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 544420072GHz 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4部分：扩频与调制Technical Specification for Uu Interface of 2GHz WCDMA DigitalCellular Mobile Communication Network Physical Laye
2、r2007-05-1 6发布Part 4：Spreading and Modulation(3GPP R99 TS25213 v380，IDT)中华人民共和国信息产业部发布目 录前言IIl范围12规范性引用文件13符号和缩略语131符号132缩略语14上行链路扩频与调制241概述242扩频243码的产生和分配544调制125下行链路扩频和调制1351扩频1352码的产生和分配1453调制18附录A(规范性附录)广义的Golay序列20参考文献21YD厂r 1 54442007前 言本部分是标准(2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网uu接121物理层技术要求(第一阶段)的一部分。该标准共分为6
3、个部分：一第t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)2YDT15432007 2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网Iu接口技术要求(第一阶段)3YDT1544-2007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口物理层技术要求(第一阶段)4YDT15452007 2GHz WCDMA数字蜂窝移动
4、通信网Uu接口层二技术要求(第一阶段)5YDT1546-2007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接13 RRC层技术要求(第一阶段)6YDq15472007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备技术要求(第二阶段)7YDT15482007 2GHz WCDMA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)9YDT15502007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网lub接口技术要求(第一阶段)10YDT15512007 2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Iub接口测试方法(第一阶段
5、)11YDT15522007 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)12YDT15532007 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 25213 v380 Spreading and modulation(FDD)。本部分附录A为规范性附录。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、波波导股份有限公司本部分主要起草人：徐菲、张翔、曲秉玉、任伟、沈玮2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口物理层技术要求
6、(第一阶段)第4部分：扩频与调制YD厂r1 544，420071 范围本部分规定了2GHz WCDMA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2GHzWCDMA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标准中的引用而成为本标准的条款。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标准，然而，鼓励根据本标准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标准。3符号和缩略语31符号下列符号适用于本部分：Cch，SF，n： n：吐l channelisation code with s
7、preading factor SFCpre，O，s：PRACH preamble code for n：th preamble scrambling code and signaturesCc-acc，n，s：PCPCH access preamble code for n：th preamble scrambling code and signaturesCccd，n，s：PCPCH CD preamble code for n：th preamble scrambling code and signaturesCpsc：PSC codeCsig，s；PRACHPCPCH signatur
