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'IMT-DSFDD(WCDMA)系统无线接口物理层技术规范:物理层过程20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施中华人民共和国信息产业部科学技术司印发IMT-DSFDD(WCDMA)系统无线接口物理层技术规范:物理层过程IMT-DSFDD(WCDMA)SystemRadioInerfacePhysicalLayerTechnicalSpecification:PhysicalLayerProcedure38
目次1范围12引用标准13定义和缩略语14同步过程24.1小区搜索24.2公共物理信道同步24.3DPCCH/DPDCH同步24.3.1同步原语24.3.2无线链路建立34.3.3无线链路监测44.3.4传输定时的调整55功率控制55.1上行功率控制55.1.1PRACH55.1.2DPCCH/DPDCH55.1.3PCPCH135.2下行功率控制155.2.1DPCCH/DPDCH155.2.2PDSCH205.2.3AICH205.2.4PICH205.2.5S-CCPCH205.2.6CSICH206随机接入过程206.1物理随机接入过程206.1.1RACH子信道226.1.2RACH接入时隙集合226.2CPCH接入过程237闭环模式发射分集267.1反馈信息的确定277.2闭环模式1287.2.1模式1帧尾调整297.2.2模式1的正常初始化297.2.3压缩模式下模式1的操作307.3闭环模式2317.3.1模式2的帧尾调整327.3.2模式2的初始化327.3.3压缩模式下模式2的操作过程338IPDL定位方法的空闲周期348.1概述348.2IPDL的参数348.3空闲周期位置的计算34附录A(信息):天线验证35附录B(信息):功率控制36B.1功率控制定时36B.2UE实现的例子37B.3调整环路3738
附录C(信息):小区搜索过程3838
前言本通信参考性技术文件主要定义了IMT-2000DS系统FDD模式(WCDMA)的Uu接口的内容,主要对Uu接口技术规范中的信令传输部分进行规定和说明。它基于3GPP制订的Release-99(2000年9月份版本)技术规范,具体对应于TS25.214V3.4.0。本参考性技术文件由信息产业部电信研究院提出。本参考性技术文件由信息产业部电信研究院归口。本参考性技术文件起草单位:信息产业部电信传输研究所 38
通信标准参考性技术文件IMT-DSFDD(WCDMA)系统无线接口物理层技术规范:物理层过程IMT-DSFDD(WCDMA)SystemRadioInerfacePhysicalLayerTechnicalSpecification:PhysicalLayerProcedure1范围本参考性技术文件规定了UTRAFDD模式的物理层过程及其特征。2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。[1]TS25.211:"Physicalchannelsandmappingoftransportchannelsontophysicalchannels(FDD)".[2]TS25.212:"Multiplexingandchannelcoding(FDD)".[3]TS25.213:"Spreadingandmodulation(FDD)".[4]TS25.215:"Physicallayer–Measurements(FDD)".[5]TS25.331:"RRCProtocolSpecification".3定义和缩略语ASCAccessServiceClass接入服务等级APAccessPreamble接入前缀BCHBroadcastChannel广播信道CCCCPCHControlCommandCPCH控制命令CCPCHCommonControlPhysicalChannel公共控制物理信道CDCollisionDetection碰撞检测CPCHCommonPacketChannel公共分组信道DCHDedicatedChannel专用信道DPCCHDedicatedPhysicalControlChannel专用物理控制信道DPCHDedicatedPhysicalChannel专用物理信道DTXDiscontinuousTransmission非连续发射DPDCHDedicatedPhysicalDataChannel专用物理数据信道FACHForwardAccessChannel前向接入信道MUIMobileUserIdentifier移动用户标识PCHPagingChannel寻呼信道PCPCHPhysicalCommonPacketChannel物理公共分组信道PIPagingIndication寻呼指示PRACHPhysicalRandomAccessChannel物理随机接入信道RACHRandomAccessChannel随机接入信道SCHSynchronisationChannel同步信道SIRSignal-to-InterferenceRatio信干比38
SSDTSiteSelectionDiversityTPC场选择分集TPCTransmitPowerControl传输功率控制UEUserEquipment用户设备1同步过程1.1小区搜索在小区搜索过程中,UE搜索到一个小区并确定该小区的下行扰码和其公共信道的帧同步。附录C描述了小区搜索的一般过程。1.2公共物理信道同步所有公共物理信道的无线帧定时都可以在小区搜索完成之后确定。在小区搜索过程中可以得到P-CCPCH的无线帧定时,然后根据[1]给出的其它公共物理信道与P-CCPCH的相对定时关系确定这些信道的定时。1.3DPCCH/DPDCH同步1.3.1同步原语1.3.1.1概述对专用物理信道,上下行链路均采用同步原语指示无线链路的同步状态,原语的定义在以下的小节中给出。1.3.1.2下行同步原语UE的层1将测量下行专用信道的每一物理帧的同步状态,并使用CPHY-Sync-IND和CPHY-Out-of-Sync-IND原语向高层报告。如果满足下列两个条件中的任何一个,UE采用CPHY-Out-of-Sync-IND原语报告”失步”:-过去200ms的DPCCH的信号质量小于一个门限Qout。这个条件在专用信道开始存在的前200ms永远不会满足。Qout在[7]中有定义。-接收到的过去20个采用CRC的TrCH的传输块中,发现了错误的CRC,或者在过去200ms中,没有接收到含有正确CRC的任何传输块。如果同时满足下面两个条件,UE则采用CPHY-Sync-IND原语报告”同步”:-过去200ms的DPCCH的信号质量大于一个门限Qin。这个条件在专用信道开始存在的前200ms中总是满足的。Qin在[7]中有定义。-在过去200ms中,至少接收到一个含有正确CRC的传输块。如果TrCH没有使用CRC,则认为这个条件总是满足的。高层如何利用这些原语在[5]中有介绍。1.3.1.3上行同步原语NodeB的层1将测量所有无线链路集合的的每一物理帧的同步状态,并使用CPHY-Sync-IND或CPHY-Out-of-Sync-IND原语向RL失败/恢复触发函数报告,38
