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移动通信读书报告
《移动通信》课程读书报告
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2013年5月7日
目录
第一章蜂窝移动通信3
1.1蜂窝移动通信的发展史3
1.1.1蜂窝移动通信系统3
1.1.3第三代蜂窝移动通信系统3
1.2CDMA2000技术标准演进3
1.31xEV-DO提出背景4
1.41xEV-DO设计思想4
1.51xEV-DO发展情况4
1.5.1标准化进展5
1.5.2市场前景5
1.5.3商用进展5
第二章1xEV-DO网络架6
2.1基本网络模型6
2.1.1接入终端6
2.1.2无线接入网7
2.1.3分组核心网7
2.2终端控制7
2.2.1混合终端7
2.2.2无线接入网8
2.2.3核心网8
2.3网络发展8
2.3.1IP多媒体子系统9
2.3.2全IP化9
第三章1xEV-DO空中接口10
3.1空中接口概述10
3.1.1前向信道10
3.1.2反向信道10
3.2MAC层10
3.2.1MAC层协议功能11
3.2.2MAC层地址匹配11
3.2.3控制信道MAC11
结论13
第一章蜂窝移动通信
1.1蜂窝移动通信发展历史
蜂窝移动通信是当今通信领域发展最为迅速的领域之一，它对人类生活及社会发展产生了重大影响。
本节将简要回顾蜂窝移动通信的发展历史，由此引出蜂窝移动通信的提出背景、技术特点、标准发展及其面临的问题等。
1.1.1蜂窝移动通信系统
20世纪70年代末，美国开始大规模部署AMPS系统。
AMPS以优异的网络性能和服务质量获得了广大用户的一致好评。
AMPS在美国的迅速发展促进了在全球范围内对蜂窝移动通信技术的研究。
到20世纪80年代中期，欧洲和日本也纷纷建立了自己的蜂窝移动通信网络，主要包括英国的ETACS系统、北欧的NMT-450系统、日本的NTT/JTACS/NTACS系统等。
这些系统都是模拟制式的频分双工（FrequencyDivisionDuplex，FDD）系统，亦被称为第一代蜂窝移动通信系统或1G系统。
1.1.3第三代蜂窝移动通信系统
在20世纪80年代模拟蜂窝系统开始大规模商用时，多种制式的模拟蜂窝系统之间无法实现漫游。
为了实行全球统一标准并能全球漫游，1985年国际电信联盟（ITU）提出了未来公共陆地移动通信系统（FPLMTS）的概念。
FPLMTS是第三代移动通信系统的前身，其目的是实现任何人在任何时间、任何地点，能向任何人传送任何信息。
1992年世界无线电大会（WARC）为FPLMTS确定了2GHz附近共230MHz的频谱。
1994年，ITU-R和ITU-T开始合作研究FPLMTS，其中ITU-R负责无线接入技术的标准化；ITU-T负责网络的标准化。
为了解决2G系统所面临的主要问题，同时满足对分组数据传输及频谱利用率更高的要求，1995年ITU将FPLMTS更名为国际移动电信2000（IMT-2000），即第三代移动通信系统或3G系统。
1.2CDMA2000技术标准演进
CDMA20001x完全后向兼容IS-95。
核心网部分增加了分组域以支持较高速率的分组数据业务；空中接口使用了前向快速功率控制、反向信道相干解调、快速寻呼、Turbo码等关键技术，目的是改善无线传送的质量，提高频谱效率及系统容量。
CDMA20001x具有3G系统的部分功能，可以从IS-95进行平滑升级，两者的商用时间之间的间隔不太长，业界有时也将CDMA20001x作为2.5G系统看待。
1xEV-DO是一种专为高速分组数据传送而优化设计的CDMA2000空中接口技术，已经发展出Release0和ReleaseA等两个版本。
其中，Release0版本可以支持非实时、非对称的高速分组数据业务；ReleaseA版本可以同时支持实时、对称的高速分组数据业务传送。
1.31xEV-DO提出背景
在20世纪90年代后期，随着无线接入到因特网（Internet）需求的增长，对无线分组数据业务的需求也随之增长。
以无线局域网为代表的无线接入技术虽然能提供较高的带宽，但是在安全性、计费和覆盖等方面的局限性，限制了它们的广泛应用。
蜂窝移动通信网络可以提供广域的覆盖，具有良好的计费体系和安全架构，如果结合新的高速无线接入技术，在提供无线因特网业务方面将具有美好的应用前景。
同时考虑到与以ADSL为代表的有线数据网络竞争的需要，要求这种新的蜂窝网络至少能提供与ADSL相比拟的数据带宽。
、
1.41xEV-DO设计思想
1xEV-DO系统最初是针对非实时、非对称的高速分组数据业务而设计的。
高速传送是对1xEV-DO系统设计的核心功能要求，高速意味着需要基于有限的带宽资源，利用蜂窝网络向移动用户提供类似于有线网络（如ADSL）那样的高速数据业务。
最初设计1xEV-DO系统时，主要是为了提供网页浏览、文件下载等无线因特网业务，它们要么具有非实时的特点，对业务的QoS保证没有严格的要求；要么具有非对称的特点，要求前向链路的传送速率和吞吐量明显高于反向链路。
在CDMA20001x系统中，中低速数据业务和语音业务是码分复用的，共享基站发射功率、扩频码和频率资源。
基站通过快速闭环功率控制技术补偿因信道衰落带来的影响，从而获得较高的频谱利用效率，对于中低速数据及语音业务而言，这是最佳的选择。
1.51xEV-DO发展情况
