3.1.3 下行物理信道
《WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)戰(zhàn)指南》第3章WCDMA信道與信息處理，本章主要介紹了WCDMA空中接口的信息處理過程，包括WCDMA空中接口的各種信道結(jié)構(gòu)和功能，各種信息在鏈路層和物理層的處理過程，包括分段、復(fù)用、信道編碼和擴(kuò)頻加擾調(diào)制等步驟，并給出了實(shí)際業(yè)務(wù)信息的處理實(shí)例。本節(jié)為大家介紹下行物理信道。
3.1.3 下行物理信道
從表3.2可以看到，WCDMA空中接口的下行物理信道很多，本小節(jié)主要介紹其中與無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化密切相關(guān)的信道，包括公共導(dǎo)頻信道、公共控制物理信道、專用下行物理信道以及高速共享下行物理信道，其他物理信道的信息可以查閱參考書《WCDMA空中接口技術(shù)》。
1．公共導(dǎo)頻信道（CPICH）
CPICH是一個(gè)固定速率的公共下行物理信道，比特率為30 kbps，擴(kuò)頻因子SF=256，承載一個(gè)預(yù)先定義好的比特/符號(hào)序列。圖3.7所示為CPICH信道的幀結(jié)構(gòu)。
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| 圖3.7 公共導(dǎo)頻信道（CPICH）的幀結(jié)構(gòu) |
公共導(dǎo)頻信道分兩種：主公共導(dǎo)頻信道（P-CPICH）和輔助公共導(dǎo)頻信道（S-CPICH）。輔助公共導(dǎo)頻信道（S-CPICH）目前系統(tǒng)中一般不使用，因此主公共導(dǎo)頻信道也簡稱為導(dǎo)頻信道CPICH。
導(dǎo)頻信道有以下特點(diǎn)：
導(dǎo)頻信道采用的信道化碼為 ；
導(dǎo)頻信道使用主擾碼；
每個(gè)小區(qū)有且只有一個(gè)導(dǎo)頻信道。
導(dǎo)頻信道是其他物理信道的相位參考點(diǎn)，這些信道包括同步信道（SCH）、主公共控制物理信道（P-CCPCH）、俘獲指示信道（AICH）及攜帶PCH的輔助公共控制物理信道（S-CCPCH）。
在WCDMA空中接口中導(dǎo)頻信道也是其他下行物理信道的功率參考點(diǎn)，作為這些物理信道功率設(shè)置的基準(zhǔn)。一旦導(dǎo)頻信道的功率發(fā)生改變，所有下行物理信道的功率都將發(fā)生改變，可謂牽一發(fā)動(dòng)全身。
此外，由于導(dǎo)頻信道是連續(xù)發(fā)射的，因此還作為終端監(jiān)測小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度以及信號(hào)質(zhì)量的參考源，用于小區(qū)選擇、小區(qū)重選、切換及功率控制等機(jī)制。
2. 公共控制物理信道（CCPCH）
公共控制物理信道分為主公共控制物理信道P-CCPCH和輔助公共控制物理信道S-CCPCH兩類，分別用于承載BCH傳輸信道以及FACH和PCH傳輸信道，這里只介紹S-CCPCH。
S-CCPCH信道使用主擾碼，其幀結(jié)構(gòu)如圖3.8所示，包括導(dǎo)頻比特Pilot、數(shù)據(jù)Data及可選的傳輸格式組合指示TFCI，其中數(shù)據(jù)部分就是S-CCPCH上承載的傳輸信道的內(nèi)容。導(dǎo)頻比特、數(shù)據(jù)部分以及TFCI的不同長度組合對(duì)應(yīng)S-CCPCH的一種格式，S-CCPCH有多種的格式。
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| 圖3.8 輔助公共控制物理信道（S-CCPCH）幀結(jié)構(gòu) |
S-CCPCH的擴(kuò)頻因子是可變的，由圖3.8中的參數(shù)k（取值范圍為0～6）決定，S-CCPCH的擴(kuò)頻因子為256/2k，也就是S-CCPCH的擴(kuò)頻因子取值范圍是4～256。因此每個(gè)S-CCPCH時(shí)隙可以傳20～1 280 bit信息。S-CCPCH根據(jù)不同的擴(kuò)頻因子可以選用不同級(jí)數(shù)的信道化碼。
