YD/T 2873.2-2017.Technical requirements of high-rate ultra wideband wireless communication system based on carriers - Part 2: Physical layer of single carrier air interface.
1范围
YD/T 2873.2规定了单载波高速超宽带无线通信系统的空中接口物理层协议，规范了其物理层的帧结构和数据传输方式，包括调制编码方式、物理时间参数、发射机和接收机指标要求，以及与MB-OFDM载波体制的兼容性。
YD/T 2873.2适用于公用电信网环境下的基于载波的高速超宽带无线通信系统，专用电信网也可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
YD/T 2873.1基于载波的高速超宽带无线通信技术要求第1部分: MB-OFDM空中接口物理层
ISO/IEC 26907: 2009,信息技术一系统间通信及信息交换一高速超宽带物理层及媒体访问控制层标准(Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-High-rate ultra-wideband PHY and MAC standard )
ISO/IEC 26908: 2007，信息技术一系统间通信及信息交换一适用于ISO/IEC 26907的媒体访问控制层及物理层接口定义(Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-MAC-PHY Interface for ISO/IEC 26907)

ICS33.060
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2873.2—2017
基于载波的高速超宽带无线通信技术要求第2部分：单载波空中接口物理层Technical requirements of high-rate ultra wideband wirelesscommunication system based on carriers - Part 2: Physical layer ofsinglecarrierairinterface
2017-11-07发布
中华人民共和国工业和信息化部2018-01-01实施
1范围。
2规范性引用文件
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
3.2缩略语.
4信号定义
PHY层结构和功能
5.1工作频段
5.2PHY层的特征
PHY的顿结构.
PHY层的功能结构
PLCP子层
PMD子层
PHY层管理实体
PHY层时间参数
发射机规范
发射功率谱密度模板
发射中心频率容限
符号时钟频率容限
时钟同步
相位一致
发射功率控制，
发射机星座图误差
接收机规范
接收机灵敏度
7.2接收机CCA性能
7.3链路质量指示器
8与MB-OFDM兼容性描述
8.1统一的MAC
8.2双模PHY
附录A（规范性附录）FCS字段
YD/T2873.2—2017
YD/T2873.2—2017
YD/T2873《基于载波的高速超宽带无线通信技术要求》分为4个部分：一第1部分：MB-OFDM空中接口物理层；一第2部分：单载波空中接口物理层；一第3部分：空中接口MAC层：
一第4部分：双载波空中接口物理层。本部分为YD/T2873的第2部分，
本部分依据GB/T1.1一2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。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：清华大学、中国信息通信研究院、东南大学、电子科技大学、中国科技大学。本部分主要起草人：葛宁、裴玉奎、朱亮、吕松栋、金德鹏、陆建华、高宏、王洪博、刘云。I
1范围
YD/T2873.2—2017
基于载波的高速超宽带无线通信技术要求第2部分：单载波空中接口物理层本部分规定了单载波高速超宽带无线通信系统的空中接口物理层协议，规范了其物理层的帧结构和数据传输方式，包括调制编码方式、物理时间参数、发射机和接收机指标要求，以及与MB-OFDM载波体制的兼容性。