8、e code for signaturesCSSC，n： n：thSSC CodeScacc： n：th PCPCH access preamble scrambling codeSc-cd： n：th PCPCH CD preamble scrambling codeScmsg，n： n：t11 PCPCH message scrambling codeSdl，n：DL scrambling codeSdpch，n： n：th DPCCHDPDCH uplink scrambling codeSr-pre，tit n：tll PRACH preamble scrambling codeSr-
9、msg，n： n：th PRACH message scrambling code32缩略语下列缩略语适用于本部分；AICH Acquisition Indication ChannelAP Access Preamble捕获指示信道接入前缀YD厂r 1 5444-2007BCH Broadcast Channel 广播信道CCPCH Common Control Physical Channel 公共控制物理信道CD Capacity Deallocation or Collision Detection 解除容量指派或冲突检测CPICH Common Pilot Channel 公共导频信
10、道CPCH Common Packet Channel 公共分组信道DCH Dedicated Channel 专用信道DPCCH Dedicated Physical Control Channel 专用物理控制信道DPCH Dedicated Physical Channel 专用物理信道DPDCH Dedicated Physical Data Channel 专用物理数据信道FDD Frequency Division Duplcx 频分双工Meps Mega-chips Per Second 每秒兆码片OVSF Orthogonal Variable spreading Factor
11、 正交可变扩频因子PDSCH Physical Downlink Shared Channel 物理下行共享信道PICH Page Indication Channel 寻呼指示信道PRACH Physical Random Access Channel 物理随机接入信道PSC Primary Synchronization Code 基本同步码SCHS ynchronization Channel 同步信道SSC Secondary Synchronization Code 辅助同步码SF Spreading Factor 扩频因子liE User Equipment 用户设备4上行链路扩频
12、与调制41概述扩频应用在物理信道上。它包括两个操作。第一个是信道化操作，它将每一个数据符号转换为若干码片，因此增加了信号的带宽。每一个数据符号转换的码片数称为扩频因子。第二个是扰码操作，在此将扰码加在扩频信号上。在信道化操作时，I路和Q路的数据符号分别和OVSF码相乘。在扰码操作时，I路和Q路的信号再乘以复数值的扰码，在此，I和Q分别代表实部和虚部。42扩频421上行链路专用物理信道图1描述了上行链路专用物理信道DPCCH和DPDCH的扩频原理。用于扩频的二进制DPCCH和DPDCH信道用实数序列表示，也就是说二进制的0映射为实数+l，二进制的“1”映射为实数一1。DPCCH信道通过信道码c。
13、扩频到指定的码片速率，第n个DPDCH信道DP工)C巩通过信道码cd，。扩频到指定的码片速率，可以同时发射，也就是说1n6。2图1上行链路专用物理信道DPCCH和DPDCH扩频信道化之后，实数值的扩频信号进行加权处理，对DPCCH倍道用增益因子成进行加权处理，对DPDCH信道用增益因子以进行加权处理。在任意时刻成和岛的幅度值至少有一个为10。卢值用4bit量化，表1给出了量化步骤。表1增益参数的量化匪和岛比特值 成和几量化的幅度比15 1O14 0933313 0866612 080001l n733310 066679 n60008 n53337 n46676 n40005 033334 0
14、26673 020002 01333l 006670 Switch off3YD厂F 1 544，4-2007加权处理后，路和Q路的实数值码流相加成为复数值的码流，复数值的信号再通过复数值的是Dch。码进行扰码，扰码和无线帧对应，也就是说扰码的第一码片对应无线帧的开始。422物理随机接入信道4221 物理随机接入信道前缀部分物理随机接入信道(PRACH)前缀部分包括复数值的码，这部分描述参见433。4222物理随机接入信道消息部分图2描述了PRACH消息部分扩频和扰码的原理，PRACH消息部分包括数据和控制部分。用于扩频的二进制数据和控制部分用实数序列表示，也就是说二进制的0映射为实数+1，二
