第三代移动通信第7章 0609 讲义Word格式.docx

第三代移动通信第7章 0609 讲义Word格式.docx

《第三代移动通信第7章 0609 讲义Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三代移动通信第7章 0609 讲义Word格式.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

●CDMA20001XEV-DV的基本要求及新增物理信道。

7.1概述

7.1.1CDMA2000简介

CDMA2000是美国电信工业协会（TIA）标准组织提出的第三代CDMA移动通信系统的技术建议，是IMT2000系统的三大主流技术标准之一，也是IS-95标准向第三代移动通信系统演进的技术体制方案。

实现CDMA2000技术体制的正式标准名称为IS-2000，由TIA制定，并经3GPP2批准成为第三代移动通信系统的空中接口标准。

CDMA2000技术体制向下兼容IS-95系统。

CDMA2000代表一个体系结构，可以表示一系列的子标准或不同版本的CDMA2000标准。

CDMA2000也可以代表空中接口所采用的技术。

7.1.2CDMA20001X特点

CDMA20001X是CDMA2000移动通信系统发展的第一阶段。

其对应的协议版本为CDMA2000Release0、CDMA2000ReleaseA以及CDMA2000ReleaseB。

相比IS-95系统，CDMA20001X系统在空中接口部分引入的新技术如下。

（1）前向链路采用快速功率控制

（2）增加了反向导频信道

（3）前向链路采用发射分集技术

（4）前向链路引入快速寻呼信道

（5）编码采用Turbo码

（6）灵活的帧长

（7）定义了新的接入方式

7.1.3CDMA2000网络的演进

1.无线侧的演进

CDMA20001X系统的下一个发展阶段称为CDMA20001XEV，其中EV是Evolution（演进）的缩写，也是目前国际上研究的重点，意指在CDMA20001X基础上的演进系统。

不仅要和原有系统保持后向兼容，而且要能够提供更大的容量，更佳的性能，满足数据业务和语音业务的需求。

CDMA20001XEV又分为两个阶段：

CDMA20001XEV-DO和CDMA20001XEV-DV。

DO指DataOnly或DataOptimized。

DV是DataandVoice的缩写。

2.网络侧的演进

（1）Phase0和Phasel阶段基于传统电路模式的无线网络，支持电路交换技术和初始分组交换技术。

提供对分组数据会话的切换功能，支持电路域语音业务和分组域数据呼叫同时进行的并发业务，无线接入网侧业务信令采用IP方式传输。

（2）Phase2阶段也称为传统MS域（LMSD，LegacyMSDomain）阶段，核心网络引入软交换思想、基于呼叫控制和承载分离原则，用分组网技术替换时分多路复用（TDM，TimeDivisionMultiplexing）技术，将传统的电路域移动交换机（MSC，MobileSwitchingCenter）分离为移动交换中心仿真（MSCE，MobileSwitchingCenterEmulation）和媒体网关（MediaGateways，MGW）两个功能实体，MSCE提供呼叫控制和移动性管理功能，MGW提供媒体承载和编解码转换功能。

（3）Phase3阶段也称为多媒体域（MultimediaDomain）阶段，包含两个子系统：

分组数据子系统（PDS，PacketDataSubsystem）和IP多媒体子系统（IMS，IPMultimediaSubsystem），PDS为IP多媒体子系统提供可靠的IP承载通道，IMS为CDMA2000网络提供移动多媒体相关业务。

7.2CDMA20001X网络

7.2.1CDMA20001X网络结构

1．CDMA20001X网络结构

（1）CDMA20001X系统网络组成

图7-1CDMA20001X系统的网络结构

1移动台（MS）

移动台（MS，MobileStation），通过空中接口为用户提供服务的设备，按照不同的射频能力，移动台可以分为车载台，手提式及手机3种类型。

2无线网络（RN）

无线网络（RN，RadioNetwork），为移动用户提供服务的无线接入点，实现无线信息传输到有线信息传输的互换，完成无线资源的管理和控制，并与网络交换系统交换信息，包括有基站收发信机（BTS，BaseStationTransceiver）、基站控制器（BSC，BaseStationController）和分组控制功能（PCF，PacketControlFunction）。

3网络交换系统（NSS）

网络交换系统（NSS，NetworkSwitchingSystem），分为电路域和分组域两部分，为移动用户提供基于电路交换和分组交换的业务，所有的业务都在无线网络中分流。

核心网电路域与IS-95一样，包括BTS、BSC、MSC/VLR和HLR/AUC等网元。

网络结构中核心网分组域新增的网元为分组数据服务器（PDSN，PacketDataServingNode）、归属代理（HA，HomeAgent）、鉴权授权与计帐服务器（AAA，AuthenticationAuthorizationandAccounting），新增的接口为A8、A9、A10、A11。

4操作维护系统（OMS）

操作维护系统（OMS，OperationandMaintennceSystem），提供在远端操作、管理和维护CDMA网络的能力，包括有网络管理中心（NMC，NetworkManagementCentre）和操作维护中心（OMC,OperationandMaintaenanceCentre）两部分。

