CDMA2000和UMTS的扰码均采用的是伪随机序列PN Code。
CDMA2000：其中CDMA2000采用的是伪随机码自相关特性，整个系统只有一个短码215和一个长码242。整个系统是在GPS同步时钟的控制下，按照一定的规则，每个基站和手机得到相应的短码和长码的时间偏置PN Offset，从而实现扇区以及手机反向信道的区分，同时又保证所有在空中出现的信号近似于噪声，以减少相互之间的干扰。技术上实现最简单。
Short PN（15位）用于区分不同的基站或扇区 沃尔什码(64位Walsh code)用于区分不同的前向信道 Long PN （42位）用于分不同的反向信道 相同的伪随机码当时间对齐时,
其自相关的归一化值为1.
相同的伪随机码当时间不对齐时,
其自相关的归一化值为-1/L.
UMTS-FDD：
伪随机码的互相关特性没有自相关特性那样强的规律性. 只有一些特殊的码组之间有一定的规律性.
•
优选对‘Preferred Pair’的概念:
– 优选对是指一对相同长度的m-sequences相互之间的互相关值只有三个取值.
-1
- [2 +1] and + [2 -1] n=odd - [2 +1] and + [2 -1] n=even 当L趋于较大值时, 该值趋于0.
例: n=3, {-1, -5, +3} n=4, {-1, -9, +7}
•
GOLD CODE的产生:
– 利用一对优选对‘Preferred Pair’,将各自产生的序列相对移位,然后模二相加, 即可得
到一个新的序列GOLD CODE. – 当两个m-squences长度为 2 -1,即可以产生该长度的移位时,可以产生的总的GOLD
CODE的数量为:
2 +1
(包含两个原始preferred pair m-sequences)
– GOLD CODE互相关特性优于m-sequence互相关特性. (三值特性)
•
GOLD CODE的自相关特性(Auto-correlation):
归一化值: Ci(t)Cj(t) = 1 i = j
•
•
GOLD CODE的互相关特性(Cross-correlation)(三值特性): 归一化值: | Ci(t)Cj(t) | ≪ 1 i ≠ j
WCDMA中, Uplink n=25(0~24); Downlink n=18(0~17) 则有,最差情况为: Uplink |[2
+ 1 ]/ 2 |= 0.00024
(最大不超过 | 2 | )
由于每个扇区分配不同的扰码，相互之间的互相关特性与时间没有对应关系，因此UMTS FDD系统可以不使用GPS，但技术实现相对复杂。
UMTS-TDD：TD-SCDMA体制中采用的扰码严格意义上讲与前面介绍的两种扰码有很大不同；首先这里的扰码序列长度很短，因此所谓的自相关和互相关特性都不是很理想；其次，由于采用的扰码序列长度非常短，只有16chips,因此随机化的效果会比较有限。因此扰码在这里主要是识别扇区的作用，扇区隔离和将信号随机化的作用相对比较薄弱。实际使用中，每个扇区会分配给一个扰码，周围相邻小区不能使用相同的扰码。
由于长度为16位的二进制数，故整个系统只有128个扰码。对扰码的识别和解调主要是利用了自相关特性，也就是相同序列，当时间对齐的时候结果为1；当时间不对齐或者扰码不相同的时候，输出结果远小于1；需要强调的是扰码的速率和OVSF码的速率都是永恒不变得1.28Mcps。
1. OVSF code的正交特性用于区分同一扇区中不同的CDMA信道。 2. Scrambling Coding,用于区分不同的扇区。
3. PN Sequence的自相关特性，用于检测Midamble Code。
三种编码的速率都是1.28Mcps。
TD-SCDMA中，非常规时隙是没有加扰的（即Dwpts,Gp,UpPts时隙是不加扰的）。
The TDMA frame has a duration of 10 ms and is divided into 2 sub-frames of 5ms. The frame structure for each sub-frame in the 10ms frame length is the same.
Subframe 5ms (6400chip)Switching Point1.28McpsDwPTS(96chips)GP (96chips)UpPTS(160chips)Switching Point
Figure 18B: Structure of the sub-frame for 1.28Mcps TDD option
Time slot#n (n from 0 to 6): the nth traffic time slot, 864 chips duration; DwPTS: downlink pilot time slot, 96 chips duration; UpPTS: uplink pilot time slot, 160 chips duration;
GP: main guard period for TDD operation, 96 chips duration;
bps:通常描述的是原始数据速率；sps:通常描述FEC编码之后的数据速率；cps:通常描述扩谱编码之后的数据速率。 7个时隙，常规时隙的时间长度为675us即864个chips,DwPTS的时间长度为75us,UpPTS为125us,Gp为75us。功率控制的频率为200次/秒=1000(ms)/5(ms)。 TS0只能是下行时隙，TS1只能是上行时隙；TS2-TS6可以根据需要确定发射方向。 常规时隙的格式如下： Data Symbols 352 chips Midamble 144chips Data Symbols 352 chips Gp16Chips
SS symbol(s)Data symbolsMidamble144 chips 864 ChipsTPC symbol(s)Data symbolsGP For the number of TPC symbols per time slot there are 3 possibilities, that can be configured by higher layers individually for each timeslot:
1) one TPC symbol 2) no TPC symbols 3) 16/SF TPC symbols
So, in case 3), when SF=1, there are 16 TPC symbols which correspond to 32 bits (for QPSK) and 48 bits (for 8PSK).
