第2章 信道映射
2.1 三种信道模式
逻辑信道:MAC子层向RLC子层提供的服务,它描述的是传送什么类型的信息 传输信道:物理层向高层提供的服务,它描述的是信息如何在空中接口上传输 物理信道:承载传输信道的信息
2.2 物理信道及其分类
物理信道根据其承载的信息不同被分成了不同的类别,有的物理信道用于承载传输信道的数据,而有些物理信道仅用于承载物理层自身的信息。 ⒈ 专用物理信道
专用物理信道DPCH (Dedicated Physical CHannel)用于承载来自专用传输信道DCH的数据。物理层将根据需要把来自一条或多条DCH的层2数据组合在一条或多条编码组合传输信道CCTrCH(Coded Composite Transport CHannel)内,然后再根据所配置物理信道的容量将CCTrCH数据映射到物理信道的数据域。DPCH可以位于频带内的任意时隙和任意允许的信道码,信道的存在时间取决于承载业务类别和交织周期。一个UE可以在同一时刻被配置多条DPCH,若UE允许多时隙能力,这些物理信道还可以位于不同的时隙。物理层信令主要用于DPCH。 2. 公共物理信道
根据所承载传输信道的类型,公共物理信道可划分为一系列的控制信道和业务信道。在3GPP的定义中,所有的公共物理信道都是单向的(上行或下行)。
(1) 主公共控制物理信道
主公共控制物理信道(P-CCPCH,Primary Common Control Physical CHannel)仅用于承载来自传输信道BCH的数据,提供全小区覆盖模式下的系统信息广播,信道中没有物理层信令TFCI、TPC或SS。
(2) 辅公共控制物理信道
7
TD-SCDMA无线网络协议与信令流程
辅公共控制物理信道(S-CCPCH,Secondary Common Control Physical CHannel)用于承载来自传输信道FACH和PCH的数据。不使用物理层信令SS和TPC,但可以使用TFCI,S-CCPCH所使用的码和时隙在小区中广播,信道的编码及交织周期为20ms。
(3) 快速物理接入信道
快速物理接入信道(FPACH,Fast Physical Access CHannel)不承载传输信道信息,因而与传输信道不存在映射关系。NODE B使用FPACH来响应在UpPTS时隙收到的UE接入请求,调整UE的发送功率和同步偏移。数据域内不包含SS和TPC控制符号。因为FPACH不承载来自传输信道的数据,也就不需要使用TFCI。
(4) 物理随机接入信道
物理随机接入信道(PRACH,Physiacal Random Access CHannel)用于承载来自传输信道RACH的数据。传输信道RACH的数据不与来自其它传输信道的数据编码组合,因而PRACH信道上没有TFCI,也不使用SS和TPC控制符号。
(5) 物理上行共享信道
物理上行共享信道(PUSCH,Physical Uplink Shared CHannel)用于承载来自传输信道USCH的数据。所谓共享指的是同一物理信道可由多个用户分时使用,或者说信道具有较短的持续时间。由于一个UE可以并行存在多条USCH,这些并行的USCH数据可以在物理层进行编码组合,因而PUSCH信道上可以存在TFCI。但信道的多用户分时共享性使得闭环功率控制过程无法进行,因而信道上不使用SS和TPC(上行方向SS本来就无意义,为上、下行突发结构保持一致SS符号位置保留,以备将来使用)。
(6) 物理下行共享信道
物理下行共享信道(PDSCH:Physical Downlink Shared CHannel)用于承载来自传输信道DSCH的数据。在下行方向,传输信道DSCH不能独立存在,只能与FACH或DCH相伴而存在,因此作为传输信道载体的PDSCH也不能独立存在。DSCH数据可以在物理层进行编码组合,因而PDSCH上可以存在TFCI,但一般不使用SS和TPC,对UE的功率控制和定时提前量调整等信息都放在与之相伴的PDCH信道上。
