【正文】 算出傳播時(shí)延? tp。UE 根據(jù)接收到的 DwPCH 時(shí)間，UpPCH 被提前發(fā)送給 Node B。UpPCH 的開始發(fā)送時(shí)間TTXUpPCH 由下式確定：TTXUpPCH = TRXDwPCH 2?tp +12*16 TC （1/8chips 的整數(shù)倍）其中，T TXUpPCH 為 UpPCH 開始發(fā)送的時(shí)間；T RXDwPCH 為接收到的 DwPCH 的起始時(shí)間；2? tp為 UpPCH 的時(shí)間提前量 TA（Timing Advance, UpPCH ADV）。 PRACHNode B 測(cè)量接收到的 SYNCUL 的時(shí)間偏移量 UpPCHPOS，UpPCH POS 在 FPACH 中進(jìn)行傳送并以 11bit（0~2047）數(shù)表達(dá)，它為離 UpPCH 接收位置最近的 1/8chips 的整數(shù)倍位置。PRACH 的開始時(shí)間 TTXPRACH 確定如下：TTXPRACH = TRXPRACH –(UpPCHADV + UpPCHPOS – 8*16 TC) （1/8chips 的整數(shù)倍）其中，T TXPRACH 為 PRACH 的起始發(fā)送時(shí)間；T RXPRACH 為假定 PRACH 是下行信道時(shí) PRACH接收的開始時(shí)間。TDSCDMA 技術(shù)培訓(xùn)教材 ? 第二章 TDSCDMA 物理層 15Actual Propagtion DelayTS0 Downlik Burst SYNC_DL Burst SYNC_UL BurstEstimated Propagtion Delay UpPCHADVUpPCHPOS Node BTimingUE Tx imingUE Rx Timing圖 230 UpPCH 發(fā)射定時(shí) DPCH 和 PUSCH對(duì)專用物理信道 DPCH 和物理上行共享信道 PUSCH，閉環(huán)上行同步控制采用層 1 符號(hào)（SS 命令）。在上行同步建立之后，Node B 和 UE 啟動(dòng)閉環(huán)上行同步控制過(guò)程。此過(guò)程在接續(xù)過(guò)程中是連續(xù)的。Node B 將連續(xù)測(cè)量 UE 的定時(shí)，并在每個(gè)子幀中發(fā)送必要的 SS 指令。UE 在接收到 SS 之后將依此每隔 M 子幀調(diào)整發(fā)射時(shí)間177。k/8chips 或不作調(diào)整。默認(rèn)值 M （1~8）和 k （1~8）在 BCH 上進(jìn)行廣播。M 和 k 的值也可以在呼叫建立時(shí)作調(diào)整或呼叫期間進(jìn)行重調(diào)整。當(dāng)進(jìn)行小區(qū)切換時(shí)，需加入源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)的相對(duì)時(shí)間差（?t），即 TAnew = TAold + 2?t，其中，TA new 為新小區(qū)的時(shí)間提前量，TA old 為舊小區(qū)的時(shí)間提前量。 小區(qū)搜索過(guò)程在初始小區(qū)搜索中，UE 搜索到一個(gè)小區(qū)，建立 DwPTS 同步，獲得擾碼和基本 midamble 碼，控制復(fù)幀同步，然后讀取 BCH 信息。初始小區(qū)搜索利用 DwPTS 和 BCH 進(jìn)行。初始小區(qū)搜索按以下步驟進(jìn)行：⑴ 搜索 DwPTSUE 利用 DwPTS 中 SYNC_DL 得到與某一小區(qū)的 DwPTS 同步，這一步通常是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)匹配濾波器（或類似的裝置）與接收到的從 PN 序列中選出來(lái)的 SYNC_DL 進(jìn)行匹配實(shí)現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)這一步，可使用一個(gè)或多個(gè)匹配濾波器（或類似裝置） 。在這一步中，UE 必須要識(shí)別出在該小區(qū)可能要使用的 32 個(gè) SYNC_DL 中的哪一個(gè) SYNC_DL 被使用。⑵ 擾碼和基本訓(xùn)練序列碼識(shí)別UE 接收到 PCCPCH 上的 midamble 碼，DwPTS 緊隨在 PCCPCH 之后。