因此在每一个链路集中只有一个同步状态指示。指示同步/失步的具体方式不属于本标准的范围,但比如可以基于接收到的DPCCH质量或CRC校验确定。上下行同步状态原语可以采用相同的格式。1.1.1无线链路建立1.1.1.1概述一个无线链路的建立可以分成以下两种情况:–当前不存在任何无线链路,即要建立一个上行专用物理信道和至少一个下行专用物理信道;–或者已经存在一个或多个无线链路,即已经存在一个上行专用物理信道,要建立至少一个下行专用物理信道;这两种情况分别在4.3.2.2和4.3.2.3中进行描述。在NodeB,每一个无线链路可以存在3种不同的状态:初始状态、失步状态和同步状态。两个不同状态之间的转换如图1所示。NodeB在无线链路开始建立时处于何种状态将在下一小节介绍,初始状态和同步状态的转换在4.3.2.2和4.3.2.3介绍,同步状态和失步状态之间的转换在4.3.3.2.中介绍。图1:NodeB无线链路集合的状态和相互转换1.1.1.2无线链路不存在需要建立一个或多个无线链路时,若当前不存在任何无线链路,则要同时建立一个上行专用物理信道和至少一个下行专用物理信道。这对应于在一个频率上刚建立一个专用物理信道时的情况。这种情况下无线链路的建立过程如下所示:a)NodeB把将要建立的无线链路设置为初始状态,UTRAN开始发送下行DPCCH/DPDCH;b)UE根据CPICH的定时信息和来自UTRAN的定时偏置信息建立下行链路码片同步和帧同步,其中帧同步可以用帧同步字进行确认。根据4.3.1.2节的描述,UE在每一个无线帧都要向高层报告下行同步状态;c)38
如果没有告知UE发送上行DPCCH/DPDCH的时刻,则在高层认为下行物理信道已经建立后开始发送上行DPCCH/DPDCH,如果高层认为下行物理信道已经建立后马上给出了发送时刻,则在这个时刻或者之后开始发送上行DPCCH/DPDCH。物理信道的建立和发送时刻[5]中有定义。建立一个新DPCH需要的所有信令响应时延不会超过[8]的7.3节给出的要求。如果DCH的初始化采用非零长度的功率控制前缀,则在功率控制前缀之后再发送上行DPDCH。功率控制前导是指上行DPCCH的前Npcp个时隙,Npcp是一个由网络层确定的高层参数(见5.1.2.4)。DPDCH的开始时刻需要满足向CCTrCH增加传输信道的约束条件,如[2]中的4.2.14所述。d)UTRAN建立上行码片同步和帧同步,其中帧同步可以利用帧同步字进行确认。无线链路集一直保持初始状态直到从层1收到N_INSYNC_IND个连续的同步标志,其中参数N_INSYNC_IND的值的配置见[6],这时NodeB触发RL重建过程,无线链路的重建标志着这个链路已经得到了同步,即当RL重建过程被触发时,则认为该链路已经处于同步状态。RL重建过程可以被多次触发,表示有不同的无线链路集已经得到同步。1.1.1.1已经存在一个或几个无线链路当已经存在一个或几个无线链路要再建立一个或几个链路时,这时上行链路已经存在DPCCH/DPDCH,下行链路至少要建立一个对应的专用物理信道。这对应于一个新的无线链路将被加到激活集中并开始其下行传输时的情况。这种情况的无线链路建立过程如下所示:a)NodeB认为将要建立的无线链路集处于初始状态。当在已经存在的链路集中要增加另外一个无线链路时,该链路集的状态要优于新链路的状态,即如果当前链路集处于同步状态,则新链路也被认为处于同步状态;b)UTRAN在某一时刻开始发射下行DPCCH/DPDCH,该发射时刻要使得UE能在上行DPCCH/DPDCH帧定时前T0±148个码片内收到下行DPCCH/DPDCH,与此同时,UTRAN建立新无线链路的码片同步和帧同步,其中帧同步可以用帧同步字进行确认。无线链路集一直保持初始状态直到从层1收到N_INSYNC_IND个连续的同步标志,其中参数N_INSYNC_IND的值的配置见[6],这时NodeB触发RL重建过程,无线链路的重建标志着这个链路已经得到了同步,即当RL重建过程被触发时,则认为该链路已经处于同步状态,RL重建过程可以被多次触发,表示有不同的无线链路集已经得到同步;c)UE建立新无线链路的码片和帧同步,其中帧同步可以用帧同步字FSW进行确认。根据4.3.1.2节的描述,UE在每一个无线帧都要向高层报告下行同步状态。1.1.2无线链路监测1.1.2.1下行无线链路失败UE监测下行无线链路用于触发无线链路失败过程。下行无线链路的失败条件是基于分别标志同步和失步的同步状态原语CPHY-Sync-IND和CPHY-Out-of-Sync-IND定义的,在[5]中有详细说明。1.1.2.2上行无线链路失败/重建NodeB监测上行无线链路并触发无线链路的失败/重建过程。无线链路一旦建立,就将处于同步或失步状态,如 4.3.2.1节的图1所示,下面将描述这两个状态之间的转换过程。上行链路失败/重建的条件是基于分别标志同步和失步的同步状态原语CPHY-Sync-IND和CPHY-Out-of-Sync-IND进行定义的,每一个无线链路集只有一种同步状态标志。38
当无线链路集处于同步状态时,NodeB若收到N_OUTSYNC_IND个连续的失步标志,则启动T_RLFAILURE定时器,若在计时期间又收到N_INSYNC_IND个连续的同步标识,则定时器清零并重新开始计时。若T_RLFAILURE定时器满,NodeB将触发RL失败过程并通知RNC哪个无线链路失去了同步。当RL失败过程被启动以后,无线链路对的状态改为失步。当无线链路集处于失步状态时,NodeB若收到N_INSYNC_IND个连续的同步标志,则触发RL重建过程,并通知RNC哪个无线链路处于同步重建过程,这时,无线链路的状态改为同步状态。详细的参数设置(T_RLFAILURE,N_OUTSYNC_IND和N_INSYNC_IND的值)见TS25.433。1.1.1传输定时的调整在连接状态,UE可以调整DPDCH/DPCCH的传输时刻。如果当前激活集中的任何下行DPCCH/DPDCH的接收定时发生了偏移,造成该下行DPCCH/DPDCH的接收时刻与上行DPCCH/DPDCH的发射时刻之间的差别超出了正确范围,L1将把此信息通知给高层,这样网络可以据此调整下行发射定时。注:上行发射的时间的最大调整速率,及下行DPCCH/DPDCH的接收时刻与上行DPCCH/DPDCH的发射时刻之间的差别范围,由RANWG4规定。2功率控制2.1上行功率控制2.1.1PRACH2.1.1.1概述物理随机接入过程中的PRACH的功率控制见第6节。PRACH消息控制和数据部分的功率设置如下所述。2.1.1.2PRACH的控制部分和数据部分功率差值的设置上行PRACH信道消息部分的“控制/数据部分”的相对功率采用增益因子进行控制,以使其与上行专用物理信道的功率相近。因此,5.1.2.5节也适用于RACH消息部分的功率设置,其不同处在于:-bc为控制部分的增益因子(与DPCCH相似);-bd为数据部分的增益因子(与DPDCH相似);-不进行内环功率控制2.1.2DPCCH/DPDCH2.1.2.1概述上行DPCCH的初始发射功率由高层确定,然后由上行功率控制过程同时控制DPCCH和对应的DPDCH(如果存在的话)的发射功率。DPCCH和DPDCH发射功率的差值由网络层根据5.1.2.5节所述的方法利用增益因子计算确定,该增益因子由高层信令通知UE。38
