3G技术及CDMA2000简介

3G技术及CDMA2000简介2008.8.25移动通信网络的演进•移动网络的演进•CDMA及无线网络国内的网络情况3G标准组织主要由3GPP、3GPP2组成，以CDMA码分多址技术为核心。国际上目前最具代表性的第三代移动通信技术标准有三种，它们分别是CDMA2000，WCDMA和TD-SCDMA，其中CDMA2000和WCDMA属于FDD方式，TD-SCDMA属于TDD方式，系统的上、下行工作于同一频率。•全球普及和全球无缝漫游•具有支持多媒体业务的能力，特别是支持Internet的能力•便于过渡和演进•高频谱利用率•能够传送高达2Mbit/s的高质量图象第三代移动通信系统IMT2000，是国际电信联盟（ITU）在1985年提出的，当时称为陆地移动系统（FPLMTS）。1996年正式更名为IMT2000。与现有的第二代移动通信系统相比，其主要特点可以概括为：•全球普及和全球无缝漫游•具有支持多媒体业务的能力，特别是支持Internet的能力•便于过渡和演进•高频谱利用率•能够传送高达2Mbit/s的高质量图象第三代移动通信系统IMT2000，是国际电信联盟（ITU）在1985年提出的，当时称为陆地移动系统（FPLMTS）。1996年正式更名为IMT2000。与现有的第二代移动通信系统相比，其主要特点可以概括为：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/153Kbps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）WCDMAWCDMAcdma2000cdma2000TD-SCDMATD-SCDMA接收机结构接收机结构RAKERAKERAKERAKERAKERAKE闭环功率控制闭环功率控制支持支持支持支持支持支持越区切换越区切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换软、硬切换解调方式解调方式相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调相干解调码片速率码片速率(Mcps)(Mcps)3.843.84N*1.2288N*1.22881.281.28发射分集方式发射分集方式TSTDTSTDSTTDSTTDFBTDFBTDOTDOTDSTSSTS无无同步方式同步方式异步异步同步同步异步异步核心网核心网GSMMAPGSMMAPANSI-41ANSI-41GSMMAPGSMMAP三种制式比较两种制式的演进图CDMA2000通信网络介绍•C2000发展概况•C2000原理及网络结构•C2000业务网络及EVDOCDMA2000通信网络介绍•C2000发展概况•C2000原理及网络结构•C2000业务网络及EVDOCDMA2000发展概述CDMA2000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；CDMA2000通信网络介绍•C2000发展概况•C2000原理及网络结构•C2000业务网络及EVDOCDMA原理CDMA原理与GSM比较优点AMPS,D-AMPS,N-AMPSCDMA303010kHzBandwidth200kHz1250kHz131Users8Users35Users1111111111111112344325617TypicalFrequencyReuseN=7TypicalFrequencyReuseN=4TypicalFrequencyReuseN=1Vulnerability:C/I@17dBVulnerability:C/I@6.5-9dBVulnerability:EbNo@4dB前向链路采用64位WALSH码区分信道，共有导频、寻呼、同步、前向业务等4类信道，不同基站之间采用2（15次方）PN码相位区分，共有512个相位（相邻相位之间相差64个PN码片），采用了卷积编码（K=9，R=l／2）、交织等信道编码方式。后向链路共有接入、反向业务2类信道，信道及用户之间采用2（42次方）-1PN码相位区分，采用了卷积编码（K=9、R=l／3,R=l／2）、交织等信道编码方式，同时采用了64进制调制方式。此标准规定的系统是同步CDMA系统（信道、基站区分采用PN码相位），因此，必须有一个时间参考源，标准规定采用GPS定时。为了提高系统容量，一是在前向信道中加入了功率控制子信道，用于移动台的闭环功率控制；二是采用了可变速率声码器，实现话音激活；三是移动台采用非连续发送方式。