CdmaOne
第一个执行 CDMA 多址接入方案的蜂窝标准
CdmaOne 是第一个执行 CDMA 多址接入方案的蜂窝标准,也称为 IS-95,它是一个2G移动通信标准,根本的信令标准是IS-95,是高通与TIA基于CDMA技术发展出来的2G移动通信标准。 CDG为该技术申请了cdmaOne的商标,cdmaOne及其相关标准是最早商用的基于CDMA技术的移动通信标准。由2G cdmaOne标准延伸的3G标准为CDMA2000(IS-2000)。
技术简介
cdmaOne 是第一个执行 CDMA 多址接入方案的蜂窝标准,也称为 IS-95。各个信道通过正交码实现相互区分。 在此标准中,包括语音和数据在内的所有服务都进行电路交换,每个信道的最大数据速率为 9.6 kbit/s 或 14.4 kbit/s。 通过 IS-95-B 技术扩展,众多运营商除了可提供语音服务外,还可提供 64 kbit/s 分组交换数据。 1.25 MHz 的带宽可在最佳信道条件下产生最多 61 个信道。dmaOne 是直至最新 1xEV-DO Rev.B 标准的所有 CDMA2000 标准中的一个子集。
IS-95是TIA为最主要的基于CDMA技术的2G移动通信的空中接口标准分配的编号,即Interim Standard(暂时标准)95,它也经常做为整个系列的名称使用。CDG(CDMA开发小组)为该技术申请了cdmaOne的商标。IS-95及其相关标准是最早商用的基于CDMA技术的移动通信标准,它或者它的后继CDMA2000也经常被简称为CDMA。
主要参数
与GSM的对比
2G,是第二代手机通信技术规格的简称,一般定义为无法直接传送如电子邮件、软件等信息;只具有通话、和一些如时间日期等传送的手机通信技术规格。不过手机短信SMS(Short message service)在2G的某些规格中能够被执行。2G在美国通常被称为PCS(Personal Communications Service)。
2G技术基本可被切为两种,一种是基于TDMA所发展出来的以GSM为代表,另一种则是基于CDMA规格所发展出来的cdmaOne,复用(Multiplexing)形式的一种。
GSM:基于TDMA所发展、源于欧洲、目前已全球化。 IS-95(也叫做cdmaOne):基于CDMA所发展、是美国最简单的CDMA系统、用于美洲和亚洲一些国家。 IS-136(也叫做D-AMPS):基于TDMA所发展,是美国最简单的TDMA系统,用于美洲。 IDEN:基于TDMA所发展、美国独有的系统。被美国电信系统商Nextell使用。 PDC(Personal Digital Cellular):基于TDMA所发展,仅在日本普及。
在我国, GSM系统已经过充分的发展, 对GSM系统的标准体系已经非常熟悉了。而CDMA 系统的标准体系采用了一种与GSM系统完全不同的思路。GSM系统的标准体系可以理解为“横切”, 也就是说, 将整个系统划分为若干“阶段”, 整个系统的所有部分都步调一致地按照“阶段”向前发展。CDMA 系统的标准体系 则可以理解为“竖切”,也就是说,将整个系统划分为相对独立的部分,每个部分按照自己的步调前进。
CDMA 标准体系的这个特点在2G向3G过渡过程中可以明显地显示它的优越性。整个系统中, 除了修改空中接口和A 接口,增加分组部分以外,其他部分(包括智能网、电路核心网、短消息等) 都与2G或3G无关,可以在两个系统间共享。
发展
