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从不同协议层次上讲，WCDMA承载用户各种业务的信道被分为以下三类：

逻辑信道：直接承载用户业务，根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务，分为控制信道和业务信道。

传输信道：物理层对MAC层提供的服务，定义数据是怎样在空中接口中传输的。也就是按照信号的信道编码、选择的交织方式（交织周期、块内块间交织方式等）、CRC冗余校验的选择、块的分段等过程的不同，而定义了不同类别的传输信道。根据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对所有用户的公共信息，分为专用信道和公共信道。

物理信道：各种信息在无线接口传输时的最终体现形式。

逻辑信道根据承载的是控制平面业务还是用户平面业务，分为控制信道和业务信道。

（1）控制逻辑信道（CCH），只用于控制平面信息的传送，包括：

广播控制信道（BCCH）：广播系统消息的下行链路信道。

寻呼控制信道（PCCH）：传送寻呼消息的下行链路信道。

公共控制信道（CCCH）：在网络和UE之间发送控制信息的双向信道，该信道映射到RACH／FACH传输信道。由于该信道中要求长UTRAN UE的标识（U－RNTI，包括SRNC），因此保证了上行链路消息能够正确传送到正确的SRNC中。

专用控制信道（DCCH）：在网络和UE之间发送控制信息的双向信道，该信道在RRC建立的时候由网络分配给UE的点对点专用信道。

（2）业务逻辑信道（TCH），只用于用户平面信息的传送，包括：

专用业务信道（DTCH）：是传输用户信息的专用于一个UE的点对点双向信道。

公共业务信道（CTCH）：向全部或者一组特定UE传输专用用户信息的点对多点的下行链路。

逻辑信道结构如图5．10所示。

传输信道定义数据是怎样在空中接口中传输的，分为两类：专用信道和公共信道。

专用信道（DCH）：用于以某个移动台和网络之间传送用户信息或控制信息，可为上行或下行。DCH可在整个小区内或仅限于小区的某个部分（如果使用波束成形天线）发送。DCH可进行快速信息速率改变、快速功率控制和宏分集、软切换等。

公共传输信道可由若干个用户共享，分为四种类型。

广播信道（BCH）：用来传输网络或某一给定小区的特定消息。每个网络所需的典型数据有小区内可用的随机接入码和接入时隙，广播信道需要以较高的功率进行发送，以使覆盖范围内的所有用户都能接收到该消息。

前向接入信道（FACH）：用于基站接收到随机接入消息之后向终端传送控制消息，此外，该信道中也可以传送分组数据，一个小区中可以有多个FACH，FACH可以使用慢速功率控制。

寻呼信道（PCH）：寻呼信道是用于传送与寻呼过程相关数据的下行传输信道，用于网络与终端进行初始化。最简单的一个例子是向终端发起话音呼叫，网络将使用该终端所在小区的寻呼信道向终端发起寻呼。

随机接入信道（RACH）：随机接入信道是上行传输信道，用来传送来自终端的控制消息（如RRC建立请求），同样也可以用来传送终端到网络的少量分组数据。RACH采用开环功率控制。

传输信道结构如图5．11所示。

物理信道是承载传输信道业务的物理载体，一个物理信道用一个特定的载频、扰码、信道化码、开始和结束时间来定义。

对WCDMA来讲，物理信道包括三层结构：超帧、无线帧和时隙。超帧长720ms，包括72个无线帧；一个10ms的无线帧被分成15个时隙。时隙包括一组信息符号的单元，每时隙符号数取决于物理信道，在码片速率3．84M片／s时为2　560片／时隙；每个符号的码片数量与物理信道的扩频因子相同。

在采用扰码与扩频码的信道里，扰码或扩频码任何一种不同，都可以确定为不同的信道。

（1）物理信道分类

物理信道分为上行物理信道和下行物理信道。

上行的物理信道分为两类：专用物理信道和公共物理信道。

上行链路的专用物理信道分为两类：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）。

专用物理数据信道：用于承载用户的业务数据，单码道最大数据速率为384kbit／s。

专用物理控制信道：用于承载控制信息，为DPDCH提供解调、功控等控制数据。

上行DPDCH和DPCCH在不同码道上传送；当用户所需数据速率大于单码道最大数据速率时，可以采用多码道传输，上行最大数据速率：384kbit／s×6码道＝2　304kbit／s。

