标准内容
ICS 33.070.99
中华人民共和国通信行业标准
YD/T1956-2009
8OOMHzSCDMA宽带无线接入系统
空中接口技术要求
Technical Reguirements forAir Interface of8ooMHz SCDMA Wideband Radio Access Network Svstem2009-06-15发布
2009-09-01实施
中华人民共和国工业和倍息化部发布前
1范国
2术语、定义和缩略语
2.1术语和定义
2.2缩略语
3物理层
物理层功能简介
物理层流程描述·
物理层系统参数
3.4序列描述.
调制和信道编码·
编码校验比特变换…
CS-OFDMA信号描述·…
子信道·
物理信道
复用和数据映射·
3.12多入多出技术(MM0)(可选)3.13信道质量测量
4数据链路层
4.1功能
参考模型
接口通信,
地址及连接标识.
数据链路层过程·
4.10网络进入及初始化·.
附录A(规范性附录)物理层序列…·附录E(规范性附录)参数及常量目
YD/T 1956-2009
YD/T1956-2009
本标准是SCDMA宽带无线接入系统的系列标准之一。该系列标准的名称预计如下:
a)YD/T1956-2009《800MHzSCDMA宽带无线接入系统空接口技术要求》;b)SCDMA宽带无线接入系统空中接凹测试方法:c)SCDMA宽带无线接入系统系统技术要求;d)SCDMA宽带无线接入系统系统测试方法;e)SCDMA宽带无线接入系统终端技术要求;f)SCDMA宽带无线接入系统终端测试方法。随着技术的发展,还将制定后续的相关标准。本标准的附录A,附录B为规范性附录。本标准由中国道信标化准协会提出并归口。本标准起草单位:大唐电信科技产业集团、工业和信息化部电信研究院本标准卡要起草人:李航、郭辉、姜怡、董晓鲁、张莉1范围
8OOMHzSCDMA宽带无线接入系统
空中接口技术要求
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本标准规定了800MHzSCDMA宽带无线接入系统的空中接口协议,包括物理层和数据链路层两部分内容。
本标准适用于800MHzSCDMA宽带无线接入系统。2术语、定义和缩略语
下列术语、定义和缩略语适用丁本标准。2.1术语和定义
前导码Preamblé
前导码占用下行同步时隙,用丁下行时偏和频偏估计。终端开机之后,根据接收的下行前导码计算该终端和基站之间的时间/频率偏移,实现基站同步。2.1.2
码扩正交频分复用多址CS-OFDMASCDMA宽带无线接入系统特有的技术。在OFDMA的基础上,增加了码扩技术,采用码扩序列将调制符凸扩展到多个码片上,再映射到子信道中·个OFDMA符号的多个了载波中。2.1.3
子信道Sub-Charnel
SCDMA宽带无线接入系统物理层资源调度和分配的最小单位。普通时隙1,一个物理子信道由8个子载波×8个OFDMA符号的时频二维结构组成:超时隙下,一个物理子信道由8个子载波×10个OFDMA符号的时频二维结构组成。2.1.4
子载波组SubCarrierGroup(SCG)SCDMA宽带无线接入系统带宽为5MHz,划分成5个1MHz的子载波组,每个子载波组包含128个连续的子载波。
基站序列号BTS Sequence ID
用来区分基站序列的编号。每个基站携带的基站序列号和该基站使用的前导码序列、码扩矩阵、掩码序列、测距序列和导频序列一一对应。2.2缩略语
Adaptive Gain control
Adaptive Power control
Broadcast Channel
自适应增益控制
自适应功率控制
广播信道
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MBF-TD
PRARCH
Base Transceiver System
Code Spreading
Data Access Control
Direct Current
Fast Fourier Transform
Medium Access Control
基站收发系统
数据接入控制
直流电
快速傅立叶变换
媒体接入控制
MultipleBeam-formingbased TransmittingDiversity多波束发射分集Multiple-Input Mulliple-OutputMust Significant Bit
Orthogonal Frequency Division MulupleOrthogonal Frequency Division Multiple AccessPhysical Broadcast Channel
Physical Downlink Trallic ChannelProtocol Data Unit