In the following the uplink is described only. For the description of the downlink, downlink (DL) and uplink (UL) have to be interchanged. 三个特殊时隙：
1） DwPTS :
GP（32Chips） SYNC-DL（64chips） 下行导频时隙downlink pilot time slot，长度为96chips。
2） UpPTS:
SYNC-UL（128chips） GP（32Chips） 上行导频时隙uplink pilot time slot ,长度160chips。
3） GP：（注意不在DwPTS/UpPTS中）
主要保护带main guard period，长度96chips
Examples for symmetric and asymmetric UL/DL allocations are given in figure 18C.
5 ms
symmetric DL/UL allocation对称模式
5 ms
asymmetric DL/UL allocation非对称模式
Figure 18C: 1.28Mcps TDD sub-frame structure examples
DPCH：
下行信道的SF=16，为了传送高速数据业务，多个物理信道可以并行使用，但必须使用不同的OVSF码。下行信道有可能使用SF=1，但SF=2-8不使用。
上行信道可以使用的SF根据需要可以变化，SF=1-16，上行是通过改变SF来改变速率，因为手机任何时候只能有一个信道，而下行是通过多个信道并行使用来改变速率。
SF=1.28MCPS/Symbol rate（纠错编码之后），扩谱系数隐含数据速率的影子，和数据速率直接相关。
每个数据块对应的Number of Symbols, 不同的SF对应不同数量的Symbols;这里一个QPSK的符号等于2个bits,下表中右边的数值代表的是一个数据块对应的符号数。
Table 8A: number of symbols per data field in a traffic burst
Spreading factor (Q) 1 2 4 8 16 Number of symbols (N) per data field in Burst 352 176 88 44 22
TFCI：
TFCI：transport format combination Indicator用于描述当前DPCH传送的数据结构、格式和组成。是系统正常工作的重要控制参数。
TFCI code Word被分为4块，放入两个sub-frame中，也就是说一个完整的TFCI需要10ms的发射时间。
TFCI code word与所在数据块使用相同的OVSF码和扰码，并占用所在data block的部分空间。
下面是没有TPC和SS的情况：
1 st part of TFCI code word 2 nd part of TFCI code word G Midamble Data symbols P 3 rd part of TFCI code word 4 th part of TFCI code word G Midamble Data symbols P Data symbols Data symbols Time slot x (864 Chips) Sub-frame 5ms Radio Frame 10ms Time slot x (864 Chips) Sub-frame 5ms
下面是有TPC和SS的情况：
TPC symbols TPC symbols 1 st part of TFCI code word 3 rd part of TFCI code word SS symbols nd SS symbols 2 part of TFCI code word 4 th part of TFCI code word Data symbols Midamble Data symbols G P Data symbols Midamble Data symbols G P Time slot x (864 Chips) Sub-frame 5ms Radio Frame 10ms Time slot x (864 Chips) Sub-frame 5ms
从上面TFCI的结构，我们发现TD是以帧为单位改变业务类型的；同时，我们发现TPC、TFCI、SS
都是随路控制信息。 TPC：
TPC：Transmitter Power Control,功率控制信息，是保证系统正常工作的重要参数，上行下行均可以发送，以控制对方的信号发射功率。
对应一个用户或者新的，TPC可以每个sub-frame发送一次，最快控制速率为200次/秒。 也可以根据业务需要不发送TPC
扩谱方式和TFCI相同也占用data block空间。
The TPC symbols are spread with the same spreading factor (SF) and spreading code as the data parts of the respective physical channel.
SS symbol(s)Data symbolsMidamble144 chips 864 ChipsTPC symbol(s)Data symbolsGP
Figure 18G: Position of TPC information in the traffic burst in downlink and uplink
For the number of TPC symbols per time slot there are 3 possibilities, that can be configured by higher layers individually for each timeslot:
1) one TPC symbol 2) no TPC symbols 3) 16/SF TPC symbols
So, in case 3), when SF=1, there are 16 TPC symbols which correspond to 32 bits (for QPSK) and 48 bits (for 8PSK).
In the following the uplink is described only. For the description of the downlink, downlink (DL) and uplink (UL) have to be interchanged.
Each of the TPC symbols for uplink power control in the DL will be associated with an UL time slot and an UL CCTrCH pair. This association varies with
- the number of allocated UL time slots and UL CCTrCHs on these time slots (time slot and CCTrCH pair) and - the allocated TPC symbols in the DL.
In case a UE has
- more than one channelisation code
and/or
- channelisation codes being of lower spreading factor than 16 and using 16/SF SS and 16/SF TPC symbols,
The relationship between the TPC Bits and the transmitter power control command for 8PSK is given in table 8C
Table 8C: TPC Bit Pattern for 8PSK
TPC Bits 000 110 TPC command 'Down' 'Up' Meaning Decrease Tx Power Increase Tx Power
Coding of the TPC Bit Pattern for QPSK
TPC Bits 00 11 TPC command 'Down' 'Up' Meaning Decrease Tx Power Increase Tx Power SS：
SS ：Synchronisation Shift ,鉴于TD-SCDMA 系统物理结构的特点，系统要求所有手机信号到达基站的时间要完全同步。
为了达到此目的，系统通过Transmission of uplink synchronization control (ULSC )实现对手机同步时间调整的控制。这一点类似于GSM中的Timing Advance.SS就是发送该控制信息。
扩谱方式和TFCI相同也占用data block空间。
SS所控制的 Timing Adjustment的步长可以是：每M sub-frames，调整（k/8）Tc,Tc是码片宽度chip period,K:1-8和M：1-8是系统控制参数 SS的最小步长是（1/8）Tc,最大步长是一个Tc.
