TD-SCDMA的物理信道
物理信道通常是指移动台和基站之间的通信路径。它由5种特征来定义：频率、时隙、信道码、突发类型、无线帧分配。TD-SCDMA的物理信道是频率、时隙、码道等资源的集合体，基站和手机之间所传输的信息是通过一定的帧结构在物理信道上周而复始地传送。物理信道主要保证信息在物理媒介上的可靠传输。TDD中一个物理信道就是一个突发，该突发在已分配的无线帧的特定时隙发射，无线帧的分配可以是连续也可以是不连续的。TD-SCDMA的物理信道有公共物理信道和专用物理信道之分。 'q0G5|3B7]8l移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单公共物理信道有如下几种： PCCPCH:$s6L6l;^)|1]即主公共控制物理信道，是传输信道BCH在物理层的映射，用来广播系统和小区的特有信息，属于下行物理信道 该物理信道扩频码固定配置在TS0第一条和第二条码道上；因为它所携带的系统消息要在整个小区广播，所以该信道不做波束赋型。信道结构基本上遵循通用的常规时隙结构，只是没有物理层的控制信息SS、TPC、TFCI。
SCCPCH:即辅助公共控制物理信道，是传输信道PCH和FACH在物理层的映射，用来发布寻呼和特定控制信息，属于下行物理信道，从公共控制物理信道S-CCPCH功能非常强大，它不仅能够承载PCH上所携带的寻呼消息，同时也能够承载FACH上的下行信令，在寻呼过程和随机接入过程都发挥了很大的作用。S-CCPCH采用TD-SCDMA最基本的信道结构，只是物理层控制信息有TFCI，无TPC和SS。该信道扩频因子固定为SF=16，一般配置在TS0中，配置的数量需要与PICH和PRACH的数量相对应。S-CCPCH所使用的码和时隙在BCH广播，对支持多频点的小区，S-CCPCH将只在主载频上进行发送。作为一个公共物理信道，该信道也是在全小区进行发射，不进行波束赋型。
-^,U"a#M1l&B#l+l1L&@PRACH: -e7e$Z:R;}$t/_8z:物理随机接入信道，是传输信道RACH在物理层的映射，用来承载来自移动台的信息，也可以承载一些短的用户信息数据分组，属于上行物理信道，PRACH物理随机接入信道，主要用来承载上行的信令，上行PRACH的扩频因子为4，8或16。其配置（时隙数和分配到的扩频码）通过BCH在小区中广播。PRACH中允许使用的扩频码集和相关的扩频因子在BCH中广播（在BCH上的RACH设置参数)，上行的SS没有意义，系统不做处理。
._/S9m%z%](FMSCBSC 移动通信论坛FPACH: *g快速物理接入信道，是TD-SCDMA系统独有的信道，承载NodeB对UE发出的，FPACH快速物理接入信道是NodeB在单一突发上承载的对发送给用户设备的响应，该响应带有定时和功率电平调整指示的检测信号。FPACH只使用扩频因子是16的一个资源单元，因此它的突发是由44个符号组成。扩频码，训练序列和时隙位置由网络设置并且在广播信道上给出。对支持多频点的小区，FPACH通常在主载频上进行发送。FPACH在辅载频上可以有条件使用，条件之一为UE在切换时可以在辅载频上使用FPACH信道，对于其它条件下的使用有待进一步研究。
PUSCH:w即物理上行共享信道，传输信道USCH在物理层的映射，是几个UE共享的，用来承载专用控制数据或业务数据，属于上行物理信道 #C"_4t2R#}3X C%};}"}PDSCH:;N4L+~$R0U)V9T,w6l移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单即物理下行共享信道，传输信道DSCH在物理层的映射，是几个UE共享的，用来承载专用控制数据或业务数据，属于下行传输信道 .q'[.X*Q4Z;nDwPCH:)m.