通信技術(shù)專業(yè)CDMA技術(shù)簡介

第一講CDMA技術(shù)簡介
　　
　　一、CDMA技術(shù)的演進(jìn)與標(biāo)準(zhǔn)在第三代移動通信的無線接口國際提案中，最廣泛受到注意的是W-CDMA和cdma2000.這兩種寬帶CDMA方案，除了碼片速率、同步方式、導(dǎo)頻方式等有所不同外，其它如功率、軟切換等基本技術(shù)并無大的區(qū)別。
　　
　　本講座介紹的cdma2000-1X屬cdma2000系列方案之一，鑒于有關(guān)CDMA的名詞術(shù)語既多又亂，即使是業(yè)內(nèi)人士，也往往分不清，先對系列名詞縮語作一個簡短清晰的描述，對讀者是有幫助的。
　　
　　1、IS-95A和IS-95B——第二代CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)▲IS-95A——是1995年美國TIA正式頒布的窄帶CDMA（N-CDMA）標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　▲IS-95B——是IS-95A的進(jìn)一步發(fā)展，于1998年制定的標(biāo)準(zhǔn)。主要目的是能滿足更高的比特速率業(yè)務(wù)的需求，IS-95B可提供的理論最大比特速率為115kbit/s，實際只能實現(xiàn)64kbit/s. IS-95A和IS-95B均有一系列標(biāo)準(zhǔn)，其總稱為IS-95. 2、cdma one——第二代CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)cdma one是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的各種CDMA產(chǎn)品的總稱，即所有基于cdma one技術(shù)的產(chǎn)品，其核心技術(shù)均以IS-95作為標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　3、cdam2000和IS-2000——第三代CDMA技術(shù)▲cdma2000是美國向ITU提出的第三代移動通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議，是IS-95標(biāo)準(zhǔn)向第三代演進(jìn)的技術(shù)體制方案，這是一種寬帶CDMA技術(shù)。cdma2000室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s以上，步行環(huán)境時為384kbit/s，車載環(huán)境時為144kbit/s以上。
　　
　　▲IS-2000則是采用cdma2000技術(shù)的正式標(biāo)準(zhǔn)總稱。IS-2000系列標(biāo)準(zhǔn)有六部分，定義了移動臺和基地臺系統(tǒng)之間的各種接口。
　　
　　4、cdma2000-1X/cdma2000-3X/cdma2000-1XEV▲cdma2000-1X原意是指cdma2000的第一階段（速率高于IS-95，低于2Mbit/s），可支持308kibit/s的數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)部份引入分組交換，可支持移動IP業(yè)務(wù)。
　　
　　▲cdma2000-3X有人稱為cdma2000第二階段，實際上并不準(zhǔn)確。它與cdma2000-1X的主要區(qū)別是前向CDMA信道采用3載波方式，而cdma2000-1X用單載波方式。因此它的優(yōu)勢在于能提供更高的速率數(shù)據(jù)，但占用頻譜資源也較寬，在較長時間內(nèi)運(yùn)營商未必會考慮cdma2000-3X，而會考慮cdma2000-1XEV.▲cdma2000-1XEV是在cdma2000-1X基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高速率的增強(qiáng)體制，采用高速率數(shù)據(jù)（HDR）技術(shù)，能在1.25MHz（同cdma2000-1X帶寬）內(nèi)提供2Mit/s以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是c dma2000-1X的邊緣技術(shù)。3GPP已開始制定cdma2000-1XEV的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中用高通公司技術(shù)的稱為HDR，用摩托羅拉和諾基亞公司聯(lián)合開發(fā)的技術(shù)稱為1XTREME，中國的LAS-CDMA也屬此列。
　　
　　與GSM不同，由GSM演進(jìn)的GPRS為第二代半產(chǎn)品，CDMA并無第二代半產(chǎn)品。