The relationship between the SS Bits and the SS command for QPSK is the given in table 8D:
Table 8D: Coding of the SS for QPSK
SS Bits 00 11 01 SS command 'Down' 'Up' ‘Do nothing’ Meaning Decrease synchronisation shift by k/8 Tc Increase synchronisation shift by k/8 Tc No change
The relationship between the SS Bits and the SS command for 8PSK is given in table 8E:
Table 8E: Coding of the SS for 8PSK
SS Bits 000 110 011 SS command 'Down' 'Up' ‘Do nothing’ Meaning Decrease synchronisation shift by k/8 Tc Increase synchronisation shift by k/8 Tc No change
数据格式：timeslot format 取决于多个参数的组合，包括有：
Spreading factor TFCI code word bits SS Symbols TPC Symbols
Modulation scheme (QPSK /8PSK)
Midamble的概念和用途：
Midamble 和Training Sequences具有相同的概念和含义
可以理解为与GSM的Training Sequences的概念类似，Midamble可以有信道均衡、信道区分、误码判断、同步测量、用户区分等重要功能。
在同一个扇区same cell，相同的时隙same time slot的不同UE，使用的是同一个Midamble（one single basic midamble code）,只是在时间的位移上不同。
Midamble的长度为144bits,一个有128个原始的TrainingSequence可供使用；相邻的站相同频点不能分成相同的Midamble。
在一个Slot上，只能对应一个Midamble code,最多可以有16个不同的时间偏移的码段被使用。 不同的时间偏移码段分配给不同的用户或信道，从而达到区分用户或信道的目的。
利用这一特性，可以通过检测出不同的Midamble响应，实现区分不同的用户或者信道，这就是经常说的联合检测的理论依据。 相邻扇区使用不同的Midamble Code。
对应每股扇区（载频）只有一个SYNC-DL Code,可以有4个基本的Basic Midamble Codes作为选择，但通常只能选一个。
基本Midamble Code 的数量和Scramble code的数量是相同的，且一一对应，均为128个。 对应时隙0，Midambles的数量只能是8（也就是每两个码道对应一个midamble Code）；对于其他时隙则取决于信道的数量。
Midambles是物理信道构成的一个重要部分，通常有上层参数确定，主要有三种Midamble
allocation Schemes: 1)上层规定每个UE使用的Midamble ; 2) 缺省分配方式Midamble for UL or DL 与所对应的实际信道数量有缺省的对应关系；3） Commin midamble allocation : Midamble for the DL 的选择与使用的Channelisation Codes的数量有对应关系。
GP ：Guard Period 的概念和用途。
GP在TD-SCDMA系统中，起着相对重要的作用。
Burst当中的GP主要是拥有在本扇区中，克服远距离的多径效应引起的传播延时所造成的对下一个 Time slot 信号的干扰。
PCCPCH ：primary Common Control Physical Channel (P-CCPCH)；主公共控制物理信道是TD-SCDMA的Downlink广播信道，用于传送系统控制和广播信息，广播相应的系统控制和扇区配置参数等，覆盖整个扇区。
P-CCPCH由两个部分组成，P-CCPCH1和P-CCPCH2。
P-CCPCH的位置是固定的，分别占用TS0的第一和第二个编码信道，扩谱系数为SF=16
覆盖整个扇区，表示该扇区的覆盖范围；P-CCPCH的信号大小是表示该扇区覆盖的重要标志，也是手机做接入和切换的重要参照标准。
当一个扇区有多个载频multi-frequency cell的时候，只有一个载频发射P-CCPCH，该载频称为primary frequency。
其他载频称为次载频Secondary frequencies。
对于N频点组网，只在住载频的slot0发送PCCPCH和同步slot,次载频上不发送，降低干扰；次载频主要用于承载业务信道。
使用固定的spreading factor SF = 16，P-CCPCH1和P-CCPCH2均占用TS0。
P-CCPCH是一个Beacon Channels覆盖整个扇区，总是使用保留的Midambles M（1）
和M（2）。
对于其他与P-CCPCH占用相同same time slot的物理信道，Midambles的分配采用缺省分配方式。
Beacon channel提供如下物理特性：1）Transmitted with reference power; 2)
Transmitted without beanforming; 3) Use Midambles M（1）和M（2）exclusively in this time slot。
参考功率是Midambles M（1）和M（2）的功率之和；采用R=1/3的纠错编码，具有很强的抗干扰能力。
由于Beancon Channel是全向的而业务信道是智能天线赋形的（有8dB的增益）故PCCPCH应该可以设为最大，但实际中智能天线的增益可能只有6dB左右。
S-CCPCH ：Secondary Common Control Physical Channel 次公共控制物理信道是TD-SCDMA 的Downlink公共控制信道，用于承载FACH（Forward Access Channel）和PCH （Paging Channel）,发送寻呼，接入允许，以及简短的用户数据信息。
S-CCPCH对应多个功能，从对应的Transport Channel角度划分，可以对应两种Transport Channel。PCH ：寻呼信道；FACH ： 前向接入信道，发送接入控制，也可以用于传送简短的用户数据业务。