S-CCPCH物理信道與P-CCPCH物理信道的主要區(qū)別是：映射到P-CCPCH上的傳輸信道僅可以使用固定的傳輸格式組合，而S-CCPCH則可以使用TFCI來支持多種傳輸格式組合；此外WCDMA空中接口只有一個(gè)P-CCPCH物理信道，然而可以設(shè)置多個(gè)S-CCPCH物理信道。
目前商用系統(tǒng)至少配置了2個(gè)S-CCPCH物理信道，其中一個(gè)專門用來承載PCH傳輸信道，一個(gè)專門用來承載FACH傳輸信道。
3. 專用下行物理信道（DPCH）
WCDMA空中接口的專用下行物理信道只有一種，即DPCH。在下行DPCH信道上，L2及上層產(chǎn)生的專用數(shù)據(jù)以時(shí)分復(fù)用的方式與物理層產(chǎn)生的控制信息（如導(dǎo)頻比特、TPC命令以及一個(gè)可選的TFCI指示）一起傳輸。因此，一個(gè)下行DPCH可以看做一個(gè)承載數(shù)據(jù)的下行DPDCH和一個(gè)承載物理層控制信息的下行DPCCH進(jìn)行時(shí)分復(fù)用后的產(chǎn)物。這樣做可以減少對(duì)下行信道化碼的需求，提高空中接口的容量。
圖3.9所示為下行DPCH物理信道的結(jié)構(gòu)，其無線幀的時(shí)隙分為多個(gè)部分，其中Data1和Data2部分的內(nèi)容就是DPDCH物理信道的內(nèi)容，承載數(shù)據(jù)；而TPC（發(fā)送功率控制）、TFCI（傳輸格式）和Pilot（導(dǎo)頻）三部分是DPCCH物理信道的內(nèi)容，雖然沒有承載數(shù)據(jù)，但是承載了DPDCH物理信道正常工作所必須的控制信息，因此下行DPDCH和DPCCH物理信道合稱為下行DPCH信道，而Data1，Data2，TPC，TFCI和Pilot統(tǒng)稱為DPCH信道上的信息。
圖3.9中，參數(shù)k（取值范圍為0～7）決定了每個(gè)下行DPCH時(shí)隙的信息比特?cái)?shù)，一共分為8種類型，對(duì)應(yīng)信息比特?cái)?shù)從10比特到38 400比特。參數(shù)k還決定了下行DPCH物理信道的擴(kuò)頻因子SF，有SF=512/2k，所以下行DPCH物理信道SF的取值范圍是4～512。
數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻比特、TPC命令以及TFCI指示的不同組合長度對(duì)應(yīng)下行DPCH的一種格式，下行DPCH有非常多的格式。
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| 圖3.9 下行DPCH的幀結(jié)構(gòu) |
4. 高速共享下行物理信道（HS-PDSCH）
HSDPA的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通過下行HS-PDSCH物理信道來傳輸。HS-PDSCH（High Speed Physical Downlink Shared Channel，高速下行共享物理信道）專門用于承載高速的分組數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)如圖3.10所示。
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| 圖3.10 HS-PDSCH的結(jié)構(gòu) |
HS-PDSCH信道以2 ms的子幀為單位，每個(gè)子幀對(duì)應(yīng)無線幀3個(gè)時(shí)隙的長度。HS-PDSCH信道的格式是固定的，其擴(kuò)頻因子SF=16，比特率為480 kbps（采用QPSK調(diào)制）或960 kbps（采用16QAM調(diào)制），也就是每個(gè)子幀可以發(fā)送960 bit（采用QPSK調(diào)制）或1 920 bit（采用16QAM調(diào)制）的數(shù)據(jù)。
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