cdma2000系统结构
CDMA2000
平均速率650kbit/s，3倍于1X
cdma2000 Multi-Carrier Extensions
CDMA2000前向链路支持DS和MC 后向链路只支持DS
1.25 MHz
Forward Link
cdma2000 1X
cdma2000 3X MC FL with cdma2000 1X RL
PLICF（Physical Layer Independent Convergence Function）： 屏蔽物理层的细节。PLICF利用PLDCF提供的服务（逻辑信道） 来实现真正的通信过程。 PLDCF完成从提供给PLICF的逻辑信道到物理层提供的逻辑信 道之间的映射(Mapping)、复接和解复接、来自不同信道的控制 信息的合并等， 并提供实现Qos的能力。
Legacy MS
cdma2000 1X + 1X EV-DO
PSTN MSC DNS
Internet
MCF
AN AAA
IP Network
PDSN H A
Border Router
BSC/ANC BTS/ANT BTS/ANTS S
IS2000/ IS-856
BSC/ANC BTS/ANT BTS/ANTS S
CDMA 2000
Section 1: CDMA2000 overview
CDMA 2000的发展
由3GPP2制定标准
90年代初，Qualcomm公司首次将CDMA技术引入民用通 信领域；
1993年，第一个CDMA标准IS-95A发布；
1995年，香港开通第一个CDMA商用网
1997年，CDMA标准IS-95B发布； 2000年，CDMA2000-1X标准IS-2000 Release 0 、Release A出台； 2000年，1X EV-DO、1X EV-DV等宽带CDMA技术纷纷出 台；
CDMA2000核心网介绍
LAI,CI码
位置区识别码（LAI）
在一个SID区或NID区中唯一识别一个位置区的号码,
它包含12比特，由各地自行分配。 MCC＋MNC＋LAC
小区识别码（CI）
在一个位置区下的不同基站或扇区所覆盖区域的标
识，它包含12比特，由各地自行分配。 MCC+MNC+LAC+CI
位置区和小区共同确定一个移动用户的位置信 息。
网等） 操作维护子系统（OMM）
网络交换子系统组成
核心网电路域：完成语音部分的交换 核心网分组域：完成数据部分的交换 智能网：为移动用户提供智能业务 短消息中心：为移动用户提供短信服务
提纲
CDMA2000的网络结构 CDMA2000核心网电路域介绍 CDMA2000核心网分组域介绍 CDMA2000系统接口与协议 交换设备安装过程及注意事项
Packet Data Serving Node（PDSN)
PDSN完成在一个PDSN服务区域内所有移动 客户数据包交换会话通道建立和控制，并提 供相应的计费信息 接口信息：通过R-P接口与PDF相连
通过P-P接口与其他PDSN相连 通过Pi接口与外部网络（IP Network) 相连
Packet Control Function（PCF)
CC与MAC同MDN M1M2M3同MSC的 M1M2M3。
CC
+
MAC
+
44
+
M1M2M3
+
ABC
系统识别码（SID）
SID号码是在CDMA/AMPS蜂窝移动通信 网中唯一地识别一个移动业务本地网的 号码。它由国家标识比特组和本地系统 比特组两部分组成，共包含15比特。 本网首先使用比特14至比特9为110010 的512个号码。每个本地网分配一个SID 号码。
cdma2000_1X原理_中国移动通信共97页
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Walsh码递归公式
15
8阶Walsh码
W0
00000000
W1
01010101
W2
00110011
W3
01100110
W4
00001111
W5
01011010
W6
00111100
W7
01101001
16
CDMA Codes
• PN short code Length＝215 －1 ＋1＝ 215 ＝32，768 chips
制序列。在CDMA中用到两个伪随机序 列，长码和短码。
• Walsh Code 具有正交特性
12
伪随机码 (PN CODE) 的生成
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伪随机码 (PN CODE) Nhomakorabea0
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CDMA2000 1X技术标准
CDMA2000 1X技术标准1. cdma2000标准简述1.1 cdma2000 1Xcdma2000技术是第三代移动通信系统IMT-2000系统的一种模式，它是从cdmaOne （IS-95）演进而来的一种第三代移动通信技术。
IS-95标准在1993年面世，这个技术不是一个单一的、静止的技术，随着版本０、版本Ａ及版本Ｂ的制订，IS-95也在不断地发展和演进。
cdma2000的正式标准是在2000年3月通过的。
它原意是把cdma2000分为多个阶段来实施，第一个阶段称为cdma2000 1X，第二个阶段称为cdma2000 3X。
图1.1-1 各标准衍生图1X的意思是使用与IS-95相同的一个1.25Mhz频宽的载波；3X则意味着三个载波。
cdma2000 1X完全兼容IS-95的第三代移动通信系统，其空中接口标准依照的是EIA/TIA/IS-2000协议，采用码分和频分结合的多址技术。
