扩频通信基础(打孔)

扩频通信基础

1.符号速率

符号速率*扩频因子=码片速率,符号速率=码片速率/扩频因子

如: WCDMA, 码片速率= 3.84 MHz ,扩频因子=4 ,则符号速率=960kbps.

CDMA 1X, 码片速率=1.2288MHz,扩频因子=64,则符号速率=19.2kbps.

符号速率=(业务速率+校验码)*信道编码*打孔率

如: WCDMA ,业务速率=384kbps,信道编码=1/3Turbo码,符号速率=960kbps

CDMA 1X ,业务速率=9.6kbps,信道编码=1/3卷积码,符号速率=19.2kbps

2.码片(码元),码片速率,处理增益

1.系统通过扩频把比特转换成码片。

2.一个数据信号（如逻辑1或0）通常要用多个编码信号来进行编码，那么其中

的一个编码信号就称为一个码片。

如果每个数据信号用10个码片传输，则码片速率是数据速率的10倍，处理增

益等于10。

3.码片相当于模拟调制中的载波作用，是数字信号的载体。

4.常用的扩普形势是用一个伪随机噪声序列（PN序列）与窄带PSK信号相乘。PN

序列通常用符号C来表示，一个PN序列是一个有序的由1和0构成的二元码

流，其中的1和0由于不承载信息，因此不称为bit而称为chip（码片）。

5.要理解“码片”一词，先需要对扩频通信有所了解，我们的信息码，每一个数

字都是携带了信息的，具有一定带宽。扩频通信就是用一串有规则的比信息码

流频率高很多的码流来调制信息码，也就是说原来的“1”或“0”被一串码所

代替。

6.由于这一串码才能表示一位信息，因此不能说成bit（bit是信息基本单位），

所以找了个名词叫chip，这一串码的每一位码字就是一个chip，比如cdma的

码片速率就是1.2288Mchip/s。(这个解释最易懂)

7.码片数率是指扩频调制之后的数据数率,用cps表示（chip per-second)

8.数据*信道码=chip,chip是最终在空口的物理信道上发送的数据速率单位

9.WCDMA的码片速率是3.84Mcps,

10.c:chip,即码元。3.84Mcps:每秒3.84M个码元

11.码片速率是指经过扩频之后的速率，从MAC-d传过来的有效fp bit经过

channel coding，帧均衡，速率匹配，复用到CCTrCH后，分成IQ两路，分

别进行扩频和加扰的操作。扩频就是将有效bit与扩频码相乘，扩频操作会增

加带宽的，扩频后的速率称为码片速率。因为10ms的TTI包含15个slot，

每个slot有2560个chips，一算就可得出3.84Mchipps的码片速率

3.业务速率

1.说白了就是你平时使用手机上网的下载速度。比如家里的ADSL是1M，那业务

速率就是1M.单位是bit，如果到计算机的下载数据速度，还要除8成为B别

忘记了。

4.信道编码

1.数字信号在传输中往往由于各种原因，使得在传送的数据流中产生误码，从而

使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。所以通过信道编码这一

环节，对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，

可极大地避免码流传送中误码的发生。误码的处理技术有纠错、交织、线性内

插等。

提高数据传输效率，降低误码率是信道编码的任务。信道编码的本质是增加通

信的可靠性。但信道编码会使有用的信息数据传输减少，信道编码的过程是在

源数据码流中加插一些码元，从而达到在接收端进行判错和纠错的目的，这就

是我们常常说的开销。

5.打孔，打孔率

1.打孔 puncturing，是压模中的一种模式，另一种是扩频因子减半。在HSDPA L1

coding中速率匹配中有用到，可以参考3GPP25.213。在HSDPA中用到了2次

速率匹配，第一次是为了将编码后的bit流经过速率匹配后能适合UE的能力。

第二次速率匹配是为了适合各个物理信道的能力。打孔是根据RNC的RRC信令

配置下来的参数所设置的模式将bit流中的一些冗余bit去掉。（1/3turbo

编码对每一个有效位产生了2个冗余位）

2.Q:数据流被“打孔“后是被压缩了还是被转移了？如是压缩，是有损压缩还是

无损的呢？也就是问，被打掉的比特是扔掉了还是转移到别处再传送了？

)Fh-pW-Z&Z 9KGu1@-XA:打掉的比特被扔掉了，如有效的数据为10bit，经过编

码后变为50bit，打掉这50bit中的10bit甚至更多，接收机还是可以译出来

的。

3.所谓打孔的被STOLEN的比特, 以UE发送为例,NODEB是无法将这些比特翻译出

来的.具体实现时, 接收时首先将被打孔的位置算出来(NODE B和UE都采用同

样的算法计算打孔位置),然后随意填数. 最后, 由于采用了卷积编码以及

TURBO编码, 引入了冗余信息. 所以不会十分影响采用Viterbi译

码.9O[Hc0_9f~+O

在接收端依然可以将信息比特译出来.(当然, 在TD协议中一般规定, 打孔率

一般不超过1/3)

4.打孔就是按照一定的模式，把某些比特去掉，于是相当于后边比特前移，从而

实现了比特率的调整，即实现速率匹配，起到去处冗余的作用，同时保证在这

些冗余去除之后仍能正确译码。（这句好理解）

6.扩频因子.

1.整个扩频（spreading）的过程分为信道化（channlization）和加扰

（screambling）两步也就是和ovsf码相乘和与gold码（扰码）相乘两步而

很多文章把前者称为“扩频”，后者称为“加扰”，并将OVSF码称为“扩频

码”－－因为他们觉得在第一步速率已经被扩到3.84M了，实事是这样理解并

不准。扩频因子：扩频后chip速率和扩频前信号速率的比值，直接反映了扩

频增益。

2.3大主流CDMA的扩频因子数值:

1.WCDMA:4-512 (3.84Mcps)

2.CDMA2000:4-256,(

3.6864Mcps)

3.TD-SCDMA:1-16,(1.28Mcps)