CDMA2000網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究及未來發(fā)展趨勢

1、自自2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代中期以來，商用年代中期以來，商用CDMACDMA數(shù)字無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越的性能引起了全球的數(shù)字無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越的性能引起了全球的廣泛認(rèn)可。它除了能提供清晰、高質(zhì)量的話音服務(wù)，其在蜂窩系統(tǒng)的創(chuàng)新也極廣泛認(rèn)可。它除了能提供清晰、高質(zhì)量的話音服務(wù)，其在蜂窩系統(tǒng)的創(chuàng)新也極大地提高了頻譜使用率。第一個(gè)商用部署的大地提高了頻譜使用率。第一個(gè)商用部署的IS-95A CDMAIS-95A CDMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的話音容量是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的話音容量是第一代模擬蜂窩技術(shù)的第一代模擬蜂窩技術(shù)的10102020倍，超過倍，超過GSMGSM和和TDMATDMA系統(tǒng)系統(tǒng)3 34 4倍。倍。國際電信聯(lián)盟在充分考察了

2、國際電信聯(lián)盟在充分考察了CDMACDMA技術(shù)出色的性能和潛力后，決定將技術(shù)出色的性能和潛力后，決定將CDMACDMA作為作為第三代無線系統(tǒng)的技術(shù)平臺。第三代無線系統(tǒng)的技術(shù)平臺。本課題首先介紹了本課題首先介紹了CDMA2000CDMA2000的特點(diǎn)以及其演進(jìn)路線，然后通過與的特點(diǎn)以及其演進(jìn)路線，然后通過與TD-SCDMATD-SCDMA和和WCDMAWCDMA的對比找到的對比找到CDMA2000CDMA2000未來的發(fā)展方向。在此基礎(chǔ)上，發(fā)表自身對未來的發(fā)展方向。在此基礎(chǔ)上，發(fā)表自身對CDMA2000CDMA2000的看法以及展望。的看法以及展望。關(guān)鍵詞：通信技術(shù)；關(guān)鍵詞：通信技術(shù)；CDMA20

3、00CDMA2000；發(fā)展方向；發(fā)展方向 摘要CDMA2000CDMA2000是一個(gè)是一個(gè)3G3G移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)，移動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)，國際電信聯(lián)盟國際電信聯(lián)盟ITUITU的的IMT-2000IMT-2000標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可的無線電接口，也是認(rèn)可的無線電接口，也是2G2G CDMA CDMA OneOne標(biāo)準(zhǔn)的延伸，不需要新的頻段標(biāo)準(zhǔn)的延伸，不需要新的頻段分配，可以穩(wěn)定運(yùn)行在現(xiàn)有分配，可以穩(wěn)定運(yùn)行在現(xiàn)有PCSPCS頻頻段。根本的信令標(biāo)準(zhǔn)是段。根本的信令標(biāo)準(zhǔn)是IS-2000IS-2000。CDMA2000CDMA2000與另一個(gè)與另一個(gè)3G3G標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)W-CDMAW-CDMA不兼容。不兼容。多種信道帶寬。前向

4、鏈路上支持多載波（多種信道帶寬。前向鏈路上支持多載波（MCMC）和直擴(kuò)（）和直擴(kuò)（DSDS）兩種方式；反向）兩種方式；反向鏈路僅支持直擴(kuò)方式。當(dāng)采用多載波方式時(shí)，能支持多種射頻帶寬，即射頻鏈路僅支持直擴(kuò)方式。當(dāng)采用多載波方式時(shí)，能支持多種射頻帶寬，即射頻帶寬可為帶寬可為N N* *1.25MHz1.25MHz，其中，其中N-1N-1、3 3、6 6、9 9或或1212。目前技術(shù)僅支持前兩種，即。目前技術(shù)僅支持前兩種，即1.25MHz1.25MHz（CDMA2000-1XCDMA2000-1X）和）和3.75MHz3.75MHz（CDMA2000-3XCDMA2000-3X）。）。在同步方式上，