cdma2000 1X的空中信道支持的调制功能在兼容IS-95的基础上得到了极大的增强，包括采用了前向快速功控，增加了前向信道的容量；提供反向导频信道，使反向相干解调成为可能，反向增益较IS-95提高了3dB，反向容量增加1倍；业务信道可采用比卷积码更高效的Turbo码，使容量进一步增加；引入了快速寻呼信道，减少了移动台功耗，增加了移动台的待机时间；可采用发射分集方式OTD 或STS，提高了信道的抗衰落能力。
此外，新的接入方式减少了移动台接入过程中的干扰；仿真与现场测试结果表明，cdma2000 1X系统的话音业务容量是IS-95系统的２倍，数据业务容量是IS-95的10倍。
cdma2000 1X网络主要是由BTS、BSC和PCF、PDSN等节点组成。
基于ANSI-41核心网的系统结构如图1.1-2所示图1.1-2 cdma2000 1X系统的网络结构其中PCF为分组控制单元，PDSN为分组数据服务器，SDU为业务交换数剧单元模块，BSCC为基站控制器连接。
CDMA技术简介
cdma2000-1X系统第一讲CDMA技术简介一、CDMA技术的演进与标准在第三代移动通信的无线接口国际提案中，最广泛受到注意的是W-CDMA和cdma2000。
这两种宽带CDMA方案，除了码片速率、同步方式、导频方式等有所不同外，其它如功率、软切换等基本技术并无大的区别。
本讲座介绍的cdma2000-1X属cdma2000系列方案之一，鉴于有关CDMA的名词术语既多又乱，即使是业内人士，也往往分不清，先对系列名词缩语作一个简短清晰的描述，对读者是有帮助的。
1、IS-95A和IS-95B --- 第二代CDMA技术标准▲ IS-95A --- 是1995年美国TIA正式颁布的窄带CDMA(N-CDMA)标准。
▲ IS-95B --- 是IS-95A的进一步发展，于1998年制定的标准。
主要目的是能满足更高的比特速率业务的需求，IS-95B可提供的理论最大比特速率为115kbit/s，实际只能实现64kbit/s。
IS-95A和IS-95B均有一系列标准，其总称为IS-95。
2、cdma one---第二代CDMA技术标准cdma one是基于IS-95标准的各种CDMA产品的总称，即所有基于cdma one技术的产品，其核心技术均以IS-95作为标准。
3、cdam2000和IS-2000 ---第三代CDMA技术▲ cdma2000是美国向ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议，是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案，这是一种宽带CDMA技术。
cdma2000室内最高数据速率为2Mbit/s以上，步行环境时为384kbit/s，车载环境时为144kbit/s以上。
▲IS-2000则是采用cdma2000技术的正式标准总称。
IS-2000系列标准有六部分，定义了移动台和基地台系统之间的各种接口。
4、cdma2000-1X/cdma2000-3X/cdma2000-1XEV▲ cdma2000-1X原意是指cdma2000的第一阶段(速率高于IS-95，低于2Mbit/s)，可支持308kibit/s的数据传输、网络部份引入分组交换，可支持移动IP业务。
《CDMA2000移动通信技术》课程标准
《CDMA2000移动通信技术》课程标准一、课程基本信息二、课程的性质、目的和任务（一）课程性质《CDMA2000移动通信技术》是电子信息工程技术专业移动通信方向的限选课，本课程是移动通信的专业核心课程之一，是移动通信工程的一个重要分支，也是无线通信网络中不可或缺的一部分。
学习本课程前学生需要掌握通信原理、数据通信技术和CDMA基本原理等课程内容。
本课程的主要任务是让学生了解移动通信行业中网络规划和优化的具体工作内容，掌握CDMA网络规划与优化的基本流程与实际操作，获得如今正在商用的网络规划及网络优化的能力，使得学生不仅能够打下坚实的理论基础，更重要的是能掌握实际的操作技能，并且为以后从事网规网优工作奠定扎实的基础。
（二）目的和任务通过本门课程的学习，使学生具备网规网优人才所必需的网络规划、信号传播理论、空口信令流程的等基本理论知识，以及DT/CQT测试，测试软件的使用、话统工具的使用等基本的技能；掌握掉话、切换失败、未接通和拥塞等常见的网络问题的定位和处理，能灵活运用相关的工具和方法，结合具体情况进行网络问题的故障定位和处理，实现网络优化的能力，使学生达到理论联系实际、用好技能、用活知识的基本目标。
通过实操训练培养学生勤奋好学，钻研技术，工作主动性强、具备团队协作能力、逻辑思维能力、学习能力、责任性强、问题处理能力。
通过教学过程中的案例分析，强化学生的职业道德意识和职业素质养成意识。
三、课程教学的基本要求四、课程的教学重点和难点、学时分配教学重点：（1）CDMA2000移动通信网络技术基础知识和关键技术指标、（2）对比WCDMA和CDMA2000，TD-SCDMA发展的方向及技术特点教学难点：（1）CDMA2000移动通信网络技术基础知识和关键技术指标（2）ZXG10B328BBU基站硬件讲解（3）ZXG10B322NodeB设备信号流走势及单板硬件工作原理课程学时分配一览表五、相关课程的衔接《CDMA2000移动通信技术》为第三学期开设，其前置课程为《2G移动通信技术及优化》，《WCDMA移动通信技术及优化》，后续专业课程为《4G移动通信技术及优化》、《通信工程实战》等课程。
CDMA2000 1xEV-DO基本原理及信道结构_41
前向MAC信道之 DRC Lock
DRCLock 信道发送DRCLock比特，反映AN是否 成功锁定AT的DRC子信道，用于表征反向信道质 量
当前反向信道质量不对称时，DRCLock子信道可 以 帮助AT在前向虚拟切换时服务扇区（Serving sector）的选择
