1、Y口中华人民共和国通信行业标准YD厂r 15441620072GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网U u接口物理层技术要求2007-05-1 6发布(第1部分至第6部分)200705-1 6实施中华人民共和国信息产业部发布Y口中华人民共和国通信行业标准YD厂r 1 544。1-20072GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网U u接口物理层技术要第1部分：Technical Specification for Uu Interface of 2GHz WCDMA DigitalCellular Mobile Communication Network Physical LayerPart 1：G
2、eneral Aspects2007-05-1 6发布(3GPP R99 TS25201 v340，IDT)2007-05-1 6实施中华人民共和国信息产业部发布段阶一第00圃火求总目 次YD厂r 1 5441-2007前言1 范l蜀2规范性引用文件3缩略语4层l概述41物理层与其他层的关系?42层1的一般描述43物理信道规范的文档结构参考文献Ii22368一一YD厂r 154412007刖 蟊本部分是标准(2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口物理层技术要求(第一阶段)的一部分。该标准共分为6个部分：一第l部分：总则一第2部分：物理信道和传输信道到物理信道的映射一第3部分：复用与信道
3、编码一第4部分：扩频与调制一第5部分：物理层过程一第6部分：测量本标准是2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网系列标准之一，该系列标准的结构和名称预计如下：1YDT1374-2007 2GHzTDSCDMAWCDMA数字蜂窝移动通信网Iu接口技术要求(第二阶段)2YDT154320072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Iu接口技术要求(第一阶段)3YDT154420072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口物理层技术要求(第一阶段)4YDT154520072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口层二技术要求(第一阶段)5YDT15462007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Uu
4、接口RRC层技术要求(第一阶段)6YDT15472007 2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备技术要求(第二阶段)7YDT15482007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备测试方法(第二阶段)8YDT15492007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网lur接口测试方法(第一阶段)9YDT1550-2007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Iub接口技术要求(第一阶段)10YDT1551-2007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Iub接口测试方法(第一阶段)11YDtr1552-2007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网无线接入网络设备技术要求(第一阶段)
5、12YDT1553-2007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网无线接入网络设备测试方法(第一阶段)随着技术的发展，还将制定后续的相关标准。本部分等同采用3GPP TS 25201 v340 Physical Layer-General Description。本部分由中国通信标准化协会提出并归口。本部分起草单位：信息产业部电信研究院、华为技术有限公司本部分主要起草人：徐菲、卢义峰IlYD厂r 1544120072GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口物理层技术要求(第一阶段)第1部分：总则1范围本部分规定了2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网无线接口的物理层部分。本部分适用于2GHz
6、 WCDMA数字蜂窝移动通信网中Uu接口。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分中的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。3缩略语下列缩略语适用于本部分。ARQ Automatic Repeat Request 自动重传请求BER Bit Error Rate 误比特率CCTrCH Coded Composite Transport Channel 码组合传输信道CPCH Common Packet Ch