{*N+`!z2m'W'E8yMSCBSC 移动通信论坛即下行导频信道，主要用于小区搜索、下行同步 $K&I0p6E M5Y)q'j2}+~MSCBSC 移动通信论坛UpPCH:即上行导频信道，主要用于上行同步、随机接入 7k+,M:Z:|移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单PICH: h)s$H%F3\;l0\即寻呼指示信道，不承载传输信道的数据，但却与传输信道PCH配对使用，用以指示特定的UE是否需要解读其后跟随的PCH信道，PICH是一个纯物理层的信道，不承载传输信道的信息。当网络没有寻呼消息的时候，在PICH上的寻呼指示比特为0，UE不会去读寻呼消息；当有寻呼的时候，对应该UE的寻呼指示比特全部置为1，该用户便到S-CCPCH上去读寻呼消息。PICH是以一个无线帧为单位的，总共有88个比特位，指示每一个用户的比特位数可以由网规网优人员进行设置为2，4或8，所对应的寻呼组的个数则为44，22或11，由网优人员根据实际情况配置。用户到底属于哪个寻呼组，有特定的算法，即用该用户的IMSI号码mod寻呼组的个数，得到的余数就指示了指示该用户归属的寻呼组。
专用物理信道有:
DPCH:!用来承载网络和特定UE之间的用户信息或控制信息，属于双向信道,可以进行波束赋形，专用物理信道DPCH，主要的作用是当用户进行语音或高速率分组业务的时候，用于承载用户信息和数据的。DPCH是一个双向的专用信道，上行方向根据业务的不同速率，扩频因子SF=1、2、4、8或16，而下行方向根据协议规定SF=1或16，如果要进行上下行对称的业务时，那么在下行方向就会让一个用户同时占用几个SF=16的码道和上行进行对应。DPCH信道采用TD-SCDMA基本的时隙结构。由于DPCH是专用信道，所以DPCH的发射需要经过智能天线的算法进行波束赋型，跟踪每个用户的移动，以减少用户之间干扰。
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DPCH的理论速率和许多因素有关，如调制技术、信道编码的方式等，在目前TD-SCDMA R4 的版本中，系统采用的是QPSK的调制方式，常规时隙的突发脉冲中有两块分别是352chips码片的业务数据，所以总共有704chips的业务数据。
当SF=1的时候，一个时隙就一个码道，其符号数为704，因为采用QPSK的调制方式，实际的符号数为1408，所以符号速率为1408/5ms=，单位是符号每秒。在理想的情况下，不采用信道编码，则比特速率也为
当SF=16的时候，一个时隙包含16个码道，每个码道的符号数则为44，因为采用QPSK的调制方式，实际的符号数为88，所以符号速率为88/5ms=，单位是符号每秒。在1/3卷积编码的情况下，承载一个的语音用户，在下行方向需要两个SF=16的码道。
其他SF的取值，所能达到的最大理论速率见表
在TD-SCDMA系统中，存在3种信道定义：逻辑信道，传输信道和物理信道。
逻辑信道处于Uu接口协议栈RLC层和MAC层之间，用来直接的承载用户的业务和高层信令。根据所承载业务的不同，如果信道上承载的是信令，则为控制信道，如果承载的是用户数据，则为业务信道。
传输信道处于Uu接口协议栈MAC层和物理层之间，它描述的是信息如何在空中接口上传输，即信息传输的方式和特性。根据传输的信息属性，可以分为专用信道和公共信道。
物理信道处于Uu接口协议栈物理层，TD-SCDMA通过物理信道把需要传送的信息发送出去。物理信道根据系统中所用到的不同资源去进行区分，这些资源包括频率、时隙、码，这三者之间只要有一个不一样，物理信道就不一样。
逻辑信道分类：
控制信道
BCCH：广播系统控制信息的下行信道；
PCCH：传输寻呼信息的下行信道；
CCCH：在网络和终端之间发送控制信息的双向信道，总是映射到FACH/RACH；
DCCH：在网络和终端之间传送专用控制信息的点对点的双向信道，该信道在RRC连接过程期间建立；
业务信道
CTCH：用来向全部或部分UE 传输用户信息的点对多点信道；
DTCH：专门用于一个UE 传输自身用户信息的点对点双向信道。
