cdma2000-1X系統結構與關鍵技術

一、cdma2000-1X系統和網絡結構

1、cdma2000-1X系統結構
cdma2000-1X網絡主要有BTS、BSC和PCF、PDSN等節點組成?；贏NSI-41核心網的系統結構如下圖所示。

其中：

由圖可見，與IS-95相比，核心網中的PCF和PDSN是兩個新增模塊，通過支持移動IP協議的A10、A11接口互聯，可以支持分組數據業務傳輸。而以MSC/VLR為核心的網絡部份，支持話音和增強的電路交換型數據業務，與IS-95一樣，MSC/VLR與HLR/AC之間的接口基于ANSI-41協議。

圖中，
--- BTS在小區建立無線覆蓋區用于移動臺通信，移動臺可以是IS-95或cdma2000-1X制式手機。
--- BSC可對對個BTS進行控制；
--- 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)之間的用戶話務(包括語音和數據)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之間的用戶業務；
--- A9接口：傳輸BS和PCF之間的信令信息；
--- A10接口：傳輸PCF和PDSN之間的用戶業務；
--- A11接口：傳輸PCF和PDSN之間的信令信息；
A10/A11接口是無線接入網和分組核心網之間的開放接口。
--- 新增節點PCF(分組控制單元)是新增功能實體，用于轉發無線子系統和PDSN分組控制單元之間的消息。
--- PDSN節點為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RF頻道類，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、業務信道，其中增強接入信道和公共控制信道除可提高接入效率外，還適應多媒體業務。

cdma2000-1X 信令提供對IS-95A/B系統業務支持的后向兼容能力，這些能力包括：
????● 支持重迭蜂窩網結構；
???? ● 在越區切換期間，共享公共控制信道；
????● 對IS-95A/B信令協議標準的延用及對話音業務的支持。

二、cdma2000-1X關鍵技術

1、前向快速功率控制技術
cdma2000采用快速功率控制方法。方法是移動臺測量收到業務信道的Eb/Nt，并與門限值比較，根據比較結果，向基站發出調整基站發射功率的指令，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射功率、減少總干擾電平，從而降低移動臺信噪比要求，最終可以增大系統容量。

2、前向快速尋呼信道技術
此技術有兩個用途：
(1) 尋呼或睡眠狀態的選擇
因基站使用快速尋呼信道向移動臺發出指令，決定移動臺是處于監聽尋呼信道還是處于低功耗狀態的睡眠狀態，這樣移動臺便不必長時間連續監聽前向尋呼信道，可減少激活移動臺激活時間和節省移動臺功耗。

(2) 配置改變
通過前向快速尋呼信道，基地臺向移動臺發出最近幾分鐘內的系統參數消息，使移動臺根據此新消息作相應設置處理。

3、前向鏈路發射分集技術
cdma2000-1X采用直接擴頻發射分集技術，它有兩種方式：
(1) 一種是正交發射分集方式
方法是先分離數據流再用不同的正交Walsh碼對兩個數據流進行擴頻，并通過高兩個發射天線發射。

(2) 另一種是空時擴展分集方式
使用空間兩根分離天線發射已交織的數據，使用相同原始Walsh碼信道。

使用前向鏈路發射分集技術可以減少發射功率，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出擴頻信號捕獲移動臺的發射，再用梳狀(Rake)接收機實現相干解調，與IS-95采用非相干解調相比，提高了反向鏈路性能，降低了移動臺發射功率，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 碼具有優異的糾錯性能，適于高速率對譯碼時延要求不高的數據傳輸業務，并可降低對發射功率的要求、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RSC編碼器(卷積碼的一種)、交織器和刪除器組成。每個RSC有兩路交驗位輸出，兩個輸出經刪除復用后形成Turbo碼。

Turbo譯碼器由兩個軟輸入、軟輸出的譯碼器、交織器、去交織器構成，經對輸入信號交替譯碼、軟輸出多輪譯碼、過零判決后得到譯碼輸出。

7、靈活的幀長
與IS-95不同，cdma2000-1X支持5ms、10ms、20ms、40ms、80ms和160ms多種幀長，不同類型信道分別支持不同幀長。前向基本信道、前向專用控制信道、反向基本信道、反向專用控制信道采用5ms或20ms幀，前向補充信道、反向補充信道采用20ms、40ms或80ms幀，話音信道采用20ms幀。

較短幀可以減少時延，但解調性能較低；較長幀可降低對發射功率要求。

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務接入物理層，保證多媒體的實現。它實現話音、分組數據和電路數據業務、同時處理、提供發送、復用和Qos控制、提供接入程序。與IS-95相比，可以滿足更寬帶和更多業務的要求。