EVDO A的信道结构调整和改变都与协议上某一层 的特性相关，是对于EVDO 0的改进
小结
小结
EVDO A的基本概念 EVDO A有哪些重要的前反向信道？ 关注EVDO 信道结构的同时要关注性
能的增强
思考题：这个信道实现了哪些功能？（请对比1x 系统）
课程内容
EVDO Rev A 信道基本概念 EVDO Rev A 反向信道 EVDO Rev A 前向信道 EVDO Rev A 的性能增强
信道增强特性与关键技术
EVDO A的很多信道增强特性与其关键技术有着密 不可分的关系，是实现关键技术的基础。
EVDO A的信道特性必须结合关键技术理解，是一 个不可分割的整体。
信道增强特性归纳
物理层特性增强
z 前向业务信道：增加了若干种编码方式，提高了前向速 率
z 反向业务数据子信道：同上
MAC层特性增强
z 前向ARQ子信道：实现了对于反向的资源控制 z 反向DSC子信道：实现了无缝的虚拟软切换 z ….
DRCLock信道数据速率为150/DRCLock Length （bps）
前向MAC信道之 RPC
每个建立连接的AT都会被分配一条RPC子信道， RPC子信道用来控制AT的反向发射功率；
EVDO 0系统里RPC信道和DRCLock信道时分复 用，所以RPC数据速率为600 × (1 − 1/DRCLockPeriod) bps
cdma2000-1X系统和网络结构
cdma2000-1X系统和网络结构1、cdma2000-1X系统结构cdma2000-1X网络主要有BTS、BSC和PCF、PDS N等节点组成。
基于ANSI-41核心网的系统结构如下图所示。
其中：∙BTS --- 基站收发信机∙BSC --- 基站控制器∙SDU --- 业务数据单元∙BSCC--- 基站控制器连接∙PCF --- 分组控制功能∙PDSN --- 分组数据服务器∙MSC/VLR --- 移动交换中心/访问寄存器由图可见，与IS-95相比，核心网中的PCF和PDS N是两个新增模块，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MSC/VLR为核心的网络部份，支持话音和增强的电路交换型数据业务，与IS-95一样，MSC/VLR与HLR/AC之间的接口基于ANSI-41协议。
图中，∙BTS在小区建立无线覆盖区用于移动台通信，移动台可以是IS-95或cdma2000-1X制式手机；∙BSC可对对个BTS进行控制；∙Abis接口用于BTS和BSC之间连接；∙A1接口用于传输MSC与BSC之间的信令信息；∙A2接口用于传输MS B与BSC之间的话音信息；∙A3接口用于传输BSC与S DU(交换数据单元模块)之间的用户话务(包括语音和数据)和信令；∙A7接口用于传输BSC之间的信令，支持BSC之间的软切换。
以上节点与接口与IS-95系统需求相同。
cdma2000-1X新增接口为：∙A8接口：传输BS和PCF之间的用户业务；∙A9接口：传输BS和PCF之间的信令信息；∙A10接口：传输PCF和PDSN之间的用户业务；∙A11接口：传输PCF和PDSN之间的信令信息；∙A10/A11接口是无线接入网和分组核心网之间的开放接口。
∙新增节点PCF(分组控制单元)是新增功能实体，用于转发无线子系统和PDS N分组控制单元之间的消息。
∙PDS N节点为cdma2000-1X接入Internet的接口模块。
cdma2000技术介绍
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前向无线配置RC
Radio Spreading Configuration Rate 1** 2** 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 3 3 3 3 Max Data Rate* (kbps) 9.6 14.4 153.6 307.2 230.4 307.2 614.4 460.8 1036.8 Effective FEC Code Rate 1/2 3/4 1/4 1/2 3/8 1/6 1/3 1/4 or 1/3 1/2or 1/3 OTD Allowed No No Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes FEC Encoding Modulation Conv Conv Conv and Turbo Conv and Turbo Conv and Turbo Conv and Turbo Conv and Turbo Conv and Turbo Conv and Turbo BPSK BPSK QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK
14
cdma2000 1x新的公共信道
呼叫处理过程可以利用原有的F-PCH和R-ACH进行 前向引入了三种新的公共信道，可用来替代F-PCH
F-BCH ( Forward Broadcast Channel ) F-QPCH ( Forward Quick Paging Channel ) F-CCCH ( Forward Common Control Channel )
19.2 ksps
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9.6 kbps
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CDMA网络结构组成及模块功能
CDMA网络结构CDMA2000 1X网络接口图A1 接口是BSC 与MSC 之间的信令接口。
A1 接口主要用于传送BSC 与MSC 之间的呼叫控制和移动性管理功能的信令消息。