5.1.2.2节介绍了内环功率控制过程,如果增益因子不变,则DPCCH和DPDCH的调整量相同。对DPCCH功率的其它的调节与5.1.2.3中介绍的压缩模式有关。上行DPCCH发射功率的任何变化都在DPCCH上的导频字段开始前发生。DPCCH相对于前次发射功率的变化由UE推导得出,并由DDPCCH(dB)表示。一般情况下,DPCCH前次发射功率定义为前一时隙所用的发射功率,在由于采用压缩模式带来的传输中断期间,DPCCH前次发射功率定义为中断前的那一时隙的发射功率。在上行功率控制过程中,UE的发射功率不能超过一个最大的允许值,这个最大值由高层确定并通知,其大小要低于该终端所属的功率等级中的最大输出功率。当UE的发射功率低于最大允许输出功率时要进行上行功率控制。关于最大允许值和最小输出功率(在[7]中定义)的规定如5.1.2.6所述。1.1.1.1正常发射功率控制1.1.1.1.1概述上行内环功率控制调节UE的发射功率,使得接收到的上行链路的信干比(SIR)保持在一个给定的目标值SIRtarget附近。服务小区(位于激活集中的小区)对接收到的上行DPCH的信干比进行估计,然后根据估计得到的SIRest和以下规则产生TPC命令:如果SIRest>SIRtarget,TPC命令设为“0”;如果SIRestSIRcm_target,则TPC命令为“0”,如果SIRest1,则,取能满足£1/Aj的量化的最大值。由于不能等于0,所以如果上述近似导致等于0,则令等于最小量化电平十五分之一(见TS25.213)。-如果Aj£1,则,取能满足条件³Aj的量化的最小值。量化b的值在TS25.213中的4.2.1节表1定义。1.1.1.1.3设置压缩模式下上行DPCCH/DPDCH的功率差压缩帧中一定TFC对应的的增益因子可以通过正常帧中该TFC对应的额定功率系数计算得到。设Aj表示正常帧中第j个TFC对应的额定功率系数,bc,C,j和bd,C,j表示该TFC在压缩帧中对应的增益因子,则AC,j可以通过下式计算得到38
其中Npilot,C是压缩帧中每个时隙包含的导频比特数,Npilot,N是正常帧中每个时隙包含的导频比特数,Nslots,C是用于发送数据的压缩帧所包含的时隙数。压缩帧中第j个TFC对应的增益因子可以这样得出:-如果AC,j>1,则,取能满足£1/Aj的量化的最大值。由于不能等于0,所以如果上述近似导致等于0,则令的值等于最小量化电平的十五分之一(见TS25.213)。-如果AC,j£1,则,取能满足条件³Aj的量化的最小值。量化b的值在[3]中的4.2.1节表1定义。1.1.1.1最大和最小功率限制当UE的总发射功率(应用了增益因子并进行了DPCCH功率调整之后)超出最大允许发射功率,UE应当采取合适的增益因子调整发射功率以便总功率等于最大允许功率,调整比例应当保证DPCCH和DPDCH的功率比符合小节5.1.2.5中的要求。当前一时隙UE的DPCH发射功率低于最小发射功率时,不需要减少当前时隙的总发射功率,但必须保证DPCCH和DPDCH的功率比符合5.1.2.5中的要求。当总发射功率(应用了增益因子并进行了DPCCH功率调整之后)等于或低于前一时隙的发射功率时,并且当前时隙功率已不大于最小发射功率,UE应按如下条件选择合适的增益因子调整发射功率:-选择的增益因子应保证总发射功率不应超过最小功率,也不应超过前一时隙发射功率。-应用了增益因子后的总发射功率减少的幅度不应超出前一时隙的功率减少幅度。当前一时隙功率小于或等于最小发射功率时,若当前时隙的DPCCH功率调整及增益因子后使得功率增加,则不采用其它增益因子(即此时采用正常功率控制)。如果UE采用了上述的增益因子,在下一帧的DPCCH的功率调整应采用该增益因子。1.1.2PCPCH1.1.2.1概述本节将介绍对PCPCH的内环功率控制过程,CPCH的接入过程中的功率控制在6.2节中介绍。1.1.2.2消息部分的功率控制上行发射功率控制过程同时控制PCPCH控制部分和对应的PCPCH数据部分的功率。PCPCH控制部分和数据部分功率的差值由网络层根据5.1.2.5所述的方法利用增益因子计算确定,该增益因子由高层信令通知UE:-bc为PCPCH控制部分的增益因子(同DPCCH类似);-bd为PCPCH数据部分的增益因子(同DPCCH类似)38
如果增益因子相同,则内环功率控制过程对PCPCH控制部分和数据部分的调制量相同。上行PCPCH控制部分发射功率的任何调整都在消息部分的控制部分的导频字段前进行,其相对于前一个时隙的调整幅度定义为DPCPCH-CP(dB),由UE计算得到。在上行功率控制过程中,UE的发射功率不能超过一个最大的允许值,这个最大值由高层确定并通知,其大小要低于该终端所属的功率等级中的最大输出功率。当UE的发射功率低于最大允许输出功率时要进行上行功率控制,而当UE的发射功率低于需要的最小输出功率[在25.101中定义]并且推导出的DPCPCH-CP的值小于0时,UE将降低DPCPCH-CP的幅度。为了将接收上行SIR保持在一个给定的SIR目标值SIRtarget,附近,采用上行内环功率控制来调整UE的发射功率,SIRtarget,高层外环给出。网络层将估计接收到的PCPCH的SIRest,然后按以下规则产生TPC命令并在每一时隙发送:如果SIRest>SIRtarget则TPC命令发送”0”,如果SIRest0,则前缀部分的功率控制与前缀之后的正常功率控制在细节上会有所不同。功率控制前缀的第一个时隙之后,上行PCPCH控制部分的发射功率的变化步长被初始化为:DPCPCH-CP=DTPC-init´TPC_cmdDTPC-init的取值为:-如果PCA等于1,DTPC-init则等于minimum{3dB,2DTPC};-如果PCA等于2,DTPC-init则等于2dB。不论PCA的值如何,都采用5.1.2.2.2节给出的算法1进行TPC命令合并。功率控制前缀结束之后,恢复步长为DTPC38