S-CCPCH也是由S-CCPCH1和S-CCPCH2成对组成，并且占用相同的timeslot；与P-CCPCH不同的是S-CCPCH可以根据需要占用多个Time slots。
PCH和FACH可以共用一个物理S-CCPCH，也可以根据需要分别放置，占用多个物理S-CCPCH。
S-CCPCH也可以和P-CCPCH放在相同位置，做时分复用。
S-CCPCH占用的OVSF Code和Time Slot由系统广播消息发送（位置灵活）。 对于multi-frequency cell, S-CCPCH只在Primary frequency 上发送。
上面就是 S-CCPCH占用的OVSF Code和Time Slot由系统广播消息发送（位置灵活）；所以为了保证公共控制信道的覆盖范围所以剩下的信道不能被其他专用信道占用。
上面的 S-CCPCH也可以和P-CCPCH放在相同位置，做时分复用。
S-CCPCH使用固定Spreading factor SF=16。
S-CCPCH使用与DPCH相同的burst format；TFCI用于标识不同的burst format。 S-CCPCH的Training sequences(Midambles)的使用和DPCH相同。
从以上S-CCPCH和P-CCPCH的结构我们发现SCCPCH也是不具备波束赋形的，故信道没有智能天线的6dB增益。
FPACH : Fast Physical Access Channel
快速物理接入信道Fast Physical Access Channel用于Node B给UE发送初始接入信号的确认信息以及相应的Timing and power level adjustment indication，对UE的后续正式接入信息做时间和功率控制。
FPACH的基本概念和功能：
FPACH完成Node B 对UE的继而请求响应。
当UE需要和系统发生联系的时候，UE首先在uplink的UpPCH发送UL synchronization burst(SYNC-UL Code)。
SYNC-UL Code用于Node B检测对应UE信号的功率大小power level和时间偏差received timing。
根据检测的结果，Node B从FPACH上给UE发送timing 和power control information,该消息仅占用一个burst。
UE根据FPACH的控制信息，从PRACH上发送真正的接入请求。
FPACH对请求接入UE的相应信息包括：1）signature; 2) Timing djustment indication; 3) Power level adjustment indication。
对于multi-frequency cell,FPACH只在primary frequency上发送；在handover状态下，FPACH有可能在secondary frequency上发送。
FPACH的Spreading factor SF=16,FPACH 只占用一个code。
所对应的spreading code、training sequence and time slot position由系统分配，并在广播消息中发送通常可与主要控制信道放在相同的slot；或者放在下行业务slot。 基本概念和原理与DPCH相同。
FPACH的突发数据块格式Burst Format:
FPACH对应的time slot format格式为DPCH Downlink QPSK格式中的slot format 0,对应的burst可以承载44symbols。
FPACH burst包含32 information bits (剩余bits为校验)
表11: FPACH 信息位描述
信息域 信号参考号码（Signature Reference Number） 相关的子帧号（相对子帧是4个子帧） UpPCH 的接收起始位置(UpPCHPOS) RACH 信息的发送电平命令（给出手机发PRACH的功率） 保留位 (默认值: 0) 长度 (bits) 3 (MSB) 2 11 7 9 (LSB)
Signature Reference Number : 3 bits 用于UE的区分，代表1-8个Signature。
1） UE在接入TD-SCDMA 系统是，首先需要确定对应扇区的下行SYNC-DL Codes(一
共32个)，每个扇区被分配一个SYNC-DL Codes，每个SYNC-DL Codes对应8个SYNC-UL Codes(一共有256个)。
2） 当UE需要接入系统时候，UE可以根据下行SYNC-DL Code所确定的8个SYNC-UL Codes，从中随机的选取一个，这8个可用的SYNC-UL Codes就称为该扇区的signature,表示范围为 0-7。
Relative Sub-Frame Number : 2bits ;取值范围0-3。
1) 系统收到UE的SYNC-UL接入信息之后，会在后续的4个Sub-Frame中做出相
应的回答。
2) 该参数就表明回答信号与接收到的信号的相对Sub-Frame的偏差；0（00）代
表one Sub-Frame difference,3(11)代表 4 Sub-Frame difference。
Received starting position of the UpPch(UpPCHpos), UpPCHpos是13bits,表示的范围为0-8191，其中bits 13,12保留不用；对应Received starting position 8191*1/8 chip用于调整UE再次发射时的时间提前量。
Transmit Power Level Command foe the RACH message : 7bits;指示UE后续在PRACH信道发送信息时的发射功率。
FPACH信道只占用一个码道SF=16；没有FPACH参与的切换时接力切换，有FPACH参与的切换时硬切换。
TD-SCDMA中UE的随机接入过程：（TS0没有智能天线功能，TS0以外的时隙有智能天线的功能但不一定每个时隙都具备智能天线的功能，关键看其配置的是什么信道）
UE Node-B UE随机选取SYNC UpPCH -UL Code 以开环功 率发射
FPACH Node-B收到UE信息 在后续的4个sub-fra me之内给UE回答相 应的时间和功率控制 信息
UE根据系统控制参 PRACH（没有随机的概念是惟一的，受FPACH的控制） 数，发送实际的接入请求 Node-B根据UE的接