它是国际规范中的一个标准接口。
A2 接口承载BSC 和MSC 之间的用户业务。
A1p 接口是BSC 与MSCe 之间的信令接口。
A1p 接口主要用于传送BSC 与MSCe 之间的呼叫控制和移动性管理功能的信令消息。
A2p 接口承载BSC 和MGW 之间的用户业务。
A3 接口用于承载BSC 和SDU（Selection/Distribution Unit）之间的信令和用户业务（包括语音业务和数据业务）。
A3 接口包括独立的信令和业务子信道。
A3 信令对业务子信道进行控制和分配。
A3 接口支持ATM 承载方式和IP 承载方式。
A5 接口当IWF 设备配置在网络侧的时候，A5 接口用于承载电路型数据业务。
A7 接口用于承载BSC 之间的信令，支持BSC 之间的软切换。
A7 接口支持ATM 承载方式和IP 承载方式。
A8 接口承载BSC 和PCF 之间的用户业务。
A9 接口传输BSC 和PCF 之间的信令。
A10 接口承载PCF 和PDSN 之间用户业务。
A11 接口承载PCF 和PDSN 之间信令。
Abis 接口用于承载BSC 和BTS 之间的信令和业务。
CDMA2000 EVDO网络接口图A8 接口承载BSC 和PCF 之间的用户业务。
A9 接口传输BSC 和PCF 之间的信令。
A10 接口承载PCF 和PDSN 之间用户业务。
A11 接口承载PCF 和PDSN 之间信令。
A12 接口用于承载AN 和AN AAA 之间的信令消息，此消息用于对AT/MS 进行用户鉴权。
A13 接口用于承载AN 间高速数据业务处于休眠态时会话迁移的信令消息。
A16 接口用于承载AN 之间高速数据业务处于激活态硬切换时会话迁移的信令消息。
A17 接口用于承载AN 之间高速数据业务处于激活态时软切换的信令消息。
CDMA2000移动通信网络系统介绍
系统演进
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
cdma2000-1X-EV-DO
虽不支持语音，但射频特性与IS-95系统及CDMA2000-1X一 致，可提供较好的后向兼容 。 1X-EV-DO系统在前向链路上采用了多项与cdma2000-2X差 别较大的技术，其主要特点如下：
采用时分多址方式
高层：负责各种业务的呼叫信令处理，语音业务和 数据业务的控制与处理。
高层和LAC都在逻辑信道上传送信令。 高层协议侧重于描述系统的控制消息的交互。
CDMA2000物理层
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
4.4 CDMA2000物理层
扩频速率（SR）：指的是前向或反向CDMA信道上 的PN码片速率。
CDMA2000物理层
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
cdma2000系统前向链路物理信道
CDMA2000物理层
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
cdma2000系统前向链路业务信道的RC特性
无线配置 RC 扩频速率 SR 最大数据速率 (bit/s) 前向纠错码(FEC) 速率/帧长 前向纠错编码方 式 允许 发送分集 调制方式
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
cdma200的发射分集方式
为提高系统容量，cdma2000允许采用多种分 集发送方式：
正交发射分集（OTD） 空时扩展（STS）发射分集 多载波发射分集（MCTD）
CDMA2000物理层
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
正交发射分集（OTD）
系统演进
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
07 CDMA2000分组数据网介绍
路由更新 “我可以到达具有与移 动节点的归属地址相同 的网络前缀的所有目的 地” 归属链路
HA
Mobile IP工作机制 － 报文吸引
5b、因此吸收发往移动节点归属地址的包
主机
归属链路
HAபைடு நூலகம்
Mobile IP工作机制 － 隧道转发
5c、归属代理截取送往移动节点归属地址的包，并通过 隧道送往它的转交地址
RRQ (A11) RRP (A11)
Begin PPP Establish Access-Request Access-Request& response Access-Response Complete PPP Establish )
Construct NAI Data
Simple IP呼叫流程
PDSN Simple IP接入
控制信令 用户数据
BTS
BSC/PCF PDSN/FA
FW
MS BTS FAAA
IP Network
HAAA
FW
APP Servers
基于NAI的Simple IP呼叫流程
MN
BTS
BSC / PCF
PDSN
VAAA Internet Intranet
HAAA
Call Setup
FA
HA
6、外地代理从隧道中取出原始数据包并通过外地链路 送给移动节点
Mobile IP 的漫游 － 1
Mobile IP 的漫游 － 2
Mobile IP 的漫游 － 3
移动终端接收数据的过程
HA
2
MN
home network Internet
CDMA2000空中接口介绍
