5.7 物理信道的结构暨5.7.1 上行物理信道

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本节将介绍主要的上行和下行物理信道的帧结构。每个物理信道都有时隙和无线帧的概念。

时隙：物理信道时隙是由包含一定比特的字段组成的一个单元。WCDMA物理信道时隙的长度是2560chip。

无线帧：一个物理信道无线帧包括15个时隙，每个时隙具有相似的结构。一个无线帧的长度是38400chip，对应于10ms。

5.7.1 上行物理信道结构

上行物理信道包含公共物理信道PRACH、PCPCH，以及专用物理信道DPDCH、DPCCH，UE在某一时刻要么使用公共物理信道，要么使用专用物理信道，不能同时既使用公共物理信道又使用专用物理信道。值得注意的是，UE可以使用公共物3信道传输专用逻辑信道的内容。

对于专用物理信道而言，DPCCH只是用于传输物理层的控制信息，例如功率控制信息、FTCI和FBI，所有高层信令以及业务数据都放在DPDCH中传输。

1.随机接入信道（PRACH)

UE可以在一个预先定义的时间偏置开始PRACH的传输，这个时间表示为接入时隙。每两帧有15个接入时隙，间隔为5120 chip。图5-20所示为接入时隙的数量和它们之间的相互间隔。当前小区中哪个接入时隙的信息可用，由系统广播信息给出。

随机接入发射的结构如图5-21所示。随机接入发射包括一个或多个长为4096chip的前缀和一个长为10ms或20ms的消息部分。

PRACH的接入前导部分长度为4096chip，是对长度为16码片的一个特征码 (Signature)的256次重复。总共有16个不同的特征码可用。

图5-22显示了随机接入的消息部分的结构。10ms的消息被分作15个时隙，每个时隙的长度为Tslot=2560码片。每个时隙包括两部分，一个是数据部分，RACH 传输信道映射到这部分；另一个是控制部分，用来传送层1控制信息。数据和控制部分是并行发射传输的。一个10ms消息部分由一个无线帧组成，而一个20ms 的消息部分是由两个连续的10ms无线帧组成。消息部分的长度等于当前使用的RACH传输信道的传输时间间隔。这个TTI长度可以由高层配置的。

数据部分包括10*2的k次方个比特，其中k=0,1,2和3。对消息数据部分来说分 别对应着扩频因子为256、128、64和32。

控制部分包括8个已知的导频比特，用来支持用于相干检测的信道估计，以 及2个TFCI比特，对消息控制部分来说它对应于扩频因子为256。在随机接入消息中，TFCI比特的总数为15X2=30bit。TFCI值对应于当前随机接入消息的一个特定的传输格式。在PRACH消息部分长度为20ms的情况下，TFCI将在第2个无线帧中重复。

2.专用上行物理信道

上行专用物理信道分为上行专用物理数据信道（上行DPDCH)和上行专用物理控制信道（上行DPCCH)。

DPDCH和DPCCH在每个无线帧内是I/Q码分复用的。

上行DPDCH用于传输专用传输信道（DCH)。在每个上行无线链路中可以有 0个、1个或几个上行DPDCH。

上行DPCCH用于传输物理层中的控制信息。物理层的控制信息包括支持信 道估计以进行相干检测的己知导频比特，发射功率控制指令（TPC）、反馈信息(FBI)以及一个可选的传输格式组合指示（TFCI）。TFCI将复用在上行DPDCH 上的不同传输信道的瞬时参数通知给接收机，并与同一帧中要发射的数据相对应起来。在每个物理信道中有且仅有一个上行DPCCH。

图5-23所示为上行专用物理信道的帧结构。每个帧长为10ms，分成15个时隙，每个时隙的长度为Tslot=2560Chip,对应于一个功率控制周期。

图5-23中的参数k决定了每个上行DPDCH/DPCCH时隙的比特数。它与物理信道的扩频因子SF有关，SF=256/2的k次方。DPDCH的扩频因子的变化范围为256~4。上行DPCCH的扩频因子一直等于256，即每个上行DPCCH时隙有10个比特。

表5-8列出了上行DPDCH确切的比特数。使用哪一种时隙格式是由高层配置的，并且可以由高层进行重配置。