15、进制的1映射为实数一l。控制部分通过信道码fc扩频到指定的码片速率，数据部分通过信道码Cd扩频到指定的码片速率。PRACH消息数据部分PRACH消息控制部分图2 PRACH消息部分扩频信道化之后，实数值的扩频信号进行加权处理，对数据部分用增益因子以进行加权处理，对控制部分用玩增益因子进行加权处理，卢值被量化为4bit。量化步骤在421节给出。加权处理后，路和Q路的码流成为复数值的码流，这个复数值的信号再通过复数值的S一。码进行扰码，10 ms的扰码和无线帧10 ms消息部分对应，也就是说第一个扰码对应无线帧消息的开始部分。423物理公共分组信道4231物理公共分组信道前缀部分物理公共分组信道(
16、PCPCH)前缀部分包括复数值的码，这部分描述参见5134。4232物理公共分组信道消息部分图3描述了PCPCH消息部分扩频的原理，PCPCH消息部分包括数据和控制部分。用于扩频的二进制数据和控制部分用实数序列表示，也就是说二进制的0映射为实数+1，二进制的“1”映射为实数一1。控制部分通过信道码。扩频到指定的码片速率，数据部分通过信道码Cd扩频到指定的码片速率。4PCPCH消息数据部分PCPCH消息控制部分YD厂r1 5444_2007图3 PCPCH消思部分扩频信道化之后，实数值的扩频信号进行加权处理，对数据部分用增益因子以进行加权处理，对控制部分用增益因予成进行加权处理，最后成和岛的幅度
17、值为10。卢值被量化为4bit。量化步骤在7121节给出。加权处理后，路和Q路的码流成为复数值的码流，这个复数值的信号再通过复数值的Sr一。码进行扰码，10 ms的扰码和无线帧10 ms消息部分对应，也就是说第一个扰码对应无线帧消息的部分开始。43码的产生和分配431信道化码4311码定义图1的信道化码是OVSF码，用于保持用户不同物理信道之间的正交性。OVSF码可以用图4的码树来定义。图4用于产生正OVSF码的码树在图4中，信道化码被惟一的定义为cd口女这里，ls_F是码的扩频因子，k是码的序号，O女，Pl。码树的每一级定义了长度为SF的信道化码，对应于图4的扩频因子sF。信道化码的产生方法
18、定义为：1。0=15陵?=戮乞=：二，Cd 2(。+-I。C。2(。+1)lC。：(。“I：C。：(。+13C“2(。+112(。+1L2Cd 2(。+t12(LICnr。C。：。C。，：。Cd，1C。2。PlC“2。PlC。：。一CdP。Cn，tC。：。C。：。：。一。一C。：。：。一。每一个信道化码字的最左边的值对应于最早发射的码片。4312专用物理控制信道专用物理数据信道的码分配DPCCH和DPDCH的码分配遵照以下原则：DPCCH信道总是用码cc=c“2560扩频。当只发送一个DPDCH信道时，DPDCHl用码C“口扩频，这里sF是DPDCHl信道的扩频因子，b圆F14，当发送多个DP
19、DCH信道时，所有DPDCH信道的扩频因子等于4一SFl2则用右边的扰码。ccm。是用作非压缩帧的信道化码，物理信道的高层决定用作压缩帧的可选扰码。基本扰码又可以分成64个扰码集，每个扰码集中有8个基本扰码组。第J个扰码集包括的扰码为168一16k，这：里j-O，63，脚，7。每一个小区只分配一个基本扰码。基本的CCPCH，基本CPICH信道，PICH，AICH，AP-AICH，CDCA-ICH，CSICH和传送PCH的S-CCPCH总是用基本扰码来发射，其余的下行物理信道既可以用基本扰码也可以用和小区相关的备用扰码。基本扰码和备用扰码在CCTrCH信道中可以混用。但在DSCH类型的CCTrC
20、H的情况下，单个用户可能接收到的所有PDSCH的信道化码应当取基本扰码或备用扰码中的一种。通过将两个实数序列合并成一个复数序列构成一个扰码序列，通过两个18阶的生成多项式，产生两个二进制的m序列，m序列的38400chip模2加构成两个实数序列，两个实数序列构成了一个Gold序列，扰码每10ms重复一次。令x和Y分别代表一个序列。z序列用生成多项式1讨+F8生成，Y序列用生成多项式l硝+F+xli18生成。依赖于扰码号n的序列记为翻。令缸f)，y(f)和z。(i)分别代表序列z，Y，和翻的第i个值m序列x和y构成如下：初始条件：z：工(0)=1，缸1)=缸2)=X(16)=并(17)=0y(0
21、)-y(1)=-y(16)=y(17)=l子序列递归定义为：i+18)=砸f+7)+州f)模2，i=0，21s-20，y(i+18)=y(“lO)+y(f+7)+y(f+5)(f)模2，f=o，218-20。(H)阶Gold序列Z。，n=O，1，2，2“一2，定义为：矗(f)=z(f栅)模(218_1)+y(f)模2，f=o，21s-2。二进制序列通过下式转换为实数值的磊序列，础)=：苏；i=0,1,2Is-2 o最后，n阶复数值的扰码序列鼠，。定义为：。(f)=磊(f)+JZ,(i+131072)模(2“1)，i=O，1，38399。注意模式从0到38399重复。15YD厂r 1 5444-
22、2007图10下行链路扰码产生器523同步码5231码的产生主同步码PSC，是一个所谓的格雷码序列。主同步码PSC具有好的非周期性的白相关性。定义：a=(n，x2，均，x16=通过重复用格雷码序列调制的序列口产生主同步码PSC，并产生实部和虚部相同的复数值序列。主同步码PSC c。定义为：C=(I+J3,ca，a，一口，印，n，叫，1，a，a，a，a，1，4，口，这里，序列最左边的码片对应于在时间上最先发送的码片。16个备用的同步码sscc,。l，c。)，是实部和虚部相同的复数值序列，是由Hadamard汉明序列产生的。定义Z序列为：z=，这里b=，-JCl，耽，物，x4，奶，粕，x7，却，-
