在TD-SCDMA系统中，移动终端和接入网之间的接口Uu称为空中接口，主要由物理层（L1）、数据链路层（L2）和网络层（L3）组成。空中接口协议组成具体如图2-10所示。
TD-SCDMA系统存在3种信道：逻辑信道、传输信道和物理信道。逻辑信道是MAC子层向无线链路控制子层提供的服务，它描述的是承载什么类型的信息；传输信道定义了信息如何在空中接口上传输；物理层定义了物理信道，物理层向数据链路层的最低子层媒体接入控制（MAC）提供不同的传输信道[20-22]。
1.逻辑信道
逻辑信道是媒体接入层向高层提供的服务。根据信息传输类型不同，逻辑信道可以分为两类：一类为控制信道，主要用来承载传输控制平面的信息；另一类为业务信道，主要用来承载传输用户平面的信息。
图2-10 空中接口协议组成
控制信道主要包括BCCH、PCCH、DCCH、CCCH和SHCCH五类：
1）BCCH（广播控制信道）：BCCH是下行逻辑信道，用于承载广播信息。
2）PCCH（寻呼控制信道）：PCCH是下行逻辑信道，用于承载寻呼信息。
3）DCCH（专用控制信道）：DCCH是点到点双向逻辑信道，由RRC连接建立过程建立，UE和网络通过该信道传输专用控制信息。
4）CCCH（公共控制信道）：CCCH是双向逻辑信道，网络和UE在没有建立RRC连接时，通过该信道接入新小区。
5）SHCCH（共享信道控制信道）：SHCCH是双向逻辑信道，TDD双工方式专用，网络和UE传输上下行共享信息。
业务信道主要包括DTCH和CTCH两类：
1）DTCH（专用业务信道）：DTCH是点到点的双向业务信道，主要承载用户平面的信息。
2）CTCH（公共业务信道）：CTCH是点到多点的单向业务信道，为所有用户或一组特定用户传输专用用户信息。
2.传输信道
传输信道是物理层提供给高层的服务，它是根据在空中接口如何传输及传输什么特性的数据来定义的，传输信道一般分为两类：一类为公共信道，在这类信道中，当消息是发给某一特定的UE时，需要有内识别信息；另一类为专用信道，在这类信道中，UE是通过物理信道来识别的。
公共传输信道主要包括BCH、FACH、PCH、RACH、USCH、DSCH和HS-DSCH六类信道。
1）BCH（广播信道）：BCCH是下行传输信道，用于广播系统和小区特定信息。
2）FACH（前向接入信道）：FACH是下行传输信道，当网络知道用户位置时传输控制信息，也可以传输短的用户包。
3）PCH（寻呼信道）：PCH是下行传输信道，在网络不知道用户位置信息时，传输控制信息。
4）RACH（随机接入信道）：RACH是上行传输信道，用来承载UE的控制信息，也可以传输短的用户包。(www.xing528.com)
5）USCH（上行共享信道）：USCH是上行传输信道，多个用户用来传送专用控制或业务数据。
6）DSCH（下行共享信道）：DSCH是下行传输信道，多个用户用来传送专用控制或业务数据。
7）HS-DSCH（高速下行共享信道）：HS-DSCH是多个用户共用的下行传输信道，伴随一个下行DPCH和一个或多个HS-SCCH，HS-DSCH在整个小区或采用定向天线在小区一部分传送。
专用信道上的信息一般是发给所有用户或一组用户的，当一个用户专用时，需要用UE ID进行识别。专用信道只有一种DCH信道，UE和网络可以在上行、下行传送控制或用户信息。
3.物理信道[17，19]
TD-SCDMA的物理信道采用4层结构：系统帧、无线帧、子帧和时隙/码。依据资源分配方案的不同，子帧和时隙/码的配置可以不同，系统使用时隙和扩频码分别在时域和码域上区分用户。TD-SCDMA的物理信道格式和子帧结构分别如图2-11和图2-12所示。
