cdma2000 1x EV-DO Rev.A系統(tǒng)、接口與實現(xiàn)

前言

　　2008年5月24日和2009年1月7日注定要成為中國電信史上里程碑式的重要日子。2008年5月24日，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)改委、財政部聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于深化電信體制改革的通告》拉開了運(yùn)營商重組的大幕，國內(nèi)6家運(yùn)營企業(yè)重組為3家。雖然重組并沒有從根本上降低這個行業(yè)的競爭難度，甚至競爭還可能更加激烈，但是3家運(yùn)營企業(yè)都獲得了全業(yè)務(wù)運(yùn)營的資質(zhì)，從此中國電信行業(yè)進(jìn)入了全業(yè)務(wù)競爭時代。2009年1月7日，工業(yè)和信息化部為中國電信、中國移動、中國聯(lián)通發(fā)放3張第三代移動通信（3G）運(yùn)營牌照，此舉標(biāo)志著，在中國，3G的3種制式在終端、系統(tǒng)、運(yùn)營等各方面的條件已經(jīng)成熟，中國正式步入3G時代?！　?G雖然在中國剛起步，但在全球已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。用現(xiàn)在的眼光來看待3G，3G在很多方面沒有達(dá)到我們當(dāng)初設(shè)想的目標(biāo)，我們也沒有看到可以替代語音應(yīng)用或者可以與語音業(yè)務(wù)相類比的殺手級應(yīng)用，但是從全球移動通信行業(yè)的大勢來看，3G確實給運(yùn)營商和用戶都帶來了價值的提高。　　從全球主要的3G運(yùn)營商的運(yùn)營實踐來看，在移動語音業(yè)務(wù)每用戶平均收入（ARPU）值持續(xù)下滑的時候，3G的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)適時地使總體的ARP[J值得到了提升，而且數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長的速度越來越快（雖然業(yè)務(wù)量的增長和收入的增長并不成比例）。在發(fā)達(dá)國家中，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的ARPU值在業(yè)務(wù)總體ARPU值中接近25％～26％，而且年增長率超過了40％。由此可見，雖然移動語音業(yè)務(wù)下滑，但是移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有更加廣闊的發(fā)展空間?！　囊苿訉拵枨蠓矫鎭砜?，國外權(quán)威機(jī)構(gòu)的預(yù)測是到2012年全球的移動寬帶用戶數(shù)量可能達(dá)到10億以上，相對今天的移動寬帶用戶規(guī)模（不到4億戶）而言，市場潛力巨大。　　互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給傳統(tǒng)電信行業(yè)帶來了巨大的沖擊，電信行業(yè)也在這種沖擊中，積極尋求轉(zhuǎn)型并成功地找到了新的生存模式?；ヂ?lián)網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)共有的個性化特征，使得我們對互聯(lián)網(wǎng)和移動網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合充滿期待。移動互聯(lián)網(wǎng)必定是一片新的天地，能夠給我們的工作、生活、娛樂帶來更大的變化，使得互聯(lián)網(wǎng)不僅僅是休閑消費(fèi)的工具，更重要的是成為價值的創(chuàng)造者?！　∫苿泳W(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步會使移動業(yè)務(wù)的應(yīng)用形式發(fā)生重大的變化。有些在第二代（2G、2.5G）網(wǎng)絡(luò)上提供起來非常困難的業(yè)務(wù)，因為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步而變得十分容易，而很多在過去網(wǎng)絡(luò)上流行的應(yīng)用也很可能就此而淡出人們的視線。相信隨著3G在中國的逐漸應(yīng)用和普及，3G將會成為我們工作和生活的伴侶，從而大大地改變我們的生活和工作習(xí)慣。　　本書主要介紹3GFDD的一個重要分支——cdma2000方向的3G無線技術(shù)中的cdma20001x EV-DO Rev.A的有關(guān)內(nèi)容，全書共分7章。第1章概述了CDMA技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程，同時描述了CDMA系統(tǒng)中幾個公共的基本參數(shù)。第2章主要分析了cdma2000 1x EV-DO Rev.A空中接口，包括協(xié)議結(jié)構(gòu)、物理層、MAC層、安全層、連接層、會話層、流層、應(yīng)用層等具體內(nèi)容。第3章介紹了IOS接口與呼叫流程方面的內(nèi)容，包括IOS功能介紹、數(shù)據(jù)呼叫流程等部分。