每個(gè) DwPTS 對(duì)應(yīng)一組 4 個(gè)不同的基本 midamble 碼，因此共有 128 個(gè)互不相同的基本 midamble 碼?；?midamble 碼的序號(hào)除以 4 就是 SYNC_DL 碼的序號(hào)。因此，32 個(gè) SYNC_ DL 和 PCCPCH 的 32 個(gè) midamble碼組一一對(duì)應(yīng)，這時(shí) UE 可以采用試探法和錯(cuò)誤排除法確定 PCCPCH 到底采用了哪個(gè) midamble 碼。在一幀中使用相同的基本 midamble 碼。由于每個(gè)基本 midamble 碼與擾碼是相對(duì)應(yīng)的，知道了midamble 碼也就知道了擾碼。根據(jù)確認(rèn)的結(jié)果，UE 可以進(jìn)行下一步或返回到第一步。⑶ 實(shí)現(xiàn)復(fù)幀同步TDSCDMA 技術(shù)培訓(xùn)教材 ? 第二章 TDSCDMA 物理層 16UE 搜索在 PCCPCH 里的 BCH 的復(fù)幀 MIB（Master Indication Block） ，它由經(jīng)過(guò) QPSK 調(diào)制的 DwPTS 的相位序列（相對(duì)于在 PCCPCH 上的 midamble 碼）來(lái)標(biāo)識(shí)?？刂茝?fù)幀由調(diào)制在DwPTS 上的 QPSK 符號(hào)序列來(lái)定位。n 個(gè)連續(xù)的 DwPTS 可以檢測(cè)出目前 MIB 在控制復(fù)幀中的位置。⑷ 讀廣播信道 BCHUE 利用前幾步已經(jīng)識(shí)別出的擾碼、基本訓(xùn)練序列碼、復(fù)幀頭讀取被搜索到小區(qū)的 BCH 上的廣播信息，根據(jù)讀取的結(jié)果，UE 可以得到小區(qū)的配置等公用信息。 隨機(jī)接入過(guò)程 隨機(jī)接入準(zhǔn)備當(dāng) UE 處于空閑模式下，它將維持下行同步并讀取小區(qū)廣播信息。從該小區(qū)所用到的DwPTS，UE 可以得到為隨機(jī)接入而分配給 UpPTS 物理信道的 8 個(gè) SYNC_UL 碼（特征信號(hào)）的碼集，一共有 256 個(gè)不同的 SYNC_UL 碼序列，其序號(hào)除以 8 就是 DwPTS 中的 SYNC_DL 的序號(hào)。從小區(qū)廣播信息中 UE 可以知道 PRACH 信道的詳細(xì)情況（采用的碼、擴(kuò)頻因子、midamble 碼和時(shí)隙） 、FPACH 信道的詳細(xì)信息（采用的碼、擴(kuò)頻因子、 midamble 碼和時(shí)隙）以及其它與隨機(jī)接入有關(guān)的信息。 隨機(jī)接入過(guò)程在 UpPTS 中緊隨保護(hù)時(shí)隙之后的 SYNC_UL 序列僅用于上行同步，UE 從它要接入的小區(qū)所采用的 8 個(gè)可能的 SYNC UL 碼中隨機(jī)選擇一個(gè)，并在 UpPTS 物理信道上將它發(fā)送到基站。然后 UE確定 UpPTS 的發(fā)射時(shí)間和功率（開環(huán)過(guò)程） ，以便在 UpPTS 物理信道上發(fā)射選定的特征碼。一旦 Node B 檢測(cè)到來(lái)自 UE 的 UpPTS 信息，那么它到達(dá)的時(shí)間和接收功率也就知道了。Node B 確定發(fā)射功率更新和定時(shí)調(diào)整 的指令，并在以后的 4 個(gè)子幀內(nèi)通過(guò) FPACH（在一個(gè)突發(fā)/子幀消息）將它發(fā)送給 UE。一旦當(dāng) UE 從選定的 FPACH（與所選特征碼對(duì)應(yīng)的 FPACH）中收到上述控制信息時(shí)，表明Node B 已經(jīng)收到了 UpPTS 序列。然后，UE 將調(diào)整發(fā)射時(shí)間和功率，并確保在接下來(lái)的兩幀后，在對(duì)應(yīng)于 FPACH 的 PPACH 信道上發(fā)送 RACH。在這一步， UE 發(fā)送到 Node B 的 RACH 將具有較高的同步精度。