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1技术原理篇系列教材之—CDMA无线侧接口协议介绍中国电信无线维护岗位认证培训教材2CDMA系统标准体系是分模块的，各模块按照自己的技术发展道路向前演进。这种方式的优点在于它的平滑演进能力，在大多数情况下，组成系统的各个部分技术发展速度是不一样的。当某个部分有重大技术进步时，可以仅修改相关部分，而其他部分则保持不变。本课程主要介绍CDMA无线侧接口标准协议的相关内容。3学习完此课程，您将会：–了解CDMA国际标准的发展历程–理解无线空口协议、A接口协议、Abis接口协议内容架构–掌握无线侧标准协议的查询方法4第1章CDMA无线接口协议概述第2章无线空口部分第3章A接口部分第4章Abis接口部分第5章1X网络A接口介绍第6章DO网络A接口介绍5第1章CDMA无线接口协议概述第1节CDMA国际标准发展历程第2节CDMA2000标准演进6发展历程简述国际通用的CDMA标准主要是由美国国家标准委员会ANSITIA开发颁布的。ANSI（AmericanNationalStandardInstitute）作为美国国家标准制订单位，负责授权其它美国标准制订实体，其中包括电信工业解决方案联盟ATIS、电子工业委员会EIA以及电信工业委员会TIA。TIA主要开发IS（InterimStandards,暂定标准）系列标准，如CDMA系列标准IS95、IS634、IS41等。IS系列标准之所以被列为暂定标准是因为它的时限性，最初定义的标准有效期限是5年，现在是3年。除了IS系列标准之外，TIA还颁布其它类型的规范，如电信系统公告TSB（TelecommunicationsServiceBulletin）文件。TSB不是标准，但可以提供与现存标准相关的信息或对工业界非常重要的其它事宜。TIA开发出的标准在经ANSI所有成员同意之后即可成为ANSI的正式标准。TIA目前由9个TR委员会组成，即TR8、TR14、TR29、TR30、TR32、TR34、TR41、TR45、TR46，其中与CDMA标准关系最为密切的是TR45（移动和个人通信公用标准），它的下面包括7个子委员会，分别负责不同接口标准的制订，如TR45.2负责网络部分，TR45.4负责A接口部分，TR45.5负责空中接口等。7发展历程简述除了ANSITIA之外，其他一些标准化组织和生产厂商对CDMA标准的制订也起到积极作用。如CDG（CDMA发展小组）和3GPP2（负责第三代CDMA移动通信标准的制订），先后推出了有关A接口的IOS系列标准，涉及的内容包括从窄带的CDMA到第三代移动通信――宽带CDMA。一批知名的通信公司如MOTOROLA、LUCENT、NORTEL、QUALCOMM等首先提出了有关CDMA标准的方案和建议，经过多次协商讨论，最终修改成为目前被普遍接受的通用标准。8第1章CDMA无线接口协议概述第1节CDMA国际标准发展历程第2节CDMA2000标准演进9CDMA2000标准演进作为第三代移动通信技术的一个主要代表，cdma2000技术是从cdma0ne演进而来的。cdma2000是美国向ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议，是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案，是一种宽带CDMA技术。cdma2000标准是一个体系结构，称为cdma2000家族，它包含一系列子标准。由cdma0ne向3G演进的途径为:cdma0ne,IS-95B,cdma2000lx(3x)和cdma20001xEV。其中从cdma2000lx之后均属于第三代技术。10CDMA2000标准演进由于无线Internet等高速分组业务的不断需求，cdma2000lx并不能满足这些业务的不同要求。