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3GPP2標準系統版本與CDMA技術的標準體制

瀏覽:8440  來源:通信人在線  日期:2018-08-02

一、引述

1998年初歐洲電信標準協會(ETSI)率先制定了“合作伙伴計劃”的概念,提出了建立第三代合作伙伴計劃(3GPP),專注于第三代移動通信系統(UMTS)的研究。經與美國ANSI-TIA協商,另成立3GPP2,以專注于CDMA-2000系統的研究。因此,3GPP2成立后的標準研制是基于TIA原來的IS-2000標準開始的。

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碼分多址(CDMACode Division Multiple Access)技術是由美國高通公司(Qualcomm)研制與發明的。在1989年,美國電信工業協會(TIA)認可了一項名為時分多址(TDMATime Division Multiple Access)的數字技術。而短短三個月后,高通公司推出了用于無線和數據產品的CDMA技術,CDMA的出現永久的改變了全球無線通信的面貌,數字無線通信中由TDMACDMA兩種技術制式的共存。后CDMA技術也由TIA對其標準化,由此而推動了CDMA技術的產業化。

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二、3GPP2標準的版本

3GPP的標準版本演進相比,對于3GPP2來講,其3G標準版本比較少,目前僅有Release 0A B、CD五個成熟的版本,主要精力在完善現有的標準。3GPP的版本是并行不斷演進的,且從3GLTE5G不斷發展,而3GPP2的標準進展比較緩慢,從Release 0Release D似乎一直停留在3G階段(一直是對TIAIS-2000的演進)。且由于3GPP2在標準的一致性和開放性方面較3GPP弱,所以運營商和制造商對CDMA2000整個系統的版本的選擇,也并不完全一致,給設備之間的互通和不同網絡之間的漫游帶來一些困難。

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3GPP22000年開始研究cdma2000-1x的增強型技術1x/EV200093GPP2完成了可支持峰值速率為2.4Mbpscdma2000-1x的增強型技術1X/EV-DOData Only)的標準化。2003年進而研究了支持5Mbps以上速率的1x/EV-DVData and Voice)標準。3GPP2Release 0AB、CD五個版本的研究時段及對應的研究內容被匯總于下表2中。圖2給出了3GPP2的標準版本演進過程。

23GPP2的標準版本與標準研究內容

23GPP2的標準版本演進過程

三、CDMA技術的標準體制

1、關于cdma oneIS-95:第二代CDMA技術標準

cdma one是基于IS-95標準的各種CDMA產品的總稱(或稱產品的商標),即所有基于cdma one技術的產品,其核心技術均以IS-95作為標準。IS-95也叫TIA-EIA-95,即IS-95標準是由TIA制定并標準化的。IS-95TIA為最主要基于CDMA技術2G移動通信的空中接口標準分配的標準編號。IS-95標準分為IS-95AIS-95B 兩個系列。

IS-95A1995年美國TIA正式頒布的窄帶CDMAN-CDMA)標準。

IS-95BIS-95A的進一步發展,于1998年制定的標準。主要目的是能滿足更高的比特速率業務的需求,IS-95B通過將多個低速信道捆綁在一起來提供中高速的數據業務。IS-95B并沒有引入新技術,IS-95B可提供的理論最大比特速率為115kbit/s,實際只能實現64kbit/s

IS-95AIS-95B均有一系列標準,其總稱為IS-95Interim Standard-95,臨時標準95)。

2、關于cdma2000IS-2000:第三代CDMA技術

cdma2000是美國向ITU提出的第三代移動通信空中接口標準的建議,是IS-95標準向第三代演進的技術體制方案,這是一種寬帶CDMAB-CDMA)技術。cdma2000室內最高數據速率為2Mbit/s以上,步行環境時為384kbit/s,車載環境時為144kbit/s以上。

IS-2000則是采用cdma2000技術的正式TIA標準總稱。IS-2000系列標準有六部分,定義了移動臺和基地臺系統之間的各種接口。IS-2000標準分為cdma2000-1Xcdma2000-3Xcdma2000-1X/EV等系列。

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的數據傳輸、網絡部份引入分組交換,可支持移動IP業務。

由于cdma2000-1X采用了反向相干解調、快速前向功控、發送分集、Turbo編碼等新技術,其容量比IS-95大為提高。在相同條件下,對普通話音業務而言,容量大致為IS-95系統的兩倍。cdma2000-1X(第一階段)采用擴頻速率為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頻方式。因此它可以方便地與IS-95(A/B)后向兼容,實現平滑過渡。運營商可在某些需求高速數據業務而導致容量不夠的蜂窩(cdma one)上,用相同載波部署cdma2000-1X系統,從而減少了用戶和運營商的投資。

cdma2000-3X有人稱為cdma2000第二階段,實際上并不準確。它與cdma2000-1X的主要區別是前向CDMA信道采用3載波方式,而cdma2000-1X用單載波方式。因此它的優勢在于能提供更高的速率數據,但占用頻譜資源也較寬,在較長時間內運營商未必會考慮cdma2000-3X,而會考慮cdma2000-1XEV

cdma2000-3X就是采用擴頻速率SR3(記為3X)的cdma2000系統。其技術特點是前向信道有3個載波的多載波調制方式,每個載波均采用1.2288Mbit/s直接序列擴頻,其反向信道則采用碼片速率為3.6864Mbit/s的直接擴頻,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,因此許多開發商更對HDR感興趣。

cdma2000-1X/EV是在cdma2000-1X基礎上進一步提高速率的增強體制,采用高速率數據(HDR)技術,能在1.25MHz(同cdma2000-1X帶寬)內提供2Mbit/s以上的數據業務,是cdma2000-1X的邊緣技術。在3GPP制定cdma2000-1XEV的技術標準時,其中使用了高通公司稱為HDR的技術,用摩托羅拉和諾基亞公司聯合開發的技術稱為1XTREME,中國的LAS-CDMA也屬此列。

cdma2000-1X/EV是一種依托在cdma2000-1X基礎上的增強型3G系統。除基站信號處理部份及用戶手持終端不同外,它能與cdma2000-1X共享原有的系統資源。它可以在1.25MHz帶寬內,前向鏈路達到2.4Mbit/s(甚至高于cdma2000-3X),反向鏈路上也可提供153.6kbit/s的數據業務,很好地支持高速分組業務,適于移動IPcdma2000-1X/EV分為cdma2000-1X/EV-DOcdma2000-1X/EV-DV

GSM不同,由GSM演進的GPRS為第二代半產品,CDMA并無第二代半產品。

IS-95為第二代,IS-2000(包括cdma2000-1Xcdma2000-3Xcdma2000-1XEV等)均屬第三代產品。當然,各系列產品之間的業務性能、功能還是有明顯的差別的。

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