【資料名稱】：CDMA培訓(xùn)教程

【資料作者】：ML

【資料日期】：2011

【資料語(yǔ)言】：中文

【資料格式】：DOC

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

CDMA培訓(xùn)教程

第一講 CDMA技術(shù)簡(jiǎn)介
一、 CDMA技術(shù)的演進(jìn)與標(biāo)準(zhǔn)
在第三代移動(dòng)通信的無(wú)線接口國(guó)際提案中，最廣泛受到注意的是W-CDMA和cdma2000。

這兩種寬帶CDMA方案，除了碼片速率、同步方式、導(dǎo)頻方式等有所不同外，其它如功率、軟切換等基本技術(shù)并無(wú)大的區(qū)別。

本講座介紹的cdma2000-1X屬cdma2000系列方案之一，鑒于有關(guān)CDMA的名詞術(shù)語(yǔ)既多又亂，即使是業(yè)內(nèi)人士，也往往分不清，先對(duì)系列名詞縮語(yǔ)作一個(gè)簡(jiǎn)短清晰的描述，對(duì)讀者是有幫助的。

1、IS-95A和IS-95B --- 第二代CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
▲ IS-95A --- 是1995年美國(guó)TIA正式頒布的窄帶CDMA(N-CDMA)標(biāo)準(zhǔn)。

▲ IS-95B --- 是IS-95A的進(jìn)一步發(fā)展，于1998年制定的標(biāo)準(zhǔn)。主要目的是能滿足更高的比特速率業(yè)務(wù)的需求，IS-95B可提供的理論最大比特速率為115kbit/s，實(shí)際只能實(shí)現(xiàn)64kbit/s。
IS-95A和IS-95B均有一系列標(biāo)準(zhǔn)，其總稱為IS-95。
2、cdma one --- 第二代CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
cdma one是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的各種CDMA產(chǎn)品的總稱，即所有基于cdma one技術(shù)的產(chǎn)品，其核心技術(shù)均以IS-95作為標(biāo)準(zhǔn)。

3、cdam2000和IS-2000 ---第三代CDMA技術(shù)
▲ cdma2000是美國(guó)向ITU提出的第三代移動(dòng)通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議，是IS-95標(biāo)準(zhǔn)向第三代演進(jìn)的技術(shù)體制方案，這是一種寬帶CDMA技術(shù)。cdma2000室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s以上，步行環(huán)境時(shí)為384kbit/s，車載環(huán)境時(shí)為144kbit/s以上。

▲ IS-2000則是采用cdma2000技術(shù)的正式標(biāo)準(zhǔn)總稱。IS-2000系列標(biāo)準(zhǔn)有六部分，定義了移動(dòng)臺(tái)和基地臺(tái)系統(tǒng)之間的各種接口。

4、cdma2000-1X/cdma2000-3X/cdma2000-1XEV
▲ cdma2000-1X原意是指cdma2000的第一階段(速率高于IS-95，低于2Mbit/s)，可支持308kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)部份引入分組交換，可支持移動(dòng)IP業(yè)務(wù)。

▲ cdma2000-3X有人稱為cdma2000第二階段，實(shí)際上并不準(zhǔn)確。它與cdma2000-1X的主要區(qū)別是前向CDMA信道采用3載波方式，而cdma2000-1X用單載波方式。因此它的優(yōu)勢(shì)在于能提供更高的速率數(shù)據(jù)，但占用頻譜資源也較寬，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)運(yùn)營(yíng)商未必會(huì)考慮cdma2000-3X，而會(huì)考慮cdma2000-1XEV。

▲ cdma2000-1XEV是在cdma2000-1X基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高速率的增強(qiáng)體制，采用高速率數(shù)據(jù)(HDR)技術(shù)，能在1.25MHz(同cdma2000-1X帶寬)內(nèi)提供2Mit/s以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是cdma2000-1X的邊緣技術(shù)。3GPP已開(kāi)始制定cdma2000-1XEV的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中用高通公司技術(shù)的稱為HDR，用摩托羅拉和諾基亞公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的技術(shù)稱為1XTREME，中國(guó)的LAS-CDMA也屬此列。

與GSM不同，由GSM演進(jìn)的GPRS為第二代半產(chǎn)品，CDMA并無(wú)第二代半產(chǎn)品。IS-95為第二代，IS-2000(包括cdma2000-1X、cdma2000-3X、cdma2000-1XEV等)均屬第三代產(chǎn)品。當(dāng)然，各系列產(chǎn)品之間的業(yè)務(wù)性能、功能還是有明顯的差別的。
二、cdma2000系列的特點(diǎn)

