH
RACH	物理随机接入信道(PRACH)

 

1.1.2           无线信道管理

无线信道管理包括对TD-SCDMA中各种类型的无线信道进行管理 ，这个过程发生在一个连接的建立、重配以及释放阶段
专用控制信道管理
RAN负责管理可用的专用控制信道，当UE在RACH上发出一个随机接入请求后，RAN将负责分配专用控制信道，RAN将根据该信令类型选择相应的传输信道，传输格式，传输格式组合集以及物理信道参数（所占时隙，码道，调制方式等）发送给UE同时RAN还负责专用信道的链路监控和释放
业务信道管理
RAN负责管理所有配置的业务信道，当一个业务建立时，CN告知RAN所要建立的业务类型，RAN将根据该业务类型选择相应的传输信道，传输格式，传输格式组合集以及物理信道参数（所占时隙，码道，调制方式等）发送给UE ，RAN还负责这些业务信道的测量和释放
广播信道和公共控制信道管理
RAN对可用的广播信道和公共控制信道的管理包括寻呼消息的调度，RACH和PRACH的控制以及BCCH信息的广播

1.2               TD-SCDMA系统主要参数

表  1‑3     TD-SCDMA系统主要参数表

特性	TD-SCDMA
载频间隔	1.6MHz
码片速率	1.28Mcps
帧长	10ms（包含两个子帧）
Node B同步	需要，GPS同步
功率控制	开环、闭环 200KHz
切换类型	硬切换 接力切换
监测方式	联合检测
编码方式	卷积码 Turbo码