的正常功率控制,采用哪种算法由PCA的值确定。但如果在功率控制前缀期间TPC_cmd的极性就开始发生翻转,则在发生第一次翻转时,就开始进行正常功率控制(见5.1.3.2)。1.1下行功率控制下行信道的发射功率由网络决定,通常情况下,两个不同下行信道的发射功率的比例是不固定的,可以随时间变化。但是,也存在一些规则,在以下的小节中描述。高层提供的功率设置可以解释成是对发射总功率的设置,存在发射分集时,则就是两个天线的发射功率和。1.1.1DPCCH/DPDCH1.1.1.1概述下行发射功率控制过程同时控制DPCCH和其对应的DPDCHs的功率。功率控制环路以相同的步长调节DPCCH和DPDCH的功率,即DPCCH和DPDCH之间的相对功率差是不变的。DPCCH和DPDCH的相对发射功率偏置由网络决定。DPCCH中的TFCI、TPC和导频字段相对于DPDCH的功率偏置分别为PO1、PO2和PO3dB。功率偏置可以随时间变化。CPCH对应的下行DPCCH中的CCC字段的功率和导频字段的功率相同。1.1.1.2正常发射功率控制1.1.1.2.1UE端UE将产生TPC命令来控制网络的发射功率,并在上行DPCCH的TPC字段发送这些命令。附录B.2给出了一个如何推导TPC命令的例子。UE将在产生TPC命令之前检查下行功率控制模式(DPC_MODE):-如果DPC_MODE=0:UE将在每一个时隙产生一个固定的TPC命令并在上行DPCCH中的第一个可用的TPC字段中发送;-如果DPC_MODE=1:UE将每3个时隙产生并发送一个TPC命令,这意味着每一帧的开始都将产生一个新的TPC命令。DPC_MODE是UE的一个特定参数,受UTRAN控制。为了不禁止使用5.2.1.2.2中介绍的功率控制算法以外的算法,UE对UTRAN如何设置下行功率不作任何假设。1.1.1.2.2UTRAN端接收到TPC命令之后,UTRAN按照命令调整下行DPCCH/DPDCH的发射功率。当DPC_MODE=0时,UTRAN在每个时隙都估计TPC命令TPCest是0还是1,并在每个时隙更新发射功率;当DPC_MODE=1时,UTRAN将每3个时隙估计一次TPC命令,并在每3个时隙更新一次发射功率;当估计出第k个TPC命令之后,UTRAN按下式将当前的下行功率P(k-1)[dB]调整为新的发射功率P(k) [dB]:P(k)=P(k-1)+PTPC(k)+Pbal(k),38
其中PTPC(k)表示内环功率控制过程中的第k个功率调整量,Pbal(k)[dB]表示为了平衡无线链路的功率向一个共同的参考功率靠拢,根据下行功率控制过程得到的一个修正值。功率平衡和控制过程在[6]中有描述,附录B.3给出了一个计算Pbal(k)的例子。PTPC(k)的计算方法如下:-如果参数“LimitedPowerRaiseUsed”的值为“Notused”,则,[dB].(1)-如果参数“LimitedPowerRaiseUsed”的值为“used”,则第k个内环功率调整量为:,[dB](2)其中为最后DL_Power_Averaging_Window_Size个内环功率调整量之和(dB)。对limitedpowerraise方法有效后的最初DL_Power_Averaging_Window_Size–1个调整量来讲,将用式(1)代替式(2),DL_Power_Averaging_Window_Size是一个在UTRAN中配置的参数。功率控制步长DTPC可以取4个值:0.5dB,1dB,1.5dB或者2dB,UTRAN必须支持DTPC=1dB的情况,对其它情况则可以支持,也可以不支持。UTRAN除了支持上述如何更新下行功率的公式外,还应该满足以下条件:当出现拥塞时(即不能利用根据命令得到的功率时),UTRAN可以不执行来自UE的TPC命令。DPDCH一个时隙中所有符号的平均功率要大于等于Minimum_DL_Power(dB),小于等于Maximum_DL_Power(dB),这里DPDCH的符号是指扩频前的不包含DTX的复QPSK符号,Maximum_DL_Power和Minimum_DL_Power是一个信道码的功率门限。1.1.1.1压缩模式下的功率控制压缩模式下的下行功率控制的目的是为了尽快将发射间隙之后的SIR恢复到与目标SIR接近。压缩模式下UE的动作同正常模式相同,见5.2.1.2。压缩模式下,上下行中都有可能出现压缩帧,或者同时出现压缩帧,在压缩帧的发射间隙,下行DPDCH和DPCCH都停止发送。DPCCH发射间隙后的第一个时隙的发射功率等于发射间隙之前的那个时隙的功率。采用压缩模式期间,除了下行发射间隙之外的每一个时隙,UTRAN估计第k个TPC命令并根基下式将当前下行功率P(k-1)[dB]调整到一个新的功率值P(k) [dB]:P(k)=P(k-1)+PTPC(k)+PSIR(k)+Pbal(k),38
其中PTPC(k)表示根据内环功控进行的第k次功率调整值,PSIR(k)是根据下行目标SIR变化进行的第k次功率调整值,Pbal(k)[dB]是下行功率控制过程中为将无线链路的功率平衡到一个参考值进行的一个校正。功率平衡过程及其过程控制在TS25.433中规定,附录B.3给出了一个计算Pbal(k)的例子。由于上行压缩帧中存在发射间隙,可能会出现接收不到上行TPC命令的可能,这时,NodeB将PTPC(k)设为0。否则,PTPC(k)的计算方式同采用正常模式时相同(见5.2.1.2.2),只是将其中的DTPC换成DSTEP。每个发射间隙之后的RPL个时隙采用正常发射功率控制算法,但步长为DRP-TPC,其中-RPL为恢复期长度,用时隙数表示,RPL=minimum{发射间隙的长度,7}。如果下一个发射间隙在前一个间隙的恢复期结束之前开始,则恢复期在下一间隙开始时结束,RPL相应缩短。-DRP-TPC为恢复期功率控制步长,用dB表示,等于minimum{3dB,2DTPC};功率偏移PSIR(k)=dPcurr-dPprev,其中dPcurr和dPprev分别表示当前时隙和最近发送时隙中的dP值,dP的计算方法如下:dP=max(DP1_compression,…,DPn_compression)+DP1_coding+DP2_coding其中n是CCTrCH的所有TrCH的TTI长度种类,DP1_coding和DP2_coding根据由高层通知的上行参数DeltaSIR1、DeltaSIR2、DeltaSIRafter1、DeltaSIRafter2以及以下关系得到:-如果当前帧包含第一个发射间隙,则DP1_coding=DeltaSIR1;-如果当前上行帧在包含第一个发射间隙的上行帧之后,则DP1_coding=DeltaSIRafter1;-如果当前帧包含第二个发射间隙,则DP2_coding=DeltaSIR2;-如果当前上行帧在包含第二个发射间隙的上行帧之后,则DP2_coding=DeltaSIRafter2;-其它情况下,DP1_coding=0dB,DP2_coding=0dBDPi_compression定义如下:-如果下行帧采用了扩频因子减半压缩模式,则DPi_compression=3dB;-如果在当前上行帧中存在一个打孔压缩模式产生的发射间隙,则DPi_compression=10log(15*Fi/(15*Fi-TGLi))dB,其中TGLi是当前上行帧中包含的发射间隙长度,单位为时隙;-其它情况下,DSIR_compression=0。当几种压缩模式同时使用时,分别计算每种压缩模式下dP,当前帧采用所有dP的和。1.1.1.1位置选择分集发射功率控制1.1.1.1.1概述位置选择分集发射功率控制(SSDT)是软切换下另一个宏分集方法,这种方法对UTRAN来说不是必选的。操作过程如下:UE从激活集中选择一个小区作为主(primary)小区,其它小区为非主(nonprimary)小区。主要目的是只从主小区进行下行发射,从而降低在软切换模式下多发射带来的干扰。第二个目的是在没有网络参与下获得快速位置选择,从而保证软切换的优势。为了选择一个主小区,给每个小区都分配一个临时标识符(ID),UE周期性地通过上行FBI字段为所连接的小区发送主小区ID,被38