(7) 寻呼指示信道
8
第2章 信道映射
寻呼指示信道(PICH:Paging Indicator Channel)不承载传输信道的数据,但却与传输信道PCH配对使用,用以指示特定的UE是否需要解读其后跟随的PCH信道(映射在S-CCPCH上)。
2.3 传输信道及其分类
传输信道的数据通过物理信道来承载,除FACH和PCH 两者都映射到物理信道S-CCPCH外,其它传输信道到物理信道都有一一对应的映射关系。 1. 专用传输信道
专用传输信道仅存在一种,即专用信道(DCH),是一个上行或下行传输信道。 2. 公共传输信道 (1) 广播信道BCH
BCH是一个下行传输信道,用于广播系统和小区的特定消息。
(2) 寻呼信道PCH
PCH是一个下行传输信道,PCH总是在整个小区内进行寻呼信息的发射,与物理层产生的寻呼指示的发射是相随的,以支持有效的睡眠模式,延长终端电池的使用时间。
(3) 前向接入信道FACH
FACH是一个下行传输信道;用于在随机接入过程,UTRAN收到了UE的接入请求,可以确定UE所在小区的前提下,向UE发送控制消息。有时,也可以使用FACH发送短的业务数据包。
(4) 随机接入信道RACH
RACH是一个上行传输信道,用于向UTRAN发送控制消息,有时,也可以使用RACH来发送短的业务数据包。
(5) 上行共享信道USCH
上行信道;被一些UE共享,用于承载UE的控制和业务数据。
(6) 下行共享信道DSCH
下行信道;被一些UE共享,用于承载UE的控制和业务数据。
9
TD-SCDMA无线网络协议与信令流程
2.4 传输信道到物理信道的映射
表 2.4-1给出了TD-SCDMA系统中传输信道和物理信道的映射关系。表中部分物理信道与传输信道并没有映射关系。按3GPP规定,只有映射到同一物理信道的传输信道才能够进行编码组合。由于PCH和FACH都映射到S-CCPCH,因此来自PCH和FACH的数据可以在物理层进行编码组合生成CCTrCH。其它的传输信道数据都只能自身组合成,而不能相互组合。另外,BCH和RACH由于自身性质的特殊性,也不可能进行组合。
表 2.4-1 TD-SCDMA传输信道和物理信道间的映射关系
传输信道 DCH BCH PCH FACH RACH USCH DSCH 专用物理信道 (DPCH) 主公共控制物理信道 (P-CCPCH) 辅助公共控制物理信道 (S-CCPCH) 辅助公共控制物理信道 (S-CCPCH) 物理随机接入信道 (PRACH) 物理上行共享信道 (PUSCH) 物理下行共享信道 (PDSCH) 下行导频信道 (DwPCH) 上行导频信道 (UpPCH) 寻呼指示信道 (PICH) 快速物理接入信道 (FPACH) 物理信道
10
第3章 典型信令流程
3.1 呼叫流程
典型的呼叫信令流程包括主叫信令流程、被叫信令流程和呼叫释放信令流程。 对一个主叫过程来说,如果之前UE没有建立RRC连接,则先建立RRC连接,再通过初始直传建立传输NAS消息的信令连接,最后建立RAB。
被叫过程包括了寻呼过程,在接入层内与主叫过程很类似,其它区别主要体现在NAS消息上。
主叫与被叫的释放流程相同,包括Iu连接的释放和RRC连接的释放。可以仅释放Iu连接,保持RRC连接;也可以同时释放Iu连接和RRC连接。
3.1.1 起呼流程
主叫信令主要分为几个阶段:
RRC连接建立—>直传信令->通过RAB建立业务。
3.1.1.1 建立RRC连接
RRC连接是UE与UTRAN的RRC协议层之间建立的一种双向点到点的连接,在UE与UTRAN之间传输无线网络信令。UE处于空闲模式下,当UE的非接入层要求建立信令连接时,UE将发起RRC建立请求,我们这里介绍RRC建立在DCH上的情况。
11