23、x9，-X10，-Xll，-X12，-X13，-X14，-X15，-X16。X1，x2，与上面的n序列的定义相同。Hadamard序列是由矩阵风的行产生的：Ho=(1)耻隐裳。p矩阵的行是从顶部行0(全1序列)开始编号的。将n阶Hadamard序列记为矩阵风的一行，从顶部开始编号n=0，1，2，255，将序列和z的第i个符号记为(f)和df)，i=0，1，2，255，i=0对应最左边的符号。第k个SSC码，G。t，k=1，2，3，16定义为：YD厂r15444-2007C&女=(1q)x，这里，m=16x(k一1)和序列最左边的码片对应于在时间上最先发送的码片。5232 SSC码的分配64个备
24、用的SCH码序列的构成使它们的循环移位是惟一的，也就是说，64个码序列中任一个非0的小于15的循环移位不等于其他64个序列的循环移位。并且，任一个非0的小于15的循环移位不等于它自己的其他小于15的循环移位。表4描述了用于编码64个扰码的SSC序列。表4中的值代表用于不同时隙不同扰码组用的SSC码。也就是说，“7”代表SSCC。，应该用对应的扰码组和时隙。表4 mT-备m SCH码的SSC分配扰码码组 时隙号柏 #l #2 #3 苷4 稍 栉6 婀 群8 棚 #10 择11 #12 #13 #14码组1 1 1 2 8 9 10 15 8 10 16 2 7 15 7 16码组2 1 1 5
25、16 7 3 14 16 3 10 5 12 14 12 10码组3 1 2 l 15 5 5 12 16 6 11 2 16 11 15 12码组4 1 2 3 1 8 6 5 2 5 8 4 4 6 3 7码组5 l 2 16 6 6 ll 15 5 12 l 15 12 16 ll 2码组6 l 3 4 7 4 l 5 5 3 6 2 8 7 6 8码组7 1 4 11 3 4 10 9 2 ll 2 10 12 12 9 3码组8 1 5 6 6 14 9 10 2 13 9 2 5 14 1 13码组9 l 6 10 10 4 ll 7 13 16 11 13 6 4 1 16码组1
26、0 1 6 13 2 14 2 6 5 5 13 10 9 l 14 10码组11 1 7 8 5 7 2 4 3 8 3 2 6 6 4 5码组12 l 7 10 9 16 7 9 15 1 8 16 8 15 2 2码组13 1 8 12 9 9 4 13 16 5 1 13 5 12 4 8码组14 1 8 14 10 14 1 15 15 8 5 11 4 10 5 4码组15 1 9 2 15 15 16 10 7 8 1 10 8 2 16 9码组16 1 9 15 6 16 2 13 14 10 11 7 4 5 12 3码组17 1 10 9 11 15 7 6 4 16 5
27、2 12 13 3 14码组18 l 11 14 4 13 2 9 10 12 16 8 5 3 15 6码组19 1 12 12 13 14 7 2 8 14 2 1 13 11 8 11码组20 1 12 15 5 4 14 3 16 7 8 6 2 10 11 13码组2l 1 15 4 3 7 6 10 13 12 5 14 16 8 2 11码组22 1 16 3 12 11 9 13 5 8 2 14 7 4 10 15码组23 2 2 5 10 16 11 3 10 11 8 5 13 3 13 8码组24 2 2 12 3 15 5 8 3 5 14 12 9 8 9 14码组
28、25 2 3 6 16 12 16 3 13 13 6 7 9 2 12 7码组26 2 3 8 2 9 15 14 3 14 9 5 5 15 8 12码组” 2 4 7 9 5 4 9 11 2 14 5 14 11 16 16码组28 2 4 13 12 12 7 15 10 5 2 15 5 13 7 4码组29 2 5 9 9 3 12 8 14 15 12 14 5 3 2 15码组30 2 5 11 7 2 11 9 4 16 7 16 9 14 14 4码组31 2 6 2 13 3 3 12 9 7 16 6 9 16 13 1217YD，T 1 54442007扰码码组 时
29、隙号帅 样1 捍2 #3 槲 稍 拍 胛 糯 梓9 #lO #11 #12 #13 #14码组32 2 6 9 7 7 16 13 3 12 2 13 12 9 16 6码组33 2 7 12 15 2 12 4 10 13 15 13 4 5 5 10码组34 2 7 14 16 5 9 2 9 16 11 1l 5 7 4 14码组35 2 8 5 12 5 2 14 14 8 15 3 9 12 15 9码组36 2 9 13 4 2 13 8 11 6 4 6 8 15 15 11码组37 2 10 3 2 13 16 8 10 8 13 11 11 16 3 5码组38 2 11 1
