第二講 cdma2000-1X系統結構與關(guān)鍵技術(shù)
文章出處: 發(fā)布時(shí)間:2006-03-17
| 一、cdma2000-1X系統和網(wǎng)絡(luò )結構
1、cdma2000-1X系統結構 cdma2000-1X網(wǎng)絡(luò )主要有BTS、BSC和PCF、PDSN等節點(diǎn)組成?;贏(yíng)NSI-41核心網(wǎng)的系統結構如下圖所示。 其中: | BTS --- 基站收發(fā)信機 | PCF --- 分組控制功能 | | BSC --- 基站控制器 | PDSN --- 分組數據服務(wù)器 | | SDU --- 業(yè)務(wù)數據單元 | MSC/VLR --- 移動(dòng)交換中心/訪(fǎng)問(wèn)寄存器 | | BSCC--- 基站控制器連接 | | 由圖可見(jiàn),與IS-95相比,核心網(wǎng)中的PCF和PDSN是兩個(gè)新增模塊,通過(guò)支持移動(dòng)IP協(xié)議的A10、A11接口互聯(lián),可以支持分組數據業(yè)務(wù)傳輸。而以MSC/VLR為核心的網(wǎng)絡(luò )部份,支持話(huà)音和增強的電路交換型數據業(yè)務(wù),與IS-95一樣,MSC/VLR與HLR/AC之間的接口基于A(yíng)NSI-41協(xié)議。 圖中, --- BTS在小區建立無(wú)線(xiàn)覆蓋區用于移動(dòng)臺通信,移動(dòng)臺可以是IS-95或cdma2000-1X制式手機。 --- BSC可對對個(gè)BTS進(jìn)行控制; --- Abis接口用于BTS和BSC之間連接; --- A1接口用于傳輸MSC與BSC之間的信令信息; --- A2接口用于傳輸MSB與BSC之間的話(huà)音信息; --- A3接口用于傳輸BSC與SDU(交換數據單元模塊)之間的用戶(hù)話(huà)務(wù)(包括語(yǔ)音和數據)和信令; --- A7接口用于傳輸BSC之間的信令,支持BSC之間的軟切換。 以上節點(diǎn)與接口與IS-95系統需求相同。 cdma2000-1X新增接口為: --- A8接口:傳輸BS和PCF之間的用戶(hù)業(yè)務(wù); --- A9接口:傳輸BS和PCF之間的信令信息; --- A10接口:傳輸PCF和PDSN之間的用戶(hù)業(yè)務(wù); --- A11接口:傳輸PCF和PDSN之間的信令信息; A10/A11接口是無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)和分組核心網(wǎng)之間的開(kāi)放接口。 --- 新增節點(diǎn)PCF(分組控制單元)是新增功能實(shí)體,用于轉發(fā)無(wú)線(xiàn)子系統和PDSN分組控制單元之間的消息。 --- PDSN節點(diǎn)為cdma2000-1X接入Internet的接口模塊。
2、頻道設置、信道結構和后向兼容性
cdma2000可以工作在8個(gè)RF頻道類(lèi),包括IMT-2000頻段、北美PCS頻段、北美 蜂窩頻段、TACS頻段等,其中北美蜂窩頻段(上行:824---849MHz, 下行:869---894MHz)提供了AMPS/IS-95 CDMA同頻段運營(yíng)的條件。
cdma2000-1X 的正向和反向信道結構主要采用碼片速率為1x1.2288Mbit/s,數據調制用64陣列正交碼調制方式,擴頻調制采用平衡四相擴頻方式,頻率調制采用OQPSK方式。
cdma2000-1X 正向信道所包括的正向信道的導頻方式、同步方式、尋呼信道均兼容IS-95A/B系統控制信道特性。
cdma2000-1X 反向信道包括接入信道、增強接入信道、公共控制信道、業(yè)務(wù)信道,其中增強接入信道和公共控制信道除可提高接入效率外,還適應多媒體業(yè)務(wù)。
cdma2000-1X 信令提供對IS-95A/B系統業(yè)務(wù)支持的后向兼容能力,這些能力包括: ● 支持重迭蜂窩網(wǎng)結構; ● 在越區切換期間,共享公共控制信道; ● 對IS-95A/B信令協(xié)議標準的延用及對話(huà)音業(yè)務(wù)的支持。 二、cdma2000-1X關(guān)鍵技術(shù)