cdma2000空中接口技术信息产业部电信传输研究所内容提要•CDMA技术的演进•CDMA关键技术•IS-95系统的特点•cdma2000技术•cdma2000系统的特点•cdma2000系统的无线组网•1xEV-DO技术概述CDMA关键技术•无线通信的几个概念•CDMA通信中的干扰•RAKE接收•分集技术•功率控制•信道交织技术•切换无线通信中的几个概念•多址技术–频分多址，时分多址，码分多址•双工技术–时分双工与频分双工•窄带系统与宽带系统–单个信道的带宽与所期望信道的相干带宽一致–一个信道的发射带宽大于这个信道的相干带宽•宽带系统通常能够带来频率分集的优势CDMA通信中的干扰•信号传播中引起的干扰–伴随中等幅度衰减的具有对数正态分布特性的慢变化成分－慢衰落–衰减幅度较小的快变化成分－快衰落•瑞利分布（非视距传播）•莱斯分布（视距传播）•多址干扰–远近效应对CDMA系统的干扰RAKE接收将多个多径信号分别进行接收，并将接收的每路信号进行合并ＲＡＫＥ 接收技术有效地克服多径干扰，提高接收性能分集技术•是通过自然界无线传播环境中的独立（或至少高度不相关）多径信号来实现的•克服小尺度衰落（由移动台附近物体的复杂反射引起），可以采用双天线接收分集•发射分集技术还用来提高无线通信中单用户的峰值吞吐率功率控制•提高系统的容量；•降低多址干扰－远近效应•延长移动台的工作时间•三种功率控制方法：–开环：从信道中测量干扰条件，并调整发射功率，以达到期望的误帧率–闭环：测量信噪比，并向移动台发送指令调整它的发射功率–外环：测量误帧率，调整目标信噪比信道交织技术•克服快衰落•采用的纠错码–卷积码–Turbo码切换软切换：－不同基站ＢＴＳ间切换－不同ＢＳＣ间切换更软切换：－同基站不同扇区间切换硬切换：－异频切换－不同系统间切换CDMA在无线信道中传输的优势－总结•采用RAKE接收机，有效利用了信道相干时间形成的时间分集效应；•宽带传输系统，利用了信道的频率分集效果•码字的多址传输，利用了多用户分集的效果•信号在信道中传输功率低，降低了干扰，提高了保密性•频谱效率高，优于以往的AMPS和GSM，频率复用系数CDMA为1，GSM为1～18。
CDMA2000解析
大纲
5.1 系统特点 5.2 系统演进 5.3 协议分层 5.4 物理层 5.5 网络系统 5.6 分组交换技术
系统特点
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
5.1 CDMA 2000系列系统特点
CDMA2000标准是一个体系结构，含有一系列子标准，由3GPP2制订，正式 标准于2000年3月通过。 采用多载波方式时，射频带宽可为N1.25MHz,其中N=1、3、5、9或12，目 前技术仅支持前两种。
支持软切换和更软切换，可选择较长的交织器 支持多种空中接口信令。
系统特点
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
CDMA 2000系列系统特点
增强的MAC功能以支持高效率的高速分组数据业务， 相应物理层进行了以下优化：
采用了专用控制信道； 设计了两灰码复用业务信道，基本信道用于传送语音、信令和低 速数据，是一个可变速率信道，补充信道用以传送高速率数据， 在分组数据上就用了ALOHA技术，改善传输性能;为支持快速分 组数据业务的接入控制采用了增强的寻呼和接入信道 灵活帧长，可变帧长的分组数据数据信道操作(5ms和20ms)。
系统演进
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
cdma2000-1X-EV-DO
虽不支持语音，但射频特性与IS-95系统及CDMA2000-1X一 致，可提供较好的后向兼容 。 1X-EV-DO系统在前向链路上采用了多项与cdma2000-2X差 别较大的技术，其主要特点如下：
采用时分多址方式
在IS-95基础上， cdma2000采用了一系列新技术：
系统演进
第五章 CDMA2000移动通信网络系统
cdma2000
CDMA2000概述CDMA2000（Code Division Multiple Access 2000）是一个3G移动通讯标准，国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口，也是2G cdmaOne标准的延伸。
根本的信令标准是IS-2000。
CDMA2000与另一个3G标准WCDMA不兼容。
[编辑本段]释义CDMA2000是英文C ode D ivision M ultiple A ccess 2000（码分多址2000）的缩写，是近年来在数字移动通信进程中出现的一种先进的无线扩频通信技术。
码分多址2000[编辑本段]CDMA2000即为CDMA2000 1×EV，是一种3G移动通信标准。
分两个阶段：CDMA2000 1×EV-DO（Data Only），采用话音分离的信道传输数据，和CDMA2000 1×EV-DV （Data and Voice），即数据信道与话音信道合一。
CDMA2000也称为CDMA Mul ti-Carrier，由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、Lucent和後来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。
这套系统是从窄频CDMA One数字标准衍生出来的，可以从原有的CDMA One结构直接升级到3G，建设成本低廉。
但目前使用CDMA的地区只有日、韩和北美，所以CDMA2000的支持者不如W-CDM A多。
不过CDMA2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3G手机已经率先面世。
移动ip机制在cdma2000系统中的应用CDMA2000 是一个3G移动通讯标准,国际电信联盟ITU的IMT-2000标准认可的无线电接口，也是2G CDMA标准(IS-95, 标志CDMA1X)的延伸。