30、5 3 1l 6 14 10 15 10 6 7 7 14 3码组39 2 16 4 5 16 14 7 11 4 1l 14 9 9 7 5码组40 3 3 4 6 1l 12 13 6 12 14 4 5 13 5 14码组41 3 3 6 5 16 9 15 5 9 10 6 4 15 4 10码组42 3 4 5 14 4 6 12 13 5 13 6 11 1l 12 14码组43 3 4 9 16 10 4 16 15 3 5 10 5 15 6 6码组44 3 4 16 10 5 10 4 9 9 16 15 6 3 5 15码组45 3 5 12 11 14 5 11 13 3
31、 6 14 6 13 4 4码组46 3 6 4 10 6 5 9 15 4 15 5 16 16 9 10码组47 3 7 8 8 16 11 12 4 15 11 4 7 16 3 15码组48 3 7 16 11 4 15 3 15 11 12 12 4 7 8 16码组49 3 8 7 15 4 8 15 12 3 16 4 16 12 1l 11码组50 3 8 15 4 16 4 8 7 7 15 12 11 3 16 12码组5l 3 10 10 15 16 5 4 6 16 4 3 15 9 6 9码组52 3 13 11 5 4 12 4 11 6 6 5 3 14 13 1
32、2码组53 3 14 7 9 14 10 13 8 7 8 10 4 4 13 9码组54 5 5 8 14 16 13 6 14 13 7 8 15 6 15 7码组55 5 6 11 7 10 8 5 8 7 12 12 10 6 9 11码组56 5 6 13 8 13 5 7 7 6 16 14 15 8 16 15码组57 5 7 9 10 7 11 6 12 9 12 11 8 8 6 10码组58 5 9 6 8 10 9 8 12 5 11 10 11 12 7 7码组59 5 10 10 12 8 11 9 7 8 9 5 12 6 7 6码组60 5 10 12 6 5 1
33、2 8 9 7 6 7 8 11 11 9码组61 5 13 15 15 14 8 6 7 16 8 7 13 14 5 16码组62 9 10 13 10 11 15 15 9 16 12 14 13 16 14 11码组63 9 11 12 15 12 9 13 13 11 14 10 16 15 14 16码组64 9 12 10 15 13 14 9 14 15 11 1l 13 12 16 1053调制531 调制码片速率调制码片速率是384 Mchips。532下行链路在下行链路，通过扩频产生的复数值码片用QpsK方式进行调制，见图ll。脉冲成形特性见TS 25104。通过扩频产生
34、的复数值码片序列YD厂r15444-2007图11下行链路下行链路in(OYD厂r 1 5444-2007附录A(规范性附录)广义的Golay序列作为主同步码的广义分层Golay序列也可以采用如下的方法产生：(用实数值表示)方法1：序列Y可由长度分别为nl和n2的序列xl和X2按如下公式构成：y(1)=x2(imod也)4xffi div抛)，i=O(nl+n2)一1序列X1和X2可选择如下的长度为16的序列(m=r2=16)：x1定义为长度为16(1=4)的Golay补序列，此序列可通过延迟矩阵D(1=8，4，1，2】和加权矩阵形”=1，一1，1，1】生成。娩是一广义分层序列，由下面的公式产
35、生。xz(i)=x4(imod 5+J(i divsn3)x3(idivJ)mod”3)，i=O3脚)一1其中选择s=2，柏和X4分别是长度为3和14的两个Golay补序列。勋和知分别定义为长度为4(3)_4=2)的相同的Golay补序列，此序列可通过延迟矩阵D(3=D椰=【l，2】和加权矩阵形3=w一1=【1，1生成。Golay补序列柏、X3和x4可通过如下的递归关系来定义。矧)=万(七)and(七)=万；n。(勋=an-i(e)+刚jb。一l(卜D伪。)；“(的=a,a-i()一刚。函。一l(k-Dq)n)；k=0，1，2，2一l：H=1，2，胪。需要的Golay补序列吩被定义为梆时的序列
36、，Kroneckerdelta函数定义为五k、J、n为整数。方法2：序列Y可以认为是一截短的Golay补序列，产生的办法是：将下列参数应用到上面的产生序列a、b的生成公式中：(a)J=0，(0)=8。(b)【D10，D20，D30，DP，D50，D60，D70，D80J=128，64，16，32，8，I，4，21。(c)【o，20，时，坩，时，聪，鹏o，wa=【1，1，1，1，1，l，1，11。(d)n=4，6，b4(k)=a4(D，b6(女)=a6(k)。参考文献YD厂r15444-2007【1】3G TS 25201：Physical Layer-General Description【2】3GIS 25211：PhysicalChannelsandMappingofTransportChannelsOntoPhysicalChannels(FDD)3】3GTS 25101：LIERadioTransmission andReception(FDD)【4】3G TS 25104：UTRA(BS)FDD；Radio Transmission and Reception注：参考的3GPP规范是3GPPR992002年12月版。