PRACH ：Physical Random Access Channel;物理随机接入信道（PRACH）是上行物理信道，用于UE给Node-B发送随机接入信息。
PRACH是上行物理信道，Uplink physical random access channels。
PRACH用于传送UE的上行随机接入信息，也可以用于传送简短的上行用户数据（如短信，假如短信过长则可能用SF为4减少庸俗的时长）
PRACH可以根据需要配置，包括信道数量和数据速率的变化。 对于multi-frequency cell,PRACH 只在Primary frequency 上发送。
PRACH可以使用的spreading Factor 可以变化，可以使用SF=16，SF=8，SF=4扩谱系数越小，对应传送的数据速率越高。具体的SF的使用和数量等参数由系统广播消息发送。
S-CCPCH（FACH） 入请求，给UE分配资
源
PRACH可以放置的位置，如果需要容量大覆盖大则像下图可将SCCPCH从时隙0移到后面的4,5,6的下行时隙上去，如下图所示则TS=5时隙不能使用波束赋形。
PCCPCH PCCPCH SCCPCH SCCPCH PICH PICH PRACH PRACH PRACH FPACH SCCPCH SCCPCH
不同的SF情况下，PRACH timeslot formats对应不同的规定格式。
Spreading Factor 16 8 4 Slot Format # 0 10 25
PRACH使用的Midamble与DPCH相同；由于随机接入的争抢矛盾基本在UpPTS被解决，因此PRACH信道的争抢矛盾基本不存在，这一点和其他移动通信系统不同。
Synchronisation channels (DwPCH,UpPCH)
专用物理同步信道dedicated physical synchronisation channels，包括DwPCH和UpPCH。DwPCH用于下行信道同步；UpPCH 用于上行信道同步。
没有OVSF码，没有扰码，没有保护这也是TD-SCDMA 的软肋。
DwPCH(Downlink Pilot Channel)的基本概念和功能：
DwPCH用于下行信道同步（SYNC,Pilot） 识别不同扇区，一共有32个SYNC-DL codes
DwPCH占用的位置是DwPTS(Downlink Pilot Time Slot) DwPCH在每个5ms Sub-frame都要发送
覆盖整个扇区，不可以用子波束（即不可以波束赋形功率要和PCCPCH一致）
采用恒定发射功率，对于multi-frequency cell,DwPCH只在primary frequency上发送 DwPCH 没有OVSF Code和Scramble Code Burst Structure of the DwPCH (DwPTS)
75 us GP（32Chips） SYNC-DL（64chips）
SYNC-DL sequence : 64 chips,一共32个codes;GP: Guard Period 32 chip,不发送任何信息，但GP的长度是确定扇区的最大覆盖半径的参数之一。
TD-SCDMA中的SYNC-DL codes是一组特殊结构的码，一共有32个different basic SYNC-DL codes,每个Code的长度为64 chips,不可以再被OVSF和Scramble Code 调制
Basic SYNC-DL sequence
Table AA.1: Basic SYNC-DL Codes
Code ID 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 SYNC-DL Codes of length 64 B3A7CC05A98688E4 9D559BD290606791 2CE7BA12A017C3A2 34511D20672F4712 9A772841474603F2 9109B1A5CE01F228 8FD429B3594501C0 25251354AA3F8C19 C9A3B8E0C043EA56 BA04B888E5BC1802 A735354299370207 74C3C8DA4415AE51 F4FD0458A0124663 A011D4E16C3D6064 BDA0661B0CAA8C68 8E31123F28928698 F095C1632E2906AB B60B4A8A664071CF AA094DCCE91E041A C0C31CDA8A256807 D516964FB18C1890 30DE01834F4AACCE 8F700323BA5CAD34 1B50F4DEE0C1380C 443382164F56F2D1 E1E4005D49B846B4 040A97165330BFAA C48E26881693AD78 D4354B2FE02361CC 5383AB6C8A10CE84 D417A730F2F12244 ABF0A0D905A939C4
下行同步码是自己通过匹配自己找到的。
利用SYNC-DL codes的特性，通常可以快速的识别和区分SYNC-DL codes
最常用的技术就是称为“Match Filter”匹配滤波器，匹配滤波器的数量可以根据性能需要确定
匹配滤波器的主要原理就是利用硬件构成与所需要检测的码完全一致的电路接收通路，实现快速检索。当接收到所需要提取的信息时，接收电路会输出最大能量的指示信号，指示接收信号的结果
根据最大输出信号的结果，确定对应的SYNC-DL code,从而实现对载频和扇区的识别和区分 相邻扇区必须使用不同的SYNC-DL codes
UpPCH(Uplink Pilot Channel)的基本概念和功能：
UpPCH用于上行信道同步
系统一共有32个SYNC-DL codes,每个扇区（每个载频）分配一个下行SYNC-DL code 每个下行SYNC-DL code对应有8个上行SYNC-UL codes,系统一共有256个SYNC-UL codes
每个UE在初次接入系统的时候，可以随机的选用不同的SYNC-UL Code（8个里面选取1个）
UpPCH占用的位置是UpPTS (Uplink Pilot Time Slot) UpPCH出现的时间是每个5ms Sub-frame 出现一次
需要特别强调的是，UpPCH是用于让UE发送SYNC-UL code给Node B，仅在UE接入系统的时候发送，用于建立Uplink的同步；正常通话状态下，UE不需要发送SYNC-UL code
相同时隙的不同UE在正常通话状态下的识别，由Midamble Code完成
