第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信.ppt

第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统8.1 概述 8.2 CDMA2000 1X系统分层结构 8.3 CDMA2000 1X系统网络实现结构 8.4 CDMA2000 1X系统信道结构 8.5 CDMA2000 1X系统物理信道接续流程 8.6 CDMA2000 1X分组数据业务实现 8.7 CDMA2000 1X系统升级方案和典型系统介绍 8.8 小结移动通信与终端第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）8．1概述 nCDMA2000是第3代（3G）移动通信标准 体系之一，代指相关的产品和技术 n正式标准名称IS-2000，由美国电信工业协 会（TIA）制定 nIS-2000向下兼容IS-95系统 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）8．1．1．CDMA系统技术与标准 图8.1 CDMA的发展历程 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）IS-2000主要标准对照表 TI A3GP P 2内容IS- 2 0 0 0 - 1C． S ． 0 0 0 1CDMA 2000 介绍IS- 2 0 0 0 - 2C． S ． 0 0 0 2CDMA 2000 物理 层IS- 2 0 0 0 - 3C． S ． 0 0 0 3CDMA 2000 MA C层IS- 2 0 0 0 - 4C． S ． 0 0 0 4CDMA 2000 第二 层 LACIS- 2 0 0 0 - 5C． S ． 0 0 0 5CDMA 2000 第三 层IS- 2 0 0 0 - 6C． S ． 0 0 0 6CDMA 2000 模拟第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）IS-2000标准的发展过程 n CDMA2000 1X：CDMA2000的第一阶段（速率高于IS-95 ，低于2Mbit/s)，可支持308kbit/s的数据传输速率，网络 部分引入分组交换，可支持移动IP业务 n CDMA2000 1X-EV：CDMA2000 1X基础上进一步提高速 率的增强体制，采用高速率数据(HDR)技术，支持高速分 组业务，适于移动IP n CDMA2000 3X：CDMA2000 1X下一阶段。

其技术特点 是正向信道有3个载波的多载波调制方式，优势在于能提 供更高的速率数据，但占用频谱资源也较宽 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）8．1．2．CDMA2000 1X系统的特点 nCDMA2000 1X移动通信系统最终正式标准是2000年3月通过的n主要目标是更高的数据传输速率和更好的频谱利用率 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）表8.2 CDMA2000系统的主要技术指标 带宽带宽（MHz）1.253.757.511.515无线接口来源 于IS-95网络结构来源 于IS-41业务演进来源 于IS-95最大用户比特 率(bit/s)307.2k1.0368M2.0736M2.4576M码片（chip） 速率 (Mchip/s)1.22883.68647.372811.059214.7456帧的时长(ms)典型为20，也可选5，用于控制同步方式IS-95 (使用GPS，使基站之间严格同步)导频方式IS-95 (使用公共导频方式，与业务码码 复用)第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）CDMA2000系统技术特点 n 多种信道带宽。

下行链路上支持多载波(MC)和直扩(DSSS)两种方式；上行链 路仅支持直扩方式当采用多载波方式时，能支持多种射频带宽，即射频带 宽可为N × 1.25MHz，其中N=1、3、5、9或12目前技术仅支持前两种，即 1.25MHz(CDMA2000 1X)和3.75MHz（CDMA2000 3X）； n 更加有效地使用无线资源； n 可实现CDMA One向CDMA2000系统平滑过渡； n 核心网协议可使用IS-41（美国蜂窝系统网络协议标准）、GSM-MAP以及IP 骨干网标准； n 使用Turbo码，对数据应用支持 MAC, QoS, 和turbo码； n 下行链路快速功率控制，反向信道相干解调； n 可选择较长的交织器；灵活帧长； n 下行链路发送分集； n 后向兼容 IS-95A/B； n 可支持高达153.6kbps数据速率； n 与IS-95A/B相比，数据应用能力有4-6倍的提高 ； n 与IS-95A/B相比， 话音容量有1.5-1.8倍的提高，减小了运营成本 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）CDMA2000系统技术特点（续）n与IS-95系统相比，在相同条件下Ø普通话音业务，通信容量为IS-95系统的两倍Ø传送数据业务CDMA2000 1X系统的总容量是IS-95 系统的3.2倍 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）8．2 CDMA2000 1X系统分层结构 nCDMA2000 1X网络结构为第3代移动通信 系统的典型结构 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）8．2．1 CDMA2000 1X系统结构 图8.2 CDMA2000网络结构示意图 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）CDMA2000 1X网络结构组成 n 移动台（MS）。

