上行鏈路

上行鏈路指信號從移動台到基站的物理通道。

上行鏈路由手機發射功率、人體損耗、建築物損耗、路徑損耗、天線增益、分集增益、饋線及其他損耗、雙工器損耗、分路器損耗、基站接收機靈敏度組成。

這裏的移動台（MS，Mobile Station）就是各種制式的手機。其實，MS是對GSM制式手機的稱呼，對於UMTS、LTE等制式的手機，通常稱之為UE（User Equipment）。

基站就是相對應的2G的BTS（Base Transceiver Station，基站收發信機）、3G的Node B（包含1個或多個Cell的物理結點）、4G的eNode B（EvolvedNodeB，演進的NodeB）等。

用手機往外發送消息，就是一條上行鏈路。就像向網絡傳送文件，通常叫做“上”傳一樣。

上行鏈路是針對移動台側來説的，移動台到基站方向稱之為上行。

反向鏈路是針對基站側來説的，移動台到基站方向稱之為反向鏈路。

因此，上行鏈路又稱為反向鏈路。 ^[1] 

設計上行鏈路結構時要求考慮兩個目標：必須保證手機前端的功率放大器效率的最大化、手機發送信號產生的音頻干擾最小化。

如果在音箱附近接聽或撥打GSM手機時，有時會聽到音箱發出的噪聲。這是因為GSM手機的功放產生的斷續發射信號在音箱耦合出音頻信號。這種干擾的性質與空中接口的干擾性質完全不同。音頻干擾只會對用户產生噪聲，而不影響諸如系統容量這樣的網絡指標。因為GSM系統的幀定時頻率為217Hz，在人耳可聽見的頻帶內，一定條件下，就會產生這樣的干擾。用IS-95制式的CDMA系統的手機進行通話時，手機的發射機的非連續發射，同樣會產生這個問題。在無話音的靜默期，發射機發送保持無線鏈路的1.5kHz功率控制信令。導頻信令和1.5kHz的功率控制指令將在通話中產生音頻噪聲。為避免這種音頻干擾的出現，WCDMA系統的手機上行鏈路的兩個專用物理信道採用I-Q/碼分複用處理，而不是時分複用。

I-Q/碼分複用控制信道產生圖2.5所示的控制信道的連續傳輸。因此導頻和功率控制信令在獨立的信道連續傳輸，傳輸中不產生脈衝。雖然數據信道DPDCH在DTX傳輸時會產生脈衝，但這種情況很少發生，因此採用I-Q/碼分複用的WCDMA對其他小區用户的干擾與採用時分複用的方法（GSM）相同。若導頻符號與功率控制指令能量相同，I-Q/碼分複用與時分複用方案的鏈路質量相同。

WCDMA系統的平均用户干擾指標和系統容量與GSM系統相當。若導頻與功率控制信令的能量相同，那麼兩種體制的鏈路質量也相同。

為了實現功放的最佳效率，應當儘量降低手機發射功率的峯平比，這樣手機可以在最小的放大器邊界要求下工作，提高工作效率，延長電池時間。I-Q/碼分複用也稱為四相QPSK調製，DPDCH和DPCCH的功率不同，當兩個支路獨立時，隨着數據速率增加，趨向於BPSK信號的傳輸。

上行鏈路DPCCH已使用的信道化序列不能再作為其他物理信道的擴頻序列，即使是在不同的I或Q支路上，也是如此。這是上行鏈路DPCCH的擴頻信道化序列的應用的一個限制條件，假設沒有這個限制條件，多個上行物理信道採用相同的擴頻序列，基站側的DPCCH檢測和信道相位估計使用前就無法分離雙信道QPSK的I/Q支路物理信道。

上行鏈路中的DPDCH擴頻因子可以逐幀改變。擴頻編碼序列來自同一個碼樹。當擴頻信道化序列總是從碼樹的同一分支得到時，基站側的解擴操作可以充分地結合碼樹結構進行解擴，這樣就避免了碼片級的擴頻編碼序列的存儲。手機的DPCCH給基站提供數據速率信息，或直接明確的傳輸格式組合指示（TFCI），以配合基站檢測變擴頻因子的DPDCH。

接收端通過擾碼序列區分來自不同信息源的信息。上行鏈路採用的擾碼序列可分為：短擾碼和長擾碼。長擾碼是由25階生成器多項式生成的，並截短為10ms的幀長度，它包含38400個碼片，速率為3.84兆碼片/秒。短擾碼的長度為256個碼片。如果基站使用RAKE接收機，手機的擾碼序列為長擾碼。如果基站採用多用户檢測或干擾取消接收機，短擾碼使複雜接收機的實現較容易。這兩種擾碼族都具有上幾百萬個可用的擾碼，因此上行鏈路方向對擾碼序列資源的使用不進行規劃。

短擾碼源自擴展的S（2）碼族，長碼為Gold碼。復值擾碼序列的子序列如果是短碼，則將兩個碼結合起來，如果是長碼，則它們雖然源自同一個長碼，但彼此間的相位不同。

復值擾碼與兩個實碼

和

的關係為：

其中碼片速率的序列

和

為：

={1 1}，

={1 -1}。

第二個擾碼序列的抽取因子為2，這將減少星座圖中的過零次數，以及調製時的幅度擾動。

隨機接入信道（RACH）的前綴採用與上行鏈路傳輸相同的擾碼序列，不同的是RACH只採用擾碼序列的首4096個碼片，而且限制調製狀態的轉移方法不同。RACH的擴頻和擾碼處理類似於BPSK處理，即同相和正交支路的擴頻和擾碼序列都是同一個序列，這樣就降低了基站中的RACH接收匹配濾波器的複雜性。

RACH消息部分的擴頻、擾碼和調製與DCH信道相同。小區的BCH告知手機可用的RACH擾碼序列。

為了降低RACH的峯平比，RACH的前綴使用如下的旋轉公式：

k=0,1,2...4095

其中a(k)是二進制前綴，b(k)是計算獲得的碼片間相位旋轉90°內的復前綴。RACH的自相關值不受該操作的影響。

RACH前綴還採用簽名序列的調製，簽名序列有特定的調製方式，這種調製方式可以消除多普勒頻偏和頻率誤差的影響。簽名序列由16個符號生成，這16個符號在前綴的持續時間內還進行了交織處理，否則大的頻率誤差會造成序列互相關特性嚴重下降。這16個符號僅用在RACH使用時，但是多個擾碼序列的簽名序列還可以來自同一個簽名序列組。CPCH擴頻和調製方法和RACH相同，以降低手機和基站的成本。 ^[2]