1、cdma2000系列
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要追求目標(biāo)是更高的比特率和更好的頻譜效率。

cdma2000最終正式標(biāo)準(zhǔn)是2000年3月通過(guò)的，下表歸納了cdma2000系列的主要技術(shù)特點(diǎn)。
帶寬（MHz) 1.25 3.75 7.5 11.5 15
無(wú)線接口來(lái)源于 IS-95
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)源于 IS-41
業(yè)務(wù)演進(jìn)來(lái)源于 IS-95
最大用戶比特率(bit/s) 307.2k 1.0368M 2.0736M 2.4576M
碼片速率
(Mbit/s) 1.2288 3.6864 7.3728 11.0592 14.7456
幀的時(shí)長(zhǎng)(ms) 典型為20，也可選5，用于控制
同步方式 IS-95 (使用GPS，使基站之間嚴(yán)格同步)
導(dǎo)頻方式 IS-95 (使用公共導(dǎo)頻方式，與業(yè)務(wù)碼碼復(fù)用)

分析上表，與cdma one相比，cdma2000有下列技術(shù)特點(diǎn)：
● 多種信道帶寬。前向鏈路上支持多載波(MC)和直擴(kuò)(DS)兩種方式；反向鏈路僅支持直擴(kuò)方式。當(dāng)采用多載波方式時(shí)，能支持多種射頻帶寬，即射頻帶寬可為N *1.25MHz，其中N=1、3、5、9或12。目前技術(shù)僅支持前兩種，即1.25MHz(cdma2000-1X)和3.75MHz（cdma2000-3X）。
● 可以更加有效地使用無(wú)線資源。
● 可實(shí)現(xiàn)cdma one 向cdma2000系統(tǒng)平滑過(guò)渡。
● 核心網(wǎng)協(xié)議可使用IS-41、GSM-MAP以及IP骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
● 前向發(fā)送分集。
● 快速前向功率控制。
● 使用Turbo碼。
● 輔助導(dǎo)頻信道。
● 靈活幀長(zhǎng)。
● 反向鏈路相干解調(diào)。
● 可選擇較長(zhǎng)的交織器。

2、cdma2000-1X
cdma2000-1X（第一階段）采用擴(kuò)頻速率為SR1，即指前向信道和反向信道均用碼片速率1.2288Mbit/s的單載波直接序列擴(kuò)頻方式。因此它可以方便地與IS-95(A/B)后向兼容，實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。運(yùn)營(yíng)商可在某些需求高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而導(dǎo)致容量不夠的蜂窩(cdma one)上，用相同載波部署cdma2000-1X系統(tǒng)，從而減少了用戶和運(yùn)營(yíng)商的投資。

由于cdma2000-1X采用了反向相干解調(diào)、快速前向功控、發(fā)送分集、Turbo編碼等新技術(shù)，其容量比IS-95大為提高。在相同條件下，對(duì)普通話音業(yè)務(wù)而言，容量大致為IS-95系統(tǒng)的兩倍。

3、cdma2000-3X
cdma2000-3X 就是采用擴(kuò)頻速率SR3(記為3X)的cdma2000系統(tǒng)。其技術(shù)特點(diǎn)是前向信道有3個(gè)載波的多載波調(diào)制方式，每個(gè)載波均采用1.2288Mbit/s直接序列擴(kuò)頻，其反向信道則采用碼片速率為3.6864Mbit/s的直接擴(kuò)頻，因此cdma2000-3X的信道帶寬為3.75MHz，最大用戶比特率為1.0368Mbit/s。如前所述，因?yàn)樗�占用頻帶過(guò)寬，因此許多開(kāi)發(fā)商目前更對(duì)HDR感興趣。

4、高速數(shù)據(jù)率HDR(cdma2000-1XEV)
這是一種依托在cdma2000-1X基礎(chǔ)上的增強(qiáng)型3G系統(tǒng)。除基站信號(hào)處理部份及用戶手持終端不同外，它能與cdma2000-1X共享原有的系統(tǒng)資源。它可以在1.25MHz帶寬內(nèi)，前向鏈路達(dá)到2.4Mbit/s（甚至高于cdma2000-3X），反向鏈路上也可提供153.6kbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，很好地支持高速分組業(yè)務(wù)，適于移動(dòng)IP。

