CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展

0 前言

　　作為第三代移動(dòng)通信技術(shù)的一個(gè)主要代表,CDMA2000[1~4]由CDMAOne演進(jìn)而來｡它是美國向ITU-T提出的第三代移動(dòng)通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議,同時(shí)也是IS-95標(biāo)準(zhǔn)向第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)演進(jìn)的技術(shù)體制方案｡作為一種寬帶CDMA技術(shù),CDMA2000室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率為2 Mbit/s以上,步行環(huán)境時(shí)為384 kbit/s,車載環(huán)境時(shí)為144 kbit/s｡

　　一般認(rèn)為,IS-95A/B標(biāo)準(zhǔn)屬于第二代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)｡IS-95A是1995年5月美國電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)正式頒布的窄帶CDMA標(biāo)準(zhǔn)｡1999年3月,IS-95B標(biāo)準(zhǔn)制定完成｡它是IS-95A的進(jìn)一步發(fā)展,其主要目標(biāo)是滿足更高比特速率業(yè)務(wù)的需求,IS-95B可提供的理論最大比特速率為115 kbit/s,實(shí)際只能實(shí)現(xiàn)64 kbit/s｡IS-95A和IS-95B均是系列標(biāo)準(zhǔn),其總稱為IS-95｡CDMAOne是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的各種CDMA產(chǎn)品的總稱,即所有基于CDMAOne技術(shù)的產(chǎn)品,其核心技術(shù)均以IS-95作為標(biāo)準(zhǔn)｡

　　CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)是一種體系結(jié)構(gòu),稱為CDMA2000家族,它包含一系列子標(biāo)準(zhǔn)｡由CDMAOne向3G演進(jìn)的途徑為:CDMAOne､cdma2000 1x､cdma2000 3x和cdma2000 1x EV｡其中,從cdma2000 1x之后均屬于第三代技術(shù)｡

　　CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)在不斷地演進(jìn)和更新｡CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)在從最初的2G CDMA IS-95A/B標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)到2.5G的cdma2000 1x標(biāo)準(zhǔn)之后,出現(xiàn)了兩個(gè)分支:一個(gè)是CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)定義的3x,即將3個(gè)CDMA載頻進(jìn)行捆綁以提供更高速數(shù)據(jù);另一個(gè)分支是1x EV,包括1x EV-DO和1x EV-DV,其中1x EV-DO系統(tǒng)主要為高速無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)設(shè)計(jì),1x EV-DV系統(tǒng)則能夠提供混合高速數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)｡所有系列標(biāo)準(zhǔn)都向后兼容｡目前,3GPP2主要制定cdma2000 1x的后續(xù)系列標(biāo)準(zhǔn),即1x EV-DO和1x EV-DV的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)｡

1 cdma2000 1x

　　cdma2000 1x標(biāo)準(zhǔn)是由CDMA IS-95標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)而來的,其話音容量為IS-95系統(tǒng)的2倍,并提供高達(dá)307.2 kbit/s(A版本)的峰值速率,同時(shí)在無線信道類型､物理信道調(diào)制和無線分組接口功能上都有很大的增強(qiáng)｡cdma2000 1x是一種成熟的､經(jīng)過商用驗(yàn)證的技術(shù),目前全球用戶數(shù)量已超過11 800萬｡

1.1 cdma2000 1x概述

　　cdma2000 1x是CDMA2000移動(dòng)通信系統(tǒng)的第一個(gè)階段｡其主要特點(diǎn)就是與現(xiàn)有的IS-95A/B系統(tǒng)后向兼容｡由于cdma2000 1x具有快速尋呼信道的功能,因而極大地減少了終端的電源消耗,終端的待機(jī)時(shí)間提高了近50%｡網(wǎng)絡(luò)部分則根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)引入了分組交換機(jī)制,支持移動(dòng)IP業(yè)務(wù),支持QoS,能適應(yīng)更多､更復(fù)雜的第三代業(yè)務(wù)｡

　　cdma2000 1x 0是cdma2000 1x的最初版本,于1999年7月公布｡它為多載波模式定義了物理層,可實(shí)現(xiàn)大容量的話音和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),其數(shù)據(jù)速率可達(dá)153 kbit/s｡0版本采用了質(zhì)量指示器位(QIB)模式的前向快速功率控制和觀察時(shí)間差(OTD)模式的前向發(fā)送分集技術(shù),支持快速尋呼信道和反向?qū)ьl信道,并可為用戶同時(shí)提供多種類型的業(yè)務(wù)｡