上行链路的公共物理信道仅有物理随机接入信道（PRACH），用于承载RACH，支持移动台随机接入。PRACH在发送信息时分两部分，称Preamble前导部分和Message消息部分。Preamble是由物理层产生的序列，移动台将试探性地以初始功率P0发送该序列，直至下行链路上有应答，才停止发送Preamble，转为发送消息部分。由于Preamble是物理层的消息序列，所以在下行方向上得到的应答信道也应该是纯物理信道，称为AICH（DL方向）获得指示信道。所以Preamble和AICH是一对，目的就是允许用户接入。当AICH回应，移动台就获得了消息发送的初始功率值P1，允许移动台以P1功率发起随机接入请求消息。网络侧将会对该请求消息做出应答，应答和请求是成对出现的。PRACH的消息部分在下行链路上的响应消息仍属于公共控制信道，映射的传输信道是FACH，映射的物理信道是S－CCPCH。

下行物理信道分为两类：专用物理信道和公共物理信道。

下行链路的专用物理信道仅有一种类型，即下行链路专用物理信道（下行DPCH），以时分复用方式发射层二的数据和层一的控制部分，即DPDCH、DPCCH时分复用。当用户所需数据速率大于单码道最大数据速率时，可以采用多码道传输，下行最大数据速率：384kbit／s×7码道＝2　688kbit／s。

下行链路的公共物理信道分为多类：

同步信道（SCH）是下行物理信道，用于向小区内的移动台提供同步信息，进行小区搜索。SCH含有两个子信道：主SCH和辅助SCH。

基本SCH包括一个长为256码片的PSC（Primary Synchronization Code），每个时隙发射一次，占用2　560片的前256片位，系统中每个小区的P－SCH是相同的。它的作用首先是通知移动台处于UMTS小区范围内，移动台开机后能获得该码字，就表明移动台已落入UMTS服务范围。其次由于该同步码在空中接口上发送时，出现的位值的特殊性，将利用该码字的相关特性来搜索当前小区的时隙的同步点。

基站开始工作，PSC和SSC是并行进行传输。规范定义了16种同步码SSC，16种同步码彼此正交，对16个同步码进行排列组合。规范中定义了64种组合方案，对应该小区所在的主扰码的组号。组合方案中也规定了帧头的位置，所以解调出辅助SCH1个整帧，肯定能找到帧头，完成帧同步。

公共导频信道（CPICH）：分为主公共导频信道P－CPICH、从公共导频信道S－CPICH。P－CPICH为SCH、P－CCPCH、SCH、AICH、PICH提供相位基准。S－CPICH为S－CCPCH和DPCH提高相位基准。

主公共导频信道（P－CPICH）：经过同步信道的同步，移动台只获得了小区主扰码的组号，为了驻扎小区，移动台还需进一步获得小区的主扰码、小区的系统信息等。P－CPICH上发送的序列称为公共导频序列，这个导频序列对移动台和所有小区来说都是已知的，是个预定义的符号序列（Pre－defined symbol aequence），规范规定该序列的扩频码字是C_ch，256，0，该码字为全1码，所以序列的发送速率为15kbit／s。序列加扰的扰码是各小区的主扰码。作为移动台在获得主扰码组号之后，就会去解读CPICH信息，要对CPICH解扰，移动台尚不知主扰码的前提下如何去解扰？采用的方式就是尝试，在知道组号的前提下尝试用该组的所有8个主扰码进行解扰。所以P－CPICH的第一个作用就是尝试找到小区的主扰码。第二作用是获得相位参考（或称为时延参考），为SCH、P－CCPCH、SCH、AICH、PICH提供相位基准。第三作用是获得链路损耗，在移动台的整个通信过程中，移动台都要始终对CPICH进行解码。对该序列的解码以及Ec／Io的测量将构成测量报告，质量的参考都是通过对该序列的测量来完成的。作开环功控时，移动台也将根据对该信道的测量来决定自己的初始发射功率。

公共控制物理信道（CCPCH）分为主公共控制物理信道（P－CCPCH）和从公共控制物理信道（S－CCPCH，也称呼辅助公共控制物理信道）。主公共控制物理信道，用于承载系统消息；从公共控制物理信道，发射FACH和PCH消息，移动台发出随机接入请求消息之后，将监听S－CCPCH上的消息。

主公共控制物理信道（P－CCPCH）：发送的是系统信息，在空中接口发送的时候，与其他信道比较，有一定的时延，或者说是与其他信道叠加之后才进行射频调制的。它与同步信道完成近似的信号叠加，也就是在一个时隙中，前256bit是同步信道，后面的2　304bit作为P－CCPCH信道比特位，而实际的信息位只有18bit，其他都是保护字段。信道的扩频码字规定的是C_ch，256，1，解码主公共导频信道后，移动台只知道主扰码，还不知道物理信道的扩频码，所以该信道的扩频码要固定。使用主扰码进行加扰。解码主公共控制物理信道后，移动台将获得MCC、MNC、Cell ID等相应参数，产生小区列表，选择本网的可用小区，再按照信号强度、公共导频信道的Ec／Io，选择合适的小区驻扎。

