（通信與信息系統(tǒng)專業(yè)論文）移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)icdma解決方案的研究與實現(xiàn).pdf

西北t 業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 摘要 移動通信技術(shù)因其移動性、自由性、不受時間與地點限制等特性，已深刻改 變了人們的生活和思維方式。人們對網(wǎng)絡(luò)的需求不斷增加，希望能夠在任何時間、 任何地點與任何人進行包括數(shù)據(jù)、語音、圖像的多媒體通信。無線數(shù)據(jù)通信是下 一步發(fā)展的重點已是不爭的事實。從另一個角度，這也可看成因特網(wǎng)向無線方向 的延伸。 i c d m a 技術(shù)也稱i n t e r n e tc d m a 技術(shù)，是一項基于i n t e r n e t 的移動寬帶技 術(shù)。本論文在深入研究i c d m a 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合天邑亞斯康公司在深圳進行的 移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)項目，提出了i c d m a 移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計的原則； 以及利用現(xiàn)有條件和設(shè)旌，在深圳市設(shè)計、規(guī)劃i c d m a 網(wǎng)絡(luò)的初步規(guī)劃方案。預 設(shè)計方案得到公司技術(shù)部門和運營商的首肯，為建設(shè)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)做好前期準備。 關(guān)鍵詞：i c d m a 協(xié)議信道路由鏈路預算容量覆蓋 耍韭三、業(yè)_ 大蘭堡主絲壅! 整墊童堂蘭壁旦! ：! ! 型壘鱉達查壅塑墮塞蘭壅塑 a b s t r a c t f o ri t sm o b i l i t ya n df a c i l i t y ，m o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g yh a sc h a n g e dp e o p l e s l i v e s ，p e o p l e sn e e d sf o rn e t w o r kc o m m u n i c a t i o nk e e pi n c r e a s i n g i ti sh o p e d t oe f f e c t m u l t i m e d i ac o m m u n i c a t i o n ，i n c l u d i n gd a t a ，v o i c ea n di m a g e ，a n y t i m e ，a n y w h e r ea n d w i t ha n yp e r s o n w i r e l e s sd a t ac o m m u n i c a t i o nh a sg o tt h ep r i o r i t yi nf u t u r e i n t e m e tc d m a t e c h n o l o g y i san e w t e c h n o l o g y w i t h1 2 5 m h zf d d b a n d w i d t h ，m o b i l e s p e c t r u mc o m p a t i b i l i t y ，b r o a d b a n da i ri n t e r f a c ea n di n f r a s t r u c t u r et e c h n o l o g y ，w h i c h w a sd e v e l o p e db yt a n t i v y i tc a nb eo p e r a t e do v e re x i s t i n gp c so rc e l l u l a rn e t w o r kt o s u p p o r t b r o a d b a n dd a t ar a t e sf o rw i r e l e s su s e t h ec o n s i s t i n gp r i n c i p l e sa n dk e yt e c h n o l o g i e so fi - c d m as y s t e mw e r ea n a l y z e di n t h i st h e s i s 。s p e c i a la t t e n t i o nw a sp a i dt os t u d yt h ed e s i g n i n gp r i n c i p l eo fi - c d m a n e t w o r ki nt h ea s p e c t so fr f d e s i g na n d d a t ac o m m u n i c a t i o nn e t w o r kd e s i g n ，b a s e do n t h em o b i l ew i r e l e s sb r o a d b a n dp r o j e c to ft y a s i c ，a p r e l i m i n a r yd e s i g np r o p o s a la n d r e l a t i v et e s tp l a nf o rt h ec i t yo fs h e n z h e nw e r ef i n j s h e d k e y w o r d ：i - c d m a p o t o c o lc h a n n e lr o u tl i n k b u d g e tc a p a c i t yc o v e r a g e i i 西北工業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 第一章緒論 1 1 項目的背景與意義 現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展歷程可分解為二條主線：以通信內(nèi)容為中心的通信能力 的發(fā)展，包括信息的傳輸能力和信息的傳輸范圍的發(fā)展，它的代表是因特網(wǎng)；以個 人為中一心的通信模式的發(fā)展，最重要的就是從有線到無線的通信模式的發(fā)展，這 一發(fā)展實際上是一種在通信模式上質(zhì)的突破，它的代表是移動通信。 目前移動通信和因特網(wǎng)已經(jīng)成為支柱產(chǎn)業(yè)，它們的網(wǎng)絡(luò)覆蓋愈來愈大。傳輸 速率越來越快。幾乎最新的信息、通信、電子、計算機方面的新技術(shù)，都最先為 這兩大支柱產(chǎn)業(yè)吸收和采納進而成為風靡全球的高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)。 自7 0 年代末第一代模擬蜂窩移動通訊系統(tǒng)問世以來，蜂窩移動通信在技術(shù)和 市場兩方面都取得了較大的發(fā)展?