　　2000年3月公布的A版本,數(shù)據(jù)速率可達(dá)307.2 kbit/s,其前向快速功率控制采用QIB模式,前向發(fā)送分集為同步傳輸信號(hào)(STS)模式,支持輔助導(dǎo)頻,支持QoS功能｡它在0版本的基礎(chǔ)上增加了新的公共信道(F-BCCH,F-CCCH,F-CACH,F-CPCCH,R-EACH和R-CCCH),采用了無線鏈路協(xié)議(RLP)來保證全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的可靠傳輸,支持并發(fā)業(yè)務(wù)和增強(qiáng)型的加密協(xié)議,同時(shí)還提供對(duì)多媒體業(yè)務(wù)的信令支持｡

　　2002年4月公布的B版本與A版本基本相同,主要增加了“援救”信道,以提高通話的可靠性,降低掉話率｡

　　cdma2000 1x C版本公布于2002年5月,在前向鏈路(從基站到移動(dòng)臺(tái))中引入了高速數(shù)據(jù)支持能力,前向鏈路最大數(shù)據(jù)速率可達(dá)3.1 Mbit/s｡cdma2000 1x D版本公布于2004年3月,其反向鏈路(從移動(dòng)臺(tái)到基站)最大數(shù)據(jù)速率可達(dá)1.8 Mbit/s｡cdma2000 1x C版本和D版本又稱為1x EV-DV｡

1.2 cdma2000 1x技術(shù)的特點(diǎn)

　　cdma2000 1x在無線接口性能上較IS-95系統(tǒng)有了很大的增強(qiáng)｡在相同條件下, CDMA2000系統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)容量是IS-95系統(tǒng)的2倍,而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量是IS-95的3.2倍｡cdma2000 1x的無線IP網(wǎng)絡(luò)接口采用成熟的､開放的IETF協(xié)議,支持簡單IP和移動(dòng)IP的Internet/Intranet接入方式,真正實(shí)現(xiàn)了Internet接入的移動(dòng)性｡cdma2000 1x能實(shí)現(xiàn)對(duì)IS-95系統(tǒng)的完全兼容,技術(shù)延續(xù)性好,可靠性較高｡這些特點(diǎn)使得CDMA2000成為第二代向第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)平滑過渡時(shí)所采用的主流技術(shù)之一｡

　　3G主要追求的目標(biāo)是更高的比特率和更好的頻譜效率｡cdma2000 1x B版本具有以下主要技術(shù)特點(diǎn):
　　a) 多種信道帶寬｡前向鏈路上支持多載波碼分多址(MC-CDMA)和直擴(kuò)碼分多址(DS-CDMA)兩種方式;反向鏈路僅支持DS-CDMA方式｡當(dāng)采用MC-CDMA方式時(shí),能支持多種射頻帶寬,即射頻帶寬可為N×l.25 MHz,其中N=1､3､5､9或12｡目前技術(shù)僅支持前兩種,即1.25 MHz(cdma2000 1x)和3.75 MHz(cdma2000 3x)｡
　　b) 可以更加有效地使用無線資源｡
　　c) 可實(shí)現(xiàn)CDMAOne向CDMA2000系統(tǒng)平滑過渡｡
　　d) 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)｡
　　e) 前向發(fā)送分集｡
　　f) 快速前向功率控制｡
　　g) 使用Turbo碼｡
　　h) 輔助導(dǎo)頻信道｡
　　i) 靈活幀長｡
　　j) 反向鏈路相干解調(diào)｡
　　k) 可選擇較長的交織器｡

　　cdma2000 lx采用擴(kuò)頻速率為SR1,即前向信道和反向信道均采用碼片速率1.228 8 Mbit/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)平滑過渡｡運(yùn)營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(CDMAOne)上,用相同載波部署cdma2000 1x系統(tǒng),從而減少用戶和運(yùn)營商的投資｡

