下行链路

通信领域术语

移动通信系统中，下行链路是指信号从基站到移动台的物理信道。

概念

下行链路是指信号从基站到移动台的物理信道。

下行链路是由基站发射机、合路器、双工器、馈线及其他损耗、天线增益、路径损耗、建筑物损耗、人体损耗、手机接收灵敏度组成。

这里的移动台（MS，Mobile Station）就是各种制式的手机。其实，MS是对GSM制式手机的称呼，对于UMTS、LTE等制式的手机，通常称之为UE（User Equipment）。

基站就是相对应的2G的BTS（Base Transceiver Station，基站收发信机）、3G的Node B（包含1个或多个Cell的物理结点）、4G的eNode B（EvolvedNodeB，演进的NodeB）等。

用手机从外面接收消息到手机，就是一条下行链路。就像从网络获取文件，通常叫做“下”载一样。

下行链路是针对移动台侧来说的，基站到移动台称之为下行。

前向链路是针对基站侧来说的，基站到移动台称之为前向链路。

因此，下行链路又称为前向链路。

工作原理

下行链路的数据处理

下行链路时分复用的控制和数据流采用标准QPSK调制。上行链路不采用时分复用技术以避免断续传输时产生音频干扰。而任何情况下公共信道都是连续传输的，下行链路不存在这种音频干扰。基站对其产生多个物理信道的峰平比优化要比调整手机的单一物理信道的峰平比容易得多；在基站为某个DPCCH预留信道化序列只会略微降低码树资源的利用率。

基站的下行链路的I/Q支路功率相等，扰码操作也不会造成信号包络的起伏，这与上行链路不同。下行链路的DTX是用开关控制调制链路末端功放的传输启停。

下行链路扩频的扩频序列

下行链路采用信道化序列扩频。多个用户共享一个扰码序列下的信道化序列的码树资源；一般基站的每个扇区只配置一个扰码序列和一个码树资源。公共信道和专用信道共享同一码树资源。但物理同步信道（SCH）是个例外，SCH不使用下行链路的扰码序列。

下行链路专用信道的扩频因子不像上行链路专用信道的扩频因子按帧变化，速率的变化通过调整速率匹配操作或进行关闭某些时隙的信息位，进行不连续传输而实现。

如果是基站对某个手机进行多码传输，则这些物理信道的信道化序列不同，而扰码序列相同，这一点与基站发送的其他码信道相同。但是组成多码传输的码信道的扩频因子相同。如果手机支持多个CCTrCH的接收，每个CCTrCH的扩频因子不同。

但下行链路的DSCH可以按帧改变扩频因子。为简化手机的设计，此时的扩频信道化序列必须摘自码数的同一支路。图2.9例举出如果给出最大传输速率的扩频因子，低速率传输使用的码树分支位置必须是同一分支。在DSCH的扩频因子按帧变化的情况下，下行链路DPCCH的TFCI比特指示当前的传输格式参数。

下行链路的扰码序列

下行链路扰码序列也是采用Gold序列作为长扰码，不使用短扰码。I/Q支路的扰码序列来自同一扰码序列，指示相位不同，这样就形成了复扰码。扰码序列的长度截短为10ms；基站下行链路的主扰序列集合包含512个扰码序列，以简化手机小区搜索进程中的操作。小区扰码序列的分配必须在网络规划时就准备好，512个扰码序列使得扰码序列的规划非常琐碎，一般采用网络规划工具自动完成。从小区规划的角度讲主扰码序列资源很丰富，尤其是专用信道采用波束转向技术时，次扰码序列的使用可以释放一些主扰码序列资源。这使得不额外占用主扰码序列和改变下行链路码序列规划的情况下就可以应用自适应天线技术，提升系统容量。

扰码序列的周期非常长，由18级的Gold序列产生器生成，只使用从起始码片开始的38400码片。让手机在数帧的时间内从512个候选码序列中检测正确的扰码相位非常困难，因此从系统的角度要求减低码序列的长度非常重要。

所有覆盖整个小区的和/或初始注册前必须接受的公共信道必须使用主扰码序列，其他公共信道和专用信道可使用下行链路次扰码序列。为保持下行链路的码信道的正交性，每一小区或扇区只配置一个扰码序列。虽然基站可采用自适应天线，波束提供的信道间的空间分离降低了不同码信道间的正交性的要求。最好的策略是在一个扰码序列下配置尽可能多的用户，使下行链路干扰最小化。只有当用户不能使用主扰码序列时，才使用次扰码序列，因为即使小区内的用户平均使用两个扰码序列，信道间的正交性也会迅速地下降。

同步信道的处理

同步信道包含P-SCH两个物理信道，用于手机搜索小区，与小区的主扰码配置无关。即完成小区同步后，手机才搜索下行链路扰码序列。

P-SCH的码字长度为256个码片，所有小区采用同一P-SCH码字。P-SCH码字不经过调制就发送给手机。P-SCH码字由更短的16码片序列构造，这是为简化手机电路的同步设计。因此虽然没有先验的定时信号，采用简单的匹配滤波器也可以检测到同步码字，降低了手机的复杂度和功耗。

S-SCH码字的构造方法与P-SCH码字相同，可使用16个序列。但相邻小区的S-SCH码字不同，这16个序列产生用于表示64个基站所属码组的64个码字。和P-SCH一样，S-SCH与小区使用的扰码序列无关，S-SCH码字不经过调制和扰码就发送给手机。SCH码字包含BCH是否采用开环发射分集的信息。SCH是UTRA FDD唯一采用时间开关发射天线分集（TSTD）的信道。

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