，F(xiàn)有的g s m 和c d m a 業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，第三代( 3 g ) 移動通訊系統(tǒng)備受關(guān)注。移動通信技術(shù)因具有移動性、自由性、不受時間與地點 限制等特性，正深刻改變著人們的生活和思維方式。 另一方面，互聯(lián)網(wǎng)這個高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)集，通過i p 協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層進行互聯(lián)，使 用戶不用關(guān)心特性各異的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和路由等細節(jié)問題，解決了異構(gòu)網(wǎng)的互通互聯(lián) 問題，在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)了資源共享。因特網(wǎng)的觸角已漸漸深入到人們r 常生活 的方方面面，也直接導致了計算機網(wǎng)、電信網(wǎng)、電視網(wǎng)的三網(wǎng)融合和信息共享。 當現(xiàn)代通信技術(shù)沿著兩條主線發(fā)展到一定程度時，必然會發(fā)生這兩個發(fā)展趨 勢的交融與融合。如何將移動通訊技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，在實現(xiàn)不受信息源 和用戶訪問位置限制的同時，以統(tǒng)一的標準向用戶提供無處不在的個性化信息網(wǎng) 絡(luò)服務(wù)，是目前的一個研究熱點，其在軍事及商用領(lǐng)域都有著極大的應(yīng)用前景。 無線與數(shù)據(jù)的融合，也就是個人化的通信模式和寬帶的通信能力以及豐富的通信 內(nèi)容的融合，它的優(yōu)勢和特色就在于：能夠傳送不同業(yè)務(wù)要求的高速數(shù)據(jù)，能方 便就近接入因特網(wǎng)，能支持用戶漫游和移動。 移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)最重要的意義就在于它把鎖定在一個個固定站點中的信息釋 放到時空中去，每一個活動的個體都成為移動的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，可以隨時隨地獲取所 需信息?；谝苿踊ヂ?lián)網(wǎng)平臺展開的各種業(yè)務(wù)，在個性化、實用化，以及時間和 位置的高度靈活性上獨具優(yōu)勢，將創(chuàng)造一種全新的個性化服務(wù)理念和商業(yè)運作模 式，為不同用戶群體量身定制多種差異化的信息，用戶可以自由自在地控制所享 受服務(wù)的內(nèi)容、時間和方式等。移動通信技術(shù)本身具有的安全和保密性能與互聯(lián) 網(wǎng)上廣泛采用的電子簽名、認證等安全協(xié)議相結(jié)合，為用戶提供服務(wù)的安全性保 證。移動互聯(lián)網(wǎng)可以在最大程度上實現(xiàn)社會資源更自由，更大范圍的調(diào)配和更快 墾苧王些奎蘭堡主笙莖! 整壟童翌三壁墮! ：! 旦墜堡盜查墨塑墮塑蘭塞翌 速、更便捷的溝通，它必將影響未來信息社會人們數(shù)字化生活中方方面面的需求。 目前發(fā)展移動無線互聯(lián)網(wǎng)主要是從蜂窩移動電話向移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)演化，從第 二代( 2 g ) g s m ( c d m a ) 移動通信經(jīng)過2 5 g 的g p r s ( c d m a 1 x ) 向第三代( 3 g ) 的 w c d m a ( c d m a 2 0 0 0 ) 演化。但是現(xiàn)在的3 g 系統(tǒng)商業(yè)化進程一再推遲，一些運營商和設(shè) 備制造商強調(diào)上述逐步演化過程來保護他們的利益，這可能會延緩移動無線互聯(lián) 網(wǎng)的發(fā)展，更使3 g 系統(tǒng)的成本居高不下，對用戶不利。目前又出現(xiàn)了另外一種可 能，通過為窄帶的移動語音網(wǎng)絡(luò)疊加寬帶移動數(shù)據(jù)接入網(wǎng)絡(luò)，從而完成向移動無 線互聯(lián)網(wǎng)演化。 從發(fā)展看，移動無線互聯(lián)網(wǎng)和固定互聯(lián)網(wǎng)將擁有統(tǒng)一的i p 核心網(wǎng)( 廣域網(wǎng)、 城域網(wǎng)) 、接入服務(wù)器，管理和計費系統(tǒng)。采用不同空中接口以滿足不同要求，由 于接入網(wǎng)的i p 化，采用不同空中接口的無線接入網(wǎng)可以無縫地連接到統(tǒng)一的 i p 核心網(wǎng)。競爭的運營商可以利用其己經(jīng)有的移動語音網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)發(fā)展寬帶 無線移動互聯(lián)網(wǎng)，并且可以以極低成本在其上提供新話音和多媒體業(yè)務(wù)。 1 2 項目的來源與目的 天邑亞斯康通訊( 成都) 有限公司是聯(lián)通一期i s 一9 5c o m a 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中標單位， 有良好的資金實力及業(yè)界背景，他希望能拓展其在無線寬帶領(lǐng)域的業(yè)務(wù)。在對業(yè) 界技術(shù)的動態(tài)追蹤中，了解到i n t e r n e tc d 姒技術(shù)( i c d 姒) 。i cd _ 姒技術(shù)是一項 移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，與業(yè)界涌現(xiàn)的多種移動互聯(lián)網(wǎng)解決方案相比，在速率、移 動性、及投資回報上有很大優(yōu)勢。在與客戶的溝通中，深圳電信和四川艾普網(wǎng)絡(luò) 都表現(xiàn)了濃厚的興趣。天邑亞斯康通訊( 成都) 有限公司希望以此項目為契機進 入通信領(lǐng)域的核心地帶，成為集研發(fā)、生產(chǎn)、系統(tǒng)集成為一體的全業(yè)務(wù)通信公司。 接入網(wǎng)技術(shù)的研究和實驗是深圳電信公司戰(zhàn)略部署的重點，在深圳各類數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)和電子商務(wù)應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)速率不夠的矛盾非常突出，作為直接面向最終用戶的 網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)，接入網(wǎng)已從“最后一公里”演變?yōu)椤暗谝还铩?，其重要性對于當今?電信運營商來說是不言而喻的。 深圳電信對i c d l d a 技術(shù)表示了尤為濃厚的興趣，希望共同合作對此項技術(shù)做 更深入的研究，并盡快在深圳當?shù)亻_設(shè)實驗局。