用户终端，为用户接入无线网络和使用各种应用服 务业务的设备移动台由移动设备（ME）和用户识别模块（UIM） 两部分组成； n 无线网络（RN）为移动用户提供服务的无线接入点，实现从无线 信息传输形式到有线信息传输形式的转换，完成空中无线资源的管理 和控制，并与网络交换系统交换必要的信息它包括基站收发信机（ BTS）、基站控制器（BSC）两个主要功能实体和为支持分组数据业 务而增加的分组控制功能（PCF）实体； n 网络交换系统（NSS）为移动用户提供基于电路交换和分组交换的 业务服务，这包括语音业务、电路数据业务和分组数据业务等，并为 这些服务提供所必需的呼叫控制、用户管理、移动性管理等功能它 包括移动交换中心（MSC）、访问位置寄存器（VLR）、原籍位置寄 存器（HLR）和鉴权（ACU）等功能实体； n 操作维护系统（OMS）对网络设备进行维护，提供网络维护人员与 网络设备之间的人机接口它由网络管理中心（NMC）和操作维护中 心（OMC）两部分功能实体组成 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）CDMA2000 1X网络结构组成（续）n CDMA2000 1X系统由电路域网络和分组域网络两部分构成。

所有的用户业务在无线网络（RN）中进行分流Ø语音业务通过电路网络交换系统Ø分组数据业务通过分组网络交换系统 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）8．2．2 CDMA2000 1X系统分层结构 图8.3 CDMA2000 1X系统网络简单分层结构 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）上层（IP和PPP） n 语音业务包括PSTN接入、移动用户到移动用户语音业 务和Internet；n 终端用户数据承载业务给移动用户提供的任何一种形式 的数据业务，包括分组数据业务（如IP业务）、电路数据 业务（B-ISDN仿真业务）和短信业务（SMS）分组数 据业务分为面向连接和无连接分组数据业务，它包括IP协 议（TCP和UDP）和ISO/OSI无连接互通协议（CLIP） 电路数据业务如异步拨号接入、、V.120速率适配 ISDN和B-ISDN业务；n 信令控制所有移动操作的业务 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）链路层（LAC和MAC） n 链路接入控制（LAC）子层它管理对等上层实体之间的点对点通信 信道，并具有能够支持各种不同端对端可靠链路层协议的框架； n 媒体接入（MAC）子层。

它支持高级设备多种状态，每种状态分别对 应有效分组或电路数据的实例MAC层与QoS控制实体共同实现无线 系统复杂的多媒体、多业务功能，并使每个有效的业务都具有QoS管 理功能MAC子层有三个重要功能：Ø 控制数据（分组和电路）业务接入到物理层的过程； Ø 利用无线链路协议（RLP）在无线链路上提供最高可靠性能的传 输； Ø 通过调解来自竞争业务请求的冲突来协商QoS等级，并适当优化 接入要求 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）物理层（无线链路） n为链路层使用的物理信道提供编码、交织、调制解调和扩频的功能 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）8．3 CDMA2000 1X系统网络实现结构 图8.4 CDMA2000 1X系统结构图 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）系统网络实现结构 n 移动交换中心（MSC）：CDMA蜂窝移动通信网的核心， 其主要功能是对位于本移动交换中心（MSC）控制区域内 的移动用户进行通信控制和管理，实现移动用户与固定网 用户、移动用户与移动用户之间的互连 n 基站控制器（BSC）和基站收发机（BTS）：每个基站有 效覆盖范围即为无线小区。

它通过无线接口与移动台相接 ，进行无线发送、接收及无线资源管理一个基站控制器 （BSC）可以控制多个基站，每个基站可有多部收发信机 n 移动台（MS）：CDMA移动通信网中用户使用的设备 它通过无线接口接入CDMA2000系统，即具有无线传输与 处理功能 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）系统网络实现结构（续）n CDMA2000 1X系统中的分组控制功能（PCF） 、分组数据服务器（PDSN）、归属代理（HA） 、外部代理（FA）和认证、授权与计费服务器（ AAA）为新增模块，通过支持移动IP协议的A10 、A11接口互联，可以支持分组数据业务传输 而以移动交换中心/访问位置寄存器（MSC/VLR ）为核心的网络部份，支持语音和增强的电路交 换型数据业务 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）分组控制功能 (PCF) n 用于转发无线子系统和分组数据服务器（PDSN ）分组控制单元之间的信息 Ø完成控制无线数据到分组交换数据的格式处理； Ø与分组数据服务器（PDSN）建立、维护和释放链路层 的链路资源；Ø为分组数据业务，建立和管理无线资源；Ø在移动台不能获得无线资源时，可以缓存分组数据； Ø收集与无线链路有关的计费信息，并通知PDSN。

第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）分组数据服务器（PDSN） n CDMA2000 1X系统接入Internet的接口模块，它是连接无线网络和分组数据网的接入网关主要 功能提供移动IP服务，使用户可以访问公用数据 网或专有数据网移动IP时，PDSN作为移动台的外部代理，相当于移动台访问网络的一个路由 器，为移动台提供IP转交地址和IP路由服务 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）归属代理（HA） n 移动用户提供分组数据业务的移动性管理和安全 认证，包括认证移动台发出的移动IP注册信息，在外部公共数据网与外地代理（FA）之间转发分组数据包，建立、维护和终止与PDSN的通信并提供加密服务 第8章 CDMA2000 1X数字蜂窝移动通信系统 移动通信与终端（第2版）外部代理（FA，Foreign Agent。