UE选择为非主小区的小区将停止发射。SSDT的激活、SSDT的结束和ID的分配都通过高层信令进行。1.1.1.1.1.1临时小区标识符定义在SSDT,每个小区都有一个临时ID,用来作为小区位置选择信号。ID是一个二进制比特序列,有"long","medium"和"short"三种不同长度,由网络决定使用哪一种长度的码字,1比特FBI和2比特FBI的ID码字的设置分别如表3和表4所示。表3:1比特FBI的ID码字的设置IDcodeIDlabel"long""medium""short"a000000000000000(0)000000000000b101010101010101(0)101010101001c011001100110011(0)011001111011d110011001100110(0)110011010010e000111100001111(0)000111100111f101101001011010(0)101101001110g011110000111100(0)011110011100h110100101101001(0)110100110101表4:2比特FBI的ID码字的设置ID码字(行和列分别代表时隙位置和FBI-bit的位置.)IDlabel"long""medium""short"a(0)0000000(0)0000000(0)000(0)000000000b(0)0000000(1)1111111(0)000(1)111000111c(0)1010101(0)1010101(0)101(0)101101101d(0)1010101(1)0101010(0)101(1)010101010e(0)0110011(0)0110011(0)011(0)011011011f(0)0110011(1)1001100(0)011(1)100011100g(0)1100110(0)1100110(0)110(0)110110110h(0)1100110(1)0011001(0)110(1)001110001ID的发送必须在一帧内完成,如果不能在一帧中得到用于发送一个给定ID的FBI空间,即如果整个ID不能在一帧中完成发送而必须分割在多帧中发送,那么ID的前面的比特(1个或多个)将被切割下来,表3和表4括号中的比特就是可以被切下来的比特。ID码字在无线帧中的排列不受由于上行采用压缩模式而产生的发射间隙的影响。1.1.1.1.2UE的TPC过程UE在SSDT下的TPC过程同5.2.1.2或5.2.1.3节描述的压缩模式下的TPC过程是一致的。38
1.1.1.1.1主小区的选择UE通过测量激活小区发射的CPICH的RSCP来周期性的选择主小区,CPICHRSCP最大的小区就是主小区。1.1.1.1.2主小区ID的传送UE通过分配给SSDT的上行FBI的一部分(FBI的S字段)周期性地发送主小区的ID码字。如果同时满足以下几个条件,则可以认为自己是非主小区:-接收到的主小区ID码字与自己的ID码字不匹配;-接收到的上行信号质量满足一个质量门限Qth,这个门限是由网络定义的参数。-上行压缩模式的使用没有引起ID码字的切割超过一个限制,可以接受的最大切割比特为(int)NID/3,其中NID是ID码字的长度。否则,小区认为自己是主小区。激活集中所有小区的状态(主小区或非主小区)是同时更新的,如果一个小区在上行时隙j接收到ID码字的最后一部分,则在第mod(j+1+Tos,15)个下行时隙更新小区的状态,其中Tos定义为一个常数,2个时隙。小区状态的更新不受下行压缩模式的影响。在UE端,发送到小区的主ID码字被分成几个部分,分布在上行FBIS字段。SSDT下的小区收集这几个部分,就可以检测到发射的ID。主小区的更新周期决定于码字长度和分配给SSDT的FBI比特数的设置,如表5所示。图5:主小区更新周期每个时隙分配给SSDT的FBI的比特数码长12"long"每帧更新1次每帧更新2次"medium"每帧更新2次每帧更新4次"short"每帧更新3次每帧更新5次1.1.1.1.3网络的TPC过程在SSDT下,一个非主小区可以关闭其DPDCH输出(即不发射)。一个小区管理两个下行发射功率等级,P1和P2。P1用于下行DPCCH,不管是否是主小区,其更新方式与在5.2.1.2或5.2.1.3节规定的压缩模式的更新方式相同,TFCI、TPC和DPCCH导频部分的实际发射功率为P1分别加上5.2.1.1中定义的PO1,、PO2和PO3。P2用于下行DPDCH,如果小区被选为主小区,则P2等于P1,否则P2等于0。小区先更新P1,再更新P2,并将P1和P2控制在功率控制动态范围内。P1和P2的更新方式如表6所示。38
表6:P1和P2的更新小区状态P1(DPCCH)P2(DPDCH)非主小区更新方式同5.2.1.2或5.2.1.3规定的压缩模式下的更新方式关闭主小区=P11.1.1PDSCHPDSCH的功率控制可以根据以下方案进行,为可选项,由网络层决定:-基于UE在上行DPCCH上发送的功率控制指令进行内环功率控制;-慢功率控制。1.1.2AICH相对于主CPICH的AICH的发射功率(测量每个发送的捕获标志得到)由高层通知UE。1.1.3PICH相对于第一CPICH的AICH的发射功率(测量发送的寻呼指示得到,不包括PICH帧的无定义部分)由高层通知UE。1.1.4S-CCPCH相对于数据部分的发射功率,TFCI和导频部分有一个偏移量,这个偏移量可以随时给变。1.1.5CSICHCSICH相对于主CPICH的发射功率(由每一个发射状态指示测量得到)由高层通知UE。2随机接入过程2.1物理随机接入过程本节描述的物理随机接入过程的初始化建立在一个来自MAC子层的PHY-Data-REQ原语的请求。(参见[9])在物理随机接入程序可被初始化前,层1将从高层(RRC)接收以下信息:-前缀部分的扰码;-消息部分的长度,10ms或者20ms;-参数AICH_Transmission_Timing[0或1];-每个接入业务种类(ASC)可用的特征码和RACH子信道组,其中一个子信道组为一些6.1.1节中定义的子信道的集合;-功率爬坡因子Power_Ramp_Step[大于0的整数];-参数Preamble_Retrans_Max[大于0的整数];-前缀部分的初始功率Preamble_Initial_Power;38