本部分适用于公用电信网环境下的基于载波的高速超宽带无线通信系统，专用电信网也可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。YD/T2873.1基于载波的高速超宽带无线通信技术要求第1部分：MB-OFDM空中接口物理层ISO/IEC26907:2009，信息技术一系统间通信及信息交换一高速超宽带物理层及媒体访问控制层标准 (Information technology Telecommunications and information exchange between systems High-rateultra-wideband PHY and MAC standard )ISO/IEC26908:2007，信息技术一系统间通信及信息交换一适用于ISO/IEC26907的媒体访问控制层及物理层接定义（Information technology--Telecommunications andinformation exchangebetweensystems--MAC-PHYInterfaceforISO/IEC26907)3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件：3.1.1
设备device
包含本部分实现的实体。
YD/T2873.2—2017
伪随机数产生pseudo-randomnumbergeneration通过给定种子产生确定比特序列的过程，当种子未知时，该序列具有随机比特序列的统计特性3.1.3
随机数产生器randomnumbergenerator提供不可预测的比特序列的方法或设计。注：随机密码产生器就是一个特定的类型。3.1.4
超顿superframe
周期性时间间隔，用来协调设备之间的帧传输，它包含了一个信标周期，随后是数据周期。3.1.5
扰码器种子scramblerseed
扰码器的初始数据位。
编码速率coderate
编码前与编码后的数据位数之比。3.1.7
帧载荷frameload
设备发射数据帧中的有效数据部分。3.1.8www.bzxz.net
抗混叠滤波anti-aliasing filter采用模拟低通滤波器来抑制大于2fs的信号频率，使频谱不出现混叠现象3.1.9
捕获acquisition
接收机迫使本地扩频序列与接收到的扩频序列同步的过程。3.1.10
伪随机序列pseudo-randomsequence一个序列，一方面它是可以预先确定的，并且是可以重复地生产和复制的；一方面它又具有某种随机序列的随机特性（即统计特性）。2
自适应训练adaptivetraining
采用自适应机制，使抽头系数调整到合适的值。3.1.12
单载波超宽带singlecarrierultrawideband符合超宽带技术定义，同时采用单载波调制和相应信号结构的传输方式。3.1.13
标准模式传输standardmodetransmission种连续的相对低速的传输模式。3.1.14
突发模式传输burstmodetransmissionYD/T2873.2—2017
为了支持随机的多用户接入而采用的模式，相比标准模式传输，其信道估计的序列较短，可以获得更大的系统容量。
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件：
BIT/SK
模拟数字转换器
自动增益控制
加性高斯白噪声
突发方式
二进制相移键控
空闲信道评估
国际电报电话咨询委员会
循环余校验
数字模拟转换器
直接扩频序列
欧洲计算机制作商协会
美国联邦通信委员会
顿校验序列
误帧率
快速傅立叶变换
头校验序列
标识符
信息元素
Analog-to-Digital Converter
Automatic Gain Control
Additive White Gaussion NoiseBurstMode
Binary Phase Shift Keying
Clear Channel Assessment
International ConsultativeCommitteeonTelephone and TelegraphCyclic Redundancy Check
Digital-to-Analog Converter
DEVice
Direct Sequence Spread SpectrumEuropean Computer Manufacturers AssociationFederal Communications CommissionFrame Check Sequence
Frame Error Rate
Fast Fourier Transform
Header Check Sequence
Identifier
Information Element
YD/T2873.2—2017
DC-UWB
4信号定义
快速傅立叶逆变换
顿间间隔
低密度奇偶校验码
链路质量估计器
链路质量指示器
媒体访问控制
最小帧间间隔
个域网
协议数据单元
误包率
物理层
物理层汇聚协议
物理层管理实体
物理媒体相关部分
伪噪声序列
PLCP协议数据单元
百万分之一
伪随机二进制序列
功率谱密度
PHY服务数据单元
前导类型
四相相移键控
接收或接收机
双载波超宽带
信噪比
顿定界符
短帧间间隔
发射功率控制
发送或发射机
超宽带
单载波超宽带射频信号：
SRF(t)= Re