对于multi-frequency cell,UpPCH只在Primary frequency上发送，但当切换的时候，也可能在secondary frequency 上发送
UpPCH没有OVSF Code和Scramble Code
为了减少不同UEs接入系统时的冲突，UpPCH可以分为N sub-channels;N的取值为1,2,4,8由系统确定；UE在接入时，随机的从N sub-channels中选取一个；碰撞以后手机只能隔8个子帧再重发一次
通话时是没有上下行同步码的，是通过测量Midamble码，然后通过SS指令调整来进行同步的；只有在接入的瞬间采用上行同步码，通话的时候没有上行同步码，硬切换的时候有上行同步码，接力切换时没有上行同步码。
Burst Structure of the UpPCH(UpPTS)
125 us SYNC-UL（128chips） GP（32Chips）
SYNC-UL sequence : 128chips,一共256个codes。
GP ：Guard Period,不发送任何信息，但Gp的长度决定了扇区的最大覆盖半径。 256 basic SYNC-UL codes :
Basic SYNC-UL Codes
Table AA.2: Basic SYNC-UL Codes
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902A7243F593F2180E5A306A8438E6A9 A4CCED356D56BF1B41C28E1504301FE8 82AE90E2F76B3055A2E3A966025CC01A 8B90D5A62364E18574145C5895CEFF60 43F7EA1AB0D19032551AD9DE21307353 DD5D8424AC60360B1C14E65815C9B15E C632A67382ECB2681DFB8525140E2878 3A6ACF212B6F8B9C53FF224C2E00C16C 86A90C267B1171093F362FE5CB14E3A0 EA262EC36E6589C3BB005426AF2590F4 200F03126C5B0D7B901128E7757C5F70 68FC090C2221AA98BF0D24E85066EFC2 9E26CEC67832FC42A87E92FA1015212E ACD889634F79506F2582EA03240F2A07 AA65407E1F4A33BF9A62860A3D6A4CC0 B1B950AC76A608AA32D04B03C7FF24D3
对于SYNC-UL code的检测原理，与SYNC-DL code完全一致；在接入系统的过程中，每个UE使用不同的SYNC-UL code用于上行信道的接入过程中区分UE（但不知道具体的身份，从PRACH才知道）；系统检测到相应的SYNC-UL Code,就可以唯一的确定对应的UE，从而可以对确定的信号做进一步的接收和处理，包括电路特性的步长和调整，同步，timing Advance等等；这个功能由FPACH信道来完成。
Code Allocation
Relationship between the SYNC-DL and SYNC-UL sequences, the scrambling codes and the midamble codes
Code Group SYNC-DL ID 0 SYNC-UL ID 0...7 Associated Codes Scrambling Code ID 0 1 2 3 4 5 Basic Midamble Code ID 0 1 2 3 4 5 Group 1 Group 2 1 8...15 6 7 . . . Group 32 31 248...255 124 125 126 127 6 7 124 125 126 127
Note: In a multi-frequency cell, primary frequency and secondary frequency use the same scrambling code and basic midamble code.
DwPCH,UpPCH对扇区最大覆盖半径的影响：
鉴于TD-SCDMA的TDD性质，要求相邻基站必须做到时钟同步，包括频率和时间（Frame,Sub-frame）
除去考虑在本周的UE处于不同的地理位置和距离扇区远近的变化，信号传播的延迟所造成的影响，还要考虑相邻基站距离远近所产生的相互之间的干扰
TD-SCDMA系统在设计中，严格考虑了这些方面的因素，采用预留Guard Period(GP)的方式来客户上述因素造成的干扰
在系统建设和维护中，需要尽量遵循GP能够提供的保护范围，也就是下面要讨论的扇区覆盖半径
SYNC Slot的基本结构
DwPCH GP UpPCH
GP 32chips SYNC-DL 64chips GP 96 chips SS symbol(s)SYNC-UL 128 chips TPC symbol(s)GP 32 chips Data symbolsMidamble144 chips 864 ChipsData symbolsGP
普通TS的基本结构（注意尾部的GP是16 chips）
UE远离基站的时候，距离造成时间延迟
1） UE虽然任何时候都要和基站的下行信号保持完全同步，但当UE没有和系统建立连接
的情况下，系统无法获得UE的位置信息，因此不能控制UE信号发射的时间提前量。当UE试图发起接入请求的时候，首先在UpPCH发送SYNC-UL接入信号，考虑到具体的延迟影响，该信号到达极致的时候就可能与基站的其他上行信号造成重叠，因此UpPCH需要提前发射，但提前发射又可能会干扰到DwPCH信号，因此96chips的GP间隔，就是UE正常最大时间提前量。UpPCH可能受TS1干扰，UE提前发送可能干扰DwPCH。
2） DwPCH和UpPCH之间的GP=96chips，就是TD-SCDMA系统所允许的最大时间延迟，用
于防止DwPCH 和UpPCH之间产生干扰。
dmax = C *tgap/2=3*105(96chips/1.28*106)/2= 11.25KM
其中：dmax为最大半径，C为光速，tgap为GP=96chips，这里由于考虑到上下行往返故要除以2。
3） UE位于两个扇区之间的位置，根据Slot的结构，分析可能产生干扰的现象和可能出现
的相互干扰。
TS0