5、沿用在同步方式上，沿用IS-95IS-95方式采用方式采用GPSGPS使基站間嚴(yán)格同步，以取得較高使基站間嚴(yán)格同步，以取得較高的組網(wǎng)與頻譜利用效率，可以更加有效地使用無線資源。的組網(wǎng)與頻譜利用效率，可以更加有效地使用無線資源。核心網(wǎng)協(xié)議可使用核心網(wǎng)協(xié)議可使用IS-41IS-41、GSM-MAPGSM-MAP以及以及IPIP骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)存的與現(xiàn)存的9595系統(tǒng)具有無縫的互操作性和切換能力，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)具有無縫的互操作性和切換能力，可實(shí)現(xiàn)CDMA oneCDMA one向向CDMA2000CDMA2000系統(tǒng)平滑過渡演進(jìn)。系統(tǒng)平滑過渡演進(jìn)。前向發(fā)送分集。前向發(fā)送分集。靈活幀長：靈活幀

6、長：5ms5ms、10ms10ms、20ms20ms、40ms40ms、80ms80ms?？焖偾跋蚬β士刂瓶焖偾跋蚬β士刂撇捎枚滩捎枚蘌NPN碼，通過不同碼，通過不同的相位偏置區(qū)分不同的小區(qū)，的相位偏置區(qū)分不同的小區(qū)，采用采用WalshWalsh碼區(qū)分不同信道，碼區(qū)分不同信道，采用長采用長PNPN碼區(qū)分不同用戶。碼區(qū)分不同用戶。使用使用TurboTurbo碼碼可選擇較長的交織器可選擇較長的交織器反向鏈路相干解調(diào)反向鏈路相干解調(diào)支持軟切換和更軟切換支持軟切換和更軟切換輔助導(dǎo)頻信道輔助導(dǎo)頻信道語音用戶容量是語音用戶容量是IS-IS-95A/B95A/B的的1.521.52倍，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)倍，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)吞

7、吐能力提高吞吐能力提高3 3倍以上。倍以上。CDMA2000CDMA2000技術(shù)是從技術(shù)是從CDMAOneCDMAOne演進(jìn)而來的。由演進(jìn)而來的。由CDMAOneCDMAOne向向3G3G演進(jìn)的途徑為：演進(jìn)的途徑為：CDMAOneCDMAOne（IS-95BIS-95B）CDMA2000 1x(3x) CDMA2000 1x(3x) CDMA2000 1xEVCDMA2000 1xEV。其中從。其中從CDMA2000 1xCDMA2000 1x之后均屬于第三代技術(shù)。之后均屬于第三代技術(shù)。演進(jìn)途徑中各階段特點(diǎn)分別為：演進(jìn)途徑中各階段特點(diǎn)分別為： IS-95B IS-95B：通過捆綁：通過捆綁8

8、8個(gè)話音業(yè)務(wù)信道，提供個(gè)話音業(yè)務(wù)信道，提供64K64K數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在多數(shù)國家，在多數(shù)國家，IS95BIS95B被跨過，直接從被跨過，直接從CDMAOneCDMAOne演進(jìn)為演進(jìn)為CDMA2000 1xCDMA2000 1x。 CDMA2000 1x CDMA2000 1x：在：在IS-95IS-95的基礎(chǔ)上升級空中接口，可在的基礎(chǔ)上升級空中接口，可在1.25M1.25M帶寬內(nèi)提供帶寬內(nèi)提供307.2K307.2K高速分組數(shù)據(jù)速率。高速分組數(shù)據(jù)速率。 CDMA2000 3x CDMA2000 3x：在：在5M5M帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)2M2M數(shù)據(jù)速率，后向兼容數(shù)據(jù)速率，后向兼容CDMA20

9、00 1xCDMA2000 1x及及IS-95IS-95。 CDMA2000 1x EV CDMA2000 1x EV：增強(qiáng)型：增強(qiáng)型1x1x，包括，包括EV-DOEV-DO和和EV-DVEV-DV兩個(gè)階段。兩個(gè)階段。CDMA2000 1XCDMA2000 1X是由是由IS-95A/BIS-95A/B演進(jìn)而來的，并與現(xiàn)有的演進(jìn)而來的，并與現(xiàn)有的IS-95A/BIS-95A/B系統(tǒng)后向兼容。系統(tǒng)后向兼容。CDMA2000 1XCDMA2000 1X的話音容量大約是的話音容量大約是IS-95A/BIS-95A/B的的1.51.5至至2 2倍。倍。 與與IS-95A/BIS-95A/B相比，相比，C