如果可行，將正式立項并展開大規(guī) 模網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，成為移動互聯(lián)網(wǎng)方面業(yè)界領(lǐng)先的運營商。 本項目由天邑亞斯康通訊( 成都) 有限公司組成專門的項目小組，結(jié)合深圳 電信的實際網(wǎng)絡(luò)狀況，研究與實現(xiàn)利用i c d m a 技術(shù)在深圳搭建移動寬帶數(shù)據(jù)接入 網(wǎng)。本課題是結(jié)合此項目完成的。整個項目分兩大部分，預研與正式實施。本課 題是第一階段預研部分。 此項目的預研與實施，也是我國在寬帶移動無線互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的積極探索，對我 2 西北t 業(yè)大學碩七論文；移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實理 國在此領(lǐng)域的發(fā)展有有重大實際意義。 1 3 課題的主要工作 本項目是結(jié)合天邑亞斯康公司的移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)項目進行的，其主要工作是 在深入研究i c d m a 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合移動語音網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃原理和實施經(jīng)驗，數(shù) 據(jù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計原理，提出i c d m a 疊加網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃的系統(tǒng)實現(xiàn)方案，并設(shè)計出實 驗局的整體實施方案。 該項目研究、設(shè)計和實施方案的主要內(nèi)容由以下章節(jié)介紹： 第二章介紹i c d 淞系統(tǒng)的組成。著重介紹i c d 雌系統(tǒng)能實現(xiàn)的性 能，i - c d m a 系統(tǒng)的重要組成部分及各自的特點：旨在對i c d 淞系統(tǒng)做全 面闡述，為進一步研究做準備。 第三章主要討論i c d m a 系統(tǒng)的空中接口與關(guān)鍵技術(shù)：按物理層、鏈路層、 網(wǎng)絡(luò)層的順序展開進行深入探討。對物理層的討論著重放在對物理信 道結(jié)構(gòu)的詳細討論上，這是i c d 鼢系統(tǒng)空中接口技術(shù)的關(guān)鍵；對鏈路 層的討論通過信號在鏈路層的具體過程展開；對網(wǎng)絡(luò)層的討論集中在 i c d m a 系統(tǒng)所能實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)功能與具體實現(xiàn)上。本章是進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 設(shè)計尤其是無線部分規(guī)劃設(shè)計的重要理論依據(jù)。 第四章闡釋i - c d 4 a 系統(tǒng)的協(xié)議操作流程，利用協(xié)議模型視圖，從網(wǎng)絡(luò)操 作啟動開始，對涉及的協(xié)議進行討論。本章是進行數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的重 要理論依據(jù)。 第五章針對深圳i c d m a 移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)項目，在移動寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃、 設(shè)計上做了較深入的探討，提出了移動寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的思想并完 成了深圳市初步的i c d k a 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。預設(shè)計方案得到了公司技術(shù)部與 運營商的肯定。 第六章設(shè)計了試驗局測試方案，闡述測試目的與測試思路。開設(shè)試驗局是 為了驗證系統(tǒng)性能，提供實測數(shù)據(jù)用以修正預設(shè)計方案，以期取得最 佳組網(wǎng)效果。 從技術(shù)含量看，i c d m a 網(wǎng)絡(luò)既是接入網(wǎng)又是移動網(wǎng)，涉及用戶漫游和越區(qū)切 換，涉及移動i p 技術(shù)、安全技術(shù)、軟件無線電技術(shù)、全i p 網(wǎng)絡(luò)的軟切換技術(shù)等 許多新技術(shù)，還涵蓋了現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于無線通信領(lǐng)域與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的眾多應(yīng)用 技術(shù)，有較高的理論價值。在實際應(yīng)用方面具有高效、靈活、擴展性好、投資回 報高的優(yōu)點，具有較高的實用價值。 由于移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)是當前最為先進的技術(shù)，在國內(nèi)實現(xiàn)上尚無先例，可借 1 西北t 業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 鑒和參考的經(jīng)驗及資料極少，所以雖然精心進行了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的設(shè)計，但 與實際情況尚有距離，需要在此基礎(chǔ)上根據(jù)實際應(yīng)用過程中環(huán)境、用戶數(shù)、業(yè)務(wù) 量、用戶需求、技術(shù)發(fā)展等的情況對設(shè)計做進一步的完善。 1 4 小結(jié) 本章在查找、搜集、閱讀和理解有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，說明了課題的意義、背 景、來源，介紹了項目研究、設(shè)計所涉及的相關(guān)內(nèi)容。對整篇論文的全貌做了概 要交代。 4 亙! ! 三些查蘭堡主堡塞! 望墊童堂蘭壁塑! ：! 旦望壘堡盜塑壅墮嬰墨蘭莖翌一 第二章l _ c d m a 移動互聯(lián)系統(tǒng)總體說明 2 1 概述 移動通信延循兩種主要的移動通信體制發(fā)展：一種是t d m a 體制，另一種是 c d m a 體制。t d m a 體制的典型代表是歐洲的g s m 系統(tǒng)，c d m a 體制的典型代 表是美國的i s 一9 5 系統(tǒng)。它們同屬2 代系統(tǒng)，目前在世界各地的移動語音網(wǎng)絡(luò)得 到廣泛應(yīng)用。 隨著無線通信市場的進一步擴大，無線i n t e m e t 接入和多媒體通信的需求， 無線通信要求大大提高傳輸速率來實現(xiàn)高速無線數(shù)據(jù)傳輸，并進一步提高頻譜利 用率以容納更多用戶。