TS 0 TS 0 最大允许的时延32chips+16chips UE 位于两个扇区之间的位置，可以发现当Cell2的TS0和cell1的SYNC-DL之间不相互干扰，系统所能允许的最大时间延迟为：32chips+16chips=48chips;根据信号传播公式可得出UE距离最远基站的最大距离为：S=C*T=300000*(48/1280000)=11.25KM 4） 位于相同扇区之间两个UE的可能干扰
GP 16chips GP 32chips SYNC-DL GP 16chips GP 32chips SYNC-DL SYNC TS1 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6
SYNC-UL Code GP 32chips TS 1 GP 16chips
UE1在同步通话状态，UE2远离扇区发起接入，为防止UE2的接入信息对UE1的通信相互干扰其允许的最大距离为S=C*T/2=300000*(32/1280000)/2=3.75KM;这里要考虑到接收和发射故要除以2。
Allowed cell radius for the occurrence of special UL-DL interference
Potentially interfering UL signal UpPTS UpPTS TS1 TS1
Potentially interfering DL signal DwPTS TS0 DwPTS TS0 tgap in dmax in us Km 75 11.25 150 22.5 200 30 275 41.25 PICH (Page indicator Channel)
寻呼指示信道Page indiactor channel(PICH),用于承载page indicator的物理信道，主要作用是在不
连续寻呼状态下，使UE在空闲状态更加省电（真正的寻呼信息是在S-CCPCH上发送）。DRX是移动通信系统最常用的技术手段，用于节省手机在空闲状态下的电池消耗，提高手机的待机时间；最普通的DRX技术是将寻呼信道划分为一定长度的寻呼周期，在该长度内再划分不同的寻呼租，手机在一个寻呼周期内，只要接收属于自己所在的寻呼组的信息，从而节省电池消耗。 PICH的基本概念和功能：
Paging Indicator Channel(PICH)是用于承载Paging indicators的物理信道，占用两个码道，SF=16；对于multi-frequency cell,PICH只在Primary Frequency 发送；与P-CCPCH具有相同的天线覆盖范围。
UE在待机状态，是不连续的监视PICH信道的信号，只有真正有寻呼信号的时候，UE才去S-CCPCH接收真正的寻呼信号；由于PICH信道的信号结构要远比S-CCPCH信道的信号结构简单（没有卷积和交织），相同情况下，接收PICH信号会比接收S-CCPCH信号更加节省电池消耗，这就是配置PICH的目的，使UE进一步的省电。
PCH被分为PCH Blocks,每个PCH block 由Npch Paging sub-channels组成，Npch数量由系统确定，每个Paging sub-channel由两个连续的PCH frames组成。
Paging Subchannel #0 …….
Paging Subchannel #Npch-1 1 PCH block Paging indicator 用Pq表示，每帧有NPI个，q=0,…, NPI-1,Pq用于通知某一寻呼租groups of mobiles的UEs,是否在S-CCPCH信道上有paging message
UE具体所在的寻呼组的确定，以及对应的Pq,有相应的算法来决定
Paging Indicator的长度length LpI可以是如下值 LPI=2（速度快，稳定性差，容易造成手机漏PICH信息，因为它没有卷积和交织）；LpI=4;LpI=8 symbols(稳定性好不容易漏听，但速度慢)。
每帧有NpI个paging indicators，总共占用一个完整的Radio Frame,352bits的位置；Pq分布在一个Radio frame,占用两个sub-frames , sub-frames #1, sub-frames#2
1 Radio frame Bits for Page Indication Bits for Page Indication Bits for Page Indication Bits for Page Indication S1 S5
S2 S6
NpI对应不同长度的paging indicators of length LpI，数量不同；NpI大，寻呼组多，每组UE数量少，虚警小，但可靠性低；NpI小，寻呼组少，每组UE数量多，虚警高但可靠性高
Time Slot #i subframe #1 Time Slot #i subframe #2
S174 S4 S176 S178 S182 S180 S352 ….. S173 Midamble Midamble S3 S175 S177 S181 Guard Midamble ….. ….. Period Midamble S179 S351 Guard Period ….. NpI Per radio frame LpI = 2 88 LpI = 4 44 LpI = 8 22 LpI = 8 省电效果差稳定性好。
Mapping of the paging indicator: 0序列表示没有寻呼消息，UE不需要去接收S-CCPCH信道的信号；1表示有相应的寻呼信息，该对应组的UEs都应该去接收S-CCPCH上的寻呼信息 PICH Block 由NPICH个连续的帧构成，NPICH的数量由系统确定；每帧保证有NpI个Paging indicators;每个PICH block 包含有总共Np个paging indicators Np= NPICH*NpI
Frame #0 …… Frame #Npich-1
P0…Pnp-1 P0…Pnp-1 …… P0…Pnp-1 P0…Pnp-1 1 PICH Block
HSDPA部分
在TCP/IP协议中，数据的重传是在第三层进行的。 在RLC协议中，数据的重传是第二层进行的。
而HSDPA是在第一层，即物理层进行数据重传和用户调度的 MAC-hs子层
新增MAC-hs层实现快速自动重传、快速调度及自适应调制和编码。 HS-DSCH FP协议
实现MAC-d与MAC-hs实体间的数据交互与流控。 新增物理信道
在物理层新增3个专用信道，HS-PDSCH、HS-SCCH和HS-SICH
Node-B 的快速分组调度基于UE反馈的信道质量信息和当前的流量状态.