根本的信令标准是IS-2000。
CDMA2000与另一个主要的3G标准W-CDMA不兼容。
CDMA2000是美国通讯行业协会(TIA-USA) 的注册商标, 并不是一个象CDMA 一样的通用术语。
cdma2000核心网络
cdma2000 核心网络通信标准研究所辛伟xinwei@主要内容•cdma2000网络参考模型•核心网分组域•核心网电路域•核心网的演进核心网分组域cdma2000 1X 分组数据业务•提供中高速的分组数据业务是cdma2000 1X系统与第二代系统的主要区别•最大前向传输速率可达到153.6 kbps•最大反向传输速率可达到76.8 kbps•采用完全基于IP技术的分组网络结构，移动终端与网络间建立一个IP连接，所有业务均通过IP连接完成•支持简单IP和移动IP接入方式•支持公网接入和专网接入系统对分组数据业务的支持（1）•无线部分–引入补充信道（SCH）用来支持高速分组数据业务–采用灵活的帧长度以满足不同的分组数据业务要求–通过媒体接入控制（MAC）支持QoS、分组状态转移等系统对分组数据业务的支持（2）•网络部分–增加A10/A11接口用来支持分组数据–通过PCF和PDSN之间的安全联盟支持安全可靠的数据传输–通过HA实现移动IP，系统支持分组数据在PDSN之间的切换标准•国际标准–3GPP2 P.S0001/IS835 A/B ,X.S0011-C–所有的有关IP的协议都直接引用IETF的标准，即RFC系列标准•国内标准–YDC 016-2003 《800MHz CDMA 1X数字蜂窝移动通信网设备技术要求：分组设备》–YDC 025-2003 《800MHz CDMA 1X数字蜂窝移动通信网设备测试方法：分组设备》–YDC 026-2003 《800MHz CDMA 1X数字蜂窝移动通信网设备测试方法：分组协议》简单IP（Simple IP）（1）•简单IP是移动用户接入分组数据网的基本方式•简单IP所使用的协议比较简单，易于实现•当用户使用简单IP进行接入时，将会从业务接入提供商那里分配到一个动态IP地址简单IP（Simple IP）（2）•用户在同一个PDSN管辖范围内移动时可以保持其PPP连接而不改变IP地址•在跨越PDSN时，用户需要重新建立PPP连接，业务也将发生中断移动IP（Mobile IP）（1）•为什么需要移动IP?–传统IP技术的主机使用固定IP地址与TCP端口进行互联–现今的互联网路由器是根据网址前缀寻找主机位置–主机若移动到其它网络中，便无法继续通信移动IP （2）•移动IP技术在网络层上解决了移动接入问题•移动节点采用固定IP地址，系统使用隧道技术封装和传送数据包•在子网间切换时，移动节点无需改变IP地址，通信也不会中断移动IP（3）•典型的移动IP网络由移动节点、归属代理和外地代理组成，一个移动节点可在任意子网上接入IP 网•移动节点第一次联入网络时，将分配到一个固定不变的IP地址，称为移动节点的归属地址•移动节点位置变化时，其归属地址保持不变•移动节点通过归属地址与归属网进行连接，归属地址的网址前缀与归属网的网址前缀相同移动IP（4）•移动节点连接到其他子网时，将使用外地代理和转交地址•移动节点在外地代理登记后，外地代理通知其归属代理移动节点的转交地址•转交地址（care-of address）是归属代理指向移动节点的隧道终点地址，它是数据包进行路由选择时使用的动态地址•通常，移动节点每移入一个新的网络，就要重新登记一个转交地址移动IP （5）移动IP（6）•在移动IP业务中，移动终端的IP地址由归属IP网的HA或RADIUS分配静态或动态IP地址•用户在一次使用业务期间，即使做跨越PDSN/FA 的移动，仍保持与HA的连接，使业务不发生中断PDSN－分组数据服务节点（1）•为每一个用户终端建立和终止PPP连接•对于简单IP业务，PDSN在IPCP阶段为用户终端分配一个动态IP地址•对于移动IP业务，PDSN则支持外地代理(FA)功能•PDSN具备RADIUS客户端的功能，与RADIUS服务器配合向分组数据用户提供认证功能，以确认用户的身份和权限PDSN－分组数据服务节点（2）•将接收到的来自PCF的计费信息及自身采集的计费信息合成用户数据记录，通过RADIUS协议送往RADIUS服务器•在使用反向隧道(Reverse tunneling)的情况下，将来自终端用户的IP包路由到IP网络或者直接到HAHA－归属代理•在使用移动IP业务时需要使用HA•鉴别来自移动终端的移动IP注册•分配归属IP地址•将来自网络的IP包以隧道方式发送到FA•建立、保持和终止至PDSN(作为移动IP的FA)的通信等AAA－认证、授权、计费服务器（1）•按提供业务网络与用户注册地网络的关系划分，有三种AAA服务器：–在业务提供者网内的AAA服务器–在归属网络内的AAA服务器–在代理网(Broker network)内的AAA服务器AAA－认证、授权、计费服务器（2）•在业务提供者网内的AAA服务器–接收来自PDSN的鉴权请求、计费信息，将其转发到代理AAA服务器或归属AAA服务器，并向PDSN发送确认消息–根据从归属网络接收到的相关信息，向PDSN发送有关用户特征及QoS的信息AAA－认证、授权、计费服务器（3）•在归属网络内的AAA服务器–为本地用户提供认证、授权、计费服务–向PDSN提供用户特征及QoS信息–向HA和拜访地AAA服务器提供密钥信息等AAA－认证、授权、计费服务器（4）•在代理网内的AAA服务器–主要完成传送业务提供者网络和归属IP网络之间的请求和响应等功能PCF－分组控制功能（1）•建立、保持和终止至PDSN的层2的连接•映射移动终端ID和连接参考到唯一的层2连接标识符，以便与PDSN进行通信•与RRC进行通信,请求和管理无线资源•保持无线资源状态信息(如激活、休眠等)•缓存由PDSN传来的数据包PCF－分组控制功能（2）•收集和发送与计费相关的空中链路信息到PDSN •与PDSN进行互操作支持休眠切换RRC－无线资源控制•负责移动终端和PCF之间进行分组数据交换的无线资源建立、保持和终止•保持无线资源状态信息(如激活、休眠等)•移动终端无线接入的鉴权和认证以及空中接口到移动终端的加密等功能MS－移动终端（1）•建立、保持和终止到PDSN的数据链路协议•支持简单IP和移动IP•向网络请求提供适当的无线资源以便用于分组数据交换•保持用于分组会话的无线资源状态信息(如激活、休眠等)MS－移动终端（2）•支持空中接口到RRC的加密•对于简单IP，由PDSN为MS动态分配IP地址。