　　由于cdma2000 1x采用了反向相干解調(diào)､快速前向功控､發(fā)送分集和Turbo編碼等新技術(shù),其容量比IS-95大大提高｡

2 1x EV-DO

　　目前cdma2000 1x EV-DO發(fā)布了兩個(gè)版本,即Release 0和Release A,兩個(gè)版本在功能特點(diǎn)和信道結(jié)構(gòu)方面相差很大｡Release 0支持的前､反向峰值速率分別為2.4 Mbit/s和153.6 kbit/s,而Release A在Release 0的基礎(chǔ)上通過對(duì)前､反向鏈路改進(jìn),增強(qiáng)和引入新技術(shù),使得前向鏈路支持的峰值速率達(dá)到3.1 Mbit/s,反向鏈路支持的峰值速率達(dá)到1.8 Mbit/s｡

　　迄今為止,3GPP2關(guān)于1x EV-DO Release 0的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)發(fā)布,我國cdma2000 1x EV-DO Release 0系列的參考性技術(shù)文件也已經(jīng)發(fā)布,相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)報(bào)批通過,主要包括空中接口技術(shù)要求､A接口技術(shù)要求､設(shè)備技術(shù)要求､測試方法等｡

2.1 1x EV-DO的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　cdma2000 1x EV-DO網(wǎng)絡(luò)主要由MS/AT､BTS､BSC/PCF､AN AAA､PDSN和AAA等設(shè)備構(gòu)成｡

　　基站收發(fā)信臺(tái)主要完成無線信號(hào)的編碼/解碼､調(diào)制/解調(diào)､擴(kuò)頻/解擴(kuò)､功率放大和功率控制等功能｡基站控制器主要完成與語音業(yè)務(wù)有關(guān)的無線信道控制､碼型變換和速率適配等功能｡

　　分組控制功能實(shí)體負(fù)責(zé)與基站控制器配合,完成與分組數(shù)據(jù)有關(guān)的無線信道控制功能,包括幀的選擇與復(fù)制､功率控制等｡由于與無線接入部分關(guān)系密切,大部分廠商將PCF與BSC集成到一起,1x EV-DO網(wǎng)絡(luò)中的PCF在功能和地位上類同于GPRS網(wǎng)絡(luò)中的分組控制單元｡

　　分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)位于無線接入網(wǎng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間,其作用主要包括:實(shí)現(xiàn)分組數(shù)據(jù)接入網(wǎng)關(guān);是用戶點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)會(huì)話的終結(jié)點(diǎn),保證PPP封裝的IP包能在無線接入網(wǎng)和IP分組網(wǎng)間正確傳輸;負(fù)責(zé)管理用戶狀態(tài),轉(zhuǎn)發(fā)用戶數(shù)據(jù);在簡單IP的情況下,為用戶分配IP地址;在移動(dòng)IP的情況下,具有外地代理的功能;負(fù)責(zé)收集AAA服務(wù)器需要的分組會(huì)話計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)和無線會(huì)話計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù),并把這些計(jì)費(fèi)信息送到AAA服務(wù)器;PDSN對(duì)外連接各種ISP的IP分組網(wǎng);支持通用路由封裝(GRE)､IPsec､第二層隧道協(xié)議(L2TP)等隧道功能｡CDMA 1x網(wǎng)絡(luò)中的PDSN在功能和地位上類同于GPRS網(wǎng)絡(luò)中的GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)和GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)功能的綜合｡

　　AAA服務(wù)器通過與PDSN和本地代理的交互來完成移動(dòng)用戶的身份認(rèn)證､數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的授權(quán)和計(jì)費(fèi)信息的處理｡也就是說,通過用一些預(yù)先登記的用戶信息來驗(yàn)證用戶的注冊(cè)信息,進(jìn)而提供身份認(rèn)證;確定移動(dòng)用戶是否有權(quán)訪問他目前申請(qǐng)的網(wǎng)絡(luò)資源;搜集資源使用信息,用于計(jì)費(fèi)和其他分析等｡在實(shí)際使用中,AAA服務(wù)器都帶有一個(gè)用戶數(shù)據(jù)庫,這個(gè)數(shù)據(jù)庫中包括用戶的初始化信息､屬性值和每個(gè)用戶的使用權(quán)限｡