之后，UE 將會(huì)在對(duì)應(yīng)于 FACH 的 CCPCH 的信道上接收到來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)，指示 UE 發(fā)出的隨機(jī)接入是否被接收，如果被接收，將在網(wǎng)絡(luò)分配的 UL 及 DL 專用信道上通過(guò) FACH 建立起上下行鏈路。在利用分配的資源發(fā)送信息之前，UE 可以發(fā)送第二個(gè) UpPTS 并等待來(lái)自 FPACH 的響應(yīng)，從而可得到下一步的發(fā)射功率和 SS 的更新指令。接下來(lái)，基站在 FACH 信道上傳送帶有信道分配信息的消息，基站和 UE 間進(jìn)行信令及業(yè)務(wù)信息的交互。 隨機(jī)接入沖突處理在有可能發(fā)生碰撞的情況下，或在較差的傳播環(huán)境中， Node B 不發(fā)射 FPACH，也不能接收SYNC_UL，也就是說(shuō)，在這種情況下，UE 就得不到 Node B 的任何響應(yīng)。因此 UE 必須通過(guò)新的測(cè)量，來(lái)調(diào)整發(fā)射時(shí)間和發(fā)射功率，并在經(jīng)過(guò)一個(gè)隨機(jī)延時(shí)后重新發(fā)射 SYNC_UL。注意：每次（重）發(fā)射，UE 都將重新隨機(jī)地選擇 SYNC_UL 突發(fā)。這種兩步方案使得碰撞最可能在 UpPTS 上發(fā)生，即 RACH 資源單元幾乎不會(huì)發(fā)生碰撞。這也保證了在同一個(gè) UL 時(shí)隙中可同時(shí)對(duì) RACHs 和常規(guī)業(yè)務(wù)進(jìn)行處理。TDSCDMA 技術(shù)培訓(xùn)教材 ? 第二章 TDSCDMA 物理層 17開 始根 據(jù) 相 應(yīng) 程 序 ,確 定 一 個(gè) SYNCUL、定 時(shí) 和 發(fā) 射 功 率 ， 并 在 UpPTS中 發(fā) 送若 接 收 到 該 SYNCUL， 則 發(fā) 射 功 率 和定 時(shí) 調(diào) 整 信 息根 據(jù) 指 令 調(diào) 整 功 率 和 定 時(shí) ， 兩 幀 后 在PRACH上 傳 高 同 步 精 度 的 RACH在 CPCH上 傳 信 號(hào) ， 表 明 是 否 接 收UE的 隨 機(jī) 接 入若 接 受 ， UE發(fā) 第 二 個(gè) UpPTS， 并 等待 在 FPACH上 的 功 率 和 更 新 回 應(yīng)帶 有 信 道 分 配 信 息 的 FACH傳 送信 令 及 業(yè) 務(wù) 信 息 交 互移動(dòng)臺(tái) 基站圖 231 TDSCDMA 的隨機(jī)接入過(guò)程 下行發(fā)射分集發(fā)射分集是指在基站通過(guò)兩根天線發(fā)射信號(hào)，每根天線被賦予不同的加權(quán)系數(shù)（包括幅度、相位等） ，從而使接收方增強(qiáng)接收效果，改進(jìn)下行鏈路的性能。發(fā)射分集包括開環(huán)發(fā)射分集和閉環(huán)發(fā)射分集。開環(huán)發(fā)射分集不需要移動(dòng)臺(tái)的反饋，基站的發(fā)射先經(jīng)過(guò)空間時(shí)間塊編碼，再在移動(dòng)臺(tái)中進(jìn)行分集接收解碼，改善接收效果。而閉環(huán)發(fā)射分集需要移動(dòng)臺(tái)的參與，移動(dòng)臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)基站的兩個(gè)天線發(fā)射的信號(hào)幅度和相位等，然后在反向信道里通知基站下一次應(yīng)發(fā)射的幅度和相位，從而改善接收效果。在 UTRAN 中，DPCH、PCCPCH 和 DwPTS 的下行發(fā)射分集是可選的。然而，UE 對(duì)于它的支持是必需的。TDSCDMA 技術(shù)培訓(xùn)教材 ? 第二章 TDSCDMA 物理層 18 DPCH 的發(fā)射分集閉環(huán)發(fā)射分集或時(shí)間交替發(fā)射分集 TSTD（Time Switched Transmit Diversity）可用作下行DPCH 的發(fā)射分集方案。⑴ 采用 TSTD 的 DPCH圖 232 給出了一個(gè)采用 TSTD 的發(fā)射器結(jié)構(gòu)舉例。信道編碼、速率匹配、交織、位符號(hào)映射、擴(kuò)頻和擾碼與無(wú)分集的情況一致，數(shù)據(jù)與 Midamble 序列按時(shí)間進(jìn)行復(fù)用。