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移动台
RN
PDSN
终端主机
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移动IP（Mobile IP）
• 为什么需要移动IP?
（1）
– 传统IP技术的主机使用固定IP地址与TCP端口进行互联 – 现今的互联网路由器是根据网址前缀寻找主机位置 – 主机若移动到其它网络中，便无法继续通信
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1X/EV-DO
功率
时间
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1X/EV-DO系统的一般结构
AAA - Authentication, Authorization and Accounting AT - Access Terminal DHCP - Dynamic Host Configuration Protocol DNS - Domain Name Server NMS - Network Management System PCF - Packet Control Function PDSN - Packet Data Service Node RAN - Radio Access Network HA – Home Agent FA – Foreign Agent
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移动IP
（5）
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移动IP（6）
• 在移动IP业务中，移动终端的IP地址由归属IP网的 HA或RADIUS分配静态或动态IP地址 • 用户在一次使用业务期间，即使做跨越PDSN/FA的移 动，仍保持与HA的连接，使业务不发生中断
• 移动节点位置变化时，其归属地址保持不变
• 移动节点通过归属地址与归属网进行连接，归属地 址的网址前缀与归属网的网址前缀相同
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移动 IP（4） • 移动节点连接到其他子网时，将使用外地代理和转
交地址 • 移动节点在外地代理登记后，外地代理通知其归属 代理移动节点的转交地址 • 转交地址（care-of address）是归属代理指向移动节 点的隧道终点地址，它是数据包进行路由选择时使 用的动态地址 • 通常，移动节点每移入一个新的网络，就要重新登 记一个转交地址
A7 (信令)
BTS
BTS
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A 接口系列 • A1接口用于传送MSC和BSC间的控制信令
• A2接口是MSC和基站间的电路交换语音业务通道 • 在BSC间软切换过程中，A3接口用于传送目标BSS和源BSS间 的用户业务信息和信令 • A5接口用于传送MSC和BSS间的电路型数据业务 • 在BSC间软切换过程中，A7接口用于传送BSS间的信令信息 • A8接口是BSC与PCF间的用户业务通道 • A9接口是BSC和PCF间的控制信令通道 • A10接口是PCF与PDSN间的用户业务通道 • A11接口是PCF与PDSN间的控制信令通道
？
1995
1999
2000
2001
2002
2003+
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cdma2000
• IMT2000中DS、MC和TDD模式之一
– 以1.25MHz带宽为基础
– 1X使用一个载波，3X使用三个载波，6X……
• 较大的技术进步：
– 反向导频，反向相干解调
– 前向快速功率控制，传输发射分集（OTD）
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cdma2000的网络参考模型
短消息 MC 定位
PDE
MPC
无线部分 BTS
智能网
IP
SCP
核心网电路域
BSC BTS PCF
MSC/ SSP
VLR
HLR/AC
PSTN/ ISDN
WAP
IWF BTS BSC
WAP网关
IP
核心网分组域
PCF
PDSN/FA
HA
AAA
F1XEV-DO OMP
AAA Home Agent Lucent VPN
Wireless Network
IP Network
Firewall
Internet
1xEV-DO 1xEVBTS 1xEV-DO 1xEVBTS 1xEV-DO 1xEVBTS
T1 / E1 Ethernet
OMPOMP -FX 1xEV-DO 1xEV 1xEV-DO EMS EMS R-P (A10-A11)
物理 层
