信道结构及辅助信道配置方法

cdma2000与IS-95CDMA系统的主要区别是信道类型及物理信道的调制得到增强，以适应更多、更复杂的第三代业务。

1.信道类型

（1）反向信道

反向信道包括以下类型。

①反向导频信道：是一个移动台发射的未调制扩频信号，用于辅助基站进行相关检测。

反向导频信道在增强接入信道、反向公用控制信道和反向业务信道的无线配置为3～6时发射，在增强接入信道前导、反向公用控制信道前导和反向业务信道前导时也发射。

②接入信道：传输一个经过编码、交织及调制的扩频信号，是移动台用来发起与基站的通信或响应基站的寻呼消息的。接入信道通过其公用长码掩码唯一识别，由接入试探序列组成，一个接入试探序列由接入前导和一系列接入信道帧组成。

③增强接入信道：用于移动台初始接入基站或响应移动台指令消息，可能用于以下三种接入模式：基本接入模式、功率控制接入模式和备用接入模式。功率控制接入模式和备用接入模式可以工作在相同的增强接入信道，而基本接入模式需要工作在单独的接入信道。增强接入信道与接入信道相比在接入前导后的数据部分增加了并行的反向导频信道，可以进行相关解调，使反向的接入信道数据解调更容易。

当工作在基本接入模式时，移动台在增强接入信道上不发射增强接入头，增强接入试探序列将由接入信道前导和增强接入数据组成；当工作在功率控制接入模式时，移动台发射的增强接入试探序列由接入信道前导、增强接入头和增强接入数据组成；当工作在备用接入模式时，移动台发射的增强接入试探序列由接入信道前导和增强接入头组成，一旦收到基站的允许信息，在反向公用控制信道上发送增强接入数据。

④反向公用控制信道：传输一个经过编码、交织及调制的扩频信号，是在不使用反向业务信道时，移动台在基站指定的时间段向基站发射用户控制信息和信令信息，通过长码唯一识别。反向公用控制信道可能用于两种接入模式：备用接入模式和指配接入模式。

⑤反向专用控制信道：用于某一移动台在呼叫过程中向基站传送该用户的特定用户信息和信令信息，反向业务信道中可以包含一个反向专用控制信道。

⑥反向基本信道：用于移动台在呼叫过程中向基站发射用户信息和信令信息，反向业务信道可以包含一个基本信道。

⑦反向辅助码分信道：用于移动台在呼叫过程中向基站发射用户信息和信令信息，仅在无线配置无线电码（Radio Code，RC）为1和2，且反向分组数据量突发性增大时建立，并在基站指定的时间段内存在。反向业务信道可以最多包含7个反向辅助码分信道。

⑧反向辅助信道：用于移动台在呼叫过程中向基站发射用户信息和信令信息，仅在无线配置（RC）为3～6时，且反向分组数据量突发性增大时建立，并在基站指定的时间段内存在。反向业务信道可以包含两个辅助信道。cdma20001X反向信道结构如图2-4-12所示。

图2-4-12 cdma20001X反向信道结构

（2）前向信道

前向信道包括以下类型。

①导频信道：包括前向导频信道、发射分集导频信道、辅助导频信道和辅助发射分集导频信道，都是未经调制的扩谱信号，用于在基站覆盖区中工作的所有移动台进行捕获、同步和检测。前向导频信道使用64阶的Walsh码。在导频信道需要分集接收的情况下，基站可以增加一个发射分集导频信道，增强导频的接收效果，发射分集导频信道（不一定存在）使用128阶的Walsh码。为使用更灵活的天线和波束赋形技术，在一个激活的CDMA信道中，基站可发射多个辅助导频信道。在辅助导频信道需要发射分集的情况下，基站将增加一个辅助发射分集导频信道。在发射分集导频信道发射时，基站应使前向导频信道有连续的、足够的功率以确保移动台在不使用来自发射分集的导频信道能量情况下，也能捕获和估计前向CDMA信道特性。

②同步信道：传输经过卷积编码、码符号重复、交织、扩频和调制的扩频信号，用于使移动台获得初始的时间同步。

③寻呼信道：传输经过卷积编码、码符号重复、交织、扰码、扩频和调制的扩频信号，用来发送基站的系统信息和对移动台的寻呼消息。

④广播信道：传输经过卷积编码、码符号重复、交织、扰码、扩频和调制的扩频信号，用来发送基站的系统广播控制信息。基站利用此信道与区域内的移动台进行通信。

⑤快速寻呼信道：传输一个未编码的开关控制调制扩频信号，包含寻呼信道指示，用于基站和区域内的移动台进行通信。基站使用快速寻呼信道通知空闲模式下工作在分时隙方式的移动台，是否应在下一个前向公用控制信道或寻呼信道时隙的开始接收前向公用控制信道或寻呼信道。