　　1x EV-DO網(wǎng)絡(luò)的重要接口有A10/A11､A12､A13和空中接口等｡其中A10/A11是無線接入網(wǎng)和分組核心網(wǎng)之間的開放接口,A10用于傳輸PCF和PDSN之間的用戶業(yè)務(wù);A11用于傳輸PCF和PDSN之間的信令消息｡A12接口連接AN與AN AAA,該接口主要完成AN級(jí)的認(rèn)證功能｡A13接口主要用于不同AN間切換時(shí)AT相關(guān)信息的交換｡

　　在簡單IP的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)中,移動(dòng)終端和接入節(jié)點(diǎn)之間的接口為Um接口,即1x EV-DO空中接口,主要包括物理層､媒體接入控制層､鏈路接入控制(LAC)層以及上層各種應(yīng)用部分｡

2.2 1x EV-DO前向信道

　　從信道結(jié)構(gòu)來看,前向信道主要由導(dǎo)頻信道､媒體接入控制信道､前向業(yè)務(wù)信道和控制信道組成｡媒體接入控制信道又包括反向激活比特子信道､反向功率控制子信道､數(shù)據(jù)速率控制鎖定子信道和前向自動(dòng)請(qǐng)求重傳子信道｡

　　導(dǎo)頻信道主要用于系統(tǒng)捕獲及信道質(zhì)量測量｡

　　媒體接入控制信道中反向激活比特子信道用于指示終端是否增加或降低傳輸速率;反向功率控制子信道則負(fù)責(zé)對(duì)反向鏈路進(jìn)行功率控制,調(diào)整終端的功率;數(shù)據(jù)速率控制鎖定子信道主要用于接入網(wǎng)向終端聲明是否收到數(shù)據(jù)速率控制信息｡為了支持反向HARQ功能,相應(yīng)的前向鏈路新增了自動(dòng)請(qǐng)求重傳(ARQ)子信道,對(duì)接收到的反向子分組進(jìn)行確認(rèn)｡

　　控制信道主要負(fù)責(zé)向終端發(fā)送一些控制消息,諸如終端控制區(qū)(TCA)消息和扇區(qū)參數(shù)消息,其功能類似于cdma2000 1x中的尋呼信道｡

　　前向業(yè)務(wù)信道進(jìn)一步劃分為前綴部分和數(shù)據(jù)部分｡前向業(yè)務(wù)信道主要負(fù)責(zé)向終端發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),會(huì)話建立后的參數(shù)配置消息也在前向業(yè)務(wù)信道發(fā)送｡

　　前向鏈路使用MAC索引值來標(biāo)識(shí)用戶,用Walsh碼進(jìn)行信道分配與擴(kuò)頻｡在1x EV-DO系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí),前向鏈路在某一時(shí)刻只能與一個(gè)接入終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,此時(shí)接入網(wǎng)使用MAC索引值來標(biāo)識(shí)接入終端｡對(duì)于某個(gè)接入終端的MAC索引值分配是在接入終端發(fā)出業(yè)務(wù)信道分配請(qǐng)求后,由接入網(wǎng)在信道分配的TCA消息中指明｡對(duì)于一個(gè)扇區(qū),最多可以同時(shí)支持59個(gè)用戶(其MAC索引值范圍為5~63),業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一個(gè)分組數(shù)據(jù)單元在前向鏈路傳輸時(shí),需要1~8個(gè)時(shí)隙｡為支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),前向鏈路中采用了Turbo碼､多路子信道并行劃分和16QAM等多種編碼思想｡

　　前向鏈路可以對(duì)反向鏈路進(jìn)行功率控制､速率控制｡功率控制的原理與IS95/cdma2000 1x相同｡

2.3 1x EV-DO反向信道

　　從信道結(jié)構(gòu)來看,反向鏈路是由反向業(yè)務(wù)信道和接入信道兩大類組成｡

　　反向業(yè)務(wù)信道由導(dǎo)頻信道､響應(yīng)信道､數(shù)據(jù)信道和媒體接入控制信道構(gòu)成,媒體接入控制信道又包括反向速率指示信道､數(shù)據(jù)源控制信道和前向數(shù)據(jù)速率控制信道｡導(dǎo)頻信道分為主導(dǎo)頻信道和輔助導(dǎo)頻信道｡