为了在cdma2000lx基础上进一步增强功能，以便与WCDMA竞争，3GPP2已制定支持速率高达2Mbit/s的cdma20001x增强标准，如以QUALCOMM,Lucent,Motorola等提出的cdma2000lxEV-DO和cdma2000lxEV-DV，或者沿着cdma20003x及更多载波方式发展。下面分别对这两种技术体制作简要介绍。11CDMA20001XEV1xEV是cdma2000lx进一步发展的前景所在，它的演进又被划分为两个发展阶段，第一个发展阶段为1xEV-DO(DataOnly)。它采用与话音分离的信道传输数据，支持平均速率为650kbids,峰值速率为2.4Mbit/s的高速数据业务。目前，HDR已被3GPP2正式采纳为cdma2000lxEV-DO的惟一标准。1xEV-DO可提供前向达2.4Mbit/s、反向达153.6kbit/s的高速数据业务，也不需要MSC,HLR等设备的再投人。1xEV-DO通过对前向链路的进一步改进，采用时分复用方式，前向实现了全功率发射，同时又在频段、带宽、码片速率、Turbo码等方面沿用了原lx技术，既提高了数据吞吐量，改善了分组域QoS，又充分考虑了平滑升级问题，与lx网络最大限度地实现了设备共享，保护了运营商的设备投资。12CDMA20001XEV第二个发展阶段是1xEV-DV(DataandVoice)，数据信道与话音信道合一。目前有多种候选方案，如摩托罗拉、诺基亚等提出的1xTREMEo1xEV-DV可提供6Mbit/s甚至更高的数据吞吐量。目前普遍认为1xEV-DO已具备商用化条件，而1xEV-DV还不成熟。从IS-95到cdma2000lx，再升级到EV-DO和EV-DV来看，cdma2000标准的演进十分平滑。升级到cdma2000lx网络时，运营商仅需增加载频射频部件和升级软件，同时构建分组域网络即可。过渡到EV-DV，网络结构也基本与lx一致，即使是专项提供数据业务的EV-D0,也仅需增改BTS/BSC，增加AN-AAA，分组域、电路域设备都不用改动。13CDMA20003Xcdma20003x是基于IS-95标准演化的一个重要部分。3x表示3载波，即3个1.25MHz共3.75MHz的频率宽度。与其他的标准类似，cdma20003x将在cdma2000lx标准的基础上提供附加的功能和相应的业务支持。这些特性包括:提供比cdma2000lx更大的系统容量;提供达到2Mbit/s的数据速率;实现与cdma20001x和cdma0ne系统的后向兼容性等。由于在第三代技术的进程中出现了一些新的情况，目前很多的研究人员都对3x,6x的多载波技术提出意见。通过增加cdma20001x的载波数量可以提高第三代系统的数据传输速率，但载波数量的增加，将带来系统硬件的复杂性和成本的提高，因此，目前一些专家并不看好cdma20003x及更多载波方式。韩国和日本的窄带CDMA运营者已经明确表示将不采用cdma20003x方式，有迹象表明，cdma20003x技术的前景目前还难以预测。14第1章CDMA无线接口协议概述第2章无线空口部分第3章A接口部分第4章Abis接口部分第5章1X网络A接口介绍第6章DO网络A接口介绍15简介cdma2000lX指一种3G的宽带码分多址技术。IS-2000指的是采用cdma2000lX技术的接口标准或规范，它定义了一个移动台和基站子系统之间的接口。IS-2000和IS-95一样，属于IS(InterimStandard)系列的标准，是由美国的电信/电子工业协会(TIA/EIA)制定的，后来被3GPP2接受。IS-2000标准编号从IS-2000.1到IS-2000.6，分别对应3GPP2的C.S0001至C.S0006，内容基本没有差别。TIA/EIA的一些标准和3GPP2中对应标准编号的关系以及其他有关标准编号的对应关系见两个分支无线空中接口标准发展包括两个分支IS-95ACDMA20001XEV-DO&1XEV-DO+&1XIS-95BEV-DV17IS-95AIS-95A是CDMA标准系列中第一个商用标准，它主要支持语音业务。