7、annel 公共分组信道DCA Dynamic Channel Allocation 动态信道分配DCH Dedicated Channel 专用信道DSCDMA Direct-Sequence Code Division Multiple Access 直接序列码分多址DSCH Downlink Shared Channel 下行共享信道FAUSCH Fast Uplink Signalling Channel 快速上行信号信道FDD Frequency Division Duplex 频分双工FEC Forward Error Correction 前向纠错FER Frame Error
8、Rate 误帧率GSM Global System for Mobile Communication 全球移动通信系统L1 Layer l(Physical Layer) 层1(物理层)L2 Layer2(DataLinkLayer) 层2(数据链路层)L3 Layer 3(NetworkLayer) 层3(网络层)MAC Medium Access Control 媒质接入控制Mcps Mega Chip Per Second 每秒兆码片QPSK Quaternary Phase Shift Keying 四相相移键控RACH Random Access Channel 随机接入信道】YD厂
9、r 15441-2007RF Radio FrequencyRLC Radio Link ControlRRC Radio Resource ControlSAP Service ACCeSS PointSCCC Serial Concatenated Convoludonal CodeSCH Synchronisation CharmelSIR Signal-to-Interference RatioTDD Time Division DuplexTDMA Time Division Multiple AccessTFCI TransportFormat Combination Indica
10、torUE User EquipmentUM盯S Ulliversal Mobilerelccommnnications SystemIrIRA 唧S Terres仃ial Radio ACCCSSIRAN UMTS Terres仃ial RadioAcceSs NetworkWCDMA Wide-band Code Division MuldDlc Access4层1概述射频无线链路控制无线资源控制业务接入点串联卷积码同步信道信千比时分双工时分多址传输格式组合指示用户设备通用移动通信系统UMTS地面无线接入UMTS地面无线接入网宽带码分多址41 物理层与其他层的关系411协议结构无线接口一般
11、指用户设备(uE)和网络之间的Uu接口。无线接口由层1、层2和层3组成。层1基于WCDMA技术，TS25200系列描述了层1的规范。无线接口的层2和层3的描述分别在TS25300和25400系列中。层3层2层1逻辑信道传送信道图1 有关物理层的无线接13协议结构图1显示了u渔无线接口与物理层有关的协议结构。物理层与层2的媒质接入控制(MAC)子层和层3的(无线资源控制)RRC子层相连。图1中不同层，予层间的圆圈部分为业务接入点(s。物理层为MAC层提供不同的传输信道，传输信道定义了信息是如何在无线接口上进行传输的。MAC层为层2的无线链路控制(RI)子层提供了不同的逻辑信道。逻辑信道定义了所传
12、输信息的类型，物理信道在物2捌孵蠢轼YD厂r 154412007理层进行定义。有两种双工模式：频分双I(FDD)和时分双II(TDD)。在PDD模式，物理信道由码率、频率和上行链路的相关相位(MQ)来确定。在TDD模式中，物理信道是由时隙来确定的。物理层由RRC控制。41 2提供给上层的服务物理层提供了高层所需的数据传输业务，对这些业务的存取是通过使用MAC子层的传输信道来进行的。为提供这些数据传送、Jp务，物理层将执行以下的功能：一宏分集的分解，合成和软切换；一传输信道上的错误检测和到高层的指示：一传输信道的FEC编码，解码；一传输信道的复用和码组合传输信道(CCTrCH)的解复用：一编码传
13、输信道到物理信道上的速率匹配；一码组合传输信道到物理信道的映射；一功率的加权和物理信道的组合：一物理信道的调制、扩频，解调和解扩；一频率和时间同步(码片、比特、时隙、帧)：一无线特性的测量，包括FER、SIR、干扰功率等，以及到高层的指示；一内环功率控制；一RF的处理(注：RF处理在TS 25100系列中定义)。当网络单元(uE和网络)提供兼容的业务承载时(如支持语音承载)，必须保证之间的互通性。进一步讲，相同特性的不同操作选项可能导致UE和网络之间的不兼容性，应该避免此类情况的出现。42层1的一般描述421 多址接入接入方案为直接序列码分多址技术(DSCDMA)，信息将在约5 MHz的带宽上
14、进行扩频，故也称宽带CDMA(WCDMA)。UTRA有两种模式：FDD(频分多址)和TDD(时分多址)，分别运行在对称的频带和非对称的频带上。采用FDD或TDD模式中的一种，可以保证在不同的地区更有效地利用可用的频段。FDD模式的定义如下：FDD：上行链路和下行链路分别使用两个不同的频率的一种双工方式。在FDD模式中，每个上行链路和下行链路使用不同的频段。使用此系统，应该分配一对有一定间隔的频带。TDD：上行链路和下行链路通过使用同步的时间间隔，承载在同一个无线频率上的一种双工方式。在TDD模式中，物理信道的时隙被分割成发射和接收部分。信息交替地在上行链路和下行链路进行传输。在UTRANTDD
15、中，除了DSCDMA技术外，还使用了TDMA的多址接入技术，因而TDD的多址技术也经常会标识为TDMACDMA。对WCDMA来讲，一个10 ms的无线帧被分成15个时隙(码片速率384Mchips，2560chipslot)，因此一个物理信道定义为一个码或多个码，在TDD模式中，还需要“时隙”来共同定义一个物理信道。信道的信息速率将根据符号率变化，符号率将根据384 Mchips码片速率和不同的扩频因子而得到。FDD上行链路的扩频因子的范围为256到4，下行链路的扩频因子范围为512到4，TDD的上，下行的扩频因子范围为16到1。因此对FDD的上下行链路来讲，相应的调制符号率其变化范围为960
