【YD通讯标准】 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) 第4部分:扩频与调制

中华人民共和国通信行业标准
YD/T1544.4-2007
2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网
Uu接口物理层技术要求（第一阶段）第4部分：扩频与调制
Technical Specification for Uu Interface of 2GHzWCDMA DigitaCellular Mobile Communication Network Physical LayerPart 4:Spreading and Modulation(3GPP R99 TS25.213 v3.8.0,IDT)2007-05~16发布
2007-05-16实施
中华人民共和国信息产业部发布前言·
2规范性引用文件
3符号和缩略咯语
3.1符号-
3.2缩略语·
上行链路扩频与调制
4.1概述.
4.2扩频-
4.3码的产生和分配*
4.4调制
5下行链路扩频和调制
5.1扩频..
5.2码的产生和分配
5.3调制·
附录 A(规范性附录广义的 Golay 序列-参考文献·
-HTTKAONTKAca=
YD/T 1544.4-2007
YD/T1544.4-2007
本部分是标准《2GHzWCDMA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。该标推共分为6个部分：
一第1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：测盘
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：1.YD/T1374-20072GHzTD-SCDMA/WCDMA数字蜂窝移动通信Iu接口技术要求（第一阶段）2.YD/T1543-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Iu接口技术要求（第一阶段）3.YD/T1544-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口物理层技术要求（第一阶段）4.YD/T1545-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口层二技术要求（第一阶段）5.YD/T1546-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Uu接口RRC层技术要求（第一阶段）6.YD/T1547-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备技术要求（第二阶段）7.YD/T1548-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网终端设备测试方法（第二阶段）8.YD/T1549-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Iur接口测试方法（第一阶段）9.YD/T1550-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Iub接口技术要求（第一阶段）10.YDT1551-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网Iub接口测试方法（第一阶段）11.YD/T1552-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网网无线接入网络设备技术要求（第一阶段）12.YD/T1553-20072GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网图无线接入网络设备测试方法（第一阶段）随者技术的发展，还将制定后续的相关标推。本部分等同采用3GPPTS25.213v3.8.0Spreadingandmodulation(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1范围
2GHzWCDMA数字蜂窝移动通倍网
接口物理层技术要求（第一阶段第4部分：扩频与调制
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。本部分适用丁2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网中 Uu 接口。规范性引用文件
YD/T1544.4-2007
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推，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
3.1符号
下列符号适用于本部分：
Cch, SF, n:
Cpre, n, s:
Cc-acc, n. $.
Cc-cd,n, st
Csig, s:
Cssc, D:
Sc-acc:
Sc-msg, n:
Sdpch, n:
Sr-pre, n:
Sr-msg.n:
3.2缩略语
n: th channelisation cade with spreading factor SFPRACH preamble code for n: th preamble scrambling code and signaturesPCPCH access preamble code for n: th preamble scrambling code and signataresPCPCH CD preamble code for n:th preamble scabling code and signaturesPSC code
PRACH/PCPCH signaturc code for signaturesn: th ssC code
n:th PCPCH access preamble scrambling code; th PCPCH CD preamble scrambling ccden：thPCPCHmessagescramblingcodeDL scrarnbling code
n: th DPCCH/DPIXCH uplink scrambling code: th PRACH preamble scrambling code: th PRACH message scrambling code下列缩略语适用于本部分：
Aequisition ndication ChannelAocess Preamble
TTKAONTKAca
捕获指示信道
接入前缀
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Broadcast Channel
Common Control Physical ChannelCapacity Deallocation or Collision DetectiotCommon Pilot Charnel
Common Packet Channel
Dedicated Channel
Dedicated Physical Control ChannelDedicated Physical Channel
Dedicated Physical Data ChannelFrequency Division Duplex
Mega-chips Per Second
Orthogonal Variable Spreading FactorPhysical Downlink Shared ChannelPage Indication Channel
Physical Random Access CharulelPrimary Synchrouization Codeynchronization Channel.