內(nèi)容概要

　　本書主要介紹cdma2000 1x EV-DO Rev.A無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的規(guī)范、設(shè)備和信令流程，內(nèi)容包括空中接口、IOS接口與呼叫流程、無線接入子系統(tǒng)、QoS保障機(jī)制、無線指標(biāo)體系與參數(shù)、CDMA后續(xù)演進(jìn)等方面?！　”緯晒氖翪DMA規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營維護(hù)等方面的技術(shù)或管理人員使用，也可作為高等院校通信工程專業(yè)高年級學(xué)生和研究生的參考讀物。

書籍目錄

第1章　CDMA技術(shù)的發(fā)展　　1.1　概述　　1.2　CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)　　　1.2.1　IS-95　　　1.2.2　cdma2000　　　1.2.3　cdma2000 1x EV　　1.3　CDMA系統(tǒng)的幾個基本參數(shù)　　　1.3.1　CDMA系統(tǒng)時間[3]　　　1.3.2　CDMA網(wǎng)絡(luò)的PN offset　　　1.3.3　CDMA系統(tǒng)工作頻段　　參考文獻(xiàn)　第2章　x EV-DO Rev.A空中接口　　2.1　EV-DO Rev.A空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)　　　2.1.1　空中接口協(xié)議棧模型　　　2.1.2　空口協(xié)議通信方式　　　2.1.3　協(xié)議狀態(tài)及實例　　2.2　物理層　　　2.2.1　物理層分組格式　　　2.2.2　前向信道　　　2.2.3　反向信道　　2.3　MAC層　　　2.3.1　MAC層協(xié)議功能　　　2.3.2　控制信道MAC協(xié)議　　　2.3.3　接入信道MAC協(xié)議　　　2.3.4　前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議　　　2.3.5　反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議　　2.4　安全層　　　2.4.1　安全層協(xié)議功能　　　2.4.2　數(shù)據(jù)封裝　　　2.4.3　安全協(xié)議　　　2.4.4　密鑰交換協(xié)議　　　2.4.5　加密協(xié)議　　　2.4.6　鑒權(quán)協(xié)議　　2.5　連接層　　　2.5.1　連接層協(xié)議功能　　　2.5.2　數(shù)據(jù)封裝　　　2.5.3　空中鏈路管理協(xié)議　　　2.5.4　初始化狀態(tài)協(xié)議　　　2.5.5　空閑狀態(tài)協(xié)議　　　2.5.6　連接狀態(tài)協(xié)議　　　2.5.7　路由更新協(xié)議　　2.6　會話層　　　2.6.1　會話層協(xié)議功能　　　2.6.2　會話管理協(xié)議　　　2.6.3　地址分配協(xié)議　　　2.6.4　會話配置協(xié)議　　　2.6.5　多模能力發(fā)現(xiàn)協(xié)議　　2.7　流層　　　2.7.1　流層協(xié)議功能　　　2.7.2　缺省流層協(xié)議　　　2.7.3　通用虛擬流協(xié)議　　2.8　應(yīng)用層　　　2.8.1　缺省信令應(yīng)用　　　2.8.2　缺省分組應(yīng)用　　　2.8.3　多流分組應(yīng)用（MFPA）　　參考文獻(xiàn)　第3章　IOS接口與呼叫流程　　3.1　IOS概述　　　3.1.1　參考模型　　　3.1.2　x EV-DO的微移動性和宏移動性　　　3.1.3　IOS支持的業(yè)務(wù)特性　　3.2　主要IOS接口功能　　　3.2.1　A8/A9接口功能　　　3.2.2　A10/A11接口功能　　　3.2.3　A12接口功能概述　　　3.2.4　A13接口功能概述　　　3.2.5　A16、A21接口功能概述　　3.3　x EV-DO數(shù)據(jù)呼叫流程　　　3.3.1　分組數(shù)據(jù)會話狀態(tài)　　　3.3.2　x EV-DO數(shù)據(jù)呼叫流程概述　　　