（2）新增模块及功能

①分组控制功能（PCF）

②分组数据服务器（PDSN）

③归属代理（HA）

④鉴权授权与计帐服务器（AAA）

AAA主要负责管理分组交换网的移动用户的权限，开通的业务，提供身份认证、授权以及计费服务。

因为AAA主要采用的协议为RADIUS，AAA有时也被称为RADIUS服务器。

2.CDMA20001X接口简介

IS-2000是CDMA2000技术的接口标准或规范，定义了MS和BSC之间的接口。

IS-2000物理层规范定义了无线传输部分的内容，包括频率参数、扩频参数、系统定时、射频调制、差错控制及物理信道的配置参数等。

IS-2001是第三代移动通信系统采用的互操作性规范，定义了无线网络与网络交换系统的接口，如BSC与MSC的接口、PCF与PDSN及BSC与PCF等等。

MSC/VLR与HLR/AUC之间的接口基于ANSI-41协议。

BTS在小区建立无线覆盖区域用于移动台通信，移动台可以是基于IS-95或CDMA20001X制式的手机。

BSC可对多个BTS进行控制，Abis接口用于连接BTS和BSC，A1接口用于MSC与BSC之间的信令信息，A2接口用于传输MSC与BSC之间的语音信息，A3接口用于传输BSC与业务数据单元（SDU，ServiceDataUnit）之间的用户业务（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。

电路域完成用户基于电路交换技术的传统服务，如语音业务、低速的电路数据业务等，同时提供这些服务所需的呼叫控制、移动性管理和用户管理等功能。

PCF用于转发无线子系统和PDSN分组控制单元之间的信息，PDSN节点为CDMA20001X接入Internet的接口模块。

A8接口用于传输BSC和PCF之间的用户业务，A9接口用于传输BSC和PCF之间的信令信息，A10和A11接口都是无线接入网和分组核心网之间的开放接口，A10接口用于传输PCF和PDSN之间的用户业务，A11接口用于传输PCF和PDSN之间的信令信息。

PCF和PDSN通过支持移动IP的A10、A11接口互连，可以支持分组数据业务传输。

3.分组业务协议栈

（1）常用协议

①PPP协议

点对点协议（PPP，PointtoPointProtocol）是为在对等网络单元之间传送数据包而设计的TCP/IP协议集中链路层协议，封装来自更上层（如IP层）的数据分组。

PPP的优点是协议简单，具备用户验证能力，可实现灵活计费、满足动态分配IP地址需求及支持上层的多种协议等。

②IPSec协议

③隧道协议

④传输协议（TCP/UDP）

⑤RADIUS协议

（2）CDMA20001X分组业务的协议栈模型

CDMA2000分组数据网大量采用已有的IP技术，通过在原有网络组成结构中引入分组控制功能（PCF）和分组数据服务节点（PDSN）实现数据传输服务。

分组核心网协议接口包括R-P接口（RAN与PDSN的接口），P-P接口（相邻的PDSN间接口）和Pi接口（PDSN与因特网间的接口），所采用协议均为IETF协议。

R-P接口连接RAN与PDSN，完成无线到有线的转换，由IS-2000的互操作接口规范定义，即A10和A11，二者分别用于传输PCF与PDSN之间的业务数据和信令消息。

PPP通常用于低速的点对点连接，在MS和PDSN间实现IP协议。

PDSN为每一个用户终端建立和终止PPP连接，向用户提供分组数据业务。

从PPP和IP的角度来讲，RAN仅提供一个信息传送通道。

7.2.2IP技术在CDMA20001X中的应用

（1）简单IP

基于简单IP的CDMA2000分组数据网的网络结构如图7-5所示。

授权与计帐服务器（AAA），即鉴权、授权与计费服务器，选用RADIUS协议来实现，用于在呼叫建立时，对分组数据用户进行鉴权和授权，判决用户的合法性以及哪类业务对用户是开放的，负责呼叫过程中采集分组数据计费信息。

图7-5简单IP接入网络结构

简单IP的呼叫流程简述如下：

①移动台首先与无线接入网络（RAN）建立空中接口连接。

②RAN向PDSN请求建立链路层连接，PDSN收到请求后，发出响应消息，并与移动台建立链路层连接。

③PDSN向拜访地AAA发送接入请求，启动认证过程。

AAA完成认证后，向PDSN返回接入允许消息。

④PDSN与MS建立PPP连接，移动用户连接至业务提供网络，开始分组数据的传输。

（2）移动IP

实现移动IP接入网络结构如图7-6所示，移动IP业务主要涉及的功能实体有：

移动台（MS）、分组数据节点（PDSN）、归属代理（HA）、鉴权、授权与计帐服务器（AAA）。

就网络结构而言，简单IP仅比移动IP少一个HA。

图7-6移动IP接入网络结构

归属代理（HA）实际上是MS在归属网中的一个路由器，至少有一个接口在归属网络，用于维护移动台的当前位置信息，负责建立MS的IP地址和转发地址关系。

当移动台离开注册网络后，需要向HA进行登记，HA在收到发往移动台的数据包时，通过HA与MS的转发地址之间的隧道将数据包送往MS，完成移动IP功能。

外地代理（FA）可以是移动台拜访网络的一个路由器，对已在HA登记的MS提供IP地址转发和IP选路服务。

CDMA20001X网络中由PDSN承担着FA的功能，它为CDMA20001X移动台提供拜访Internet或Intranet的服务。

7.2.3CDMA20001X空中接口

1.CDMA20001X空中