IS-95A商用几年后，市场对数据业务的需求逐渐显现出来，因此美国电信工业协会(TIA)制定了IS-95B标准。IS-95B通过将多个低速信道捆绑在一起来提供中高速的数据业务，但从技术角度来说，IS-95B并没有引人新技术，依然属于第二代移动通信技术。IS-2000与IS-95相比，由于采用了很多新的技术(如反向相干解调、快速前向功率、Turbo编码)，以及数据业务采用了更为灵活的媒体接人控制层(MAC)和多种数据速率等，其容量和性能都得到了较大的提高。cdma20001X技术有多种工作方式，独立使用一个载波的方式叫做cdma20001X，将3个1.25MHz载波捆绑在一起使用的方式叫做cdma20003X。目前国际上商用的都是cdma2000lX技术，虽然理论上存在cdma20003X系统，但在这个领域开展的研究非常少，目前国际上研究的重点是1X演进系统(1XEV)18CDMA20001XCDMA20001X系统空中接口部分分为Re10,A,B,C,D5个版本(CDMA20001X的Release通常仅仅指无线接口和A接口部分)。目前CDMA20001X系统都是Rel0版本。RelA版本相对于Re10版本增加了一些公共信道，同时也将前向最大速率从153.6kbit/s提高到了307.2kbit/s。RelB版本是一个小版本，仅在A版本的基础上做了很小的改进，此版本一般不会被众多厂商采用。RelC和D版本指EV-DV。CDMA2000lX系统无线空中接口部分协议IS-2000的目的就是使空中接口标准化，以便于移动台和基站子系统之间互相兼容。协议一共分为6个部分，以下介绍各个章节的内容。19CDMA20001XIS-2000.1，协议介绍。是一个综述性的章节，主要描述了以后各个章节的主体、协议对兼容的理解以及cdma2000lX系统的结构图。IS-2000.2，物理层协议。主要描述了cdma20001X系统空中接口的物理层，描述的时候分别按照对移动台(第2节)以及对基站的要求进行描述(第3节)，同时按照收和发分别进行了描述〔2.1(移动台发)，2.2(移动台收)，3.1(基站发)，3.2(基站收)〕。主要的内容包括：前反向频率的分配，频点的编号，输出功率控制，前反向的调制解调参数，前反向信道结构，接收处理方式。在章节的开始有大量的名词解释。20CDMA20001XIS-2000.3，媒体接人控制层(MAC,MediumAccessControl)。主要描述了MAC层，包括MAC的由来、作用、MAC层的结构、MAC的各个实体、MAC实体之间的原语、MAC层处理流程、通用信道的MAC层、MAC层的复用。IS-2000.4，信令链路接人控制层(LAC,SignalingLinkAccessControl)主要介绍了信令接人控制层，按照基站和移动台分别的介绍，同时有按照通用信道和专用信道分别的介绍。介绍各消息分别经过LAC各个子层的处理情况，LAC各个子层的介绍，包括鉴权子层、自动重发子层、地址子层、效用子层、拆分子层。在章节最后的附录描述了LAC的含义。21CDMA20001XIS-2000.5，高层信令[UpperLayer(Layer3)]主要描述了cdma20001X系统的高层(层三)信令，分别按照基站、移动台进行描述。移动台侧主要描述了移动台的安全与编号，移动台的呼叫处理，包括移动台在初始化状态下的处理、移动台在空闲状态下的处理、移动台在接人状态下的处理、移动台在业务信道下的处理，登记，切换。同时对各种消息字段进行了详细的解释。基站侧是按照信道处理进行描述的，包括导频、同步信道处理，寻呼、快速寻呼信道处理，接人信道处理，业务信道处理。同时详细介绍了相关消息的IE。附录当中对呼叫的流程进行了描述，列出了移动台的各计数器、定时器。IS-2000.6，模拟系统。221XEV-DOlXEV-DO，最初的名字为高速数据速率(HDR,HighDataRate)，其概念开始是由Qual