传输信道分类：
专用传输信道是专门分配给一个用户的
DCH上行或下行
公共传输信道可以传输多个用户的信息
广播信道 BCH
寻呼信道 PCH
前向接入信道 FACH
反向（随机）接入信道 RACH
UE从8个SYNC-UL码（在接入过程中称为“签名，Signature”）中随机选择一个，并以Signature_Initial_Power（由上行开环功率控制计算）发射，进行上行同步。
NodeB 通过在搜索窗内检测到的SYNC_UL 序列，可估计出接收功率和时间。然后NodeB向UE 发送反馈信息，给出UE 下次发射的功率以及时间调整值，以便建立上行同步。
正常情况下，NodeB 将在收到SYNC-UL 后的4 个子帧内对UE 做出应答。如果在预期时间内没有检测到FPACH下发的有效应答，则认为同步请求发送失败，UE将增加签名的发射功率ΔP0 = Power Ramp Step [dB]，同时签名重发计数器减1。若计数器仍大于0，则重新随机选择一个签名，再次发送；否则认为本次随机接入失败，再等待一段时间后重新发起新的随机接入。
如果在预期时间内检测到有效应答，则按照FPACH的指示调整时间和功率，在PRACH信道上发送随机接入请求。NodeB回复随机接入响应后，进行后续的信令接续过程。
UE开机以后，一般都会完成以下三个过程，并经历一种状态，在这些过程和状态中，会涉及到TD-SCDMA中的所有物理信道。
1. 小区搜索和小区选择
这个过程是UE开机时必须经历的，目的就是让UE接收系统消息并在一个合适的小区驻留下来，进入空闲模式。这个过程涉及到的信道包括DwPCH和PCCPCH。
2. 寻呼过程
当UE在一个小区中驻留，进入空闲模式之后，会去侦听小区的寻呼信道。一旦网络侧有针对某个用户的寻呼消息下发，UE就会进入连接模式，并进行后续的操作，在这个过程中所涉及到信道包括PICH和SCCPCH。
3. 随机接入过程
当UE发起业务时，首先要经历随机接入过程，主要是完成上行同步的建立和进行业务之前的信令交互。这个过程所涉及到的物理信道包括UpPCH、FPACH、PRACH和SCCPCH。
4. 连接状态
当UE完成随机接入过程以后，系统为该用户分配一条的专用的信道承载业务，该信道为DPCH。
TD-SCDMA物理层过程－小区搜索
步骤 1：小区初搜
UE利用SYNC-DL (在 DwPTS中) 获得与一个小区的DwPTS同步。在这一过程中，UE需要识别使用的是32个SYNC-DL序列中的哪一个，识别方法是：通过一个或多个匹配滤波器（或任何类似的装置）与接收到的SYNC-DL进行匹配。
步骤 2：基本Midamble码和扰码识别
UE接收P-CCPCH上的Midamble码。DwPTS紧随在P-CCPCH之后。在TD-SCDMA中，每个DwPTS对应一组4个不同的基本Midamble码。因此共有128个Midamble码，而且彼此之间互不重叠。基本Midamble码的序号除以4就是SYNC_DL码的序号。
由于SYNC_ DL和P-CCPCH 的基本Midamble码组一一对应（一旦检测出SYNC_DL， 4个Midamble码就确定了），这时UE可以采用试探技术确定该小区使用的Midamble码。由于每个基本Midamble码与一个扰码关联，也就知道了扰码。根据搜索合适的Midamble码的结果，UE可以进行下一步或返回到步骤1。
步骤3：控制复帧同步并读取系统广播消息
UE搜索P-CCPCH里BCH的复帧的MIB（主指示模块），它的位置由DwPTS相对于在P-CCPCH上的Midamble 的QPSK相位调制来指示。 检测出在控制复帧后，就可以搜索到小区的一个或多个BCH，并读取其包含的广播信息。根据读取的结果，UE可以回到前面的几步或完成初始小区搜索 。
TD-SCDMA的常规时隙（TS0～TS6）时长675(s，包括864个码片，总共由4部分组成，分别为业务数据部分、物理层控制信息、Midamble码以及保护间隔。