-上次发射的前缀部分和随机接入消息控制部分之间的功率偏移DPp-m=Pmessage-control–Ppreamble,用dB表示。-传输格式参数集。包括每个传送格式的数据和控制部分之间的功率偏移DPp-m。注意高层可以在每个物理随机接入过程之前更新上述参数。在每个物理随机接入过程的初始化阶段中,层1将从高层(MAC)接收以下信息:-用于PRACH消息部分的传送格式;-PRACH传输的ASC;-发射的数据(传送数据块的集合)。物理随机接入过程如下:1、对给定的ASC,从可用的子信道组中随机地选择一个RACH子信道组。随机函数应使每个允许的子信道组的被选概率相同。2、根据SFN和表7,在接下来的两帧中得到可用的接入时隙,这两帧在选定的RACH子信道组中分别记为SFN和SFN+1。如果在SFN中有可用的接入时隙,则从中随机地选择一个上行接入时隙。如果SFN中没有可用的接入时隙,那么从SFN+1中的可用随机接入时隙中随机选择一个。随机函数应使每个允许的时隙的被选概率相同。3、对给定的ASC从可用的特征码中随机选择一个特征码。随机函数应使每个允许的特征码的被选概率相同;4、将前缀重传计数设为Preamble_Retrans_max;5、将前缀发射功率设置为Preamble_Initial_power;6、使用选择的上行接入时隙、特征码和前缀发射功率来发射一个前缀;7、如果在选定的上行接入时隙对应的下行接入时隙中,没有检测到选定特征码的正或负的捕获指示(AI的取值既不是+1也不是–1),则:7.1在选定的子信道组里选择一个新的上行接入时隙作为下一个可用的接入时隙,选择过程同第1步;7.2在给定的ASC内从可用的特征码中随机地选择一个新的特征码。随机函数应使每个允许的特征码的被选概率相同;7.3以DP0=Power_Ramp_Step[dB]为步长增加前缀部分的发射功率。7.4前缀重传计数器减1。7.5如果前缀重传计数器>0,那么重复第6步。否则将层1状态(“在AICH上没有应答”)传递给高层(MAC),并退出物理随机接入过程。38
8、如果在选定的上行接入时隙对应的下行接入时隙中,检测到选定特征码的负的捕获指示,那么将层1状态(“在AICH上接收到Nack”)传递给高层(MAC),并退出物理随机接入过程。9、根据AICH中的传输定时参数,在发射上次前缀的上行接入时隙之后,在三个或四个上行链路接入时隙上发射随机接入消息。随机接入消息控制部分的发射功率比上次前缀部分的发射功率高DPp-m[dB]。随机接入消息数据部分的发射功率根据5.1.1.2规定的方法进行设置;10、将层1状态“RACH消息已发送”传递给高层,并退出物理随机接入过程。1.1.1RACH子信道一个RACH子信道定义了全部接入时隙的一个子集,一共有12个RACH子信道。第i(i=0,1,…,11)个RACH子信道包括以下上行接入时隙:-第i个上行接入时隙超前于10ms间隔中的第i个下行接入时隙tp-a个码片,该10ms间隔在时间上与SFNmod8=0或SFNmod8=1的P-CCPCH的帧对齐;-自第i个时隙起,每第12个时隙都是RACH子信道中的接入时隙;不同RACH子信道中的接入时隙如表7所示。图7:不同RACH子信道的各种接入时隙RACH子信道号SFN模80123456789101100123456711213148910112012345673910111213148467012345589101112131463456701278910111213141.1.2RACH接入时隙集合如图2所示,PRACH包扩两个接入时隙集合,接入时隙集合1包括PRACH的0-7时隙,并比SFNmod2=0的下行P-CCPCH帧超前tp-a个码片。接入时隙2包括PRACH的8-14时隙,并比SFNmod2=1的下行P-CCPCH帧超前(tp-a–2560)个码片。38
1.1CPCH接入过程对分配给一个小区的CPCH集合中的每一个CPCH物理信道,系统信息中包含以下物理层参数,这些参数从高层(RRC)发送:-上行接入前缀(AP)扰码;-上行接入前缀特征码集合;-接入前缀时隙子信道组;-AP-AICH前缀信道码;-上行碰撞检测(CD)前缀扰码;-CD前缀特征码集合;-CD前缀时隙子信道组;-CD-AICH前缀信道码;-CPCH上行扰码;-DPCCH上行信道码(512个码片)。注:当AP和CD对应相同的扰码时,AP特征码集合和CD特征码集合可能有重叠。L1将从RRC层接收以下物理层参数:1)N_AP_retrans_max=没有AICH响应时允许连续接入尝试的最大次数,这是一个CPCH参数,与RACH中的Preamble_Retrans_Max等同;2)PRACH=PCPCH=UE发送的第一个CPCH接入前缀的初始开环功率,[RACH/CPCH参数];3)DP0=每一个连续CPCH接入前缀部分的功率调整步长,[RACH/CPCH参数];4)DP1=AICH为否定时的每一个连续CPCH接入前缀部分的功率调整步长。在否定AICH的接收上设置了一个定时器,用于确定当收到否定AICH后功率调整步长从DP0.改成DP1的时间。[RACH/CPCH参数];5)Tcpch=CPCH发射定时参数,与PRACH/AICH的发射定时参数相同;6)Lpc-preamble=功率控制前缀部分的长度(0或者8个时隙),CPCH参数;38
7)NStart_Message=DL-DPCCH中用来发送用于CPCH的StartofMessageIndicator所占用的帧数8)传输格式参数集,包括传输格式至PCPCH的映射表。L1将在包传输之前从MAC接收以下信息:1)消息部分的传输格式;2)要发送的数据,这些数据每个传输间隔(TTI)向L1传送一次,直到数据缓存器空。整个CPCH接入过程分成两部分:1)当从MAC接收到一个包含传输格式子集的静态Status-REQ消息之后,UE开始监测CSICH信道,判断这个子集中的传输格式是否可用。UTRAN通过CSICH信道发送每个PCPCH的可用性,当存在容量分配时,还附带发送每个可用的PCPCH的最大可用数据速率。上层将给UE提供如何将传输格式映射到PCPCH的信息,UE应当向MAC层发送一个包含可用传输格式子集的Status-CNF消息。然后进行真正的接入过程:2)MAC层收到Status-CNF消息之后,从可用传输格式中选出一个传输格式并发送包含这个格式的Access-REQ消息,UE收到Access-REQ消息之后,下列事件顺序发生。采用2a)还是2b)取决于CSICH传送的是每个PCPCH的可用性还是每个可用的PCPCH的最大数据传输速率。注意,如果是前者,每个接入资源组合(包括AP特征码和接入子信道组)映射至每个PCPCH资源,而对于后者,每个接入资源组合映射至每种数据速率。