⑥公用功率控制信道：用于基站进行多个反向公用控制信道和增强接入信道的功率控制。基站支持多个公用功率控制信道工作。

⑦公用指配信道：提供对反向链路信道指配的快速响应，以支持反向链路的随机接入信息的传输。该信道在备用接入模式下控制反向公用控制信道和相关联的功率控制子信道，并且在功率控制接入模式下提供快速证实。基站可以选择不支持公用指配信道，并在广播控制信道通知移动台这种选择。

⑧前向公用信道：传输经过卷积编码、码符号重复、交织、扰码、扩频和调制的扩频信号，用于在未建立呼叫连接时，发射移动台特定消息。基站利用此信道和区域内的移动台进行通信。(www.xing528.com)

⑨前向专用控制信道：用于在呼叫过程中给某一特定移动台发送用户信息和信令信息。每个前向业务信道可以包括一个前向专用控制信道。

⑩前向辅助码分信道：用于在通话过程中给特定移动台发送用户和信令消息，在无线配置（RC）为1和2，且前向分组数据量突发性增大时建立，并在指定的时间段内存在。每前向业务信道最多可包括7个前向辅助码分信道。

前向辅助信道用于在通话过程中给特定移动台发送用户和信令消息，在无线配置（RC）为3到9，且前向分组数据量突发性增大时建立，并在指定的时间段内存在。每个前向业务信道最多可包括两个前向辅助信道。

移动台发射的前向CDMA信道结构如图2-4-13所示。

2.cdma2000反向信道处理

（1）反向信道的无线配置

cdma2000反向信道通过无线配置（RC）来定义，对于反向信道共有六种无线配置，不同的配置使用不同的扩频速率、不同的数据速率、前向纠错和调制特性。六种无线配置的应用必须满足一定的应用规则，而且前向信道和反向信道的无线配置是相互关联的。

（2）反向信道的信号处理

①前向纠错（FEC）。根据不同的CDMA信道类型使用不同卷积速率的FEC，反向辅助信道还可使用Turbo编码方式进行前向纠错。

②码符号重复。从卷积编码器输出的码符号在交织前先被重复，以增加传输和接收的可靠性。反向业务信道的码符号重复率随数据率的不同而不同。

图2-4-13 cdma20001X前向信道结构

③打孔。只有无线配置为3、4、5、6时，使用打孔技术，目的是为了进行速率匹配，按一定算法删除一部分比特，将用户业务要求实时传送的信息比特数与信道速率相适应，即将数据流中的信息比特按相应的格式进行筛选。不同的RC采用不同的打孔格式，打孔格式在一帧中是一直重复的。

④块交织。在调制和发射前，移动台将对所有信道上的码符号进行交织，以减少快衰落的影响。

⑤正交调制。由于CDMA前向信道使用的是完全正交的扩频码，而反向信道使用的是不完全正交的伪随机码扩频，反向信道为了弥补这样带来的不均衡，增加正交调制过程以增加基站接收后解调信息的信噪比。

⑥正交扩频。当发射反向导频信道、增强接入信道、反向公用控制信道和反向业务信道，且RC为3～6时，移动台使用正交扩频。

⑦数据率和门控。在发射前，反向业务信道交织器输出还要经过一个时间滤波器进行选通，通过这种选通输出某些符号而滤掉另一些符号，传输门控的工作周期随发射数据率的变化而变化。

门控电路的选通和不选通是由数据突发随机数发生器函数确定的，其功率控制组在一帧内的位置是伪随机变化的。数据突发随机数发生器保证每个重复的符号仅被传输一次。数据突发随机数发生器产生一个“0”和“1”的屏蔽模式，可随机屏蔽掉由码重复产生的冗余数据，屏蔽模式与帧数据率有关。在门控电路不选通期间，移动台将遵循不选通时对发射功率的要求，即至少比最近的传输数据的功率控制组的平均输出功率低20dB或低于发射机的噪声电平，可减小对工作在同一反向CDMA信道上的其他移动台的干扰。

⑧直接序列扩频。反向业务信道在数据随机化后被长码直接序列扩频，而接入信道在经过正交调制后就被长码直接序列扩频。

⑨正交序列扩频。在直接序列扩频后，反向业务信道和接入信道等将进行正交扩频，用于该扩频的序列是前向CDMA信道上使用的零偏置I和Q正交导频PN序列。

⑩基带滤波。扩频后，I、Q路信号送至I、Q基带滤波器的输入端，以满足限值要求。

3.CDMA前向信道处理

cdma2000前向信道配置了9种特性，与反向信道的无线配置一样，不同的配置使用不同的扩频速率、不同的数据速率、前向纠错和调制特性。

前向信道的打孔、正交调制、扩谱技术与反向信道类似，在此不再详述。