3.3.3　涉及AT的主要數(shù)據(jù)呼叫流程　　參考文獻(xiàn)　第4章　cdma2000 1x EV-DO Rev.A無線接入網(wǎng)絡(luò)　　4.1　概述　　　4.1.1　cdma2000 1x EV-DO Rev.A系統(tǒng)模型　　　4.1.2　基本網(wǎng)絡(luò)模型　　　4.1.3　無線接入網(wǎng)　　4.2　BSC功能與系統(tǒng)架構(gòu)　　　4.2.1　BSC功能　　　4.2.2　BSC系統(tǒng)架構(gòu)　　　4.2.3　操作維護(hù)管理　　4.3　BTS功能與系統(tǒng)架構(gòu)　　　4.3.1　BTS功能介紹　　　4.3.2　系統(tǒng)架構(gòu)　　　4.3.3　主要模塊的工作原理　　　4.3.4　CPRI接口　　　4.3.5　基站功放線性化技術(shù)[11]　　參考文獻(xiàn)　第5章　QoS保障機(jī)制　　5.1　概述　　5.2　x EV-DO Rev.A端到端QoS架構(gòu)　　5.3　x EV-DO Rev.A接入網(wǎng)的QoS機(jī)制　　　5.3.1　多流映射關(guān)系　　　5.3.2　承載映射的處理　　　5.3.3　多流映射流程　　　5.3.4　接入網(wǎng)定義的QoS屬性參數(shù)　　5.4　x EV-DO Rev.A空中接口的QoS機(jī)制　　　5.4.1　空中接口定義的QoS屬性參數(shù)　　　5.4.2　空中接口QoS的協(xié)商和激活流程　　　5.4.3　空中接口QoS的撤銷和去激活流程　　5.5　x EV-DO Rev.A的QoS控制策略　　　5.5.1　準(zhǔn)入控制　　　5.5.2　負(fù)載控制　　　5.5.3　流量控制　　　5.5.4　無線資源管理或預(yù)留　　　5.5.5　前向調(diào)度　　　5.5.6　反向調(diào)度　　5.6　x EV-DO Rev.A QoS解決方案　　　5.6.1　用戶間（Inter-user） QoS　　　5.6.2　用戶內(nèi)（Intra-user） QoS　　　5.6.3　用戶間QoS和用戶內(nèi)QoS之間的關(guān)系　　參考文獻(xiàn)　第6章　x EV-DO Rev.A無線網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)體系與系統(tǒng)參數(shù)　　6.1　x EV-DO Rev.A的無線網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)體系　　　6.1.1　概述　　　6.1.2　會話性能指標(biāo)　　　6.1.3　接入鑒權(quán)性能指標(biāo)　　　6.1.4　尋呼性能指標(biāo)　　　6.1.5　連接性能指標(biāo)[2]　　　6.1.6　移動性能指標(biāo)　　　6.1.7　覆蓋性能指標(biāo)　　　6.1.8　話務(wù)性能指標(biāo)　　　6.1.9　數(shù)據(jù)流量性能指標(biāo)　　　6.1.10　資源占用率指標(biāo)　　6.2　x EV-DO Rev.A網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)參數(shù)　　　6.2.1　系統(tǒng)參數(shù)　　　6.2.2　信道參數(shù)　　　6.2.3　切換參數(shù)　　　6.2.4　功控參數(shù)　　　6.2.5　前向調(diào)度參數(shù)　　　6.2.6　反向調(diào)度參數(shù)　　6.3　小結(jié)　　參考文獻(xiàn)　第7章　CDMA網(wǎng)絡(luò)后續(xù)演進(jìn)　　7.1　無線接入網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)[1]　　　7.1.1　概述　　　7.1.2　x/EV-DO增強(qiáng)型技術(shù)[2],[3]　　　7.1.3　LTE技術(shù)[4],[5]　　7.2　CDMA核心網(wǎng)絡(luò)向演進(jìn)分組系統(tǒng)（EPS）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)[6]　　　7.2.1　概述　　　7.2.2　CDMA網(wǎng)絡(luò)分階段向EPS演進(jìn)　　