　　其中,導(dǎo)頻信道用于接入網(wǎng)對(duì)終端的捕獲;響應(yīng)信道用于向接入網(wǎng)發(fā)出響應(yīng),表明終端已經(jīng)正確收到了接入網(wǎng)所發(fā)送的數(shù)據(jù);媒體接入信道中的反向速率指示信道用于通知接入網(wǎng)目前終端數(shù)據(jù)信道的傳輸速率,反向速率指示與導(dǎo)頻信道以時(shí)分方式進(jìn)行復(fù)用;前向數(shù)據(jù)速率控制信道根據(jù)對(duì)各扇區(qū)的導(dǎo)頻信道測量的結(jié)果,選定導(dǎo)頻信號(hào)最強(qiáng)扇區(qū)并與之通信,同時(shí)要求該扇區(qū)按終端規(guī)定好的速率進(jìn)行傳輸,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)前向鏈路的速率控制｡為減小干擾,前向數(shù)據(jù)速率控制信道信號(hào)在發(fā)送時(shí)可以采用門控與非門控兩種方式傳輸｡數(shù)據(jù)源控制信道主要是提高切換功率,減少業(yè)務(wù)中斷｡具體過程是:終端提前一定時(shí)間將自己需要切換的目標(biāo)小區(qū)信息通過數(shù)據(jù)源控制信道提前通知基站,基站收到消息后做切換準(zhǔn)備;輔助導(dǎo)頻信道主要是為了輔助基站對(duì)高速數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào),提高反向吞吐量;接入信道中的導(dǎo)頻信道作為前綴,后面緊跟接入的數(shù)據(jù)包｡

　　反向信道是以時(shí)隙為單位進(jìn)行傳輸?shù)?#65377;一個(gè)時(shí)隙長度為1.666 7 ms,各信道以碼分方式在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行復(fù)用｡

2.4 1x EV-DO的特點(diǎn)

　　盡管cdma2000 1x已由許多無線運(yùn)營商部署并投入運(yùn)營,可提供153.6 kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸鏈路,但還不能完全滿足人們高速訪問互聯(lián)網(wǎng)的要求｡因此,業(yè)界開發(fā)出了cdma2000 1x EV-DO的解決方案｡1x EV-DO的主要技術(shù)特點(diǎn)包括:

2.4.1 前向鏈路時(shí)分復(fù)用

　　1x EV-DO充分利用了數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的不對(duì)稱性和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的特征,前向鏈路設(shè)計(jì)為時(shí)分復(fù)用(TDM)CDMA信道｡對(duì)于前向鏈路,在給定的某一瞬間,某一用戶將得到1x EV-DO載波的全部功率｡另外,不管是傳輸控制信息還是傳輸業(yè)務(wù)信息,1x EV-DO的載波總是以全功率發(fā)射｡

2.4.2 速率控制

　　在1x EV-DO網(wǎng)絡(luò)中,前向鏈路的發(fā)射功率不變,即沒有功率控制機(jī)制｡但是,它采用了速率控制機(jī)制,速率隨著前向射頻鏈路質(zhì)量的變化而變化｡基站不決定前向鏈路的速率,而是由移動(dòng)終端根據(jù)測得的C/I值請(qǐng)求最佳的數(shù)據(jù)速率｡

2.4.3 自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)

　　根據(jù)前向射頻鏈路的傳輸質(zhì)量,移動(dòng)終端可以要求9種數(shù)據(jù)速率,最低為38.4 kbit/s,最高為2 457.6 kbit/s｡在1.25 MHz的載波上之所以能傳輸如此高速的數(shù)據(jù),是由于1x EV-DO采用了高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)和糾錯(cuò)編碼技術(shù)｡