CDMA的原理特点接入网络结构拓扑OtherMSCPSTNDCNPDSNGAPRPPBTSHABIWFMSCATPBANNSBTCBBMPHABBSMBSCISA-BUSUTOPIASTM-1sUTOPIASTM-1sUTOPIAUTOPIAUTOPIAISA-BUSE1T1-ATMMSIS-95AIOS-2.4,E1/T1IS-658,E1/T1IS-41D/E,E1/T1TCP/IPFastEthernetPSDNIMSHORouterGANOtherMSCGANSBSC-400E1T1-ATM:for3GdatapacketserviceHLRMSCIWFBSCBSMPSDNDCNBTSBTSMSMSPSDNInternetPSTN:for3gpacketdataServiceMSC/VLRRAAAServerIWFBTSBTSBSCPDSNBTSBSCRInternetPSTNPLMNMSPCIS-2000MSApplicationServerDCNO&MServerPDGNHLRRadioAccessNetworkGAN(GeneralATMswitchNetwork)主要提供同一MSC下BSC之间以及不同MSC下BSC之间以及和BSM之间的通信连接。GAP(GANMainProcessor)GAN的主处理器，只要控制BSC0到BSC11之间的ATM连接，对SBGR中各模块及ATM交换的操作和维护。RPP(RadioPacketInterfaceProcessor)-for3Gpacketdataservice主要处理与DCN之间通信的包数据业务有关的协议。BAN(BSCATMswitchNetwork)提供SBCR各处理器之间的通信交换连接，以及与BTS之间的连接。并且提供与SBGR连接的接口。BMP(BSCMainProcessor)BSC的主控模块，呼叫处理，7号信令处理以及BSC内部管理和ATM连接控制。ATP(AirTerminationProcessor)处理有关专用信号的处理器。比如软切换信号和功率控制信号。TCB(TranscoderBank)声码器模块。具有Vocoder功能，将从MSC来的PCM数据转译成8KQECLP/EVRC和13KQECLP数据，反之亦然，将从BAN来的QCELP或EVRC转译成PCM数据，故在MSC和TCB间用E1线。NSB(NetworkSynchronizationclockdistributionBlock)从GPS接收并且产生网络同步信号,并且传输给相应模块。HAB(HardwareAlarmcollectingBlock)收集BSC硬件告警，并且传送给BMP，并且在BSM的控制下为远端发生告警故障的模块产生复位信号。EV-DO网络模型CDMA2000通信网络介绍•C2000发展概况•C2000原理及网络结构•C2000业务网络及EVDOCDMA200业务网络种类•cdma2000网络•cdma20001X+1XEV-DO•1XEV-DO+1XEV-DV•1XEV-DO+1XEV-DV•AllIPMultimediaServicecdma2000网络IPNetworkAAADNSHAIS-2000LegacyMSBSCBSCBTSPSTNPDSNInternetBorderRouterBTSBTSBTSIS-2000MSCcdma20001X+1XEV-DOIPNetworkIS-2000/IS-856LegacyMSBTS/ANTSPSTNDNSHAPDSNInternetBorderRouterBTS/ANTSAAAMSCATBSC/ANCIS-2000/IS-856BTS/ANTSBTS/ANTSBSC/ANCANAAAMCF1XEV-DO+1XEV-DV(VoicewithoutMSC,VoIP)GPRSBackboneIPNetworkPSTNIPCoreSDBFeatureServersRANProxyServerCallAgentMGWFeatureServersRouterPDSN1XEVDO/DVBTSBSCInternetMCFControlpathforlegacyMSTrafficpathforlegacyMSBTSANAAAHABSCBP-GWAllIPMultimediaService(AGW(BP-GW+PDSN)forVoiceandData)1xEV-DO网络特点•1xEV-DO基于WirelessIP数据网络模式，与IS95和1X所使用的IS-41网络模式不同.•1xEV-DO利用专用载频提供空中接口，通过无线接入控制器提供R-P(A10-A11)接口与PDSN连接.•AAA服务器包含所有1xEV-DO用户信息.•1xEV-DO/1X的互操作依赖于双模终端，该终端可以通过1X空中接口接收被叫通知和其他IS-41的业务(i.e.ShortMessageService).迅速接入Internet•3.1Mbps前向峰值速率——850kbps~1.05Mbps平均吞吐总量•1.8Mbps反向峰值速率——400Kbps平均吞吐总量•方便集团用户远端接入集团内部网的应用～118ms呼叫建立时间•与其他技术互补的网络覆盖——与CDMA20001X网络协同工作——与802.11/802.16网络协同工作