　　
　　IS-95為第二代，IS-2000（包括cdma2000-1X、cdma2000-3X、cdma2000-1XEV等）均屬第三代產(chǎn)品。當(dāng)然，各系列產(chǎn)品之間的業(yè)務(wù)性能、功能還是有明顯的差別的。
　　
　　二、cdma2000系列的特點1、cdma2000系列第三代移動通信系統(tǒng)主要追求目標(biāo)是更高的比特率和更好的頻譜效率。
　　
　　cdma2000最終正式標(biāo)準(zhǔn)是2000年3月通過的，下表歸納了cdma2000系列的主要技術(shù)特點。
　　
　　帶寬（MHz）1.25 3.75 7.5 11.5 15無線接口來源于IS-95網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來源于IS-41業(yè)務(wù)演進(jìn)來源于IS-95最大用戶比特率（bit/s）307.2k 1.0368M 2.0736M 2.4576M碼片速率（Mbit/s）1.2288 3.6864 7.3728 11.0592 14.7456幀的時長（）典型為20，也可選5，用于控制同步方式IS-95（使用GPS，使基站之間嚴(yán)格同步）
　　
　　導(dǎo)頻方式IS-95（使用公共導(dǎo)頻方式，與業(yè)務(wù)碼碼復(fù)用）
　　
　　分析上表，與cdma one相比，cdma2000有下列技術(shù)特點：●多種信道帶寬。前向鏈路上支持多載波（MC）和直擴(kuò)（DS）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，能支持多種射頻帶寬，即射頻帶寬可為N X 1.25MHz，其中N =1、3、5、9或12.目前技術(shù)僅支持前兩種，即1.25MHz（cdma2000-1X）和3.75MHz（cdma2000-3X）。
　　
　　●可以更加有效地使用無線資源。
　　
　　●可實現(xiàn)cdma one向cdma2000系統(tǒng)平滑過渡。
　　
　　●核心網(wǎng)協(xié)議可使用IS-41、GSM-MAP以及IP骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　●前向發(fā)送分集。
　　
　　●快速前向功率控制。
　　
　　●使用Turbo碼。
　　
　　●輔助導(dǎo)頻信道。
　　
　　●靈活幀長。
　　
　　●反向鏈路相干解調(diào)。
　　
　　●可選擇較長的交織器。
　　
　　2、cdma2000-1X cdma2000-1X（第一階段）采用擴(kuò)頻速率為SR1，即指前向信道和反向信道均用碼片速率1.2288Mbit/s的單載波直接序列擴(kuò)頻方式。因此它可以方便地與IS-95（A/B）后向兼容，實現(xiàn)平滑過渡。運(yùn)營商可在某些需求高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而導(dǎo)致容量不夠的蜂窩（cdma one）上，用相同載波部署cdma2000-1X系統(tǒng)，從而減少了用戶和運(yùn)營商的投資。
　　
　　由于cdma2000-1X采用了反向相干解調(diào)、快速前向功控、發(fā)送分集、Turbo編碼等新技術(shù)，其容量比IS-95大為提高。在相同條件下，對普通話音業(yè)務(wù)而言，容量大致為IS-95系統(tǒng)的兩倍。
　　
　　3、cdma2000-3X cdma2000-3X就是采用擴(kuò)頻速率SR3（記為3X）的cdma2000系統(tǒng)。其技術(shù)特點是前向信道有3個載波的多載波調(diào)制方式，每個載波均采用1.2288Mbit/s直接序列擴(kuò)頻，其反向信道則采用碼片速率為3.6864Mbit/s的直接擴(kuò)頻，因此cdma2000-3X的信道帶寬為3.75MHz，最大用戶比特率為1.0368Mbit/s.如前所述，因為它占用頻帶過寬，因此許多開發(fā)商目前更對HDR感興趣。
　　
　　4、高速數(shù)據(jù)率HDR（cdma2000-1XEV）
　　
　　這是一種依托在cdma2000-1X基礎(chǔ)上的增強(qiáng)型3G系統(tǒng)。除基站信號處理部份及用戶手持終端不同外，它能與cdma2000-1X共享原有的系統(tǒng)資源。它可以在1.25MHz帶寬內(nèi)，前向鏈路達(dá)到2.4Mbit/s（甚至高于cdma2000-3X），反向鏈路上也可提供153.6kbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，很好地支持高速分組業(yè)務(wù)，適于移動IP.本講座以介紹cdma2000-1X為主，了解1X后，舉一反三，對HDR、3X或NX就容易了。