业务数据部分主要承载用户的业务以及高层的信令；
物理层的控制信息则主要包括TPC、SS、TFCI等信号，用来完成一些物理层的功能，保证业务数据的可靠有效传输；
处于时隙结构最中间的Midamble码，长为144chips，是TD-SCDMA中最有特色的一个码，我们把它称为中间码，或者称为训练序列，它主要用于信道估计，TD-SCDMA的许多关键技术如联合检测、智能天线等的实现都是基于信道估计结果的。
在TD－SCDMA系统中，系统定义以下码组：
下行导频码：一共用32个，每个下行导频码有96个码片组成，可用于区分相邻小区。
上行导频码：一共256个，分成32组，每组8个，每个上行导频码由160个码片组成，用于手机随机接入时选用。
扰码：一共128个，分成32组，每组4个；扰码长度为16比特，扰码用于标识小区。
基本Midamble码：128个，分成32组，每组4个； Midamble码长度为144码片， Midamble码用于联合检测时信道估计，上行同步保持以及测量等。
码表中的码是横向绑定的关系。
TPC和SS都是TD-SCDMA物理层的控制信息。
TPC：传输功率控制，主要用于内环快速功控，在每个子帧中出现一次，所以TD-SCDMA内环功控的频率是200Hz。TPC共两个比特，通过比特0或1的变化下发命令来改变NodeB或UE的发射功率。当TPC Bits为“00”时，降低发射功率；当TPC Bits为“11”时提高发射功率，提高和下降的dB数为一个功控步长，步长是可以设定的，如1dB、2dB等。如果由于信道衰弱导致TPC出现“01”或者“10”的时候，则不会进行功控调整。
SS：同步偏移，UE在随机接入时会发起上行同步，但UE在进行业务的过程中也会移动，从而造成同步的偏移；此时网络端就需要用SS来对UE的传输时延进行控制，进行上行同步的微调，使UE继续保持上行的严格同步。和TPC的工作原理一样，SS同样通过比特位的变化来指示偏移减小或者增加，“00”表示减小偏移，“11”表示增加偏移，“01”表示保持不变（“10”协议中没有定义，作为保留状态）。每次调整增加和减少k/8chip，K为1、2、4、8，可以由网优人员设定。
TFCI用于通知接收方当前激活的传输格式组合，包括数据块的大小，位置等信息，接收方借此可以正确地对接收到的数据进行解码。一个突发中是否存在TFCI，由通信双方的高层在呼叫建立时通过协商确定，并由高层对物理层进行配置。
一个完整的TFCI总共分为四个部分，所以承载一个TFCI需要两个子帧，即一个无线帧。
DwPTS：下行导频时隙由32个码片的保护间隔（用作TS0时隙的拖尾保护）和64个码片的下行同步序列SYNC-DL组成 。SYNC-DL 用于区分相邻小区，一共有32个。SYNC-DL 可在蜂窝网中复用。该时隙主要用于下行同步和小区初搜，手机开机时有可能处于小区的各个位置，所以下行导频码的发射，要满足覆盖整个区域的要求，因此不采用智能天线赋形；同时下行同步码不进行扩频和加扰，以利于手机快速完成下行同步。另外将下行导频放在单独的时隙中，也是便于下行同步的迅速获取，并减少对其他时隙的干扰。
每个子帧中的UpPTS时隙在UE随机接入过程中用来发送上行同步码（SYNC-UL），以建立和NodeB的上行同步。UpPTS时隙长度为160码片，其中SYNC-UL码长为128码片，另有32码片用作拖尾保护。多个UE可以在同一时刻发起上行同步建立。SYNC-UL码共有256个，被分为32个码组，分别和32个SYNC-DL码一一对应。为了便于UE完成上行同步， SYNC-UL不扩频不加扰。
在DwPTS和UpPTS之间，有一个保护间隔（Guard Period），由96个码片组成。GP可以防止上下行信号相互之间的干扰，还允许UE在发送上行同步信号时进行一些时间提前。GP决定了基本的小区覆盖半径：。
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