2.4.4 調(diào)度程序使射頻資源發(fā)揮最大效能

　　基站中有一種調(diào)度程序,決定下一個(gè)時(shí)隙分配給哪個(gè)用戶使用,時(shí)隙分配的原則是移動(dòng)終端請(qǐng)求的速率與其平均吞吐量之比最高｡對(duì)于1x EV-DO,當(dāng)移動(dòng)終端處于衰落狀態(tài)時(shí),基站的調(diào)度程序就不給它分配或少分配傳輸時(shí)間｡這就是1x EV-DO的多用戶分集增益,它有利于擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量｡

2.4.5 反向鏈路數(shù)據(jù)速率控制

　　在1x EV-DO系統(tǒng)中,對(duì)反向鏈路移動(dòng)終端使用的數(shù)據(jù)速率沒有直接的控制,只是在移動(dòng)終端傳輸?shù)姆纸M中攜帶了數(shù)據(jù)速率的信息｡

　　基站在反向激活信道發(fā)送反向激活比特(RAB),以廣播的方式向移動(dòng)臺(tái)指示反向鏈路的負(fù)載情況,如果RAB被置為“忙”,則表示反向鏈路目前處于滿載狀態(tài),移動(dòng)臺(tái)將用隨機(jī)化的算法決定是否降低反向鏈路數(shù)據(jù)傳輸速率｡基于該隨機(jī)化算法,移動(dòng)臺(tái)當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸速率越高,則降低速率的幾率就越大｡

2.4.6 支持廣播和組播業(yè)務(wù)

　　為了充分利用帶寬,使得類似于電視節(jié)目的廣播服務(wù)能夠更有效地在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸,cdma2000 1x EV-DO引入了廣播和組播業(yè)務(wù)(BCMCS)技術(shù)｡BCMCS可以使組播IP流在空中只傳輸一份拷貝,多個(gè)用戶接收,從而大大節(jié)省空中鏈路帶寬,有效地提高服務(wù)質(zhì)量和整體吞吐量,同時(shí)也能將費(fèi)用降低到用戶可以接受的水平｡可以說,BCMCS技術(shù)使得通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供高質(zhì)量的廣播業(yè)務(wù)成為可能｡此外,BCMCS還可用于實(shí)現(xiàn)一鍵通(PTT)等業(yè)務(wù)｡

3 1x EV-DV

　　1x EV-DV系統(tǒng)提供混合高速數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)｡1x EV-DV與CDMA2000系列標(biāo)準(zhǔn)完全后向兼容,與ANSI-41核心網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也兼容｡1x EV-DV對(duì)應(yīng)有cdma2000 1x C版本和cdma2000 1x D版本兩套標(biāo)準(zhǔn),C版本主要改進(jìn)和增強(qiáng)了cdma2000 1x的前向鏈路,前向最高峰值速率達(dá)到3.1 Mbit/s｡在此基礎(chǔ)上,D版本改進(jìn)和增強(qiáng)了反向鏈路,使反向最高峰值速率達(dá)到1.8 Mbit/s,而在C版本中反向峰值速率只有230.4 kbit/s｡在3GPP2會(huì)議上,與cdma2000 1x EV-DV相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)系列(空中接口技術(shù)要求､A接口技術(shù)要求､設(shè)備技術(shù)要求､測試方法)已經(jīng)陸續(xù)出臺(tái),現(xiàn)在進(jìn)行的只是文字或細(xì)節(jié)上的修訂｡

3.1 cdma2000 1x C版本的特點(diǎn)

　　與cdma2000 1x B之前的版本相比,cdma2000 1x C版本中增加了許多新特性｡

3.1.1 更高的前向容量

　　cdma2000 1x C版本結(jié)合了諸多的新技術(shù),如自適應(yīng)調(diào)頻和編碼(AMC)､混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳(HARQ)和采用TDM/CDM混合技術(shù)的高速分組數(shù)據(jù)信道(F-PDCH),使前向數(shù)據(jù)傳輸速度可高達(dá)3.1 Mbit/s｡