Physical Emergency Control ChannelPhysical Random Access ChannelPhysical Random Access Response ChannelPhysical Ranging Channel
Physical Ranging Response ChannelPhase Shift Key
Physical plink Traffic Channe!QuadratureAmplitude ModulationQuadrature Phase Shift Key
Random Access Channel
Random Access Response ChannelReed-Solomon
Ranging Response Channel
Sub Canrier Group
Sub-channcl
Service Data Unit
Signal to Interference plus Noise RatioSignal-to-Noise Ratio
Sub-channel Observation WindowTraffic Channel
Traffic Convergence SublayerTime Division Duplex
User Identity
多入多出
最高有效位
正交频分复用
止交频分复用多址,
物理广播信道
物理下行业务信道
协议数据单元
物理紧急控制信道
物理随机接入信道
物理随机接入响应信道
物理测距信道
物理测距响应信道
相移键控
物理上行业务信道
正交幅度调制
四相相移键控
随机接入信道
随机接入响应信道
里德一所罗门码
测距响应信道
子载波组
子信道
服务数据单元
信干噪比
信噪比
了信道观察菌
业务信道
业务汇聚子层
时分双工
用户标识
物理层
User Termina
Voice Access Control
物理层功能简介
用户终端
语音接入控制
物理层位:十SCDMA宽带无线接入系统空中接口协议的最底层,提供以下服务:信号的发送和接收
一信号的编解码和差错控制
一下行和上行同步
一随机接入
一物理层测量
上行和下行波束赋形
向高层提供服务的接口
系统物理层数据流处理框如图1所示。aga
ba.b,b.,bu-i
信道编码
u.C,C.....CN-
ea,ej,e2,\,en.
子倍道侠射
灿入导频
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链路层送来的比特流:ba.b,b,bw-图中.m
加犹之后的比特流:Ca.Ct,C2..,Cn-调制之后的符号流,,赤,…,-——码扩之后的向量序列。信道编码之后的比特流:eg.e2.\,en每个子,(其中=0,1…,K-1)为ma×1的列向量,Loma 为实际负载因子。图 1 物理层数据流处理框图
YYKANIKAca
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物理层流程描述
SCDMA宽带无线接入系统的物理层流程包括发送和接收两个部分,下行和上行的示意如图2和图3所示。
解换射
信造估计利
注:图中虚框表示可选功能。
手般泌
信店计
多天残接收!
符号检测和
注:图中虚框表示可选功能。
物理层系统参数
图2物理层下行发送和接收示意
图 3 物理层上行发送和接收示意终端及基站的物理层系统参数详见表1和表2.表物理层终端参数
名义终嫡占用带宽
采样率
实际终端占用带宽
实际使用于载被个数
名义基站占用带宽
采样率
实际基站占用带宽
实际使用子载波个数
128/112
FFT 点数
彩大线发射
表 2物理层基站参数表格
FFT 点数
了战波
广茂波
3.4序列描述
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SCDMA宽带无线接入系统采用扰码序列、前导码序列、码扩矩阵、掩码序列、测距序列和导频序列共6种序列,其中扰码序列和码扩矩阵与扇区无关,其他4种序列和基站序列号一:对应。下面就根据这些序列的使用类别,分别进行说明。扰码序列
扰码序列元素为0或者1,长度为1536个比特,具体序列见附录A.1(十六进制表示)。3.4.2前导码序列
系统一一共有7个下行前导码序列。其体序列见附录A.2所示。3.4.3码扩和掩码序列
3.4.3.1码扩矩阵
定义码扩矩阵为H,其大小为Naradi×Nmra的方阵。按照Nra的不同,分为如下三种的形式:a)Nepreadur=8时,上下行采用8×8的Hadamard矩阵,见公式(1)。-1
b) Neprealin =7 时,
上下行均采用7×7的码扩矩阵,见公式(2)。-0.1781 + 0.98401
-0.2665 - 0.96381