2a)(CA没有被激活)UE检测最近接收到的CSICH状态指示(SI)的值,这个状态指示与Access-REQ消息中指定的传输格式所对应的PCPCH信道有对应关系。如果该SI指示没有信道可用,UE将终止接入过程,并向MAC层发送接入失败的消息。UE需保留每一个PCPCH的可用状态,用于后续阶段的进一步确认。2b)(CA被激活)此时,CSICH状态指示SI指示出某可用的PCPCH的最大数据传输速率。UE应当检查最近接收的SI的值,如果发现最大可用数据速率小于所需要的数据速率,UE应当终止接入过程,并向MAC层发送失败的消息。物理层向MAC提供可用性信息。UE也需保留每一个PCPCH的可用状态,以备在后续阶段成功后,用于信道分配消息的确认。3)UE将前缀的发射功率设为PCPCH_,PCPCH_是由MAC层为本次CPCH接入过程提供的初始功率值。4)UE将APRetransmissionCounter的初值设为N_AP_Retrans_Max.5a)当CA没有激活时,通过以下步骤选择用于CPCH-AP发射的上行接入时隙和特征码:a)UE从可用PCPCH信道集合中随机选择一个PCPCH,该集合由CSICH告知并且支持Access-REQ消息中指定的传输格式。随机函数应使每个PCPCH的被选概率相同。b)UE从可用特征码集合中随机选择一个作为CPCH-AP的特征码,这些特征码包含在a)中选定的PCPCH所对应的接入资源组合中。随机函数应使每个特征码的被选概率相同。c)利用从a)中选定的PCPCH所对应的接入资源组合的AP接入时隙子信道组,从接下来的两帧(分别记为SFN和SFN+1)中选择可用的CPCH-AP接入时隙,选择依据是帧号和表7。如果SFN中的可用接入时隙有至少1个,则从中随机选择一个作为上行接入时隙。如果SFN中没有可用接入时隙,则从SFN+1的可用接入时隙中随机选择一个。随机函数应使每个可用接入时隙的被选概率相同。5b)当CA激活时,则通过以下步骤选择用于CPCH-AP发射的上行接入时隙和特征码:a)UE从可用PCPCH信道集合中随机选择一个PCPCH,该集合由CSICH告知并且支持Access-REQ消息中指定的传输格式。随机函数应使每个PCPCH的被选概率相同。38
b)利用接入资源组合中的AP接入时隙子信道组,该资源组合对应于Access-REQ消息指定的传输格式,从接下来的两帧(分别记为SFN和SFN+1)中选择可用的CPCH-AP接入时隙,选择依据是帧号和表7。如果SFN中的可用接入时隙有至少1个,则从中随机选择一个作为上行接入时隙。如果SFN中没有可用接入时隙,则从SFN+1的可用接入时隙中随机选择一个。随机函数应使每个可用接入时隙的被选概率相同。6)UE采用选出的上行接入时隙和特征码用MAC层提供的初始前缀发射功率来发射AP。采用6a还是6b取决于CSICH传送的是每个PCPCH的可用性还是每个可用的PCPCH的最大数据传输速率。6a)(若CA没有激活)在AP发射之前,UE应当在最近接收到的CSICH中检查给定的CPCH传输信道所对应的SI的值。如果该SI指示没有信道可用,UE将终止接入过程,并向MAC层发送接入失败的消息。否则UE将采用选定的上行接入时隙和特征码以从步骤3得到的初始前缀发射功率发射AP。6b)(若CA处于激活状态)此时SI同时指示最大可用数据速率和每个PCPCH的可用性。UE将检查SI的值,如果最大可用数据速率小于要求的数据速率,UE将终止接入过程,并想MAC层发送接入失败的消息,否则UE将采用选定的上行接入时隙、MAC提供的特征码和从步骤3得到的初始前缀发射功率发射AP。7)如果UE没有检测到对应于选定的上行接入时隙的下行接入时隙选定的特征码的捕获指示,则在发射AP之前,UE需要立即检查最近收到的对应于选定PCPCH的SI。如果SI表明PCPCH是不可用的,UE则终止接入过程并向MAC层发送接入失败的消息,否则执行下列步骤:a)选择一个可用的接入时隙作为新的上行接入时隙,这个时隙就是当前子信道组中的下一个接入时隙。根据CPCH/AICH发射定时参数,在发射上个前缀的接入时隙之后至少3或4个接入时隙(么每个Tcpch参数),才能再次发射随机接入消息。b)将前缀的发射功率提高DP,如果负值AICH定时器正在运行,DP的值设为DP1,其它情况下设为DP0。c)AP重发计数器减1。d)如果AP重发计数器小于0,则UE终止接入过程,并向MAC层发送接入失败消息。8)如果UE检测到对应于选定的上行接入时隙的下行接入时隙中的特征码的捕获指示为负值,即AP-AICH_nak,则终止接入过程并向MAC层发送接入失败消息。这时UE启动负值AICH定时器,当定时器期满后,前缀功率增加量从DP0改为DP1。9)UE接收到含有匹配特征码的AP-AICH_ack之后,接入过程结束,开始冲突检测阶段。在这个阶段,UE根据从当前小区支持的CD特征码集合和CD子信道集合中分别随机选取的一个CD特征码和一个CD接入时隙子信道发送一个CD前缀,然后等待CD/CA-ICH和来自NodeB的CA消息(如果CA激活)。接入时隙的选取步骤如下所示:a)当PRACH和PCPCH的扰码不同,并且PCPCHAP前缀和CD前缀的扰码也不相同时,选择下一个可用时隙作为接入时隙。b)当PRACH、PCPCHAP前缀和CD前缀的扰码相同时,UE则从接下来的12个接入时隙中随机选择一个作为接入时隙,CD子信道的个数必须大于2。10)如果UE在指定的时隙没有收到CD/CA-ICH,则终止接入过程并向MAC层发送接入失败消息。11)如果UE在指定的时隙收到了CD/CA-ICH,但特征码与CD前缀采用的特征码不匹配,则终止接入过程并向MAC层发送接入失败消息。12a)(CA没有激活时)如果UE从特征码匹配的CD/CA-ICH中收到了一个CDI,则从CD前缀初始化tcd-p-pc-pms后发送功率控制前缀,功率发送前缀发送完毕后立即开始发送突发的消息部分。38