第二代移動通信系統(tǒng)已不適應(yīng)新業(yè)務(wù)發(fā)展的要求，新一代 移動通信系統(tǒng)的研究和發(fā)展成為熱點?？紤]利用上二代網(wǎng)絡(luò)上的投資和應(yīng)用，于 是出現(xiàn)了延循兩種體制分別發(fā)展了2 5 代、3 代系統(tǒng)。延g s m 系統(tǒng)發(fā)展的2 5 代 g p r s 系統(tǒng)能實現(xiàn)的理論數(shù)據(jù)速率為1 1 5 k b p s ，實際中的應(yīng)用速率約為2 5 k 左右， 再向3 代系統(tǒng)演進采用w c d m a 技術(shù)，能達到2 4 m 左右的理論數(shù)據(jù)速率。延i s 9 5 系統(tǒng)發(fā)展的2 5 代c d m a1 x 系統(tǒng)能實現(xiàn)的理論速率為1 4 4 k b p s ，實際中的應(yīng)用速 率約為3 0 k 左右，再向3 代演進采用c d m a 2 0 0 0 系統(tǒng)，又可分為c d m a 2 0 0 0 1 x e v d o ( 利用單一載波傳送高速率數(shù)據(jù)) 和c d m a 2 0 0 01 x e v d v 。另一種3 代系統(tǒng)是我國的t d s c d m a 系統(tǒng)。 c d m a 技術(shù)得到越來越多的應(yīng)用，并且在3 代系統(tǒng)中得到全面使用。采用 c d m a 技術(shù)的主要原因是其高頻譜效率，它可以將處于相同時隙和頻率的信號分 離開來，所有的信號共享相同的頻譜。另外系統(tǒng)關(guān)鍵部分的設(shè)計，如功率控制 ( p o w e r c o n t r 0 1 ) 和軟切換( s o t r h a n d o f f ) 在實現(xiàn)并增大系統(tǒng)容量的同時，保證傳 輸質(zhì)量。而調(diào)制方式更使c d m a 系統(tǒng)具有動態(tài)容量及保密性好的優(yōu)點。 i - c d m a ( i n t e m e tc d m a ) 系統(tǒng)屬c d m a 體制，由美國t a n t i v y 公司獨立研制。 旨在使用戶能在移動的狀態(tài)下以高速數(shù)據(jù)傳輸速率接入互聯(lián)網(wǎng)。在系統(tǒng)設(shè)計上 t a n t i v y 公司獲得多項技術(shù)專利，從無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的角度看系統(tǒng)已部分提供3 g 功 能，i c d m a 系統(tǒng)與x d s l 的數(shù)據(jù)速率相似，能充分滿足用戶任意時間、任意地點 接入因特網(wǎng)的需求。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與1 x e v d o 類似，但系統(tǒng)性能要優(yōu)于它。 2 2i c d m a 系統(tǒng)性能 一個移動通信網(wǎng)絡(luò)，需要完成多點之間的信息傳輸，應(yīng)能容納眾多的用戶。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)所起的作用，我們對移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的主要關(guān)注點，是系統(tǒng)能夠 支持的用戶數(shù)量、用戶能以什么樣的速率接入網(wǎng)絡(luò)以及小區(qū)的覆蓋范圍。系統(tǒng)采 墮! ! 三些奎蘭堡主堡壅! 鱉墊壅堂皇壁墮! ：! 里坐堅盜查塞墮墮壟皇壅堡一 用的技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計，例如是采用時分多址技術(shù)還是碼分多址技術(shù)、采用多大帶 寬、基站的同步方式、碼以及碼片速率等等，這些是決定系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素， 是對系統(tǒng)所能達到的容量、覆蓋、速率進行理論分析和理論值推導的依據(jù)。實際 應(yīng)用水平還與具體環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計甚至各個廠家的產(chǎn)品質(zhì)量等諸多因素有關(guān)。 在采用c d m a 制式的i - c d m a 系統(tǒng)中，容量的一個簡單定義是系統(tǒng)能夠支持 的用戶數(shù)量。發(fā)射功率的限制和系統(tǒng)自身的干擾最終限制了1 - c d m a 系統(tǒng)的容量。 當用戶設(shè)備沒有足夠的發(fā)射功率去克服來自其他用戶設(shè)備的干擾，從而達到基站 所要求的比特能量與干擾功率譜密度之比時，反向鏈路達到容量極限。與此類似， 在前向鏈路上，為了滿足用戶設(shè)備接收機處的比特能量與干擾功率譜密度之比而 向小區(qū)內(nèi)所有基站發(fā)送的功率之總和超過基站的額定功率時，容量達到極限。因 此，i - c d m a 系統(tǒng)覆蓋所及的范圍由能夠滿足比特能量與干擾功率譜密度比值要 求的地區(qū)組成。 用戶設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)之前，必須在不同的i - c d m a 基站之間選出最強的導頻。 導頻信道同時也輔助進行切換操作。因此，i - c d m a 覆蓋所及的范圍由能夠滿足 導頻碼片能量與噪聲加干擾功率譜密度之和的比值要求的地區(qū)組成。 因特網(wǎng)通信統(tǒng)計表明，接入網(wǎng)絡(luò)的個人一般僅使用了1 0 鏈路時間，這意味 著一個典型的數(shù)據(jù)處理中鏈路有“9 0 ”的“空”( d e a d ) 的空間時間。i - c d m a 系統(tǒng)采用新的基于分組的高速無線交換技術(shù)，使“空”信道能很快再分配給新的 用戶，因而盡量減少了空閑空間和增加系統(tǒng)容量。例如，當某用戶正在閱讀網(wǎng)頁 時，業(yè)務(wù)信道可以再分配：然后另一用戶利用此容量，并且這對第一位用戶的感 知數(shù)據(jù)率幾乎無影響。從實際測試來看，i c d m a 系統(tǒng)交換和多路復用速度明顯快 于( 以數(shù)量級計) 迄今為止的其它3 g 方案。 卜c d m a 系統(tǒng)在用戶調(diào)制解調(diào)器中集成了智能天線技術(shù)，這項技術(shù)的應(yīng)用，有 利于限制系統(tǒng)干擾和使接收載波信號最優(yōu)化，有利于系統(tǒng)在室內(nèi)和基站覆蓋的邊 沿地區(qū)支持寬帶速度。這使i c d m a 系統(tǒng)的覆蓋能力大大提高，一個無線基站能為 更多用戶服務(wù)。在實際應(yīng)用中城市中心地帶小區(qū)覆蓋半徑可達3 公里。 系統(tǒng)支持1 9 j f f b p s 的峰值速率，每用戶的平均數(shù)據(jù)速率達3 6 5 k b p s ：實際應(yīng) 用中下行數(shù)據(jù)速率可達到3 6 5 k b p s ，上行數(shù)據(jù)速率可達到2 2 1 k b p s 。