无线维护岗位认证教材_CDMA2000 1X网络无线技术

1技术原理篇系列教材之--CDMA20001X网络无线技术中国电信无线维护岗位认证培训教材2第1章CDMA20001X网络概述第2章CDMA20001X网络原理第3章CDMA20001X网络无线信道结构与调制技术第4章CDMA20001X网络关键技术第5章CDMA20001X网络信令流程3第1章网络概述第1节CDMA技术的发展概况第2节CDMA技术的特点及优势第3节CDMA2000技术的特点及优势第4节CDMA的频率分配4移动通信技术的发展历程3G1G2G2.5G话音通信主要系统：AMPS、TACS、NMT、J-TACS、其它1G－模拟蜂窝（FDMA）话音通信、低速数据通信：9.6Kbps主要系统：GSM、IS-95CDMA、TDMAIS-136、PDC2G－数字蜂窝（TDMA、CDMA）话音通信、数据通信：115Kbps/144Kbps主要系统：GPRS、cdma20001X2.5G－数据通信（TDMA、CDMA）话音通信、数据通信、移动多媒体：2Mbps主要系统：W-CDMA、cdma2000EV、TD-SCDMA3G－多媒体数据通信（CDMA-DS/MC/TDD、TDMA）5•全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖•高频谱效率•高服务质量，高保密性能•提供多媒体业务，速率最高到2Mbps–－车速环境：144kbps–－步行环境：384kbps–－室内环境：2Mbps•易于从第二代系统过渡和演进•终端价格低3G－IMT2000目标6CDMA发展概述CDMA发展历史和现状（国际）•90年代初，Qualcomm公司首次将CDMA技术引入民用通信领域；•1993年，第一个CDMA标准IS95A发布；•1997年，CDMA标准IS95B发布；•2000年，CDMA2000-1X标准IS-2000Release0、ReleaseA出台；•2000年，1XEV-DO、1XEV-DV等宽带CDMA技术纷纷出台，部分提案已经被3GPP2采纳；7CDMA技术在世界范围内的应用•目前全球约有50个左右国家正在使用CDMA网络，其中CDMA作为主要移动通信网络的包括美国、韩国、日本、澳大利亚等国家以及南美洲的一些地区。目前CDMA用户已超1亿，占移动用户总数的20%•CDMA在全球的普及程度会进一步加大，根据Datacomm数据公司的预测，在未来5年内，CDMA全球用户数有望占到总移动用户数的35%8CDMA发展历史和现状（国内）•1997年，中国的北京、西安、上海、广州建有CDMA实验网（中国长城网，133网）•2000年7月，中兴推出独立开发的BSS产品和手机产品•2001年5月，中国联通在全国范围内建设CDMA网络•2001年8月，中兴通讯开通国内第一个cdma20001x实验局•2002年，中国联通全面启动cdma20001x网络升级工程CDMA发展概述9现行的有关CDMA移动通信的标准1J：W-CDMAFDD、TDD日本：ARIB2GlobalCDMAIIFDD韩国：TTA3UTRA-UMTSFDD、TDD欧洲：ETSI4TD-SCDMATDD中国：CATT5CDMA-2000FDD、TDD美国：TIA6WCDMA/NAFDD美国：T1P17GlobalCDMAIFDD韩国：TTA注：本表内容以ITU接受的提交为主10IS-41核心网GSM核心网NNIIS-95Cdma-2000GSMWCDMA核心网与无线接口的对应关系11•IS-41是美国现用交换机之间的相互操作的接口规范，而IS-95空中接口标准是美国高通公司1995年公布的第一版；IS-95A定义了800M频段蜂窝系统的空中接口，ANSI-J-STD-008定义的是PCS版的空中接口（即1.9G频段系列)。IS-95B包含了IS-95A的全部内容和ANSI-J-STD-008、TSB74标准，TSB74定义的是有关速率集合2（14.4）标准。•上图的另一个含义是：从现有GSM（包括GPRS）很难平滑过渡到未来的3G，能够复用的部分不多，主要是由于3GPP所定义的Iu接口和2G的A接口差别较大。从IS-95A到CDMA2000则只要通过更改部分插版及软件升级即可完成，这主要是因为IS-95基站系统大部分采用了分组交换控制技术。核心网与无线接口的对应关系12US-TDMAGSMPDCGPRSWCDMA/TD-SCDMAHSPDAEDGEWCDMA/TD-SCDMAIS-95ACDMAIS-95BCDMACdma20001Xcdma20003XDataOnly1XEV-DOData&Voice1XEV-DV3G移动通信技术标准的不同发展趋势13cdma2000空中接口演进19951999200020019.6kbps64kbps153.6/307.2kbpsIS95AIS95Bcdma20001xcdma20001xEV-DOcdma20001xEV-DV2.4Mbps4-6Mbps14CDMA2000标准进展情况•2000年6月，公布IS-2000ReleaseA标准•1xEV-DO(DataOnly)–与IS-95A、B、cdma20001XRTT同一频段–前向峰值数据速率2.4Mbps；反向峰值数据速率1Mbps•1xEV-DV–目前有多家公司提出技术方案–2001年5月将形成最后的标准–与IS95-A/B以及cdma20001XRTT系统后向兼容–前向和反向均高于IMT2000要求的数据速率前向4.8Mbps，反向614Kbps151XEV-DO、1XEV-DV技术对比•1XEV-DO：利用单独的载频实现高速数据传输；•优点：多个接入终端（AT）实际上时分复用所有载频资源进行数据传递，控制简单，成本较低•缺点：由于话音和数据呼叫的呼叫模型不同，可能会导致频率资源浪费•1XEV-DV：同一窄频内既可以传送话音，又可以传送高速数据；•优点：使频率资源得到了有效地利用•缺点：控制复杂，成本较高16第1章网络概述第1节CDMA技术的发展概况第2