本講座以介紹cdma2000-1X為主，了解1X后，舉一反三，對(duì)HDR、3X或NX就容易了。



第二講 cdma2000-1X系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)
一、cdma2000-1X系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

1、cdma2000-1X系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
cdma2000-1X網(wǎng)絡(luò)主要有BTS、BSC和PCF、PDSN等節(jié)點(diǎn)組成�；�于ANSI-41核心網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。


其中：
BTS --- 基站收發(fā)信機(jī)
PCF --- 分組控制功能

BSC --- 基站控制器
PDSN --- 分組數(shù)據(jù)服務(wù)器

SDU --- 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元
MSC/VLR --- 移動(dòng)交換中心/訪問(wèn)寄存器

BSCC--- 基站控制器連接

由圖可見(jiàn)，與IS-95相比，核心網(wǎng)中的PCF和PDSN是兩個(gè)新增模塊，通過(guò)支持移動(dòng)IP協(xié)議的A10、A11接口互聯(lián)，可以支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸。而以MSC/VLR為核心的網(wǎng)絡(luò)部份，支持話音和增強(qiáng)的電路交換型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，與IS-95一樣，MSC/VLR與HLR/AC之間的接口基于ANSI-41協(xié)議。
圖中：
--- BTS在小區(qū)建立無(wú)線覆蓋區(qū)用于移動(dòng)臺(tái)通信，移動(dòng)臺(tái)可以是IS-95或cdma2000-1X制式手機(jī)。
--- BSC可對(duì)對(duì)個(gè)BTS進(jìn)行控制；
--- Abis接口用于BTS和BSC之間連接；
--- A1接口用于傳輸MSC與BSC之間的信令信息；
--- A2接口用于傳輸MSB與BSC之間的話音信息；
--- A3接口用于傳輸BSC與SDU(交換數(shù)據(jù)單元模塊)之間的用戶話務(wù)(包括語(yǔ)音和數(shù)據(jù))和信令；
--- A7接口用于傳輸BSC之間的信令，支持BSC之間的軟切換。
以上節(jié)點(diǎn)與接口與IS-95系統(tǒng)需求相同。
cdma2000-1X新增接口為：
--- A8接口：傳輸BS和PCF之間的用戶業(yè)務(wù)；
--- A9接口：傳輸BS和PCF之間的信令信息；
--- A10接口：傳輸PCF和PDSN之間的用戶業(yè)務(wù)；
--- A11接口：傳輸PCF和PDSN之間的信令信息；
A10/A11接口是無(wú)線接入網(wǎng)和分組核心網(wǎng)之間的開(kāi)放接口。
--- 新增節(jié)點(diǎn)PCF(分組控制單元)是新增功能實(shí)體，用于轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線子系統(tǒng)和PDSN分組控制單元之間的消息。
--- PDSN節(jié)點(diǎn)為cdma2000-1X接入Internet的接口模塊。

2、頻道設(shè)置、信道結(jié)構(gòu)和后向兼容性
cdma2000可以工作在8個(gè)RF頻道類，包括IMT-2000頻段、北美PCS頻段、北美蜂窩頻段、TACS頻段等，其中北美蜂窩頻段(上行：824---849MHz, 下行:869---894MHz)提供了AMPS/IS-95 CDMA同頻段運(yùn)營(yíng)的條件。

cdma2000-1X 的正向和反向信道結(jié)構(gòu)主要采用碼片速率為1x1.2288Mbit/s，數(shù)據(jù)調(diào)制用64陣列正交碼調(diào)制方式，擴(kuò)頻調(diào)制采用平衡四相擴(kuò)頻方式，頻率調(diào)制采用OQPSK方式。

cdma2000-1X 正向信道所包括的正向信道的導(dǎo)頻方式、同步方式、尋呼信道均兼容IS-95A/B系統(tǒng)控制信道特性。

cdma2000-1X 反向信道包括接入信道、增強(qiáng)接入信道、公共控制信道、業(yè)務(wù)信道，其中增強(qiáng)接入信道和公共控制信道除可提高接入效率外，還適應(yīng)多媒體業(yè)務(wù)。

本文來(lái)自：我愛(ài)研發(fā)網(wǎng)(52RD.com) - R&D大本營(yíng)
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