10、DMA2000 1XCDMA2000 1X在無線信道類型、物理信道調(diào)制和無線分組在無線信道類型、物理信道調(diào)制和無線分組接口功能上都有很大的增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)部分則引進(jìn)了分組交換機(jī)制，支持移動(dòng)接口功能上都有很大的增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)部分則引進(jìn)了分組交換機(jī)制，支持移動(dòng)IPIP業(yè)務(wù)，支持業(yè)務(wù)，支持QoSQoS（Quality of ServiceQuality of Service），）， CDMA2000 1XCDMA2000 1X奠定了奠定了CDMACDMA后續(xù)演進(jìn)后續(xù)演進(jìn)的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)?？焖偾跋蚬β士刂萍夹g(shù)：可以進(jìn)行前向快速閉環(huán)功率控制，與快速前向功率控制技術(shù)：可以進(jìn)行前向快速閉環(huán)功率控制，與IS-95A/BI

11、S-95A/B系統(tǒng)系統(tǒng)前向信道只能進(jìn)行較慢速的功率控制相比，大大提高了前向信道的容量。前向信道只能進(jìn)行較慢速的功率控制相比，大大提高了前向信道的容量。前向發(fā)送分集：前向信道采用發(fā)射分集，提高信道的抗衰落能力，改善前向前向發(fā)送分集：前向信道采用發(fā)射分集，提高信道的抗衰落能力，改善前向信道信號質(zhì)量，以提高系統(tǒng)容量。信道信號質(zhì)量，以提高系統(tǒng)容量。TurboTurbo碼：碼：1X1X的業(yè)務(wù)信道可以采用的業(yè)務(wù)信道可以采用TurboTurbo碼，以支持更高傳送速率及提高系統(tǒng)碼，以支持更高傳送速率及提高系統(tǒng)容量。容量。輔助碼分信道：使輔助碼分信道：使1X1X能更靈活地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。能更靈活地支持分組數(shù)據(jù)

12、業(yè)務(wù)。變長的變長的WalshWalsh函數(shù)：使得空中無線資源的利用率更高。函數(shù)：使得空中無線資源的利用率更高。增強(qiáng)的增強(qiáng)的MACMAC功能：以支持高效率的高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。功能：以支持高效率的高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。新的接入過程控制方式：在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)新的接入過程控制方式：在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)QoSQoS和系統(tǒng)資源占用之間尋求折中與平衡和系統(tǒng)資源占用之間尋求折中與平衡。CDMA2000 1xEV-DOCDMA2000 1xEV-DO系統(tǒng)與系統(tǒng)與CDMA2000 1XCDMA2000 1X相比，具有峰值速率高、平均吞吐相比，具有峰值速率高、平均吞吐量大的優(yōu)勢。下面敘述其技術(shù)特點(diǎn)。量大的優(yōu)勢。下面敘述其技術(shù)特點(diǎn)。CD

13、MA20001xEV-DOCDMA20001xEV-DO采用時(shí)分復(fù)用，由調(diào)度算法決定下一時(shí)隙分配給哪個(gè)用采用時(shí)分復(fù)用，由調(diào)度算法決定下一時(shí)隙分配給哪個(gè)用戶。戶。前向鏈路不再采用功率控制，而采用了自適應(yīng)速率控制。前向鏈路不再采用功率控制，而采用了自適應(yīng)速率控制。 其前向鏈路可自適應(yīng)地根據(jù)傳輸質(zhì)量采用不用的編碼和調(diào)制方式。其前向鏈路可自適應(yīng)地根據(jù)傳輸質(zhì)量采用不用的編碼和調(diào)制方式。 前向業(yè)務(wù)信道不采用軟切換技術(shù)，而是虛擬軟切換，采用的是快速小區(qū)前向業(yè)務(wù)信道不采用軟切換技術(shù)，而是虛擬軟切換，采用的是快速小區(qū)交換技術(shù)。交換技術(shù)。 引入了廣播和組播業(yè)務(wù)。引入了廣播和組播業(yè)務(wù)。 可平滑地從可平滑地從CDMA