Secondary Synchronization CodeSpreading Factor
User Equipment
4上行链路扩频与调制
4.1概述
广播信道
公共控制物理信道
解除容量指派或冲突检测
公共导频信道
公共分组信道
专用信道
专用物理控制信道
专用物理信道
专用物理数据信道
赖分双工
每秒码片
正交可变扩频因子
物理下行共享信道
寻呼指示信道
物理随机接入信道
基本同步码
同步信道
辅助同步码
扩频因子
用户设备
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，将每一个数据符号转换为若下码片，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，1和Q分别代表实部和虚部。4.2扩频
4.2.1上行链路专用物理猎道
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+1，二进制的“1”映射为实数一1。DPCCH信道通过信道码C.扩频到指定的码片速率，第n个DPDCH信道DPDCH，通过信道码c:，扩频到指定的码片速率，可以同时发射，也就是说1多n≤6，2
DPDCHs
DPDXCH2
DPDCH6
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图1上行链路专用物理信道DPCCH和DPDCH扩信道化之后，实数值的扩赖信号进行加权处理，对DPCCH信道用增益因子β,进行加权处理，对DPDCH信道用增益因子，进行加权处理。在任意时刻8和，的幅度值至少有一个为1.0。β值用4bil量化，表1给出了量化步骤。
表1增参数的量化
P和β量化的幅度比Www.bzxZ.net
β, 和 β,比特值
TTKAONIKAca
.0.0667
Switeh off
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加权处理后，7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Sdpeh.H码进行扰码，扰码和无线顿对应，也就是说扰码的第一码片对应无线顿的开始，4.2.2物理随机接入信道
4.2.2.1物理随机接入信道前缀部分物理随机接入信道（PRACH）前部分包括复数值的码，邀部分描述参见4.3.3。4.2.2.2物理随机接入信道消息部分图2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+1，一进制的“1\映射为实数-1，控制部分通过信道码℃扩频到指定的码片速率，数据部分过信道码扩频到指定的码片速率。
PRACH消息数据
PRACH 消息控制
图2PRACH消惠部分扩频
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β。进行加权处理，对控制部分用 β,增益因子进行加权处理，β值被量化为 4bit。量化步骤在4.2.1节给出。加权处理后，1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-m·码进行扰码，10ms的扰码和无线顿10ms消息部分对应，也就是说第一个扰码对应无线顿消息的开始部分。
4.2.3物理公共分组信道
4.2.3.1物理公共分组信道前缀部分物理公共分组信道(PCPCH)前缴部分包括复数值的码，这部分描述参见5.1.3.4。4.2.3.2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-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C扩频到指定的码片速率。4
PCPCH 消息数据
PCTCH 消息控制
图3PCPCH消息部分扩频
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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β，进行加权处理，对控制部分用增益因子B.进行加权处理，最后β和β,的幅度值为1.0。B值被量化为4bit。量化步骤在：7.1.2.1节给出。
加权处理后，！路和α路的码流成为复激值的码流，这个复数值的信号再通过复数值的S，码进行扰码，10ms的扰码和无线顺10ms消息部分对应，也就是说第一个扰码对应无线顺消息的部分开始。4.3码的产生和分配
4.3.1信道化码
4.3.1.1码定义
图1的信道化码是QVSF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。
Ceh,a,o =(1,1,1,1)
CeA,2.a = (1,1)
Ceb,4,1 = (1,1,-1,-1)
Cch,1.d = (1)
Cch.4.2 = (1,-1,1,-1)
Ceh2.1 = (1,- 1)
Cch,4,3 = (1,-1,-1,1)
图4用于产生正OVSF码的码树
在图4中，信道化码被催一的定义为Ch-距·这里，SF是码的扩频因子，是码的序号，0≤k≤SF-1。码树的每一级定义了长度为SF的信道化码，对应丁图4的扩频因子SF。信道化码的产生方法定义为：
Cat,l, =1
-HTTKAONT KAca=
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Ca.afen.a
Cm a-,2/aLI
-Ca 2-
每一个信道化码字的最左边的值对应于最早发射的码片。4.3.1.2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ce=Ce.256心扩频当只发送一个DPDCH信道时，DPDCH,用码 Cch、SP.，扩频，这里 SF是DPDCHt信道的扩频因子。t-SF/4.
