【资料名称】：接入详解与信道详解

【资料作者】：王义军

【资料日期】：2011年7月11日

【资料语言】：中文

【资料格式】：DOC

【资料目录和简介】：




从手机开机上电开始，手机先要扫频，找到可以使用的频点，这个时候还不涉及到物理信道。当手机选好频点以后，要找合适的小区驻留，这个时候就涉及到了物理信道。
物理信道的结构：

首先，手机必须知道小区是否可以驻留，这个和PLMN有关。所以手机要先知道小区的PLMN等关键信息。想要知道PLMN，就必须去读PCCPCH，主公共控制物理信道。但是这个信道已经被扩频加扰了，怎么获取扰码和扩频码就是当前最重要的了。为了获取扰码和扩频码等信息，手机就要读取包含这些内容的小区物理信道的具体信息，也就是每个帧和时隙。要读取时隙和帧的具体信息，必须要知道每个时隙和帧的开始位置，这个过程就是同步过程。我在给联通客户培训物理层过程的时候最先讲的就是同步过程。

同步过程涉及到的物理信道有两条，主同步信道和从同步信道。
主同步信道上发射的是主同步码，主同步码在每个时隙的最开始的256个码片上发射，发射主同步码的时候，手机滤波器上就会有高电平指示，这样就获得了时隙同步。

获得时隙同步之后，手机就知道了这个小区的每个时隙的开始。这个时候手机会去读从同步信道。从同步信道上发射的是从同步码，从同步码的序列是64组固定序列中的一种，也在每个时隙的前256个码片发射，对应主扰码组的组号。手机也知道这64个固定序列。当手机逐个读取从同步码之后，就知道了从同步码的固定序列，也就知道了序列的开始位置和序列对应的主扰码组号。

这样，一个无线帧的开始就确定了，当然，还有主扰码组的组号。
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要强调一下，主从同步信道都是不扩频不加扰的，所以手机不需要知道扩频码和扰码就能读取这2个信道的信息

获取同步之后，手机已经收集了该小区的很多有用信息，但是还是不知道该小区的主扰码，所以接下来的过程就是要获取小区信息的关键——主扰码。
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获取主扰码的过程就像解一个方程。涉及到的物理信道是CPICH，公共导频信道。
CPICH发射的信息是固定的全1序列，该信道的扩频码也是固定的Cch，256，0，这些是在协议里固定好的，手机自己也知道。那手机怎么获取主扰码呢？
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在同步过程的第2步里，手机已经知道了主扰码组的租号。在这个组里，一共有8个主扰码。手机用这8个主扰码挨个去解扰CPICH，在用Cch，256，0去解扩CPICH，如果得到的是全1序列，那么用来解扰的扰码就是当前小区的主扰码。这样最多试8次就能确定主扰码。这也是为什么512个主扰码要分成64组的原因。www.mscbsc.com V1[:W-O)B:F

主扰码确定以后，所有的物理信道都可以解扰了，协议中又规定了PCCPCH主公共控制物理信道的扩频码固定为Cch，256，1，那么PCCPCH信道的所有信息就知道了。PCCPCH里都有什么信息呢？
首先要知道PCCPCH的信息结构。移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单)L#x;m:z)q2H$L

PCCPCH里有3种信息，分别是MIB主消息块,SB调度块,SIB系统消息块。www.mscbsc.com'T1_!^;^+]9l5d
MIB里保存的是该小区的最重要的信息，比如PLMN。手机在读取了MIB以后，就知道这个小区是否可以驻留。不同的运营商对应的PLMN是不一样的。手机的SIM卡里保留有可用的PLMN。当手机读取了PLMN以后，确定可以驻留在当前小区后，继续读SIB和SB的信息。SIB中有该小区的具体配置信息，比如各物理信道的配置情况，使用的扩频码，功率设置等。
到这里，手机的选网流程就完成了。涉及到的信道有：
PSCH,SSCH,CPICH,PCCPCH.
前3条信道都不承载上层的有效信息，所以没有传输信道映射到这些物理信道上。广播消息是承载在PCCPCH上的，所有传输信道中的BCH是映射到PCCPCH上的。mscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。2e-p)m*p8h2J"Q&d
PCCPCH发射的时候有一个特点，就是每个时隙的前256码片会关闭发射机，也就是不发送信号。原因是为了避免因为同步信道在前256码片发射的时候峰均比太高。

经过以上的步骤，UE可以正常驻留在当前小区后，就进入了IDLE状态，会进行空闲态下的一些活动，比如位置区更新等，当然也等待别人呼叫自己或者去呼叫别人。
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如果UE等待别人呼叫自己的话，就涉及到了另外一个物理层过程——寻呼。

寻呼涉及到的物理信道有2个，PICH寻呼指示信道和SCCPCH从公共控制物理信道。PICH上承载的是寻呼指示消息，不是真正的寻呼消息。而真正的寻呼消息承载在SCCPCH上。两个信道成对出现，可以配置多条。
SCCPCH: |国内领先的通信技术论坛0n$y8a.u(L5W'j6[
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PICH:

UE会采用非连续接收技术，每隔一段时间侦听一次PICH，看是否有属于自己寻呼组的寻呼消息。这里要注意，在PICH上发的寻呼指示都是针对某个寻呼组的，不是针对某个UE的。如果UE发现有属于自己所在寻呼组的寻呼指示，则去SCCPCH上读对应的寻呼消息，看是不是寻呼自己的。不是的话，继续采用非连续接收技术隔一段时间侦听一次PICH，如果是的话，响应寻呼。
除了寻呼，UE还可以呼叫别人嘛，所以就要提到随机接入过程
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随即接入过程涉及的信道也有2条，分别是PRACH物理随机接入信道和AICH捕获指示信道。
PRACH: ,S,t'~6x"F.z,u9E;G:M
AICH:
物理随机接入信道采用特定的接入帧和接入时隙，分别是普通无线帧和时隙的2倍。为什么是两倍呢？这个又和随机接入过程有关系。
UE想发起随机接入过程，就要给UTRAN发信息，但是UE不知道以多大的功率来发送信息UTRAN才能受到，那怎么办呢？UE会估计一个初始功率来发射（具体怎么估计的，大家还是看协议或者问牛人，俺不是太明白@_@)。因为一开始UE不知道UTRAN能不能收到，所以会试探性的发一些东西给UTRAN，以期待UTRAN能有所反应。

这个试探性的东西就是前导，也叫前缀，preamble。前导生成是有规则的，UE会选一个16个码片大小的签名序列重复256次，得到一个4096码片长的前导。然后在一个接入时隙的开始以自己估计的那个功率发送这个前导。因为前导是4096chip长，比一个无线帧大，所以PRACH采用特殊的接入帧和接入时隙。

UE发了前导以后，会侦听AICH，也就是捕获指示信道。为什么要侦听这条信道呢？是因为如果UTRAN收到了UE发送的前导，会在AICH上发与生成前导的那个签名序列对应的捕获指示AI。UE收到了这个AI后，就知道UTRAN收到了它发的前导，就接着发后面的消息部分。如果UE侦听AICH一段时间后发现没有对应自己发的前导的AI，则UE认为UTRAN没有收到自己发射的前导。于是，UE按一定步长提升发射功率，选择一个新的签名序列构成新前导，在3-4个接入时隙过后开始第2次随机接入过程。如果达到重试次数或者发射功率达到一定值，或者UTRAN在AICH上回拒绝信息，则随机接入过程失败。8b!X-k8z8h

呼叫与被呼基本介绍完了，涉及的信道都是成对出现的

PICH和SCCPCH，AICH和PRACH。MSCBSC 移动通信论坛2a-Q(i4K1{'S+E,~$H4[

其中PICH和AICH都是承载一些物理层指示，没有承载上层信息，所以没有传输信道映射到这2条信道上。

SCCPCH承载了寻呼消息，所以传输信道的PCH寻呼信道映射到了SCCPCH上。当然，SCCPCH不仅仅承载了寻呼消息，还正在公共信道的一些信令和数据，所以传输信道里的FACH也映射到了SCCPCH上。 |国内领先的通信技术论坛!K3_;l8c2d#[6r
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PRACH承载的是UE的上行数据，所以传输信道中的RACH映射到了PRACH上。
最后还有2条信道没有介绍，那就是DPCCH和DPDCH。上行的时候，这2条信道分别有属于自己的码字，都采用IQ两路复用的方式上传数据。下行的时候，原本这2条信道的信息都被时分复用到一条信道DPCH中。DPDCH是专用物理数据信道，用来传用户的数据的。DPCCH不承载上层业务，只负责传送DPDCH需要的控制、解调等信息。DPCCH采用固定的256位的扩频码，每时隙传固定的10bit，其中包括支持信道估计以进行相干检测的已知导频比特（Pilot），可选的传输格式组合指示（TFCI），反馈信息（FBI, Feedback Information），以及发射功率控制指令（TPC, Transmission Power Control），所以说WCDMA系统的功控频率是1500次/s。
下行DPCH：移3n&g;\8_-}$s0|
上行DPDCH&DPCCH：移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单;z5[+^6h1D2~

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为什么上下行采用不一样的方式呢？因为上行码资源不受限，每个UE有自己的一个码树，而下行的时候码资源是受限的，一个基站的码树要给这个基站下的所有UE用。所以下行为了节约码资源，采用的是和上行不一样的方式。

假设我们做12.2K的AMR语音业务，上行的时候，先要编码，一般采用1/3卷积码，那么12.2K的业务，3.4K的随路信令一起传送的话，编码之后的速率大概是 |国内领先的通信技术论坛:m2x4}4G)A*O4@(d0c!N
(12.2+3.4)*3约等于48K，然后在做物理层的速率匹配，要匹配到60K的速率。采用的扩频码就是64位的，因为3.84M cps/64= 60kbps。
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下行12.2K的AMR语音业务+3.4K随路信令，然后编码，12.2K的业务+3.4K随路信令都采用1/3卷积码，编码之后的速率大概是48K，然后也做速率匹配。但是下行的时候，每条物理信道（除了同步信道）都要先把自己的信息分成2路，分别放到I路和Q路上传。所以I路和Q路上分别是约24K的速率，这个时候再做速率匹配，就匹配到了30K。30K对应的扩频码就是128。

所以通常同一业务上下行用的码字是不一样的。