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WAP之家技术文章无线技术CDMA技术CDMAIS95A/B与cdma20001X对比分析

CDMAIS95A/B与cdma20001X对比分析
作者:宁霞 孙立新  来源:通信世界  发布时间:2005-8-30 10:47:19
 CDMA是在90年代初由QUALCOMM公司提出的,IS-95是cdmaOne系列标准中最先发布的一个标准,而真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS-95A,在IS-95A的基础上,又分别出版了支持13K话音编码器的TSB74标准,支持1.9GHz的CDMA PCS系统的STD-008标准,支持64kbit/s的数据业务的IS-95B。

  在ITU向各国征求第三代移动通信无线候选技术时,IS-95由于刚取得商用成功,美国TR45标准委员会没有将很多精力放在第三代标准的研究上,而是正在努力完成IS-95B的标准,在ITU的要求下,匆忙在当年提出了cdma2000的第三代标准,即cdma2000 1X和3X(1X代表其载波一倍于IS-95A的带宽,3X代表其载波三倍于IS-95A的带宽),3X又分为下行直接扩谱和三载波两种方式,后来直接扩谱cdma2000部分与WCDMA进行了融合,所以实际上目前的cdma2000就只包括cdma2000 1X和三载波方式3X。

  由于1X采用了与3X完全相同的技术,所以每兆赫的话音或数据业务容量也基本一致,并且1X的反向与IS-95A和IS-95B完全兼容。目前,QUALCOMM公司已经做出了IS-95A、 IS-95B、cdma2000 1X完全兼容的手机和基站专用芯片,而且该芯片的管脚定义也与以前的芯片完全一致,在这种情况下,IS-95A的运营者目前都非常看好cdma2000 1X,由于cdma2000 3X与cdma2000 1X相比,唯一的优势是数据能力的提高,所以IS-95的运营者组织现在正在努力推动对cdma2000 1X的继续完善,希望在继续采用1.25 MHz带宽的情况下使数据业务能力达到ITU规定的第三代业务速率标准2 Mbit/s以上,美国标准化委员会将这些对cdma2000 1X增强的技术统一称为cdma2000 1X EV。一旦cdma2000 1X EV技术在实际应用中达到了预期效果(即满足了ITU在第三代业务方面的要求),那么在相当长的一段时间内,运营者都不会考虑cdma2000 3X。cdma2000 1X EV的演进方向目前包括两个分支:仅支持数据业务的分支和同时支持数据和话音的分支,在仅支持数据业务方面的技术比较单一,目前只有QUALCOMM提出的HDR,而在同时支持数据和话音的分支方面目前的提案已有几家,包括我国目前提交的一项技术LAS-CDMA,这些改进技术目前还处于评审过程中。IS-95A和cdma2000 1X的比较如表1所示。

一、IS-95向cdma2000 1X的演进

  IS-95B与IS-95A的区别重要在于可以捆绑多个信道。当不使用辅助业务信道时,IS-95B与IS-95A是基本相同的,可以共存于同一个载波中。cdma2000 1X则有较大的改进,cdma2000与IS-95是通过不同的无线配置(RC)来区别的。cdma2000 1X系统设备可以通过设置RC,同时支持1X终端和IS-95A/B终端。因此,IS-95A/B/1X可以同时存在于同一载波中。对cdma2000系统来说,从2G向3G过渡,可以采用逐步替换的方式。即压缩2G系统的一个载波,转换为3G载波,开始向用户提供中高速率的业务。这个操作对用户来说是完全透明的,由于IS-95的用户仍然可以工作在3G载波中,所以2G载波中的用户数并没有增加,也不会因此增加呼损。随着3G系统中的用户数量增加,可以逐步减少2G系统使用的载波,增加3G系统的载波。通过这种方式,可以很好地解决网络升级的问题,网络运营商通过这种平滑升级,不仅可以向用户提供各种最新的业务,而且很好地保护了已有设备的投资。

  在向第三代演进的过程中,需要注意的问题是BTS和BSC等无线设备的演进问题。在制定cdma2000标准的时候,已经充分考虑了保护运营者的投资,很多无线指标在2G和3G中是相同的。对BTS来说,天线、射频滤波器和功率放大器等射频部分是可以是相同的,而基带信号处理部分则必须更换。

二、cdma2000 1X的主要特点

  cdma2000与IS-95系统的主要区别是信道类型以及物理信道的调制得到增强,以适应更多、更复杂的第三代业务。下面主要介绍cdma2000 1X的信道类型和调制技术。

  (一)cdma2000 1X的信道类型

  cdma2000 1X系统虽然缘于IS-95,但性能比IS-95增强了许多, cdma2000 1X的主要信道类型包括:

  1.反向信道

  (1)反向导引信道

  反向导引信道是一个移动台发射的未调制扩谱信号,主要功能是用于辅助基站进行相关检测。反向导引信道在增强接入信道、反向公用控制信道和反向业务信道的无线配置为3至6时发射。反向导引信道在增强接入信道前缀、反向公用控制信道前缀和反向业务信道前缀也发射。

  (2)接入信道

  接入信道传输的是一个经过编码、交织以及调制的扩频信号。其主要功能是移动台用来发起同基站的通信或响应基站发来的寻呼信道消息。接入信道通过其公用长码掩码唯一识别。接入信道由接入试探组成,一个接入试探由接入前缀和一系列接入信道帧组成。

  (3)强接入信道

  增强接入信道用于移动台初始接入基站或响应移动台指令消息,可能用于以下三种接入模式:基本接入模式、功率控制接入模式和备用接入模式。功率控制接入模式和备用接入模式可以工作在相同的增强接入信道,而基本接入模式需要工作在单独的接入信道。增强接入信道与接入信道相比在接入前缀后的数据部分增加了并行的反向导引信道,可以进行相关解调,使反向的接入信道数据解调更容易。

  当工作在基本接入模式时,移动台在增强接入信道上不发射增强接入头,增强接入试探将由接入信道前缀和增强接入数据组成;当工作在功率控制接入模式时,移动台发射的增强接入试探由接入信道前缀,增强接入头和增强接入数据组成;当工作在备用接入模式时,移动台发射的增强接入试探由接入信道前缀和增强接入头组成。一旦收到基站的允许,在反向公用控制信道上发送增强接入数据。

(4)向公用控制信道

  此信道是在不使用反向业务信道时,移动台在基站指定的时间段向基站发射用户控制信息和信令信息。反向公用控制信道可能用于两种接入模式:备用接入模式和指配接入模式。 反向公用控制信道传输的是一个经过编码、交织以及调制的扩频信号。该信道通过长码唯一识别。

(5)向专用控制信道

  此信道用于某一移动台在呼叫过程中向基站传送该用户的特定用户信息和信令信息。反向业务信道中可以包含一个反向专用控制信道。

(6)向基本信道

  反向基本信道用于移动台在呼叫过程中向基站发射用户信息和信令信息,反向业务信道可以包含一个基本信道。

(7)反向辅助码分信道

  反向辅助码分信道

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