当发送多个DPDCH信道时：所有DPDCH信道的扩频因子等于4(L=4)，DPDCH,用码Ce.=Cch4.扩颊，这里，k=1如果ne[1，2]，k=3如果ne[3，4]，k=2如果E[5，6]。如果一个功率控制前缀被用来初始化一个DCH，在功率控制前缀期，DPDCH的信道化码必须与以后适用的相间。
4.3.1.3物理随机接入信道消惠部分码分配前缀的标记s，0≤s≤15指向码树的16个节点之\，这个节点对应的信道码长度为16。在这个节点以下的树技用于消息部分的扩频控制部分的扩频用信道化码c,扩频(参见4.2.2.2)，信道化码c.位于树的最低段，扩频因子为256c。=Cc.256.这.里m=6×s+15。数据部分的扩频用位于树枝技顶段的信道化码，这个信道化码的扩频因子为32~256中的任意一个。用信道化码ca=Cc.SF.㎡扩频，SF是数据部分的扩颊因子，m=SFxs/16。
4.3.1.4物理公共分组信道消惠部分码分配控制部分与数据部分的码分配使用如下规则：控制部分总是用码c=Ccr26.扩频：数据部分使用码 C&=C.SF,t扩频，其中 SF时数据部分的扩频因子，且k-SF/4。数据部分可以使用扩频因子为4-256中的任意一个，在一个慎中的消息传输期间UE被允许信道化码扩频因子SF增加。
4.3.1.5物理公共分组信道功率控制前缓的信道化码PCPCH功率控制前级的信道化码和4.3.1.4节中的消息部分的控制部分相同。4.3.2扰码
4.3.2.1概述
所有上行物理信道都和复数值的扰码进行扰码处理，DPCCH/DPDCH信道既可以用长码又可以用短码扰码，在4.3.2.4节中有定义。PRACH信道消息部分用长码扰码，在4.3.2.5节中有定义。PCPCH信道消息部分用长码扰码在4.3.2.6节中有定义。6
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共有224个上行长扰码和224上行短扰码，上行扰码在高层分配。长扰犸是从4.3.2.2节中的候选长序列中产生的，短扰码是从4.3,2.3节中的候选短序列中产生的。4.3.2.2长扰码
长扰码 Chog。1.。和 Cheang=2. 长是由两个二进制 m 序列的 3840Uchip 的模 2 加产生的，二进制 m 序列是由25阶生成多项式产生的。x，和y代表两个m序列，序列是由生成多项式x25+x+1产生的。y序列是由生成多项式x+x+x-+X+1产生的。两个序列共同构成Gold序列。序列chong-2.n是序列ciomg：tm的16777232chip的移位。命 nza\no代表24bit 二进制扰码序列，rg是最低有效位.。x序列的第 n个数记位xn命和代表序列和第个符号。
m序列x和y构成如下：
初始条件：
(0)=no, x(1)= n1, -. =x(22)= nm , x(23)= 123, x(24)=1y(0)=(1)* =(23)= y(24)=1
定义子序列符号：
(i+25) =x(i+3)+x(i) modulo2, i-0. -.-. 225-27.(i+25) = (i+3)+xi+2) +(i+1) +()mod 2, i=0, **, 225-27。定义二进制Gpld序列z为
2(0)=x()+x)mod2, =0, 1. 2, -*,22-2Gold 序列 zn 实数值的定义为:{- (0)--,1.,-2
[+1 z,(0)=0
z,(t)=
实数值的长扰码csong.1.,和 ckng 2.a序列定义为：Coug- t. 0) =Zh(0), i=0, 1, 2, .. 225 -2Cg-2 )=Z(i +16777232)mod (22-1), i= 0,1,2,225-2。最后，复数值的长扰码Cog·n序列定义为：Con.n (i) = Cuogdn()(1 + (-1) ctang,2.,(2[i/2D)这里，i=0，1，\，225-2利表示取最近的较小的整数。Cbigl.s
oooco3o0UUUucoMmnr.nno2
Chrig-2.n
S00000PO000000000Q0S0
图5上行扰码序列产生器结构
-HTTKAONT KAca=
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4.3.2.3短扰码
短扰码序列 cshort. 1. n(i)和 Cshore2.n(0)是用周期性的 S(2)扩展码定义的：命 nzarni22**o代表 24bit 第 个码，第 n个 4进制S(2)序列 z(i)，0≤n≤16777215，是由 3个序列的模四加得到的，一个 4进制序列a()和 2 个二进制序列 b(i)和d)，初始载入的 3个序列是由码数n决定的。长度为 255 的 z(i)序列是由下式产生的
z()=a()+2b()+2d()模4,i=0,1,\，254,4进制序列α(0)是由多项式g(x)=++3x+x+2+1产生的α(0) = 2n + 1模 4,
0) =2n,模 4, =1, 2, , 7.