14、2000 1xCDMA2000 1x升級。升級。 核心網(wǎng)采用核心網(wǎng)采用IPIP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并支持與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并支持與CDMA2000 1xCDMA2000 1x間的切換。間的切換。1xEV-DV1xEV-DV融合了融合了DODO和和ICDMA20001xICDMA20001x的最佳功能，在相同的載波上同時(shí)支持的最佳功能，在相同的載波上同時(shí)支持語音和數(shù)據(jù)，因此能夠動(dòng)態(tài)地優(yōu)先分配固定頻譜資源，無論是用于語音、數(shù)語音和數(shù)據(jù)，因此能夠動(dòng)態(tài)地優(yōu)先分配固定頻譜資源，無論是用于語音、數(shù)據(jù)或語音據(jù)或語音/ / 數(shù)據(jù)件用的環(huán)境，數(shù)據(jù)件用的環(huán)境，1xEV-DV1xEV-DV的特性使其在高峰時(shí)段專注于語音資源的特性使

15、其在高峰時(shí)段專注于語音資源的需求的需求; ;。另一方面另一方面, , 在數(shù)據(jù)使用忙碌時(shí)靈活機(jī)動(dòng)地提供源，從而滿足增長的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)使用忙碌時(shí)靈活機(jī)動(dòng)地提供源，從而滿足增長的數(shù)據(jù)容量的需求。所以，容量的需求。所以，1xEV-DV1xEV-DV在一直為語音用戶提供服務(wù)的同時(shí)，數(shù)據(jù)用戶在一直為語音用戶提供服務(wù)的同時(shí)，數(shù)據(jù)用戶可以充分利用網(wǎng)絡(luò)剩余的容量。可以充分利用網(wǎng)絡(luò)剩余的容量。增強(qiáng)的數(shù)據(jù)容量：增強(qiáng)的數(shù)據(jù)容量：1xEV-DV1xEV-DV采用了諸如自適應(yīng)調(diào)制和編碼配置采用了諸如自適應(yīng)調(diào)制和編碼配置, , 并同時(shí)運(yùn)并同時(shí)運(yùn)用了時(shí)分多址和碼分多址兩種技術(shù)用了時(shí)分多址和碼分多址兩種技術(shù), , 前向速率能夠高

16、達(dá)前向速率能夠高達(dá)3.1Mbps3.1Mbps。后向兼容性：后向兼容性：1xEV-DV1xEV-DV后向兼容后向兼容1x1x，可以為語音和已有的業(yè)務(wù)提供無縫的，可以為語音和已有的業(yè)務(wù)提供無縫的支持。支持。同時(shí)的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：同時(shí)的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：1xEV-DV1xEV-DV網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)在一個(gè)信道中支持網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)在一個(gè)信道中支持1X1X語音語音用戶和用戶和1xEV-DV1xEV-DV數(shù)據(jù)用戶。數(shù)據(jù)用戶。另外，另外，1xEV-DV1xEV-DV支持多業(yè)務(wù)形式。引入了新的控制信道和業(yè)務(wù)信道，支持支持多業(yè)務(wù)形式。引入了新的控制信道和業(yè)務(wù)信道，支持時(shí)分多址和碼分多址技術(shù)。時(shí)分多址和碼分多址技術(shù)。1

17、1、升級時(shí)間短、升級時(shí)間短 GSMGSM向向WCDMAWCDMA和和TD-SCDMATD-SCDMA升級幾乎是重建網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全國覆蓋的網(wǎng)絡(luò)商用需要升級幾乎是重建網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全國覆蓋的網(wǎng)絡(luò)商用需要時(shí)間估計(jì)分別為時(shí)間估計(jì)分別為2 2年和年和3 3年左右。而年左右。而CDMACDMA升級時(shí)間以月計(jì)算，有提前大約升級時(shí)間以月計(jì)算，有提前大約1 1年年半的時(shí)間優(yōu)勢。半的時(shí)間優(yōu)勢。2 2、成本低、保護(hù)網(wǎng)絡(luò)投資者的利益、成本低、保護(hù)網(wǎng)絡(luò)投資者的利益 CDMACDMA升級的成本大約是新建網(wǎng)絡(luò)的升級的成本大約是新建網(wǎng)絡(luò)的1/31/3。建網(wǎng)的成本有明顯優(yōu)勢。同時(shí)根據(jù)國。建網(wǎng)的成本有明顯優(yōu)勢。同時(shí)根據(jù)國際國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，同