Inverse Fast Fourier TransformInter-Frame Space
Low Density Parity Check CodeLink Quality Estimator
Link Quality Indicator
Medium Access Control
Minimum Interframe Spacing
Personal Area Network
Protocol Data Unit
Packet Error Rate
Physical Layer
Physical Layer Convergence ProtocolPhysical Layer Management EntityPhysical Medium Dependent
Pseudo-noise
PLCPProtocolData Unit
Parts Per Million
Pseudo-Random Binary SequencePower Spectral Density
PHY Service Data Unit
PreambleType
Quadrature Phase Shift KeyingRadio Frequency
Receive or Receiver
Dual Carriers Ultra WidebandSignal to Noise Ratio
Start Frame Delimiter
Short Interframe Spacing
TransmitPower Control
Transmit or Transmitter
Ultra Wide Band
S,(t-nTsym)exp(j2a ft)
Npaeket
信号的长度：
包中符号个数：
中心频率；
-第n个符号的基带信号复数表示，应满足：S.(0) =0 tg[0, TsyM]
Ssymen()
Sm(t)=
Shadr,n-Nane(t)
0≤nNsyne≤n[S fame,n-Nam-N () Nsyne+Nhan一第n个符号的头部；
一第n个符号的PSDU：
S frame.n (t)
-前导符中的符号个数；
头中包含的符号个数：；
Npacker = N frame +Nsymne + Nhdr此外，本部分还涉及以下符号：负载中的符号个数。
LENGTH表示顿负载中八位位组数：pSIFS为接收到发送转换时间的最大值：pSIFS为发送到接收转换时间的最大值：pSIFS为标准模式下PLCP长度字段为0时的包后帧间间隔：pMIFS为标准模式下PLCP长度字段为非零时的包后最小帧间间隔：pBandSwitchTime为频带间的最大转换时间：pClockPeriod为时钟周期：
pNumberofClockCycleperSuperframe为设备在每个超帧中计数的时钟数；pNumberofClockCycleperBeaconSlots为每个信标时隙计数的时钟周期数：RDSx表示无编码时的净数据传输速率（下标表示类别）。5PHY层结构和功能
5.1工作频段
YD/T2873.2—2017
单载波高速超宽带无线通信系统的物理层工作频率范围是6.0GHz~9.0GHz，为5个工作频带，见表1。
表10工作频带
频带编号
频带下限（MHz）
中心频率（MHz）
频带上限（MHz）
YD/T2873.2—2017
频带编号
频带下限（MHz）
表10工作频带（续）
中心频率（MHz）
频带上限（MHz）
每个频带有一个物理信道，带宽为528MHz。单载波高速超宽带系统应至少支持中心频率为6.6GHz的频带，其他频带可选。
5.2PHY层的特征
单载波高速超宽带PHY具有以下特征：支持对单个帧的标准方式传输和突发方式传输的接收；支持适用于PHY包头结构的PLCP包头错误指示。5.3PHY的帧结构
PHY层顿结构如图1所示。
PLCP前导符
PLCP训练序列
PLCP包头
PHY层的顿结构
前导符可分为：标准类型和突发类型。PLCP包头受到HCS的保护。
帧有效负载之后跟随FCS（见附录A)。PSDU（有效负载）
顿以恒定的比特顺序通过PHY从源设备发送到目的设备。帧起点由在本地天线的PHY顿第一个符号的上升沿确定，的终点则由PHY顿最后一个符号的下降沿确定。5.4PHY层的功能结构
PHY层包括3个功能实体：
PMD功能：
PHY汇聚功能：
—层管理功能。
通过PHY层服务原语，向MAC层提供服务。MAC层应符合ISO/IEC26907:2009标准。MAC-PHY之间的接口符合ISO/IEC26908:2007。5.5PLCP子层
5.5.1PPDU结构
5.5.1.1PPDU格式
PPDU的格式如图2所示，PLCP前导符，PLCP训练序列，PLCP包头和PSDU，按传输顺序排列。6
YD/T2873.2—2017