从1996年高通公司开始研发HDR技术，2000年形成1xEV-DO标准，2002年1xEV-DO产品进入商用阶段，截止2005年初，全球已经建立起十多个1xEV-DO商用网络，其市场化步伐逐渐加快。
下面分别从标准化进展、商用进展和市场前景等3个方面来说明1xEV-DO的发展情况。
1.5.1标准化进展
1xEV-DO作为因特网的无线延伸，最初是为了提供非对称的高速分组数据业务而设计的，迄今为止，1xEV-DO空中接口标准已经发展出Release0和ReleaseA两个版本，对应的TIA/EIA标准分别是IS-856-0和IS-856-A。
IS-856-0于2000年10月发布，它支持的前向单用户峰值速率为2.4576Mbit/s，反向单用户峰值速率为153.6kbit/s，适合提供基于文件下载、网页浏览和电子邮件等非对称的分组数据业务。
随着1xEV-DO空中接口标准的发展，其A接口、终端技术规范及其新业务规范等也陆续制定出来，并不断发展。
1.5.2市场前景
3G服务能否成功的关键，主要在于无线数据业务是否能够深入人心，所提供的内容服务能否对用户产生巨大的吸引力。
日本、韩国和美国的运营商正是通过高质量的音乐片断和高清晰度的电影剪辑下载等丰富多彩的内容服务，使得数据业务的流量大幅度增长，极大提高了ARPU值。
一方面，3G服务要求网络具有较高的数据吞吐量，能够提供高速的数据服务，1xEV-DO的技术特性保证了这一点。
1xEV-DO可以支持CDMA20001x提供的所有分组数据业务，对于速率和QoS要求严格的业务，1xEV-DO能够提供更好的服务和用户体验。
比如，对于无线数据接入业务，1xEV-DO接入服务的水平已经接近时下流行的有线ADSL上网；对于无线数据增值业务，1xEV-DO能够提供更高质量的流媒体服务和更快的音视频大文件下载服务。
1.5.3商用进展
3G服务需要运营商、系统厂家、终端厂家和内容服务商之间的紧密合作，并在较短的时间内解决其产业链上的问题。
首先，运营商与系统厂家共同合作，在很短的时间内解决网络覆盖和系统稳定性的问题，运营商为移动流媒体等业务提供了一个覆盖良好的网络，从而可以支撑业务的开展；其次，运营商与终端厂家共同努力，提供多款可以支持移动流媒体等业务的手机；最后，运营商与内容提供商共同努力，在内容方面，针对移动流媒体等业务的特点，结合用户的使用习惯和爱好，共同开发并快速更新移动流媒体等业务的内容。
第二章1xEV-DO网络架构
2.1基本网络模型
1xEV-DO网络可以看作多个逻辑实体及其相关接口的组合。
逻辑实体表示某种功能或功能集合，与实现方式无关。
不同逻辑实体之间通过接口相连并通过接口协议进行通信；接口协议定义了与之相连的逻辑实体之间进行通信的规则和信令集合。
1xEV-DO网络参考模型如图2-1所示，它由分组核心网（PacketCoreNetwork，PCN）、无线接入网（RadioAccessNetwork，RAN）和接入终端（AccessTerminal，AT）等三部分组成。
PCN通过Pi接口与外部IP网络（如因特网）相连，Pi接口在IS-835标准中定义；RAN通过A接口与PCN相连，A接口在IS-878标准中定义；AT通过空中接口或Um接口与RAN相连，Um接口在IS-856标准中定义。
从网络结构上看，1xEV-DO与CDMA20001x基本一致，两者的主要差异在于1xEV-DO作为数据业务专用网络，不支持电路型语音业务，因而不存在电路核心网。
从接口协议上看，1xEV-DO定义了新的Um接口协议，其A接口功能及其通信协议与CDMA20001x大致相似；其核心网内部接口协议及其与外部IP网络之间的接口协议与CDMA20001x基本一致，均遵从CDMA2000无线IP网络标准中的有关规定。
下面结合1xEV-DO网络结构，分别介绍各个逻辑实体的功能、接口及其相关协议；针对1xEV-DO与CDMA20001x混合组网，重点介绍了混合终端的接入鉴权方式；此外还简单介绍了1xEV-DO网络所涉及到的重要IETF协议。
2.1.1接入终端
接入终端是为用户提供数据连接的设备。
它可以与计算设备（如个人电脑）连接，或自身为一个独立的数据设备（如手机）。
1、逻辑实体：
UIM、MT2、TE2。
2、协议接口：
Um接口、Rm接口。
2.1.2无线接入网
RAN提供PCN与AT之间的无线承载，传送用户数据和非接入层面的信令消息，AT通过这些信令消息与PCN进行业务信息的交互。
RAN主要负责无线信道的建立、维护及释放，进行无线资源管理和移动性管理。
（1）逻辑实体：
AN、AN-AAA、PCF。
（2）协议接口：
A8/A9接口、A10/A11接口、A12接口、A13接口。
2.1．3分组核心网
PCN构成与CDMA20001x类似，同1xEV-DO终端接入因特网的方式有关。
当使用简单IP时，PCN主要包含PDSN及AAA等功能实体；当使用移动IP时，PCN还应增加外地代理（ForeignAgent，FA）和归属代理（HomeAgent，HA）等功能实体。
（1）逻辑实体：
PDSN、FA、HA、AAA。
（2）协议接口：
R-P接口、P-P接口、Pi接口。
2.2终端控制
2.2.1混合终端
从逻辑功能上划分，混合终端由UIM和ME两部分组成。
UIM可用于存储混合终端用户在两网的接入鉴权参数及其算法，执行接入鉴权操作；ME由MT2和TE2组成。
从具体实现来看，混合终端在两网的操作可以共天线、天馈等射频部分。
由于两网的Um接口不同而分组域
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