3.1.2 可支持多種業(yè)務(wù)組合

　　在cdma2000 1x C版本中,通過多個(gè)業(yè)務(wù)信道的組合,可支持多種不同QoS要求的業(yè)務(wù)｡

3.1.3 后向兼容

　　CDMA2000制定1x EV-DV標(biāo)準(zhǔn)的其中一個(gè)目標(biāo)是必須繼續(xù)支持語音及其他已有的業(yè)務(wù);網(wǎng)絡(luò)方面,運(yùn)營商可以由cdma2000 1x系統(tǒng)平滑演進(jìn)到1x EV-DV;終端方面,由于1x EV-DV的后向兼容性,用戶也可保證使用同一手機(jī)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中得到服務(wù)｡

3.1.4 更有效地支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)

　　1x EV-DV同時(shí)使用了時(shí)分復(fù)用(TDM)和碼分復(fù)用(CDM),可根據(jù)所支持的業(yè)務(wù)性質(zhì)而使用不同的資源分配方法｡通過TDM/CDM的結(jié)合使用,并選取最佳的調(diào)制和編碼率,可更公平合理地分配系統(tǒng)資源,從而進(jìn)一步提升系統(tǒng)容量｡

3.2 cdma2000 1x D版本的特點(diǎn)

　　在cdma2000 1x C版本基礎(chǔ)之上,cdma2000 1x D版本中新增多種功能:反向鏈路性能增強(qiáng)､IP廣播和組播(BCMC)､快速呼叫建立和3G移動(dòng)設(shè)備標(biāo)識(shí)(MEID)｡

3.2.1 反向鏈路增強(qiáng)

　　Release C主要改進(jìn)和增強(qiáng)了cdma2000 1x的前向鏈路,使前向最高峰值速率達(dá)到3.1 Mbit/s,但反向鏈路基本沒有變化,反向峰值速率為230.4 kbit/s,前反向鏈路數(shù)據(jù)速率不對(duì)稱,并且反向輔助信道(R-SCH)是通過第3層信令調(diào)度,在RLP層重傳,調(diào)度速度慢,時(shí)延大,難以支持可視電話等前反向速率對(duì)稱和對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的業(yè)務(wù)｡針對(duì)以上問題,D版本對(duì)反向鏈路進(jìn)行了改進(jìn)和增強(qiáng),使反向最高峰值速率達(dá)到1.8 Mbit/s(反向必須支持1.2 Mbit/s,可選支持1.8 Mbit/s,通過占用多個(gè)碼字實(shí)現(xiàn))｡分組數(shù)據(jù)可以通過調(diào)度和速率控制的方式,根據(jù)QoS要求和信道條件變化,有效地減小數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延,進(jìn)而改善QoS｡

3.2.2 廣播和組播業(yè)務(wù)

　　BCMCS有效和靈活的機(jī)制使得系統(tǒng)可以同時(shí)為多個(gè)用戶提供相同的信息,并通過優(yōu)化的空中接口和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提供最有效地利用空中資源和網(wǎng)絡(luò)資源的方法｡BCMCS包括廣播業(yè)務(wù)和組播業(yè)務(wù)｡廣播業(yè)務(wù)指在預(yù)定的業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)為多個(gè)用戶發(fā)送信息,目標(biāo)小區(qū)中的所有用戶都可以接收廣播的信息,傳輸?shù)男畔�包括交通信�?#65380;天氣預(yù)報(bào)等｡組播業(yè)務(wù)指為一個(gè)特定的群組發(fā)送信息,這些用戶可以處于同一小區(qū)內(nèi),也可以處于不同的區(qū)域｡只要是群組中的成員都可以接收組播的信息,發(fā)布的信息包括廣告､股票信息和點(diǎn)播電影等等｡cdma2000 1x D版本在MAC層內(nèi)部增加了基本媒體接入控制(BMAC)功能實(shí)體,完成BCMCS流與物理層的映射,以支持BCMCS業(yè)務(wù)｡BMAC維護(hù)一個(gè)物理前向輔助信道(F-SCH)和廣播邏輯信道的映射｡BMAC根據(jù)復(fù)用類型､數(shù)據(jù)塊的類型以及廣播邏輯信道(優(yōu)先級(jí),數(shù)據(jù)塊大小)來調(diào)度其BCMCS數(shù)據(jù)｡目前BMAC僅支持在F-SCH中發(fā)送廣播業(yè)務(wù)｡