系統(tǒng)支持正向 和反向鏈路的寬帶速率，允許用大附件發(fā)送e - m a i l 、下載m p e g 文件、連接數(shù)字 相機以及在無線因特網(wǎng)上瀏覽全部內(nèi)容的網(wǎng)頁等一系列全新的無線寬帶應(yīng)用?？?慮到大量用戶可能會經(jīng)常處于蜂窩邊沿，系統(tǒng)通過對服務(wù)速率的定義限制小區(qū)內(nèi) 部速率，提供足夠的預算為小區(qū)邊界提供相似的速率。每3 扇區(qū)小區(qū)約可容納1 0 0 0 名用戶，平均數(shù)據(jù)速率為2 5 6 k b p s ，每扇區(qū)可容納的同時在線用戶，即實時用戶為 6 西北丁業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 9 6 。這樣的容量和數(shù)據(jù)傳輸速率是其它技術(shù)無法匹及的。 2 3i c d m a 系統(tǒng)組成 i c d m a 系統(tǒng)由基站路由器、用戶單元、系統(tǒng)管理設(shè)備組成?；韭酚善鹘?jīng)標 準接口與承載網(wǎng)絡(luò)連接，用戶單元中內(nèi)罱智能天線設(shè)備解調(diào)i c d m a 空中接口信 圖2 1i c d m a 系統(tǒng)組成圖 從圖2 1 可以看出，首先為用戶設(shè)備( u d ：u s e rd i v i c e ) 連上接入單元 ( a t ：a c c e s st e m i n a l ) ，然后通過i c d 凇空中接口連接基站路由器( b s r ：b a s e s t a t i o nr o u t e r ) 。用戶設(shè)備可以是個人p c 、手機、p d a 等，接入單元通過以太網(wǎng) 接口連到用戶設(shè)備上。在以下章節(jié)中將u d 和a t 統(tǒng)稱為t a u 。 b s r 通過運營商的i p 核心網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)，無線因特網(wǎng)管理設(shè)備( w l f ：w i r e l e s s i n t e r n e tf a c i l i t y ) 也通過此i p 核心網(wǎng)實現(xiàn)對i c d m a 網(wǎng)絡(luò)的管理。 2 3 1 用戶接入單元( t a u ) t a u 的特征是擁有一個智能天線，它提供重要的遞增鏈路增益，減少了緊鄰 的蜂窩基站干擾和多徑效應(yīng)，并且增加了整個系統(tǒng)容量和蜂窩邊沿的數(shù)據(jù)速率。 t a u 基于j - s t d 一9 5 數(shù)字標準，兼容于c d m ar f 鏈路和基站通信，由于智能天線技 術(shù)的使用，用戶有更好的室內(nèi)性能，能提供優(yōu)秀的反向鏈路數(shù)據(jù)速率和更好的建 筑物內(nèi)滲透率，也拓展了蜂窩站點的范圍。能在廣闊的范圍內(nèi)提供有效的無線用 7 西北t 業(yè)犬學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 戶服務(wù)，為網(wǎng)絡(luò)用戶和個體消費者提供固定和便攜式高速無線接入。 t a u 設(shè)計基于象h t m l 、p c m c i a 、u s b 和以太網(wǎng)這樣的因特網(wǎng)業(yè)界標準。這樣 用戶能對現(xiàn)存的p c ，膝上電腦和p d a 環(huán)境進行即插即用操作。t a u 裝配了一個自 備的屏幕，這使得用戶初始準備的時間最小化。 為了更好地說明t a u 的特性，用表2 1 簡要概括t a u 的性能 表2 1t a u 的性能 特征優(yōu)點 高速快速下載，高的生產(chǎn)率 寬范圍比現(xiàn)存蜂窩手機范圍更寬 永遠在線能力不用撥號，沒有忙信號，快速接入互連 便攜式或者室外能用在蜂窩站覆蓋的地方，無論是家中還是辦公室，不用 連接到電纜接u 或者手機接口 兼容性能用在幾乎所有的因特網(wǎng)操作系統(tǒng)和p c 機e 標準p c 接i j使用簡單，能快速安裝 2 3 2 基站路由器( b s r ) 基站路由器( b s r ) 設(shè)計融合了無線寬帶因特網(wǎng)接入技術(shù)，并將之應(yīng)用到更廣 泛的無線因特網(wǎng)接入設(shè)備中。b s r 設(shè)計靈活，它能用在全新的網(wǎng)絡(luò)中，也易于添加 到現(xiàn)存的i s 一9 5c d m a 系統(tǒng)和p c s 網(wǎng)絡(luò)中。 b s r 基本上是一個無線路由器，基于c d m a 和因特網(wǎng)協(xié)議標準，b s r 能通過現(xiàn) 存的基站天線為終端用戶提供高速率無線因特網(wǎng)接入、支持以太網(wǎng)、t i e i 和a t m 等，這樣可以很容易、很簡單地進行網(wǎng)絡(luò)的安裝、配置和拓撲改變。這也可以使無 線運營商以最有效用戶通信路由到因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商的業(yè)務(wù)方式，提供寬帶因特 網(wǎng)服務(wù)業(yè)務(wù)。用戶能繼續(xù)使用現(xiàn)存的i s p 的e - m a i l 和w e b 頁帳戶，可以切換運營 商，也可免費使用像y a h o o 或者m s n 等因特網(wǎng)業(yè)務(wù)。 b s r 基站管理從空中接口到達因特網(wǎng)協(xié)議層的所有數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。b s r 的核心 是一信號處理器( t s p ) 。t s p 優(yōu)化用戶設(shè)備和因特網(wǎng)之間的信息流動。它也有一 套完整的功能集，包括新用戶的檢測和驗證以及將帶寬動態(tài)分配給用戶和路由。 它也支持基于服務(wù)的類別( 優(yōu)化，標準，基本) 或者對一個給定的數(shù)據(jù)傳輸會話 所要求的實際速率的多等級速率來提供最有效的速率給用戶。 基于互操作的重要性，b s r 遵循因特網(wǎng)業(yè)界標準和協(xié)議。b s r 并不獨立于任何 一個特定的物理連接介質(zhì)，并能很容易使用象t l 、e l 和a t m 這樣的任何標準的 w a n 連接。t a n t i v y 的b s r 合并了c d m a 的射頻( r f ) 鏈路，遵從p c s 技術(shù)的j s t d - - 1 8 和1 9 數(shù)字標準以及t a n t i v y 公司主導的i - - c d i l a 協(xié)議。 8 兩北工業(yè)大學碩士論文；移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 2 3 3 無線因特網(wǎng)管理設(shè)備( w i f ) w i f 是i c d m , a 系統(tǒng)的管理和控制實體。w i f 提供用戶接入因特網(wǎng)的注冊和驗 證。w l f 提供整個業(yè)務(wù)管理和網(wǎng)絡(luò)運行及維護( o m ) 功能。基于簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié) 議( s n m p ) 。 