7.3　CDMA與E-UTRAN業(yè)務(wù)互操作技術(shù)[12]　　　7.3.1　引言　　　7.3.2　E-UTRAN-eHRPD互操作　　　7.3.3　E-UTRAN和1x互操作（SRVCC）　　　7.3.4　E-UTRAN和1x RTT CS互操作（CS Fallback）　　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　碼分多址（CDMA，Code Division Multiple Access）是在軍事通信的擴(kuò)頻通信技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種無線通信技術(shù)。CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，將需要傳送的具有一定信號帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的偽隨機(jī)序列進(jìn)行調(diào)制，使原始數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制后發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)序列，與接收的寬帶信號做相關(guān)處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴(kuò)，以實現(xiàn)信息通信。　　早在20世紀(jì)40年代，擴(kuò)頻通信就應(yīng)用于軍事通信中以起到抗干擾的作用，但直到20世紀(jì)70年代末期才建議將擴(kuò)頻通信用于蜂窩移動通信系統(tǒng)中。CDMA技術(shù)在蜂窩系統(tǒng)中的應(yīng)用幾乎是和TDMA技術(shù)同時被提出來的，但一直沒有得到重視，其中的最主要原因在于：理論上CDMA系統(tǒng)的基站接收機(jī)只有在所有用戶的接收信號電平都相同的情況下，才能達(dá)到系統(tǒng)最大的容量；當(dāng)一個用戶的接收信號電平過高時，雖然自身的通信質(zhì)量可能更好，但是對其他用戶就是一個更大的干擾，而在實際的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，由于不同用戶到基站接收機(jī)間的距離不同，在用戶發(fā)射功率相同的情況下，基站接收到的用戶信號也有很大差異。統(tǒng)計意義上講，近端用戶信號電平可能較高，遠(yuǎn)端用戶的信號電平就很低，近端用戶可以保證良好的通信質(zhì)量，但對遠(yuǎn)端用戶會產(chǎn)生較強(qiáng)干擾（這種效果就是所謂的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”問題）。在CDMA系統(tǒng)中，為保證系統(tǒng)可以有最大的容量，同時每個用戶都能獲得相同的通信質(zhì)量，必須在對每個用戶保證相同的業(yè)務(wù)質(zhì)量的前提下（業(yè)務(wù)種類也相同時），對其發(fā)射功率進(jìn)行精確限定，使得基站接收機(jī)接收到的不同用戶的信號電平相同；同時由于用戶可能隨時處在移動狀態(tài)，通信信道情況可能隨時會發(fā)生變化，要求發(fā)射功率還要能夠根據(jù)信道的變化情況快速進(jìn)行調(diào)整，也就是說CDMA系統(tǒng)需要有高速、精確的功率控制，否則整個系統(tǒng)將難以理想地工作甚至出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰。在FDMA和FDMA系統(tǒng)中，雖然也存在遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，但是由于不同用戶在頻域或者時域上是正交的，用戶間的這種干擾可以完全消除，因而對功率控制的精度就沒有必要嚴(yán)格限定。而在碼域，由于不同碼道偽隨機(jī)序列間的互相關(guān)不可能完全為零，因此這種干擾問題就變得十分突出。這種高速、精確的功率控制技術(shù)在當(dāng)時的技術(shù)條件下還難以有效解決。

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