a(t) = 3a(i-3)+ai-5)+ 3a(i—6)+2ati-7) + 3a(i—8) 模 4, i =8, 9, , 254:二进制序列()是由实项式()=x+x+x+x+1产生的b(i)=n8+模2, j=0, 1,, 7,
b(i) =b(i-1) +b(i-3) +b(i-7) +b(i-8)模 2, i = 8, 9, -*, 254,二进制序列 ()是由多项式2(t)= x+r +x +4+1 产生的。d(i)=n16+i 模2, i=0, I, **, 7.d(r) =d(i-1) + d(i-3) +d(i-4) +d(i-8) 模 2, i =8, 9, ***, 254。序列z(i)通过置zn(255)=zm(0)将长度扩展到256chip。序列 zn(0)和实数值的二进制序列 cabort.].n(i)，aor.2.n(0)，1=0，1，\-255的对应关系见表2.表2 Z,)和 Cahont 1 n(小, Cmort 2. n(0), i-0, 1, \, 255 的对应关系0
Cahort. j. ()
最后，复数值的短扰码序列Chon.n定义为：Chon, 2. ()
Csber,(i)=Cuban,ln(imod256)(1+ (-1) ctbent2 (2[(imod256)/2])这里1=心，1，2，，L表示下取整255码片序列短码产生器的实现见图6。8
765432110
图 6. 上行 255chip 序列短码产生器4.3.2.4专用物理控制信道/专用物理数据信遵扰码YD/T1544.4-2007
上行DPCCH/DPDCH信道扰码可以是长扰码也可以是短扰码。当扰码形成后，长扰码和短扰码的类形定义如下：
上行DPCCHVDPICH信道第n阶长扰码，记为：Siongn，定义为：Siog. n() = Clong. n(i): i =0, 1, *r, 38399,对应与最先发送的码片的最低阶指和 Ckmg,在 4.3.2.2节中定义。上行DPCCH/DPDCH信道第n阶短扰码，记为：Sshortn，定义为：Samrl. n(t)=Cthort. () =0, 1, **, 38399,对应与最先发送的码片的最低阶指数和 Chht:,在 4.3.23 节中定义4.3.2.5物理随机接入信道信邀消惠扰码用于PRACH信道消息部分的扰码是10ms，总共定义了8192个不同的扰码。第n阶PRACH信道消息部分扰码，记为：Sr-mg其中n=0，1，，8191。它的定义是基于长扰码序列的，为：
Sr-msg. n() = Can.. i +4096), 1 =0, 1, **, 38399对一个PRACH来说，用于消息部分的扰码与用于前缴部分的扰码是一一对应。即若前缀用扰码S-pcm则消息部分用扰码Sr-mg·班+在此m对于上述两个扰码是相同的。4.3.2.6PCPCH消部分扰码
用于PCPCH信道消息部分的扰码是10ms，在特定的小区，每一个扰码都有一个与之一一对应的特征码以及接入前缀部分使用的接入子信道。信避消息部分的扰码既可以用长码也可以用短码，每个小区有64个上行链路扰码，整个系统中有32768个PCPCH扰码。第阶PCPCH信道消息部分扰码，记为Scmgn，其中n=8192，8193，…，40959。它的定义是基于扰码序列的。
当用长码进行扰码时：
-HTTKAONT KAca=
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