w i f 接收從無線路由器收發(fā)器基站( b s r ) 傳來的用戶因特網(wǎng)協(xié)議( i p ) 數(shù)據(jù)， 并將其路由到正確的因特網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商( i s p ) ，提供永遠在線的、高速移動互聯(lián) 網(wǎng)接入。w l f 提供實時接入管理服務(wù)。 和其他網(wǎng)絡(luò)組件的主要關(guān)鍵技術(shù)類似，w i f 也是基于業(yè)界通用技術(shù)標準( s n m p 、 c o r b a ，t c p i p 、a t m 、t 1 e 1 、 e t h e r n e t 、 o p e nv i e w ， i p d r ，3 g p p 2 ，a 1 i p 等) ，并優(yōu)化寬帶c d m a 移動互聯(lián)網(wǎng)接入。 w i f 的重要作用體現(xiàn)在三個方面： 位置注冊( t l r ) 它為i c d m a 系統(tǒng)提供接入管理和驗證。所有有效的用戶必須通過注冊才能 使用網(wǎng)絡(luò)。從而確保對帳單、速率、安全的控制得到執(zhí)行。 用戶管理( t s m ) 管理用戶的w e b 服務(wù)器應(yīng)用，對不同的用戶可有不同的配置和服務(wù)的類別。 網(wǎng)元管理系統(tǒng)( t e m s ) 基于u n i x 的服務(wù)器，使用c o r b a 和s n m p 標準監(jiān)控所有網(wǎng)元的告警狀態(tài)，t e m s 提供基于故障，性能和配置管理( f m 、p m 、c m ) 的電信管理網(wǎng)絡(luò)( t m n ) 。它 包括服務(wù)質(zhì)量( o o s ) 統(tǒng)計、實時診斷能力、圖形化警告顯示、在線網(wǎng)絡(luò)性 能圖、在線用戶性能和活動圖以及遠程軟件下載管理。w i f 允許設(shè)定配置參 數(shù)、診斷執(zhí)行、軟件下載和運行維護數(shù)據(jù)收集。t e m s 也提供接口連接到更高 等級管理運行支持系統(tǒng)( o s s ) 。 無線因特網(wǎng)管理設(shè)備為i c d m a 無線因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)提供接入控制，安全和管理 實體。它提供用戶注冊和驗證以及通過簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議( s n m p ) 對整個網(wǎng) 絡(luò)進行監(jiān)控和控制。 所有的i c d m a 系統(tǒng)組件使用不同的方法( 例如t 1 e 1 或者a t m ) ，通過一個 標準的商業(yè)路由器連接到運營商網(wǎng)絡(luò)上去。i c d m a 網(wǎng)絡(luò)也提供其所有網(wǎng)元之 間的連接，對客戶地址域之間的隔離，網(wǎng)絡(luò)管理，客戶問題的隔離，可靠性， 動態(tài)路由，可移植性以及提供通過s n m p 對所有i - c d m a 組件進行管理。 9 西北工業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 2 4 小結(jié) i c d m a 技術(shù)是一項以因特網(wǎng)為視角的寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提供與x d s l 相 似的數(shù)據(jù)速率，能充分滿足用戶的任意時間、任意地點接入因特網(wǎng)的需求。它符 合w w i n a 標準體系，總的設(shè)計指導思想是為現(xiàn)有移動語音網(wǎng)絡(luò)建設(shè)疊加網(wǎng)，使運 營商的移動語音網(wǎng)絡(luò)具備移動語音、移動寬帶數(shù)據(jù)雙重功能。具有技術(shù)先進性并 能充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施。 從通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展看，有前景的新技術(shù)并不一定能保證很快普及 和應(yīng)用，業(yè)務(wù)類型、服務(wù)對象及技術(shù)實施的性價比都是影響商業(yè)應(yīng)用的重要因素。 i c d m a 技術(shù)使用單獨1 2 5 m h z 帶寬，容易與任何現(xiàn)有c d m a 網(wǎng)絡(luò)綜合，也很方便 成為g s m 、6 p r s 網(wǎng)絡(luò)的疊加網(wǎng)，還能作為一種全新無線網(wǎng)絡(luò)鋪開。由于系統(tǒng)設(shè)計 為一種“疊加”技術(shù)，其有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢，使采納者不必從頭開始另建一新網(wǎng) 絡(luò)。技術(shù)先進、投資最省，i c d m a 技術(shù)有著非常誘人的市場前景。 本章概要介紹i c d m a 系統(tǒng)的技術(shù)背景、技術(shù)來源，闡述i c d m a 系統(tǒng)組成及 系統(tǒng)性能。為進一步研究做準備。 l o 墮韭王些查蘭墮主笙壅：堡墊童堂三壁塑! 墨旦翌壘豎堡查莖塑嬰塑蘭窒墜 第三章i c d m a 系統(tǒng)空中接口與關(guān)鍵技術(shù) 3 1 概述 用戶設(shè)備與b s r 之間的接口連接采用i c d m a 空中接口，開放接口的標準化 使得系統(tǒng)的不同部分可以獨立開發(fā)設(shè)計，任何符合接口要求的終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都 可以在系統(tǒng)中正常運行。為了突出空中無線接口的特性，圖3 1 給出了一個更清 晰的與o s i 相對應(yīng)的接口模型示意圖。 l 一 圖3 1i c 隘a 空中接口 系統(tǒng)空中接口采用i c d m a 無線傳輸技術(shù)，分3 個協(xié)議層：l l 、l 2 和l 3 ，分別 對應(yīng)o s i 參考模型的物理層、鏈路層和物理層。層1 ( 物理層) 和層2 ( 鏈路層) 的兩個子層共同為用戶數(shù)據(jù)提供承載。其中鏈路層又被分為媒體接入控制和無線 鏈路控制。 從圖3 1 還可以看到，l a c 與m a c 之間、m a c 與物理層之間、l a c 與網(wǎng)絡(luò)層之 間都有控制接口，這些控制接口使得l a c 可以控制底層實體的配置。 在移動通信系統(tǒng)中，用戶的位置是隨時變化的，這就造成了t a u 和網(wǎng)絡(luò)之間 連接的移動性，因而數(shù)據(jù)的傳輸也就不再是連續(xù)的了。另外由于無線電傳播環(huán)境 的惡劣性，不可避免會造成數(shù)據(jù)的丟失，因此如何避免丟失、保證數(shù)據(jù)能可靠傳 輸就是一個必須要考慮的問題。 