当发送数据包时，首先发送PLCP前导符，接着是PLCP训练序列，PLCP包头，最后是PSDU。当PSDU以所期望速率：75Mbit/s，125Mbit/s，150Mbit/s，250Mbit/s，300Mbit/s或500Mbit/s发送时，PLCP包头则总是以75Mbit/s的速率发送，对于不同的编码速率和扩频比，码片速率都是300Mchip/s。数据在发送前是按字节存储，发送时字节的八位位组中的最低有效位将首先被发送。PLCP前导
捕获/信道
估计序列
愤定界符
5.5.1.2PSDU参数
PLCP训练
PLCP头
75Mbps
PHY头MAC头
PPDU格式
75Mbos，125Mbps，150Mbps，
250Mbps，300Mbps，500Mbps
MAC帧负载
（0-4095字节）
PSDU参数在各种速率情况下的编码效率、调制方式和扩频比情况，见表2。表2依赖于速率的PSDU参数
速率f6it
500Mbit/s
500Mbit/s
300Mbit/s
250Mbit/s
150Mbit/s
125Mbit/s
75Mbit/s
编码效率n
调制方式
BIT/SK
BIT/SK
BIT/SK
BIT/SK
编码方式
卷积码
卷积码
卷积码
卷积码
卷积码
卷积码
比特比特
扩频码长度N
编码效率、调制方式和扩频比的确定都是依赖于300Mchip/s的码片速率。在其他速率模式下的编码方式都采用卷积编码。码片速率fehip和数据速率bit的关系如下：fehip=bitXN/n/x
X=log2(调制相位数)，即一个符号所表示的二进制数据位宽。采用QPSK调制时相位数为4，x就为2；采用BIT/SK调制时相位数为2，×则为1。5.5.1.3帧参数
PHY层帧参数见表3。
表3帧参数
码片速率
300Mchip/s
2873.2—2017
个码片持续时间
捕获/信道估计序列符号数
捕获/信道估计序列码片数
捕获/信道估计序列持续时间
顿定界符号数
定界码片数
顿定界符持续时间
PLCP前导符码片数
PLCP前导符持续时间
训练序列符号数
训练序列码片数
训练序列持续时间
PHY头部序列符号数
PHY头部序列码片数
PHY头部序列持续时间
MAC头部序列符号数
MAC头部序列码片数
MAC头部序列持续时间
HCS序列符号数
HCS序列码片数
HCS序列持续时间
PLCP头码片数
PLCP头持续时间
顿参数（续）
0.0033μus
标准模式：24
突发模式：12
标准模式：3048
突发模式：1524
标准模式：10.160us
突发模式：5.080us
标准模式：3175
突发模式：1651
标准模式：10.583us
突发模式：5.503us
标准模式：768
突发模式：128
标准模式：768
突发模式：128
标准训练序列：2.560us
突发训练序列：0.427us
Ngamne
Nframec
Tjrame
Npccker
Tpecke
表3中：
PSDU符号数
PSDU码片数
PSDU持续时间
包码片总数
包持续时间
表3顿参数（续）
NIBP4sx
NiBP4s
NiBP4s×
YD/T2873.2—2017
8×LENGTH +32+64
NiBP4S
8× LENGTH +32+64
NIBP4S
8×LENGTH +32+64
Nyme + Nure + Nhdr+ Nframee
(Neyme +Nre +Nhad+Nframee)XTehipPLCP前导符由长度127比特的PN序列进行扩频，并且采用BIT/SK的调制方式，码片数=符号数X127，PLCP前导符码片数=捕获/信道估计序列码片数+顿定界符码片数。训练序列由长度为2比特的短序列进行扩频，同时采用QPSK的调制方式映射，码片数=符号数。
PLCP头部分由长度为2比特的短序列进行扩频，同时编码效率为1/2，调制方式为BIT/SK，码片数=符号数X4，PLCP头部码片数=PHY头部码片数+MAC头部码片数+HCS码片数。数据部分中LENGTH是指数据字节数，即八位位组数，32是4个字节的FCS的长度，64是尾比特的长度，64位尾比特全为O。NiBP4s是每组信息位的个数，PSDU部分符号数填充为NIB45的整数倍，译码深度为64，编码效率有1/2和5/6两种方式。5.5.1.4前导符
5.5.1.4.1前导符结构参数
PLCP前导符分为标准PLCP前导符和突发PLCP前导符。PLCP前导符结构由两个主要部分组成：捕获/信道估计序列和帧定界符，具体参数如图3所示。捕获/信道估计序列
标准模式
突发模式
顿定界符
图3PLCP前导符结构参数
PLCP前导符是一种伪随机序列，在接收端的解扩、解码及解扰之前需用相同的PN序列进行同步及顿定界。
5.5.1.4.2捕获/信道估计序列
捕获/信道估计序列由24或12个相同的PN序列组成。PN序列为m序列，长度为127，定义为如表4所示长度为127的PN序列不仅仅限于此序列。9
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