在TDD模式下的物理信道是一个突发序列，它主要在分配好的无线帧中的特定时隙中传送。这种分配方案可以是连续的，比如在每个帧中的时隙中都传送；或者是不连续的，比如只是在所有帧的一部分帧中时隙传送。一个突发序列主要由3部分组成：数据部分、训练序列部分和一个保护时隙，但是对于独立midamble信道只有midamble部分。一个突发序列的持续时间是一个时隙。一个发射机可以同时发送多个突发序列。在这种情况下，数据部分必须使用不同的OVSF（正交可变扩频因子）信道化码，但可以使用相同的扰码。midamble部分必须使用同一个基本midamble码，但是可以使用不同的midamble码。在一个多频率的小区中，在不同载频中的mid-amble部分也应该使用同一个基本midamble码，但是可以使用不同的midamble码。在MBSFN（组播广播单频网）操作中，一个训练序列或前导序列并不一定是小区特定的。数据部分主要由信道编码和扰码共同扩频。信道编码是OVSF码，它的扩频因子有1、2、4、8和16。一个物理信道的数据速率主要由所采用的OVSF码的扩频因子决定。
图2-11 TD-SCDMA物理信道格式
所以频率、时隙、信道化编码、突发类型和无线帧分配共同定义了一个物理信道。而扰码和基本的训练序列或前导码主要用来广播，并且在一个小区内是固定的。当一个物理信道建立以后，它的初始结构就已经确定了。一个物理信道的持续时间可以是无限长，也可以是分配定义的持续时间。
一个TD-SCDMA的系统帧长为720ms，由72个无线TDMA帧组成，而每个TDMA帧又可以分成两个5ms TDMA子帧，这两个子帧的结构是完全相同的。这是考虑到了智能天线技术的运用，智能天线每隔5ms进行一次波束的赋形。子帧中含有7个常规时隙（TS0～TS6），每个时隙长度为864码片，占675μs。子帧中含有3个特殊时隙：DwPTS，下行导频时隙，长度为96码片，占75μs；GP，保护间隔，长度为96码片，占75μs；UpPTS，上行导频时隙，长度为160码片，占125μs。子帧总长度为6400码片，占5ms，得到码片速率为1.28Mchip/s。
如图2-12所示，每一个5ms的子帧由7个常规时隙组成。在这7个常规时隙中，TS0总是分配给下行链路，而TS1总是分配给上行链路。上行链路的时隙和下行链路的时隙之间由一个切换点分开，在TD-SCDMA系统中的每个5ms的子帧中，有两个交换点（UL到DL和DL到UL）。TD-SCDMA所提出的帧结构考虑了对一些新技术的支持，如智能天线（波束赋形）技术和上行同步技术。
图2-12 TD-SCDMA子帧结构
应用上述帧结构，通过对上行、下行时隙数的相应设置，TD-SCDMA可以对称或不对称分配上下行链路。图2-13分别给出了对称分配和不对称分配上下行链路的例子。
物理信道主要分为两类：一类为公共物理信道；另一类为专用物理信道。公共物理信道主要包括主公共控制物理信道（P-CCPCH）、辅助公共控制物理信道（S-CCPCH）、寻呼信道（PICH）、物理随机接入信道（PRACH）、物理共享信道（PDSCH/PUSCH）、物理同步信道（DwPCH/UpPCH）、快速物理随机接入信道（FPACH）、高速物理下行共享信道（HS-PDSCH）、HS-SCH的共享控制信道（HS-SCCH）、HS-DSCH的共享信道（HS-SICH）；专用物理信道只包含一种：专用物理信道（DPCH）。
图2-13 TD-SCDMA帧结构示意图
逻辑信道映射到传输信道，传输信道映射到物理信道的具体过程如图2-14所示[18]。
图2-14 逻辑信道、传输信道、物理信道映射关系图
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