16、 ksymbols3YD厂r 1 54412007到15 ksymbolss(7 5 ksymbols)，对于TDD，瞬间的调制符号速率的变化范围为384 Msymbols到240 ksymboYs。422信道编码和交织UTRA FDD模式支持2种信道编码方式，TDD模式支持3种信道编码方式：一卷积编码：一Turbo编码：一不编码(仅适用于TDD)。信道编码的选择是由上层信息来指示的。为随机化传输差错，之后将进一步采用交织技术。423调制和扩频UTRA的调制方案为QPSK。脉冲成形请见TS 25100系列文件。从CDMA的本质来看，扩频和扰码过程与调制过程是紧密关联的。在UTRA中，不同家族的
17、扩频码被用于对信号的扩展。对来自同一信源的不同信道，使用码树结构的信道码来进行区分(参见TS 25213和TS 25223)。对不同的小区，使用下面的方法来区分。FDD模式：周期为10 ms的Gold码(38 400chip，速率为384Mchips)，实际码长为218-1码片，具体定义可参见TS 25213。TDD模式：长度为16的扰码，具体定义可参见TS 25223。对不同的UE，采用下面的码族进行区分。FDD模式：周期为10 ms的Gold码，或者采用256chip周期的S(2)码：TDD模式：周期为16码版的码和根据环境的不同选择不同长度的midamable序列。4 24物理信道过程与
18、UTRA操作有关的物理程序包括：一功率控制。FDD模式中的内环功控和TDD模式中的上行开放功控和下行内环功控：一小区搜索操作。4 25物理层测量对无线特性参数包括FER、SIR、干扰功率等，进行测量后，上报至高层和网络。这些测量包括：一在UTRA内用于切换的测量。除了小区的相对强度外，还要确定一些特定的参数，对FDD模式，包括小区间的定时关系，以用于异步软切换：一准备切换至GSM900，GSMl800系统的测量过程；一在随机接入程序前UE的测量过程：一TDD模式中的动态信道分配(DCA)的测量过程。42 6物理层模块间的关系层1的功能是根据FDD和TDD的规范进行分割的，下面根据用户平面信息流
19、的规范(如图2、3所示)说明了层1各模块间的关系。4图2 FDD层1模块关系YD，T 154412007图3 TDD层1模块关系43物理信道规范的文档结构431概述物理层规范由一个概括性的文档(TS 25201)，5个关于FDD模式的文档(TS 25211一TS 25215)另外还有2个技术报告(TR 25833和25944)组成。432 TS 25201：物理层一概括性描述描述的范围包括：一层1文档的内容(TS 25200系列)：一去哪寻找信息；一层1的概括性描述。433 TS 25-21 1：物理信道和传送信道到物理信道的映射(FDD)这部分包括了在FDD模式下，层1传送信道和物理信道的特
20、性，具体包括：一传输信道的种类：一物理信道的种类：一每一个物理信道的结构，时隙格式等：5YD，r 15441-2007在同一个链路中的不同物理信道之间的相对时间关系，以及上行链路和下行链路之间的相对的时间关系；一传输信道到物理信道到映射。4 34 TS 25212：复用和信道编码(FDD)这部分包括FDD模式下的复用、信道编码和交织，具体有：一传输信道到CCTrCH的编码和复用：一信道编码的选择性：一层1控制信道的编码，如TFCI；一不同的交织器：速率匹配如何实现：一物理信道的分段和映射。435 TS 25213：扩频和调制(FDD)这部分包括FDD模式下的扩频和调制特性，具体有：一扩频(信道
21、化加上扰码)：一信道化码和扰码的产生；一RACH前缀码的产生；一SCH同步码的产生；一调制。RE信道分配和脉冲成型在参考文献10】(关于uE的)和参考文献11】(关于Node-B的)中有详细说明。436 TS 25214：物理层过程(FDD)这部分包括FDD模式下的物理层过程特性，具体有：一同步过程；一功率控制过程：一随机接入过程。437FS 25215：物理层一测量(FDD)这部分包括FDD模式下的物理层测量特性，具体有：一层l需执行的测量：一向高层和网络报告测量结果：切换测量，空闲一模式测量等。6YD，T 154412007参考文献【1】3GTS 25211：PhysicalChannel
22、s andMappingofTransportChannelsOntoPhysicalChannels(FDD)【1】3G TS 25212：Multiplexing and Channel Coding(FDD)【2】3G TS 25213：Spreading and Modulation(FDD)3】3G TS 25214：Physical Layer Procedures(FDD)【4】3G TS 25215：Physical Layer-Measurements(FDD)5】3G TR 25833：Physical Layer Items not for Inclusion in Re
23、lease 99【61 3G TR 25944：Channel Coding and Multiplexing Examples【7】3G TS 25301：Radio Interrace Protocol Architecture【8】3G TS 25302：Services Provided by the Physical Layer【9】3G TS 25101：UE Radio Transmission and Reception(FDD)10】3GTS 25104：BTSRadioTransmissionandReception(FDD)注：参考的3GPP规范是3GPPR99 2002年12月版。7