cdma2000是从cdmaOne演进而来的一种第三代移动通信技术,cdma2000标准是一个体系结构,称为cdma2000 family,它包含一系列子标准。由cdmaOne 演进的途径为:cdmaOne(IS-95B),cdma2000 1X(3X),cdma2000 1XEV。其中从cdma2000 1X之后均属于第三代技术。演进途径中各阶段点分别为:IS-95B,通过组合8 个话音信道,提供64K数据业务。在多数国家,IS-95B被跨过, 直接演进从cdmaOne演进为cdma2000 1X;cdma2000 1X, 在IS-95的基础上升级空中接口,可在1.25M宽内提供307.2K高速分组数据速率;
cdma2000 3X, 在5M带宽内实现2M数据速率, 后向兼容cdma2000 及IS-95;cdma2000增强型67。
无线接口
CDMA 系统的无线接口经历了 IS-95 、 IS-95A、 IS-95B 、cdma2000、 1x/EV- DO 和 1x/ EV-DV 几个发展阶段。其中 IS-95 由于不成熟 ,实际上并没有投入商用。第一个大规模进入商用的版本是 IS- 95A。 IS-95B 在发布后仅半年的时间就发布了 cdma2000 标准 , 所以 , 大多数运营商选择了跳过 IS-95B ,直接使用 cdma2000 的过渡方式。
cdma2000 是 IMT2000 系统的主要模式之一。按照标准的规定 , cdma2000 系统一个载波的带宽为 1. 25MHz。如果系统分别独立使用每个载波 , 则被叫做 1x系统 ; 如果系统将 3 个载波捆绑使用 , 则叫做 3x 系统。从商用情况来看 , 绝大多数 CDMA 运营商计划使用 1x 系统 ,几乎没有人考虑使用 3x 系统。
1x 系统的下一个发展阶段被叫做 1x/ EV-DO , 其中 EV 是演进的缩写 , 而 DO 是指仅支持数据 (DataOnly) 。这项技术的特点是在 CDMA 技术的基础上引入了 TDMA 技术的一些特点 , 从而大幅度提高了数据业务的性能。在单个载波中 , 数据传输速率最高可以达到 2. 4 Mbit/ s ,平均吞吐量大约为 600 kbit/ s。但是 ,由于引入了很多 TDMA 的技术 , 使 1x/ EV-DO 不能前向兼容。在实际使用中 ,1x/ EV-DO 系统需要使用独立的载波 , 移动台也需要使用双模方式来支持语音和数据。到目前为止 ,3GPP-已经完成了 1x/ EV-DO 的空中接口和A 接口的标准, 而网络部分采用基于IP 技术的分组网络。为了克服1x/ EV-DO 技术在前向兼容方面的缺点,3GPP2 正在制定1x/ EV-DV的标准。1x/ EV-DV仍然采用了CDMA 体系一贯的前向兼容思路,即可以与1x 系统共存在同一个载波中。1x/EV-DV的标准在2002 年4 月发布第一个版本。
A 接口
在早期,美国TIA 制定了IS634 和IS634A 标准。但由于多方面的原因,这两个标准一直缺乏可操作性。第一个具有可操作性的A 接口标准是由CDG发布的IOS 2系列标准。这个系列的标准是为了配合IS295A 空中接口标准而制定的。在这个标准系列中, IOS2. 4 版本是为了满足中国的需要而制定的, 我国也发布了对应的行业标准。IOS3 系列标准是与IS295B 空中接口对应的A 接口标准。由于IS295B 没有广泛的应用,所以IOS3 标准也没有实际的使用。
在cdma2000 系统中,绝大部分标准都是3GPP2 制定的。但在A 接口部分, 由于CDG在制定IOS2 系列和IOS3 系列标准中建立的影响力, 使得CDG在制定cdma2000 系统的A 接口标准中仍然占有重要的地位。最后发布的标准实际上是两个组织共同努力的结果。3GPP2 的Release 0 的A 接口标准对应于CDG的IOS 4. 0 ,Release A 的A 接口标准对应于IOS 4. 1。