AMC自适应调制编码
FS快速调度
MC-HSDPA介绍
每个载波独立的进行物理层的处理和传输，每一路和单载波的处理方式相同每一载波独立进行CQI的反馈；每个载波上单独完成HARQ及AMC的过程，数据重传在每个载波上单独进行。
当UE接入到HSDPA无线网络，UE周期性地向Node B上报信道质量指示CQI。 Node B接收到UE上报的数据后，根据QoS和UE上报的CQI，选择合适的调制方式，QPSK或16QAM。
UE接收到Node B的下行数据包后，通过HSDPA专用信道HS-SICH，向Node B发送确认信息ACK/NACK。 通过UE上报的确认信息ACK/NACK，Node B可以确定重发数据的时间和方式。 通过UE上报的CQI，快速分组调度器可优化用户间的数据传输。
比较项目 下行理论峰值速率 码资源分配 R4 2.30Mbps(384kbps*6) DPCH HSDPA 16.8Mbps（10M带宽、1：5时隙） HS-PDSCH：SF=16、SF=1； HS-SCCH：SF=16； HS-SICH：SF=16。 系统切换 功率控制 调制方式 链路适应技术 MAC-hs 硬切换、接力切换； 开环功控、闭环功控；（慢速功控、快速功控） QPSK 使用快速功控 无 硬切换、接力切换 HS-PDSCH慢速功控 QPSK/16QAM AMC、HARQ 用来进行快速调度 承载方速率要时延要数据差对网络式 求 求 错要求 资源要求 流HS-DSCH 高；需 较较较媒体 要保证低时延 高 多 比特速率 互低低高较动类 时延 少 背无很很有空闲景类 要求 长时延 高 资源即可 实D很低低较时话音 CH 低 时延 多 业务
HS-PDSCH(SF=1或SF=16)
即高速物理下行共享信道，用于承载高速下行数据业务。 HS-SCCH
即高速下行共享控制信道，该信道可由所有用户时分共享，传输一些控制指令，如UE的调度信息、低层控制信息，包括调制编码策略、HARQ信息等。 HS-SICH
即高速上行共享信息信道，该信道承载信道质量指示CQI和确认信息ACK/NACK。
信道 承载 调制、编码 AM, HS-PDSCH HS-SCCH SICH HS-用户数据 下行信令，传输上行格式信息 信令 QPSK/16QQPSK，1/3Turb编码 Turb编码 QPSK，1/36、1/16重复、6/32RM编码 SF16 扩频因子 其它 SF1或SF16 多码道、多时隙；时分、码分F16 复用 SF16 6kbps/2S1SF16，无CRC校验，有ACK/NACK偏移功率设置 HS-SCCH信道格式 （下行） 信道化码集标识(8bit) 时隙位置信息(5bit) 调制信息(1bit) TBS信息(6bit) HARQ进程标识(3bit) RV信息(3bit) 新数信息(1bit) HS-SCCH循环序列标识(3bit) UE标识(16bit) 信道化码集标识：用于标识用户占用码道的范围； 时隙位置信息：标识HS占用时隙的位置；
调制信息：确定那种调制方式，QPSK还是16QAM。 TBS信息：传输块类型； HARQ进程标识：标识用户进程； RV信息：重传版本号；
新数据信息：是新发数据还是重发数据；
HS-SCCH循环序列标识：用于判断是否HS-SCCH数据帧丢失； UE标识：用于区分用户。
HS-SICH信道格式（上行）
RMF信息（1bit）RTBS信息(6bit)ACK/NACK（1bit）
RMF信息：推荐调制方式； RTBS信息：推荐传输块类型； ACK/NACK：数据正确与否信息 物理信道上的时序：
三条物理信道上的数据发送、处理需要满足一定的时序关系，
HS-SCCH与HS-PDSCH：2 SLOT； HS-PDSCH与HS-SICH：8 SLOT；
下图是三条物理信道时序关系示意图，图示为2:4时隙，共4个TTI，从左至右：TTI 1的时隙6，在HS-SCCH，发送下行控制数据；TTI 2的时隙3，在HS-PDSCH，发送业务数据；TTI 4的时隙1，在HS-SICH，发送上行反馈信息。
MAC-hs的帧结构：
VF：保留域；
Queue ID：用户队列标识； TSN：帧序列号；
SIDk：服务数据单元k类型。 Nk：类型k服务数据单元数量； Fk：数据有无标识；
伴随PDCH信道
上、下行可成对配置伴随DPCH信道，一对伴随DPCH信道，上下行各占两个SF16的码道。 下行伴随DPCH
o 承载层3 RRC的信令和上行链路信道的功率控制命令。 o 作为上行伴随DPCH的同步。
o 为提高码资源利用率，可复用伴随DPCH。 上行伴随DPCH
o 为下行数据链路的反馈信道，承载高层信令；可以在上行伴随DPCH承载其它业务
数据，如语音。 o 下行数据业务，伴随有上行信令反馈，需要估计上行信令流量需求，配置伴随
DPCH。 o 实际应用中，可以根据需要重新配置伴随DPCH。 o 为提高码资源利用率，可复用伴随DPCH。
码道配置举例
主载波
TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6P-CCPCH（2）+S-CCPCH（2）+FPACH( 1)PRACH(2)伴随DPCH/R4 语音数据业务（HS-SICH（2）/HS-SCCH（2））×2HS-PDSCHHSDPA资源配置
传输信道：HS-DSCH 物理信道
– HS-PDSCH（下行物理信道，承载HSDPA业务数据）
– HS-SCCH（下行物理信道，HSDPA专用的下行控制信道，用于承载所有相关底层控制信息 ）
– HS-SICH（上行物理信道，用于反馈相关的上行信息，主要包括ACK/NACK和信道质
量指示CQI ）
信道分配图：
1：（该模式主要受下行伴随信道DPCH信道的限制，只有12个DPCH的码道资源，每个HSDPA的用户将占用2个下行和上行的DPCH伴随信道的码道，故最大能接入6个HSDPA的用户。）
2（该模式主要受上行伴随信道DPCH信道的限制，只有28个DPCH的码道资源，而上行是26个码道，每个HSDPA的用户将占用2个下行和上行的DPCH伴随信道的码
道，故最大能接入13个HSDPA的用户。）如果上下行各采用2倍分帧则可以接入26个用户。
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