捕获指示信道（AICH）：发射捕获接入前导指示消息。

寻呼指示信道（PICH）：发射寻呼指示消息，通知相关移动台有相关的寻呼请求指示，而真正的寻呼消息是在S－CCPCH上。移动台空闲时监听指示位消息，如果有寻呼消息，将去解码S－CCPCH的消息。

物理信道结构如图5．12所示。

如果支持HSDPA，需要增加的HSDPA物理信道如下所述。

HS－PDSCH（HSDPA物理下行共享信道）：用于承载用户的业务数据，单码道最大数据速率为960kbit／s。

HS－SCCH（HSDPA共享控制信道）：用于承载HS－PDSCH信道的控制信令。

HS－DPCCH（HSDPA专用物理控制信道）：用于信令传输和功率控制。

HSDPA最大数据速率：960kbit／s×15码道＝14．4Mbit／s。

物理信道方向如图5．13所示。

（2）物理信道的配置数量

公用物理信道的配置数量如下所述。

SCH（同步信道）：用于小区搜索，分成主同步信道P－SCH和从同步信道S－SCH。

CPICH（公共导频信道）：用于扰码识别，分成主公共导频信道P－CPICH和从公共导频信道S－CPICH。

P－CPICH：信道码固定为C_ch，256，0，扰码为主扰码，P－CPICH是其他下行物理信道的功率基准。

从公共导频信道S－CPICH：主要用于智能天线。

P－CCPCH（主公共控制物理信道）：用于承载系统消息，信道码固定为C_ch，256，1。

以上信道每个小区必须配置且仅能配置一条。

S－CCPCH（从公共控制物理信道）：用于承载下行信令。

PICH（寻呼指示信道）：用于承载寻呼指示，与S－CCPCH成对配置。

PRACH（物理随机接入信道）：用于承载上行信令，接入时隙的间隔为5　120片，代表WCDMA基站最大覆盖半径为200km。

AICH（捕获指示信道）：用于承载对PRACH前缀的捕获指示，与PRACH成对配置。

以上信道每个小区必须至少配置一条。

（3）逻辑信道、传输信道至物理信道的映射

逻辑信道、传输信道至物理信道的映射如图5．14所示。

多个逻辑信道可能映射到同一个传输信道上，多个传输信道可能映射到同一个物理信道上。传输信道映射到不同的物理信道中，它们包含的数据量大小不同、发射速率不同、所发射的功率也不同。

对于专用信道而言，映射到物理信道上之后，DPCCH速率是固定的，而DPDCH速率是可以逐帧改变的。

4．WCDMA的基本流程

（1）WCDMA小区搜索过程

移动台开机后首先要与某一个小区的信号取得时序同步。这种从无联系到时序同步的过程就是移动台的小区搜索过程。在小区搜索过程中，移动台捕获一个小区的发射信号并据此确定这个小区的下行链路扰码和帧同步。

第一步：时隙同步。

主同步信道P－SCH，每个时隙的前256个码片，主同步码序列只有一个，所有基站的所有小区都一样。

第二步：扰码组的识别与帧同步。

WCDMA系统中有8　191个扰码，8　191个扰码可分为512个集合，每个集合包括一个主扰码和15个次级扰码。这512个主扰码又可以进一步分成64个扰码组，每组有8个主扰码。系统为每个小区分配且仅分配一个主扰码。主公共控制物理信道（P－CCPCH）通常使用主扰码，另外的正向物理链路可以使用主扰码，并可使用与本小区分配的主扰码同一扰码集合里的一个次级扰码。

辅同步信道S－SCH，也使用每个时隙的前256个码片发送，3GPP定义了64组辅同步码序列，每组序列对应了一个扰码组。每个扰码组里面含有8个扰码，所以在系统初始捕获和UE获得主扰码识别的时候，将主扰码的搜索范围从512降到8，大大提高了初始捕获的效率。

辅同步码共有16个，把16个码字进行排列组合（要求每组15个码字），从所有的组合中挑出64组（每组的任意相位都不会和其他组的任意相位重复）。

第三步：扰码识别。

当基站所属的扰码码组已确定后，需进一步确定基站的身份码——下行扰码。移动台使用第二步识别到的扰码码组中的8个主扰码分别与捕获的P－CPICH信道进行相关计算（对比），得到该小区使用的下行扰码。根据识别到的扰码，P－CCPCH就可以被检测出，从而可获得超帧同步，系统以及小区的特定的广播信息就可被读出。