在t a u 的連接保持不變的情況下，要求b s r 防止數(shù)據(jù)丟失( 例如當無線接口 西北工業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 下面各節(jié)根據(jù)其技術(shù)特性，將按物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層的順序展開深入討 論。 3 2i c d m a 物理層 物理層為m a c 和高層提供了信息傳輸服務(wù)，m a c 是通過它提供的傳輸信道來 使用這種服務(wù)的。物理層的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)可以通過其業(yè)務(wù)在空中傳輸?shù)姆绞胶吞?點，即傳輸信道進行描述。 3 2 1 傳輸信道與物理信道 傳輸信道大致可以分為公共傳輸信道和專用傳輸信道兩類。公共傳輸信道需 要對特定的用戶設(shè)備進行帶內(nèi)識別，且被許多用戶設(shè)備共享。而專用傳輸信道對 用戶設(shè)備的識別是通過物理信道來區(qū)分的，在特定時間被分配給專門用戶。傳輸 信道是物理層提供給上層的服務(wù)接入點。 只能通過傳輸信道來接入。 專用傳輸信道只有一種，即d c h ， 網(wǎng)絡(luò)和移動臺之間傳輸用戶及控制信息， 上層如果要使用物理層提供的服務(wù)，就 包括上行和下行專用傳輸信道，用來在 圖3 2 給出系統(tǒng)物理信道模型。 前向開銷信道 反向業(yè)務(wù)信道 7 圖3 2i - c d m a 系統(tǒng)物理信道模型 圖中藍色表示的是共享信道，統(tǒng)稱為開銷信道；紅色表示專用信道。圖中還 1 2 兩北t 業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 圖中藍色表示的是共享信道，統(tǒng)稱為開銷信道；紅色表示專用信道。圖中還 清晰地標出了各信道的主要作用。 以抽象的物理層高層模型來看，傳輸信道是能夠映射到物理信道上的。傳輸 信道上的數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼、交織和復用以后，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流按照先后順序直接映射 到物理信道上。i - c d m a 系統(tǒng)中的物理信道定義為一個特定的載頻、擾碼、信道 化碼、起始時間( 或時間長度) 和一個上行相對相位( o 或n1 2 ) 的組合。時間長度以 整數(shù)個碼片來標識。物理信道分為上行物理信道和下行物理信道，上行和下行又 各自分為專用物理信道和公用物理信道。 從信道模型可以看出，前向信道被細分為前向開銷信道開銷信道提供b s r 的 參考基準、廣播消息以及一些控制信息；業(yè)務(wù)信道傳輸用戶業(yè)務(wù)。反向信道的情 況與之類似。3 2 2 節(jié)和3 2 3 節(jié)分別對前向物理信道和反向物理信道做了詳細討 論。 i - c d m a 空中接口協(xié)議中規(guī)定的碼片有以下幾種： 擴頻碼速率= 1 2 2 8 8 m h z 一碼片周期= 8 1 4 n s e c 一碼周期= 2 1 5 = 3 2 7 6 8c h i p s 系統(tǒng)基本時隙p o c h ) = 3 2 7 6 8 8 1 4n s e c = 2 6 7m s e c 處理增益= ( c h i p ，s y m b o ls p r e a dr a t e s ) 一前向鏈路：3 2c h i p s 碼元 一反向鏈路： 第l 列= 8c h i p s 碼元 第2 列= 3 2c h i p s 碼元 第3 列= 1 2 8c h i p s 碼元 業(yè)務(wù)信道調(diào)制= q p s k ( 2b i t s ，碼元) 3 2 2 前向物理信道 3 2 2 1 前向?qū)ьl信道( p i l o t ) 導頻信號為所有其它前向信道提供相干解調(diào)的參考相位。導頻總是使用固定 功率發(fā)射，使得t a u 通過測定特定的導頻鏈路性能參數(shù)，作為前向鏈路功率控制 的參考，并將結(jié)果反饋。所有b s r 都是同步的，用不同的短碼偏置區(qū)分到達t a u 的各個b t s 信號。由圖3 3 所示，導頻信號是由一個b p s k 波組成，使用特定的0 號g u t l e b e r 碼。它使用短碼，且沒有進行數(shù)據(jù)調(diào)制。 西北丁業(yè)大學碩上論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)l c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) f p i l o t 數(shù)據(jù) ( 全“0 ”) 圖3 3 導頻信號的產(chǎn)生 3 2 2 2 前向?qū)ず粜诺? f p c h ) 前向?qū)ず粜诺朗莻€廣播信號，該信號將系統(tǒng)范圍內(nèi)的控制信息和尋呼信息傳 送給t a u 。圖3 4 是前向?qū)ず粜诺缼Y(jié)構(gòu)。 1 一s l o t0 叫+ 一s l o t 1 一 f o n v a r ds l o tr e v e r s es l o t l ： l ： l i a s s i g n m e n t s ： i a s s i g n m e n t s ： i i l l1i 卜一e p o c h 1 i 面叫 圖3 4 前向?qū)ず粜诺缼Y(jié)構(gòu) 尋呼信道消息在尋呼信道體中傳輸，每周期( e p o c h ) 傳遞兩個f e c ( t p c ) ， 每時隙有一個6 8 4 比特的消息。f p c h 由一對q p s k 波組成，采用特定的3 0 號 3 1 號g u t l e b e r 碼。 3 2 2 3 前向業(yè)務(wù)信道( f t c h ) 前向業(yè)務(wù)信道是一多速率級的信號，當?shù)侥硉 a u 的前向i p 數(shù)據(jù)排起隊時由連 接此t a u 的b s r 指定需求這樣的信號。一旦分配了一個f t c h ，到此t a u 的控制信 息也會由此信道傳送。 業(yè)務(wù)波束可通過對、兩對( 最多可達1 4 對) f t c h 信道接入。例如，使用 3 對信道( 6 個獨立的碼) ，信息流的每6 比特以相同的g 碼傳輸。f t c h 信道由 1 4 對或更多q p s k 波組成，可使用未被其它信道使用的任意g 碼。 3 2 2 4 前向保持信道( f m c h ) 前向保持信道用來為t a u 提供反饋信息，以調(diào)整其反向鏈路功率與定時。所 做的調(diào)整是建立在b t s 測定的反向鏈路質(zhì)量的基礎(chǔ)上。該信道使用分配到特定t a u 上的t d m 時隙。從圖3 。5 可以看出，每信道有6 4 ( 1 2 8 ) 個獨立的t d m 時隙，每 一個時間周期每時隙進行2 ( 1 ) 次更新，每時隙持續(xù)2 0 8 p 。s 。在r h c h 與f m c h 之 間的時隙進行一對一的通信，必要時f h 根據(jù)b s r 報告的鏈路質(zhì)量情況進行調(diào)整。 