3.2.3 快速呼叫建立

　　在D版本中,通過直接信道分配､減小時(shí)隙周期索引､業(yè)務(wù)信道初始化增強(qiáng)和跟蹤區(qū)域報(bào)告等技術(shù),進(jìn)一步增強(qiáng)了快速呼叫建立｡

　　以往和目前正在使用的移動(dòng)臺(tái)都是以其硬件決定的32位電子序列號(hào)(ESN)來惟一標(biāo)識(shí)的｡隨著移動(dòng)通信用戶數(shù)目的不斷增加,32位電子序列號(hào)資源日益緊張｡為了更好地支持今后3G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,解決ESN資源不足的瓶頸問題,3GPP2組織開始研究一種ESN的替代方案,來擴(kuò)展移動(dòng)臺(tái)可用的標(biāo)識(shí)資源,并決定將這種ESN替代方案正式寫入EV-DV的D版本中,形成新的移動(dòng)臺(tái)設(shè)備標(biāo)識(shí)｡

　　無論是C版本還是D版本對(duì)話音容量幾乎都沒有增強(qiáng)｡美國運(yùn)營商Alltel公司和Sprint公司分別于2004年4月和6月向3GPP2提出了開始進(jìn)行下一代空中接口技術(shù)(稱為cdma2000 1x E版本)研究的建議,E版本主要側(cè)重于話音容量的增強(qiáng)､性能增強(qiáng)和多載波支持能力或動(dòng)態(tài)可變帶寬等｡性能增強(qiáng)主要包括空間信道技術(shù)(如多輸入多輸出天線技術(shù))､支持64QAM調(diào)制方式和實(shí)時(shí)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如VoIP和視頻會(huì)議等)性能,其中實(shí)時(shí)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能增強(qiáng)主要包括以下方面:調(diào)度策略改進(jìn)､阻塞控制改善､快速呼叫建立改進(jìn)和服務(wù)質(zhì)量增強(qiáng)｡

　　3GPP2已于2004年8月成立話音容量增強(qiáng)工作組,對(duì)話音容量增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行集中研究｡此外,3GPP2還于2004年10月成立EV-DV多載波工作組和EV-DO多載波工作組,對(duì)多載波技術(shù)進(jìn)行研究｡

　　目前,3GPP2基本完成cdma2000 1x EV-DV技術(shù)規(guī)范的制定工作,并已開始相關(guān)測試規(guī)范的討論和制定,芯片廠商已經(jīng)開始進(jìn)行cdma2000 1x EV-DV基站芯片的研制開發(fā)｡相比于cdma2000 1x,cdma2000 1x EV-DV可以提供更高的數(shù)據(jù)速率和更完善的QoS機(jī)制｡從1x EV-DV兩個(gè)版本的特點(diǎn)也可以看出,D版本更便于多樣化業(yè)務(wù)的開發(fā),在上､下行對(duì)稱業(yè)務(wù)(如E-mail和可視電話等業(yè)務(wù))的支持方面有更多的優(yōu)勢(shì),與C版本相比具有更強(qiáng)的競爭力｡但D版本技術(shù)更復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)難度更大｡

4 結(jié)論

　　從全球范圍看,以CDMA2000為主導(dǎo)的3G市場從2003年就進(jìn)入了準(zhǔn)備啟動(dòng)階段,而且一直保持加速啟動(dòng)的態(tài)勢(shì)｡在CDMA2000技術(shù)陣營中,速率最高的cdma2000 1x EV-DV有望在2006年初率先被韓國第三大移動(dòng)運(yùn)營商LGT商用｡


參 考 文 獻(xiàn)
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2 朱曉光,辛雨,彭潔. CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀. 移動(dòng)通信,2005,16 (2): 71~74
3 杜瀅. cdma2000 1x EV-DV 進(jìn)展?fàn)顩r及關(guān)鍵技術(shù). 移動(dòng)通信,2005,16 (2): 1~10
4 張冰濤. CDMA 1x IP 協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和功能剖析. 移動(dòng)通信,2003,14 (5): 1~9


----《郵電設(shè)計(jì)技術(shù)》