节CDMA技术的特点及优势第3节CDMA2000技术的特点及优势第4节CDMA的频率分配17无线网络规划简单，频率复用系数高，工程设计简单，扩容方便CDMA移动通信的特点AMPS,D-AMPS,N-AMPSCDMA303010kHz200kHz1250kHz131Users8Users20Users1111111111111112344325617TypicalFrequencyReuseN=7TypicalFrequencyReuseN=4TypicalFrequencyReuseN=1Vulnerability:C/I@17dBVulnerability:C/I@12-14dBVulnerability:Eb/No@6--7dBGSM18CDMA移动通信的特点•覆盖范围大，是标准GSM的2倍左右，相同覆盖范围所用的基站少，节省投资;•覆盖1000km2：GSM需要200个基站，CDMA只需50个基站。19CDMA移动通信的特点•频谱利用率高，相同频谱情况下容量是模拟系统的8~10倍;是GSM的5.5倍；PowerPowerPowerFDMATDMACDMA采用调频的多址技术.业务信道在不同频段分配给不同的用户。TACS、AMPS采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间分配给不同的用户GSM、DAMPSCDMA是采用扩频的码分多址技术。所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道20CDMA移动通信的特点•隐蔽性好，保密性好伪随机序列信源信号TX解调信号RX伪随机序列扩频信号21•CDMA：小区/扇区切换采用软/更软切换切换是先接续再中断服务质量高,有效减低掉话•其他无线系统：小区/扇区切换采用硬切换切换是先中断再接续容易产生掉话更软切换：同一基站、相同频率、不同扇区的CDMA信道间。CDMA移动通信的特点•采用独特的软切换技术，降低了掉话率；22•话音质量高，采用8K、8KEVRC、13K语音编码技术，良好的背景噪声抑制功能；CDMA移动通信的特点话音质量64kPCM13kGSM8kCDMA13kCDMA8kEVRCCDMA23•采用完善的功率控制、话音激活技术，降低了手机发射功率，增加了系统容量，延长了电池使用时间，对人体健康的影响最小CDMA移动通信的特点技术体制平均发射功率最大发射功率GSM125mW2WCDMA2mW200mW发射功率小：功率控制，语音激活.24第1章网络概述第1节CDMA技术的发展概况第2节CDMA技术的特点及优势第3节CDMA2000技术的特点及优势第4节CDMA的频率分配25CDMA-2000技术概览•1XRTT,1.25MHz•3XRTT,5MHz,分为DS和MC（3x1.25MHz，反向信道与DS相类似）•CDMA2000从IS-95演进而来，并能与IS-95兼容和共存•支持IS-95业务26IS2000与IS-95比较•IS-2000•先进的业务功能•传输速率可达2Mb/s•RF带宽为1X,3X•分组和电路模式的数据业务•性能和容量都得到提高•IS-95•主要是语音业务•二种速率（9.6kb/s14.4kb/s）•1.25MRF带宽•电路模式的数据业务27CDMA2000-1X特点•支持高速数据传速；•电池寿命更长；•后向兼容IS-95；•比IS-95系统增加一倍的话音容量。28CDMA2000-1X新特性•反向导频:为相干解调提供相位参考，提供了测量信号强度的方法;•前向快速功率控制技术，有效地降低了前向发射功率，提高了系统容量；•高速补充信道，支持高速率数据传输；•广播控制信道，前向CDMA信道中的码分信道，用于传送基站的控制信息。•快速寻呼信道，减少手机待机时的发射功率，降低电池消耗29CDMA2000主要设计改进•前向链路–快速功率控制•IS-95，50Hz;IS-2000，800Hz；–发射分集•ReleaseAOTD（orthogonaltrasmitdiversity）;–辅助导频–支持多信道（一个用户可用多个信道，IS-95只能用一个），Turbo码•反向连路–基于相干导频，接收机采用相干解调。–支持多信道，Turbo码。30信道名定义IS-95-AIS-95-B1XF/R-FCH前反向基本信道(RC1&RC2)yesyesyes(RC3到RC6)nonoyesF/R-SCH前反向补充信道(RC1&RC2)yesyesyes(RC3到RC6)nonoyesF/R-DCCH前反向专用控制信道nonoyesF-PCH前向寻呼信道yesyesyesR-ACH反向接入信道yesyesyesF-QPCH前向快速寻呼信道nonoyesF-BCCH前向广播控制信道nonoyesF/R-CCCH前反向公共控制信道nonoyesF-DAPICH前向专用辅助导频信道nonoyesF-CAPICH前向公共辅助导频信道nonoyesF-PICH前想导频信道yesyesyesR-PICH反向导频信道lnonoyesF-SYNC前向同步信道yesyesyes1X空中接口物理信道31第1章网络概述第1节CDMA技术的发展概况第2节CDMA技术的特点及优势第3节CDMA2000技术的特点及优势第4节CDMA的频率分配32800MHz频谱分配情况基本信道3778119160201242283384425466507548589630736777辅助信道A段B段A’B’段共10M7个载频共5M3个载频691846.5MHz845MHz849MHz835MHz825MHz联通网长城网未分配载频基站收（上行）:825.00+0.03N基站发（下行）:870.00+0.03NN=840MHz33第1章CDMA20001X网络概述第2章CDMA20001X网络原理第3章CDMA20001X网络无线信道结构与调制技术第4章CDMA20001X网络关键技术第5章CDMA20001X网络信令流程34第2章CDMA20001X网络原理第1节CDMA含义和相关概念第2节扩频通信定