到2002年为止,A 接口可以分为9 个小的部分。其中,A1、A2和A5 接口用于基站控制器(BSC) 和交换机(MSC) 之间,分别传送信令、话路和电路型数据, 其物理层仍然使用传统的PCM电路。A3 和A7 接口用于两个BSC之间, 分别传送信令和用户数据,主要用于支持BSC间的软切换。A8 和A9 两个接口用于BSC和分组控制功能(PCF) 之间,但在实际的运用中,几乎没有采用开放这两个接口。PCF 和分组数据服务节点(PDSN) 间的接口是A10 和A11 ,这是无线网路和分组网路间的重要接口点。
移动应用部分
移动应用部分包括MSC、VLR、HLR、AC和短消息中心间的接口。CDMA 系统采用的移动应用部分叫做3GPP2 N. S0005 ,对应的美国标准叫做ANSI241D , 它的最大特点就是与空中接口的无关性。在美国,除了CDMA 系统以外,还有AMPS、TDMA 等技术, 而这些技术都统一使用ANSI-41D 作为其核心网络的标准。对基于IS295A 的CDMA 系统来说,可以使用ANSI-41D 标准作为其移动应用部分的标准, 而cdma2000 也可以使用ANSI-41D 作为其移动应用部分的标准。换句话说,从IS295 到cdma2000 的过渡在这个部分是完全平滑过渡。
ANSI-41 的下一个版本正在制定的过程中。由于 ANSI-41系列标准对空中接口的独立性 , 新增加的内容将不会影响cdma2000 的实施。
短消息
对IS295A 系统和cdma2000 系统来说,短消息部分的标准是共用的。
在3GPP2 , 短消息的标准是C. S001520 , 事实上它是直接引用美国很早以前就发布的IS637 标准。这个标准规定了短消息的应用层结构以及在空中接口上的传送方法。在网络上, 短消息利用ANSI - 41 消息传送。
智能网
在CDMA 标准体系中,智能网部分被称为WIN ,它划分为4个部分:第一阶段、预付费部分、第二阶段和第三阶段。
第一阶段可以认为是起步阶段,从技术上来说,在这个阶段的WIN还很不完善。但它明确定义了在移动通信网中使用智能网技术的基本概念,其中包括各个功能平面等。
事实上, 预付费部分的名称与其内容并不完全相符。预付费部分是WIN发展过程中的一个重要阶段, 而不是仅仅定义了预付费业务。它完善了WIN中的很多细节部分, WIN中使用很多触发器、消息和参数都在这个部分中进行了定义。相对而言,在第二阶段和第三阶段仅新定义了很少的触发器。
如果说前面两个部分完善了WIN的理论部分, 则第二阶段丰富了WIN的业务。第二阶段定义的业务包括各种基于计费的业务、入呼屏蔽等。
第三阶段主要是基于位置信息的业务, 它与定位业务是紧密结合在一起的。
定位
定位业务是非常具有CDMA 特色的业务之一。
在CDMA 系统中,为了软切换的需要,移动台需要不停地扫描来自不同基站的信号, 并计算这些信号的时延。而时延可以转换为与基站的距离。如果能够接收到多个基站的信号, 就可以确定移动台的相对位置。除了这个技术以外,在室外条件下,还可以使用GPS 定位技术以提高精度。所以,CDMA 系统中采用的定位技术叫做“混合定位技术”。
在无线接口上, 支持上述两个关键技术的标准是3GPP2C. S0022 ,对应的美国标准是IS801。
分组数据
CDMA 数据业务的最大特点是充分利用 IP 技术。
在分组数据领域 , 3GPP2 实际上仅仅制定了一个标准文件。这份文件仅说明了几个基本的内容:分组网络的参考模型,它由PDSN/ FA、RADIUS 和HA 等有限的几个功能实体构成; 引用IETF 已经发布IP 标准的特殊要求; 为了解决无线系统计费的特殊要求,定义了话单的格式。除了上述内容以外, 所有的具体协议都直接引用IP 标准,从而将分组网络构建在IP 技术基础上。
参考资料
CdmaOne.罗德与施瓦茨公司官方网站.
最新修订时间:2022-08-25 12:52
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