物理 层
物理 层 HA
PDSN 移动 IP 控制协议结构
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移动IP协议结构（2）
IP IP IP/ IPsec PPP LAC MAC 无线 链路 移动台 LAC MAC 无线 链路 RN 物理 层 物理 层 物理 层 物理 层 HA 物理 层 物理 层 终端 R-P PPP R-P 链路 层 链路 层 IP/ IPsec IP 链路 层 IP 链路 层
• 划分模块为主，而不是划分阶段为主
– 将系统划分为独立的模块
– 每个模块间尽可能地相互独立
– 每个模块相对独立地向前发展 – 主要的模块：无线、核心网电路部分、核心网分组部分、短消息、 定位、智能网
• 强调充分利用别人的成果
– 分组网：IP – A接口：CDG
– 短消息、定位等
– 业务：MMS
• 不仅仅是无线技术
• 3GPP2刚刚完成 • 主要性能指标
– 在一个载波中同时支持语音和数据 – 最高速率3.1Mbps
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1X/EV-DV的基本概念
Voice Only (Ü 100% Resources)
Data Only (Ü 100% Resources)
Resources Dynamically Varying Resources Resources: 1. Power 2. Transmission time compression with IR 3. Code Space 4. Antenna
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移动IP协议结构（1）
MIP UDP IP IP MIP UDP IP/ IPsec IKE IKE UDP IP/IPsec MIP
PPP LAC MAC 无线 链路 移动台 LAC MAC 无线 链路 RN 物理 层 R-P
PPP R-P 链路 层 链路 层
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无线技术的发展
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无线技术的发展
IS-95-A IS-95-B cdma2000 1X • 语音 • 9.6 kbps • 语音 • 115.2 kbps • 高话音容量 • 153 kbps 分组数据 • 后向兼容 1xEV Phase 1 (1xEV-DO) • 2.4 Mbps 分组数据 • 独立载波 1xEV Phase 2 (1xEV-DV) • 高话音和数据容量 • 后向兼容. cdma2000 3X MC • 高容量话音 • 384+ kbps 分组数据 • 后向兼容.
• 无线部分
– 引入补充信道（SCH）用来支持高速分组数据业务 – 采用灵活的帧长度以满足不同的分组数据业务要求 – 通过媒体接入控制（MAC）支持QoS、分组状态转移等
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系统对分组数据业务的支持（2）
• 网络部分
– 增加A10/A11接口用来支持分组数据 – 通过PCF和PDSN之间的安全联盟支持安全可靠的数据传输 – 通过HA实现移动IP，系统支持分组数据在PDSN之间的切 换
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2
1X/EV-DO系统中A接口的发展
• HRPD(High Rate Packet Data )系统中的A接口规范包 括两个阶段
• 第一阶段的规范版本为A.S0007-0;
• 第二阶段的规范版本为A.S0007-A;
• 两个阶段不是真正的演进关系，而是类似于并行发 展的两个分支。对用户而言两个阶段所支持的业务 和功能是相同的。
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简单IP（Simple IP）
（1）
• 简单IP是移动用户接入分组数据网的基本方式 • 简单IP所使用的协议比较简单，易于实现 • 当用户使用简单IP进行接入时，将会从业务接入提 供商那里分配到一个动态IP地址
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简单IP（Simple IP）
– Turbo码
• 对话音业务容量提高约一倍
• 可以较好地支持数据业务，在1X条件下可以达到 307kbps/144kbps
• 从cdmaOne系统平滑过度
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1X/EX-DO
• 以分组数据为目的，不支持语音
– 使用独立的载波 – 前向信道最高数率可以达到2.4Mbps，总吞吐量约达到 650Kbps – 非对称系统 – 时分复用 – 没有功率控制 – 不使用软切换
• 最大前向传输速率可达到153.6 kbps
• 最大反向传输速率可达到76.8 kbps
• 采用完全基于IP技术的分组网络结构，移动终端与网 络间建立一个IP连接，所有业务均通过IP连接完成
• 支持简单IP和移动IP接入方式
• 支持公网接入和专网接入
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系统对分组数据业务的支持（1）
（2）
• 用户在同一个PDSN管辖范围内移动时可以保持其PPP 连接而不改变IP地址 • 在跨越PDSN时，用户需要重新建立PPP连接，业务也 将发生中断