18、時(shí)經(jīng)營際國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)經(jīng)營2 2個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的利潤要低于經(jīng)營個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的利潤要低于經(jīng)營1 1個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的利個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的利潤。潤。3 3、兼容性、兼容性CDMA2000CDMA2000能實(shí)現(xiàn)對能實(shí)現(xiàn)對IS-95IS-95系統(tǒng)的完全兼容，技術(shù)延續(xù)性好，可靠性較高。同時(shí)也系統(tǒng)的完全兼容，技術(shù)延續(xù)性好，可靠性較高。同時(shí)也使使CDMA2000CDMA2000成為從第二代向第三代移動(dòng)通信過渡最平滑的選擇。無論是移動(dòng)成為從第二代向第三代移動(dòng)通信過渡最平滑的選擇。無論是移動(dòng)終端還是基站都能夠前、后向兼容，是一種真正意義的平滑過渡。終端還是基站都能夠前、后向兼容，是一種真正意義的平滑過渡。4 4、有利開拓

19、市場業(yè)務(wù)、保護(hù)消費(fèi)者的利益。、有利開拓市場業(yè)務(wù)、保護(hù)消費(fèi)者的利益。 市場業(yè)務(wù)的發(fā)展和用戶需求是逐步升級的，而且用戶不希望由于網(wǎng)絡(luò)升級市場業(yè)務(wù)的發(fā)展和用戶需求是逐步升級的，而且用戶不希望由于網(wǎng)絡(luò)升級而頻繁換手機(jī)，而頻繁換手機(jī)，CDMACDMA的后向兼容性保證老手機(jī)在升級網(wǎng)絡(luò)中的使用，而其他的后向兼容性保證老手機(jī)在升級網(wǎng)絡(luò)中的使用，而其他網(wǎng)絡(luò)往往用雙模對雙網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)往往用雙模對雙網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。由于電信的由于電信的2G/3G2G/3G采用的是采用的是CDMA/EVDOCDMA/EVDO技術(shù)，在技術(shù)，在4G4G時(shí)代是非常尷尬的，一方面時(shí)代是非常尷尬的，一方面CDMACDMA技術(shù)不再發(fā)展，另一方面，技術(shù)

20、不再發(fā)展，另一方面，CDMACDMA和和LTELTE技術(shù)的共存的問題，電信技術(shù)的共存的問題，電信4G4G手機(jī)手機(jī)采取的方案是采取的方案是SVLTESVLTE或者或者SRLTESRLTE技術(shù)，前者為單卡三待雙通手機(jī)，后者為單卡技術(shù)，前者為單卡三待雙通手機(jī)，后者為單卡三待單通手機(jī)，無法做到三待單通手機(jī)，無法做到CSFBCSFB的單待機(jī)、通話回落。的單待機(jī)、通話回落。CDMACDMA技術(shù)的限制成了電信發(fā)展最大的障礙。這種情況下看似電信在技術(shù)的限制成了電信發(fā)展最大的障礙。這種情況下看似電信在4G4G的競的競爭中處于最為不利的位置，但是換一個(gè)角度考慮，如果電信采用激進(jìn)的做爭中處于最為不利的位置，但是換一個(gè)角度考慮，如果電信采用激進(jìn)的做法，在短時(shí)間之內(nèi)部署法，在短時(shí)間之內(nèi)部署VoLTVoLT技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，徹底的放棄技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，徹底的放棄CDMA/EVDOCDMA/EVDO網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)絡(luò)，將會(huì)獲得最為有利的發(fā)展態(tài)勢。會(huì)獲得最為有利的發(fā)展態(tài)勢。 CDMA20001x CDMA20001x 和和1xEV-DO1xEV-DO能夠給能夠給運(yùn)營商運(yùn)營商提供提供許