在脈沖成型、調(diào)制和放大之后，DPCH 由天線 1 和天線 2 每個(gè)子幀交替地發(fā)射。子幀中不是所有的 DPCH 必須在同一個(gè)天線上進(jìn)行發(fā)送，同時(shí)一個(gè)子幀中也不是所有的 DPCH 必須采用 TSTD。圖 233 描述了一個(gè) DPCH的發(fā)射分集例子，例中所有的物理信道均采用 TSTD 進(jìn)行發(fā)射，且同一子幀采用相同的天線。 IQMidambleINTENCDat DEMUXIQSPRSCRSPRSCRIQTDMFIRIcos wctFIRQ sin wctSwitching controlANT 1ANT 2圖 232 DPCH 和 PCCPCH 的 TSTD 發(fā)射器結(jié)構(gòu)舉例Subframe (5ms)Subframe (5ms)ANT 1ANT 2 micro sec micro sec圖 233 采用 TSTD 發(fā)射 DPCH 和 PCCPCH 舉例：所有物理信道均采用 TSTD 且每一子幀采用同一天線⑵ 采用閉環(huán)發(fā)射分集的 DPCH圖 234 給出了支持 DPCH 發(fā)射分集的發(fā)射器結(jié)構(gòu)。信道編碼、交織和擴(kuò)頻與無(wú)分集的情況一樣。擴(kuò)頻的復(fù)值信號(hào)同時(shí)提供給兩個(gè)發(fā)射天線，并為其指定兩個(gè)加權(quán)系數(shù) w1 和 w2。通常，權(quán)重為復(fù)值信號(hào)，即 wi = ai + jbi。這些權(quán)重每個(gè)用戶每時(shí)隙分別進(jìn)行一次計(jì)算，具體由 UTRAN 確定。TDSCDMA 技術(shù)培訓(xùn)教材 ? 第二章 TDSCDMA 物理層 19MUXINTENCDat Midamble w1w2FIRRFFIRRFUplink chanel stimateANT1ANT2SPR+SCR圖 234 支持發(fā)射分集的 DPCH 下行發(fā)射器結(jié)構(gòu) DwPTS 的發(fā)射分集支持發(fā)射分集的 DwPCH 發(fā)射器結(jié)構(gòu)如圖 235 所示。DwPCH 由天線 1 和天線 2 交替地進(jìn)行發(fā)射。DwPCHFIR RFAnt 2FIR RFAnt 1Switching Control圖 235 支持發(fā)射分集的 DwPCH 下行發(fā)射器結(jié)構(gòu) PCCPCH 的發(fā)射分集TSTD 或塊空時(shí)發(fā)射分集（Block Space Time Transmit Diversity, Block STTD）可應(yīng)用于基本公共控制物理信道 PCCPCH（Primary Common Control Physical Channel） 。⑴ 采用 TSTD 的 PCCPCHTSTD 發(fā)射器的結(jié)構(gòu)圖舉例如圖 232 所示。信道編碼、速率匹配、交織、位符號(hào)映射、擴(kuò)頻和擾碼與無(wú)分集的情況相同。數(shù)據(jù)和 Midamble 序列按時(shí)間進(jìn)行復(fù)用。在脈沖定型、調(diào)制和放大之后，PCCPCH 按每個(gè)子幀交替地由天線 1 和天線 2 分別發(fā)送。如果有一個(gè) DPCH 使用 TSTD，則 TSTD也將應(yīng)用于 PCCPCH。圖 233 給出了天線交替方案的舉例。⑵ 采用塊 STTD 的 PCCPCH開環(huán)下行發(fā)射分集采用了塊 STTD 方案。圖 236 示出了塊 STTD 發(fā)射器的一個(gè)結(jié)構(gòu)圖。在塊STTD 編碼前，信道編碼、速率匹配、交織和位符號(hào)映射與無(wú)分集的操作模式一致。塊 STTD 編碼對(duì)突發(fā)中的兩個(gè)數(shù)據(jù)域分別進(jìn)行處理（每個(gè)數(shù)據(jù)域包含 N 個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)） 。對(duì)編碼器輸入的每個(gè)數(shù)據(jù)TDSCDMA 技術(shù)培訓(xùn)教材 ? 第二章 TDSCDMA 物理層 20域，在輸出側(cè)分別產(chǎn)