12b)(CA被激活)如果UE从特征码匹配的CD/CA-ICH中收到了一个CDI,并且在上次收到的CSICH广播信息中指定该CA消息所指向的一个PCPCH(映射关系见[5])为“free”,则UE从CD前缀初始化tcd-p-pc-pms后发送功率控制前缀,功率发送前缀发送完毕后立即开始发送突发的消息部分。如果接收到的CA消息所指向的信道在上次接收到的CSICH中的状态为“busy”,UE则终止接入过程并向MAC层发送接入失败消息。注:如果Lpc-preamble参数指示功率控制前缀长度为0,则UE从CD前缀初始化cd-p-pc-pms后开始发送CPCH消息部分。13)在功率控制前缀发送结束之后的前NStart_Message帧中,UE将检查从DL-DPCCHforCPCH接收到的StartofMessageIndicator的值。其中StartofMessageIndicator是一个按帧重复的已知的序列,NStart_Message的值由上层提供。14)在功率控制前缀发送结束之后的前NStart_Message帧中,如果UE没有从DL-DPCCHforCPCH中检测到StartofMessageIndicator,则终止接入过程并向MAC层发送接入失败消息,否则UE开始连续发送包数据。15)在CPCH包数据的发送过程中,UE和UTRAN在CPCH上行和DPCCH下行两端都进行内环功率控制。16)功率控制前缀结束NStart_Message帧之后,UE如果检测到UTRAN发送的一个“EmergencyStop”命令,则停止CPCH上行的发送,终止接入过程并向MAC层发送接入失败消息。17)如果UE在功率控制前缀或数据的发送过程中检测不到DPCCH下行,则停止CPCH上行的发送,终止接入过程并向MAC层发送接入失败消息。18)如果UE完成了数据包的发送,则向MAC层发送成功的消息。1闭环模式发射分集支持DPCH闭环模式发射分集的发射机的大概结构如图2所示。信道编码、交织和扩频与非分集模式相同。扩频后的复信号送到两个发射天线,并被天线的特定加权因子w1和w2.加权。通常情况下加权因子为复数,即wi=ai+jbi。加权因子(其实就是对应的闭环模式1下的相位调整量和闭环模式2下的相位/幅度调整量)由UE决定,并利用上行DPCCH的FBI字段的D比特通知UTRAN接入点(即小区收发信机)。对闭环模式1,两个不同的天线发射的DPCCH的专用导频符号不同(正交);对闭环模式2,在两个不同的天线上发射的DPCCH上的专用导频符号相同。38
图2:支持DPCH闭环模式发射分集的下行发射机的大概结构表8总结了两种闭环模式的不同特征,采用哪种模式由高层通过信令控制。表8:两种闭环模式下的每个时隙的反馈信息的个数NFBD,反馈指令长度NW,反馈指令速率,反馈比特速率,每个信令字中的相位比特个数Nph和幅度比特个数Npo,,星座图的旋转角度闭环模式NFBDNW更新速率反馈比特速率NpoNph星座图旋转角度1111500Hz1500bps01p/22141500Hz1500bps13N/A1.1反馈信息的确定UE利用公共导频信道(CPICH)分别估计来自每个天线的信道。在每一个时隙,UE都要计算相位调整量f,对模式2而言还要计算幅度调整量,这些调整量用于UTRAN接入点使得UE的接收功率达到最大。当没有处于软切换时,可以通过使以下的条件函数P最大求得加权因子wP=wHHHHw(1)其中,列矢量hi和h2分别代表估计出来的两个发射天线的冲激响应,w对应UE计算出的相位和幅度调整量。在软切换或SSDT功率控制状态,可以通过使以下的条件函数P最大来求得天线加权因子w:P=wH(H1HH1+H2HH2+××××)w(2)其中,Hi是估计出的第i个BS38
的信道冲激响应,对正常软切换,BS的集合就是激活集,对SSDT,BS的集合是一个或多个主基站。UE向UTRAN接入点反馈相位/功率设置信息,反馈通知信息(FSM)比特利用分配给闭环模式发射分集的上行DPCCH中的FBI的D字段(见25.211)进行发送,每块消息的长度为NW=Npo+Nph比特,格式如图3所示,比特传送顺序为MSB到LSB,即先传MSB,再传LSB,其功率和相位设置信息分别在子字段FSMpo和FSMph发射。图3:反馈信息通知的格式:FSMpo发射功率设置信息,FSMph发射相位设置信息UTRAN接入点在下行DPCCH导频字段开始处进行相位和幅度调整,在哪个时隙进行调整由高层通知到UE的层1。存在两种可能:1)若在第i个上行时隙发送反馈指令,则在第mod(j+1,15)个下行时隙的导频字段的开始处进行调整,这里i和j的关系是:在接收到第j个下行时隙后1024±148码片之内发射第i个时隙。或者2)若在第i个上行时隙发送反馈指令,则在第mod(j+2,15)个下行时隙的导频字段的开始处进行调整,这里i和j的关系是:在接收到第j个下行时隙后1024±148码片之内发射第i个时隙。当一个PDSCH与一个DPCH相关联并采用DPCH闭环发射分集时,发射PDSCH的天线的加权因子与发送相应DPCH的天线的加权因子相同。对DPCH进行调整之后N码片再对PDSCH进行加权,这里0£N<2560,保证对PDSCH的调整在其时隙的边界进行。1.1闭环模式1UE利用来自天线1和2的两路CPICH计算相位调整量,用于UTRAN接入点使得UE的接收功率最大。在每个时隙,UE计算天线2的最优的相位调整量f,然后按以下方式量化为:(2)其中:(3)如果=0,则利用FSMph字段将命令“0”发送到UTRAN;如果=p,,则利用FSMph字段将命令“1”发送到UTRAN。由于在UE端进行了星座图的旋转,因此在UTRAN端要按照图9所示的和每个上行时隙接收到的反馈命令之间的关系对接收的命令进行“翻译”。38
表9:反馈指令与上行无线帧的第i个时隙调整量的关系fiFSMph0123456789101112131400p/20p/20p/20p/20p/20p/20p/201p-p/2p-p/2p-p/2p-p/2p-p/2p-p/2p-p/2p然后对至少2个时隙(滑动窗)的接收到的相位取平均后得到加权因子w2:(4)其中(5)对天线1,其加权因子w1,总是:(6)1.1.1模式1帧尾调整在闭环模式下,帧边界处的滑动窗平均操作有一些改变,在接收到下一帧的第0个时隙的FB指令时,则对上一帧的第13个时隙和下一帧的第0个时隙的指令作平均,即第14个时隙的fi没用:(2)其中:-=从第j-1帧的第13个时隙得到的相位调整量;-=从第j帧的第0个时隙得到的相位调整量。baAN:gERUDIAN 。1.1.2模式1的正常初始化对第一帧的发射,UE按正常方式确定反馈指令并向UTRAN发送。UTRAN接收到第一个FB指令前,初始加权因子采用UTRAN接收到第一个FB指令后,按如下方法计算w2:(3)其中为第一帧的第0个时隙的相位调整量。38
1.1.1压缩模式下模式1的操作1.1.1.1下行采用压缩模式而上行采用正常模式当下行链路处于压缩模式而上行正常操作(即未压缩),UTRAN的操作方式与下行未压缩时相同。如果UE在下行空闲时隙继续根据接收到的天线1和天线2发射的CPICH计算相位调整量,则与下行链路未压缩时的操作过程没有区别。如果UE在下行空闲时隙不再为上行时隙计算新的相位调整量,则UE在决定反馈指令时需要遵循以下原则:1)如果在上行时隙i中没有对应于要发送的反馈指令的新的相位调节量,则:如果1SIRtarget则TPC命令为“0”,要求增加发射功率;如果SIRest0时,sign{x}=1;当x=0时,sign{x}=0;x<0时,sign{x}=-1;-r:收敛系数(0£r£1);-PREF:参考发射功率,dBm;-Pbal,max:无线链路功率平衡控制的功率变化上限,dB。实际的发射功率就是允许的与P(i)最接近的功率。参数PREF,和Pbal,max由高层信令通知,Pbal,max为功率控制步长
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