0.9990 - 0.04531
0.6583 + 0.75281
-0.2665 - 0.96381
0.9990 - 0.04531
0.6583 + 0.75281
0.6583 +0.7528
0.9990 - 0.04531
-0.2665 - 0.96381
0.6583 + 0.75281
0.6583+0.75281
0.9990 - 0.04531
-0.2665 - 0.96381
-0.1781 +0.9840i
-0.2665 - 0.96381
0.9990 - 0.04531
-0.1781 + 0.98401
-0.2665 - 0.96381
0.9990 - 0.04531
0.6583 + 0.75281
0.6583 + 0.75281
0.9990 - 0.04531
0.9990 - 0.04531
0.6583 + 0.75281
0.6583 + 0.75281
0.9990-0.0453i
-0.2665 - 0.96381
-0.1781 + 0.98401
-0.2665-0.96381
-0.2665 - 0.96381
-0.1781 + 0.9840i
-0.2665 - 0.96381
0.9990 - 0.04531
0.6583 + 0.75281
0.6583 + 0.75281
-0.2665 - 0.96381
0.9990 - 0.04531
0.6583 + 0.75281
0.6583 + 0.75281
0.9990 - 0.04531
-0.2665 - 0.96381
-0.1781 + 0.98401
0.9990 - 0.04531
-0.2665 - 0.9638i
-0.1781 + 0.9840i
-0.2665 - 0.96381
0.9990 - 0.04531
0.6583 + 0.75281
=6时,上下行均采用6×6的码扩矩阵,见公式(3)。KANIKAca
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-0.8816 + 0.47201
-0.9995 - 0.03201
-0.8816 + 0.47201
0.4720 + 0.88161
-0.8816 + 0.4720
-0.9995 - 0.03201
0.4720+0.88161
0.8816+0.4720
0.0320 - 0.99951
0.4720 + 0.88161
0.4720 + 0.88161
0.0320 - 0.99951
0.4720 +0.8816i
-0.8816 + 0.4720j
-0.9995 -0.03201
-0.8816 + 0.47201
3.4.3.2掩码序列
0.4720 + 0.8816i
0.0320-0.99951
-0.8816 + 0.4720j
0.4720 + 0.88161
0.0320 - 0.99951
0.4720 + 0.8816i
-0.8816 +0.4720
-0.9995 - 0.03201
0.0320 - 0.9995i
0.4720 + 0.8816i
-0.8816 + 0.47201
-0.9995 - 0.03201
-0.8816 + 0.47201
0.4720 + 0.8816j
-0.9995-0.03201
-0.8816 + 0.4720j
0.4720 + 0.8816i
0.0320 - 0.99951
0.4720 + 0.88161
-0.8816 + 0.47201
掩码序列定义为P,和扇区相关,用以区分各个扇区的码扩序列,用基站序列号进行标识(3)
设当前基站序列号为k,根据k查找到对应的preamble序列(见附录A.2),设该preamble序列元素为(pppea),从P元始选取8个元素,即构成掩码序死P,P,=(P2…)。3.4.4测距序列
每个子载波组(SCG)对应的1MHz带宽内,共有7×24即168个测距序列,其中7为基站序列纠的个数,24为每组基站序列中所包含的测距序列个数,具体序列见附录A.3。3.4.5导频序列
每个SCG对应的1MHz带宽内,导频序列在频域方向上占用128个连续子载波。每个基站的导频序列都是可配置的,由基站序列号指定。具体序列见附录A.4。
3.5调制和信道编码
3.5.1加扰
每个下行或者上行了顿的数据处理中,首先使用特定扰码序列对链路层送来的比特流o.4i,a2.,am-,进行加扰处理,详细扰码序列见附录A.,上下行加扰方法相同。加扰方式如下所述:for i=0 to M- 1
b,=Scrumble(imodNscramble)Daend for
链路层送来的比特流长度;
N kromaie
扰码序列长度:
Scramble—扰码序列:
mod——求取模值操作;
由—异或操作:
b,—加扰后的第1个比特。
3.5.2信道编码
3.5.2.1RS 编码
RS码采用GF(2°)域的(31,29)截短(26,24)码。YD/T 1956-2009
该域的本原多项式为 P(x)=x+x2+1,RS码的生成多项式为G(x)=(-α)(-α)。过程如下所述:
a)如果送入编码器的比特流长度不是96的整数倍,则在比特流后面填零补足为96的整数倍。然后顺序将比特流拆分成C(C≥1)个编码块,每个编码块中含有9%个比特。b)设每个编码块中的比特为(bs.b…,bas),根据编码比特构道29个码元符号(S.S,,S2b),每个符号由5个比特组成,方法如下:Sg =(0bebb,b,) , S, =(0babsbgbr) , *- 523 =(0bbepbeab,s) $24 =(00000), S2s = (00000) , Sr = (00000) +S = ((KOX) Sz =(00000) :
S24~S.在编码之后不发送
c)将(S.,S,Sz)送入编码器进行编码,输ll两个校验码元符号,即10 个校验比特par.pan.pur,。编码块编码后的比特流为b.b.…bspar.pas….parg。d)如步骤1中信息比特后有填0的操作,编码结束后删除填补的0。RS编码后的比特流为cpG.C,Cw-。3.5.3调制
SCDMA宽带无线接入系统支持QPSK、8PSK、16QAM和64QAM4种调制方式,星座图如图4、图5.图6和图7所示。图中纵坐标土标注的为归化因了,可以根据信道质量(用户SNR)进行动态调制使系统的吞吐鼠最优化。3.5.3.1QPSK
c=1W2
图4QPSK调制星座图
编码后的比特流co,C2,cn-(见图1)送入调制器进行QPSK调制。调制方式如下:a)将输入的比特流两个一组形成如下向量序列:(co.C),(c2.心),(cn-2Cw-):h)按顺序将每个二维行向量进行星座图映射:映射到图4上的5,c映射到星座图上的b。星座阁上的比特bb到复数符号,的映射关系见表3。c)输入下一组二维向量,同埋映射。调制后的输出为复数符号流ea,e,e2,es-,其中D为符号流长度。1
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连续二进制比特(bb)
8PSK的调制星座图如图5所示。
表 3QPSK映射关系
in★oii
图58PSK调制星座图
复数符号(e,)
(-1+ j)
编码后的比特流co,cj,c2cn-→(见图1)送入调制器迹行8PSK调制。调制方式如下:a)将输入的比特流三个一组形或如下向量序列:(caG,c),(csC4s),,(cn-3,tn-2cn-)b)按顺序将每个三继行向量进行星座图映射:Cs映射到图5上的h,:,映射到星座图上的b,c,映射到星座图上的b,。星座图上的比特b,b,b,到复数符号e,的映射关系见表4。表 4 BPSK 映射关系
连续二进制比特(bb,b.)
c)输入下一组三维向量,同埋瑛射。:bzxZ.net
复数符号(e)
cos(元/8)+jsin(/8)
c0g(3/8)+jsin(3元/8)
cus[5元/8)+/ Sin(5元/8)
cos[7元/8)+/ sin(7元/8)
c0s(9元/8)+j sin(9元/8)
cos(11元/8)+/ sin(11元/8)
cos(13/8)+j sin(13元/8)
cos(15元/8)+j sin(15t/8)
调制后的输出为复数符号流eel,e2,e-1其中 D为符号流长度。8
Q c= 1/10
图616QAM调制星座围
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编码后的比特流-
(见图1)送入调制器进行16QAM调制,调制方式如下:a)将输入的比特流4个一组形成如\下向量序列:(co,G,C,,),(c,g,cC),“,(cn-CN-,Cn-2.C-);b)按顺序将每个四维行向鼠进行星魔图映射:C,映射到图6上的b,C映射到显座图上的b,,c,映射到星座图上的b,,c,映射到星座图上的b晨座图上的比特b,b,b,b,到复数符号e,的映射关系见表5。表516QAM映射关系
连续二进制比特
复数符号(e)
-(1+j)
(3+3j)
(-1+ j)
(-1+3j)
yo(-3+3j)
c)输入下一组四维向量,同理映射。连续二逃制比特
(hb,bh)
调制后的输出为复数符号流eo,e,,eeu-,其中D为符号流长度。KNKAa
复数符号(e)
Vlo(-1-3i)
(-3-j)
(-3-3)
-(1 j)
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