淺談WCDMA傳輸信道及其到物理信道的映射

摘 要:UTRA高層數據的傳送先經過傳輸信道，再在物理層上映射到不同的物理信道，這就要求物理層能夠支持可變比特速率的傳輸信道，以提供各種類型帶寬需求的業務，亦能將多種業務復用到同一連接上。本文介紹傳輸信道及其到物理信道的映射，以及考慮如何在映射中滿足兩者的需求。

關鍵詞:WCDMA 傳輸信道 物理信道 映射

中圖分類號:TN929文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0110-01

在有數據來自于高層的每一時間上，每個傳輸信道都伴隨有傳輸格式指示(TFI)。物理層將這些來自于不同傳輸信道的TFI信息合并成為傳輸格式組合指示(TFCI)，并通過物理控制信道傳送，用于告知接收機當前幀中哪個傳輸信道是激活的;唯一例外的是下行專用信道，它使用的是盲傳輸格式檢測(BTFD)。同樣，接收機對TFCI進行正確譯碼，并將得到的TFI傳送給高層，用于指示連接中被激活的傳輸信道。 傳輸信道可能具有不同數目的傳輸塊;在任意時刻并不需要所有的傳輸信道都激活。一個物理控制信道與一個或多個物理數據信道形成一個單獨的碼分組合傳輸信道(CCTrCH)。在一個給定的連接中可以有多個CCTrCH，但只能有一個物理層控制信道。

1 專用傳輸信道

只存在一種類型的專用傳輸信道，即專用信道，在UTRA規范的25系列中用DCH表示。專用傳輸信道用于傳送特定用戶物理層以上的所有信息，其中包括了實際業務的數據以及高層控制信息。由于DCH上傳送的信息內容對物理層是不可見的，因此高層控制信息和用戶數據采用相同的處理方式。當然，UTRAN對控制信息和數據的物理層參數設定各不相同。為人們所熟悉的GSM中的業務信道(TRCH)或輔助控制信道(ACCH)在UTRA的物理層中沒有出現;而專用傳輸信道包括了業務數據(如話音幀)和高層控制信息(如切換命令或來自終端的測量報告)兩部分。WCDMA中不需要單獨的傳輸信道，因為它支持可變比特速率和業務復用。專用傳輸信道主要特征包括諸如:快速功率控制，逐幀快速數據速率變化，以及通過自適應天線系統改變天線權值的方法來實現對某小區或某扇區的傳輸等。專用信道還支持軟切換。

2 公共傳輸信道

目前經UTRA定義的公共傳輸信道有六種，與第二代系統不同的是，可以在公共信道和下行共享信道中傳輸分組數據。同時，公共信道不支持軟切換，但一部分公共信道可以支持快速功率控制。

2.1 廣播信道

廣播信道(BCH)用來傳送UTRA網絡或某一給定小區的特定信息。每個網絡所需的最典型數據有:小區內可用的隨機接入碼和接入時隙，或該小區中其他信道使用的發送分集方式。如果對廣播信道的譯碼不正確，終端將不能進行小區注冊，因此，廣播信道需要用相對較高的功率進行發送，以使覆蓋范圍內的所有用戶都能接收到該信息。從運用的觀點來看，低端的終端對廣播信道的譯碼能力限制了廣播信道中的信息速率，從而導致UTRA廣播信道的數據速率較低且是固定的。

2.2 前向接入信道

前向接入信道(FACH)是用于向位于某一小區的終端傳送控制信息的下行傳輸信道，也就是說，該信道用于基站接收到隨機接入消息之后;同樣也可以在FACH中傳送分組數據。一個小區中可以有多個FACH，但其中必須有一個具有較低的比特速率，以使該小區范圍內的所有終端都能接收到;也就是說，其他FACH也可以具有較高的數據速率。FACH不使用快速功率控制，且傳送的消息中必須包括帶內標識信息來確保正確接收。

2.3 尋呼信道

尋呼信道(PCH)是用于傳送與尋呼過程相關數據的下行傳輸信道，也就是用于網絡與終端進行初始化時。最簡單的一個例子是向終端發起話音呼叫:網絡使用終端所在區域內的小區的尋呼信道，向終端發送尋呼消息。同樣的尋呼消息可以在單個小區傳送，也可以在幾百個小區內傳送，這就取決于系統配置。終端必須在整個小區范圍內都能接收到尋呼信息，因此尋呼信道的設計影響著終端在待機模式下的功耗:終端調整接收機監聽可能的尋呼消息的次數越少，在待機模式下終端電池的持續時間就越長。

2.4 隨機接入信道

隨機接入信道(RACH)是用來傳送來自終端的控制信息(如請求建立連接)的上行傳輸信道。它同樣也可以用來傳送終端到網絡的少量分組數據。正常系統操作要求隨機接入信道能在整個期望的小區覆蓋范圍內接收到，因此，也就意味著實際數據速率必須足夠低，至少對于系統初始化接入和其他控制過程是如此。

2.5 上行公共分組信道

上行公共分組信道(CPCH)是RACH信道的擴展，用來在上行方向傳送基于分組的用戶數據。在下行方向上與之成對出現的信道是FACH。CPCH與RACH在物理層上的主要區別在于:前者使用快速功率控制，基于物理層的碰撞檢測機制和CPCH狀態檢測過程;且上行CPCH傳輸可能會持續幾個幀，而RACH可能只占用一個或者兩個幀。

2.6 下行共享信道

下行共享信道(DSCH)是用來傳送專用用戶數據和/或控制信息的傳輸信道;它可以由幾個用戶共享。DSCH在很多方面與前向接入信道相似，但共享信道支持使用快速功率控制和逐幀可變比特速率。DSCH不要求能在整個小區范圍接收到，可以采用與之相關下行DCH所使用的發送天線分集技術，且它總是與一個下行DCH相關聯。

2.7 必需的傳輸信道

用于基本網絡運營的公共傳輸信道有RACH、FACH和PCH，而DSCH和CPCH是可選的，使用情況由網絡決定的。

3 傳輸信道到物理信道的映射

雖然某些傳輸信道可以由相同的(甚至是同一個)物理信道承載，但還是要讓它們經過從傳輸信道到物理信道的映射。

總之，高層和物理層之間的接口對于終端實現的關系不大。因為基本上所有的處理過程都會在相同的設備中進行，所以對規范工作來說，接口更像是一個工具;而從網絡方面來看，物理層和高層之間的功能劃分卻十分重要，這是因為物理層和高層之間的接口就是基站和無線網絡控制器(RNC)之間的Iub接口，存在兩種類型的傳輸信道:專用信道和公共信道。它們之間的主要區別在于公共信道資源可由小區內的所有用戶或一組用戶共同分配使用，而專用信道資源僅僅是為單個用戶預留的，并采用特定頻率的特定編碼加以識別。

參考文獻

[1]WCDMA通信系統中的信道估計[J].2002.

[2]學位論文 高速移動環境基于WCDMA增強3G-HSDPA的下行信道估計[J].2009.