1 4 西北t 業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)嘲i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 這使a t 的正交反向鏈路的定時和功率得到優(yōu)化，始終保持在同一功率水平。 圖3 5 前向保持信道模型與幀結(jié)構(gòu) 3 2 4 反向物理信道 3 。2 。4 1 隨機接入信道( r a c h ) t a u 使用r a c h 初始化b t s 信息、響應(yīng)尋呼信號、消息確認( 當無指定r t c h 時) 。t a u 測定的前向鏈路質(zhì)量也由此信道返回。 3 2 4 2 反向業(yè)務(wù)信道( r t c h ) 反向業(yè)務(wù)信道是一多速率級的信號，當?shù)侥硉 a u 的前向i p 數(shù)據(jù)排起隊時由連 接此t a u 的b t s 指定需求這樣的信號。一旦分配了一個f t c h ，到此t a u 的控制信 息也會由此信道傳送 3 2 4 3h e a r t b e a t 信道( h b c h ) 當t a u 連接到b t s 卻又沒有分配f t c h 或r t c h 時，使用h b c h 。該信號使用分 配到特定t a u 上的t d m 時隙。f m c h 與h b c h 時隙之間有一一對應(yīng)關(guān)系。h b c h 允許 b t s 測定接收功率和時問偏置，并提供f m c h 的反饋信息，以備需要調(diào)整時使用。 西北工業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng) - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 這種雙向交互使t a u 的功率和定時足夠接近，使得r t c h 的快速分配成為可能。 由圖3 6 可見，每對信道有6 4 ( 或1 2 8 ) 個獨立的丁d m 時隙。4 8 ( 或9 6 ) 個時隙分配給了使用用戶，另1 6 ( 或3 2 ) 個未分配，作為保留為激活狀態(tài)的用 戶用。每一個時間周期每時隙進行2 ( 1 ) 次更新，每時隙持續(xù)2 0 8 p s 。 r h c h 使用g u t l e b e r 碼( 7 ，3 ，0 ) 和( 7 ，3 ，1 ) ，分別為“準備就緒，待命狀態(tài)” 和“進入激活狀態(tài)”而保留。另外也可選擇g u t l e b e r 碼( 7 ，3 ，2 ) 和( 7 ，3 ，3 ) 做此用 途。 圖3 ，6h e a r t b e a t 信道幀結(jié)構(gòu) 3 2 4 4 反向維持信道( r m c h ) 反向維持信道是在t a u 分配了f t c h 而沒有分配到r t c h 時使用。如果在r a c h 上的確認不太頻繁，這就保證了前向鏈路質(zhì)量的t a u 測定頻繁發(fā)生。該信號使用 與指定的f t c h 相一致的t d m 時隙。 3 2 5i - c d m a 物理層獨特性能小結(jié) 采用前向糾錯：能自動優(yōu)化用戶數(shù)據(jù)速率以適應(yīng)射頻環(huán)境的改變。 采用q p s k 調(diào)制得直擴序列碼：已證實在異地通信時是功率帶寬比高效的物理 層技術(shù)。 正交反向鏈路：能減小干擾，增加反向鏈路用戶數(shù)。 反向保持信道：為b s r 提供a t 測量的前向鏈路測量信息，為容量管理和閉環(huán) 功率控制提供信道優(yōu)化和碼速管理支持。 反向h e a r t b e a t 信道：提供高速無線交換技術(shù)，增加a t 的吞吐量。 西北工業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)嘲i - c d m a 解決方案的研究與實現(xiàn) 3 3l - c d m a 鏈路層 i c d m a 鏈路層在功能上分為鏈路接入控制子層和媒體接入控制子層。鏈路接 入控制子層提供二層信號和i - c d m a 數(shù)據(jù)服務(wù)之間的轉(zhuǎn)換；媒體控制接入子層提供 所有協(xié)議與物理信道之間的連接。 3 3 1 媒體接入控制子層服務(wù)與功能( m a c ) 媒體接入控制子層位于空中接口的物理層之上，是數(shù)據(jù)鏈路層的一個子層， 它屏蔽了物理層傳輸媒質(zhì)的特性，為高層提供了使用物理介質(zhì)的手段。高層通過 m a c 提供的邏輯信道來傳輸數(shù)據(jù)。m a c 根據(jù)物理介質(zhì)的特性將這些信息映射到物理 層提供的傳輸信道上，并為每一個傳輸信道選擇合適的傳輸格式。 m a c 子層提供邏輯信道上的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。針對不同類型的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)， 協(xié)議中定義了一組不同類型的邏輯信道，每一種邏輯信道類型都是根據(jù)它所傳輸 的信息類型定義的：傳輸控制信息的信道稱為控制信道；傳輸業(yè)務(wù)信息的信道稱 為業(yè)務(wù)信道。 物理層提供給上層的服務(wù)接入點表現(xiàn)為一系列傳輸信道，m a c 層負責這些傳 輸信道的調(diào)度和使用，具體協(xié)議功能的執(zhí)行是由m a c 實體來完成的。 3 3 2 鏈路接入控制子層服務(wù)與功能( l a c ) 鏈路接入控制子層位于鏈路層靠近網(wǎng)絡(luò)層的部分，利用m a c 子層為高層提 供可靠的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。 在移動通信系統(tǒng)中，用戶的位置是隨時變化的，這就造成了t a u 和網(wǎng)絡(luò)之間 連接的移動性，因而數(shù)據(jù)的傳輸也就不再是連續(xù)的了。另外由于無線電傳播環(huán)境 的惡劣性，不可避免會造成數(shù)據(jù)的丟失，因此如何避免丟失、保證數(shù)據(jù)能可靠傳 輸就是一個必須要考慮的問題。 在t a u 的連接保持不變的情況下，要求b s r 防止數(shù)據(jù)丟失( 例如當無線接 口上有切換發(fā)生時) ，這對l a c 子層的一個基本要求是提供重傳功能。 接入控制子層向高層提供的服務(wù)主要包含兩方面，一個是連接的建立與釋放， 另外就是負責向高層傳輸數(shù)據(jù)。 接入控制子層的功能包括分段重組、串接、填充、用戶數(shù)據(jù)傳輸、重復檢測、 糾錯、流量控制、協(xié)議錯誤檢測和恢復、加密。 分段重組根據(jù)實際傳輸格式集調(diào)整傳輸單元大小，執(zhí)行變長的高層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 單元的分段重組功能。 串接與填充是指當一個傳輸單元的內(nèi)容不能填滿時，下一個字段將串接上來； 當為使用串接機制且剩余數(shù)據(jù)不足以填滿給定長度的傳輸單元時，數(shù)據(jù)域的剩余 西北工業(yè)大學碩士論文：移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)i - c d m a 解決方案的聊填與實現(xiàn) 比特將以填充比特代替。 重復檢測功能檢測接收到的協(xié)