1、前向快速功率控制技術(shù) cdma2000采用快速功率控制方法。方法是移動(dòng)臺測量收到業(yè)務(wù)信道的Eb/Nt,并與門(mén)限值比較,根據比較結果,向基站發(fā)出調整基站發(fā)射功率的指令,功率控制速率可以達到800b/s。
由于使用快速功率控制,可以達到減少基站發(fā)射功率、減少總干擾電平,從而降低移動(dòng)臺信噪比要求,最終可以增大系統容量。
2、前向快速尋呼信道技術(shù) 此技術(shù)有兩個(gè)用途: (1) 尋呼或睡眠狀態(tài)的選擇 因基站使用快速尋呼信道向移動(dòng)臺發(fā)出指令,決定移動(dòng)臺是處于監聽(tīng)尋呼信道還是處于低功耗狀態(tài)的睡眠狀態(tài),這樣移動(dòng)臺便不必長(cháng)時(shí)間連續監聽(tīng)前向尋呼信道,可減少激活移動(dòng)臺激活時(shí)間和節省移動(dòng)臺功耗。
(2) 配置改變 通過(guò)前向快速尋呼信道,基地臺向移動(dòng)臺發(fā)出最近幾分鐘內的系統參數消息,使移動(dòng)臺根據此新消息作相應設置處理。
3、前向鏈路發(fā)射分集技術(shù) cdma2000-1X采用直接擴頻發(fā)射分集技術(shù),它有兩種方式: (1) 一種是正交發(fā)射分集方式 方法是先分離數據流再用不同的正交Walsh碼對兩個(gè)數據流進(jìn)行擴頻,并通過(guò)高兩個(gè)發(fā)射天線(xiàn)發(fā)射。
(2) 另一種是空時(shí)擴展分集方式 使用空間兩根分離天線(xiàn)發(fā)射已交織的數據,使用相同原始Walsh碼信道。
使用前向鏈路發(fā)射分集技術(shù)可以減少發(fā)射功率,抗瑞利衰落,增大系統容量。
4、反向相干解調 基站利用反向導頻信道發(fā)出擴頻信號捕獲移動(dòng)臺的發(fā)射,再用梳狀(Rake)接收機實(shí)現相干解調,與IS-95采用非相干解調相比,提高了反向鏈路性能,降低了移動(dòng)臺發(fā)射功率,提高了系統容量。
5、連續的反向空中接口波形 在反向鏈路中,數據采用連續導頻,使信道上數據波形連續,此措施可減少外界電磁干擾,改善搜索性能,支持前向功率快速控制以及反向功率控制連續監控。
6、Turbo碼使用 Turbo 碼具有優(yōu)異的糾錯性能,適于高速率對譯碼時(shí)延要求不高的數據傳輸業(yè)務(wù),并可降低對發(fā)射功率的要求、增加系統容量,在cdma2000-1X中Turbo碼僅用于前向補充信道和反向補充信道中。
Turbo 編碼器由兩個(gè)RSC編碼器(卷積碼的一種)、交織器和刪除器組成。每個(gè)RSC有兩路交驗位輸出,兩個(gè)輸出經(jīng)刪除復用后形成Turbo碼。
Turbo譯碼器由兩個(gè)軟輸入、軟輸出的譯碼器、交織器、去交織器構成,經(jīng)對輸入信號交替譯碼、軟輸出多輪譯碼、過(guò)零判決后得到譯碼輸出。
7、靈活的幀長(cháng) 與IS-95不同,cdma2000-1X支持5ms、10ms、20ms、40ms、80ms和160ms多種幀長(cháng),不同類(lèi)型信道分別支持不同幀長(cháng)。前向基本信道、前向專(zhuān)用控制信道、反向基本信道、反向專(zhuān)用控制信道采用5ms或20ms幀,前向補充信道、反向補充信道采用20ms、40ms或80ms幀,話(huà)音信道采用20ms幀。
較短幀可以減少時(shí)延,但解調性能較低;較長(cháng)幀可降低對發(fā)射功率要求。
8、增強的媒體接入控制功能 媒體接入控制子層控制多種業(yè)務(wù)接入物理層,保證多媒體的實(shí)現。它實(shí)現話(huà)音、分組數據和電路數據業(yè)務(wù)、同時(shí)處理、提供發(fā)送、復用和Qos控制、提供接入程序。與IS-95相比,可以滿(mǎn)足更寬帶和更多業(yè)務(wù)的要求。 |
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