CDMA 1X的演進與技術特征

2019-11-03 09:29:44

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　　在第三代移動通信的無線接口國際提案中，W-CDMA和cdma2000都是極為重要的技術。這兩種寬帶CDMA方案，除了碼片速率、同步方式、導頻方式等有所不同外，其它如功率、軟切換等基本技術并無大的區別。

　　cdmaOne是基于IS－95標準的各種CDMA產品的總稱，即所有基于cdmaOne技術的產品，其核心技術均以IS－95作為標準。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。

　　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308kbit/s的數據傳輸，網絡部分引入分組交換，可支持移動ip業務。

　　cdma2000－1XEV是在cdma2000－1X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2Mit/s以上的數據業務，是cdma2000－1X的邊緣技術。3GPP已開始制訂cdma2000－1X EV的技術標準，其中用高通公司技術的稱為HDR。

　　與cdmaOne相比，cdma2000有下列技術特點：多種信道帶寬，前向鏈路上支持多載波和直擴兩種方式；反向鏈路僅支持直擴方式；可以更加有效地使用無線資源；可實現系統平滑過渡；核心網協議可使用IS－41、GSM－MAP以及IP骨干網標準；前向發送分集；快速前向功率控制；使用Turbo碼；輔助導頻信道；靈活幀長；反向鏈路相干解調；可選擇較長的交織器。

　　cdma2000－1X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。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關鍵技術包括以下幾個方面。

　　前向快速功率控制技術。cdma2000采用快速功率控制方法。方法是移動臺測量收到業務信道的Eb/Nt，并與門限值比較，根據比較結果，向基站發出調整基站發射功率的指令，功率控制速率可以達到800b/s。由于使用快速功率控制，可以達到減少基站發射功率、減少總干擾電平，從而降低移動臺信噪比要求，最終可以增大系統容量。

　　前向快速尋呼信道技術。此技術有兩個用途。一是尋呼或睡眠狀態的選擇。因基站使用快速尋呼信道向移動臺發出指令，決定移動臺是處于監聽尋呼信道還是處于低功耗的睡眠狀態，這樣移動臺便不必長時間連續監聽前向尋呼信道，可減少移動臺激活時間和節省移動臺功耗。二是配置改變。通過前向快速尋呼信道，基地臺向移動臺發出最近幾分鐘內的系統參數消息，使移動臺根據此新消息作相應設置處理。

　　前向鏈路發射分集技術。cdma2000－1X采用直接擴頻發射分集技術，它有兩種方式：一種是正交發射分集方式，方法是先分離數據流再用不同的正交Walsh碼對兩個數據流進行擴頻，并通過兩個發射天線發射。另一種是空時擴展分集方式，使用空間兩根分離天線發射已交織的數據，使用相同原始Walsh碼信道。使用前向鏈路發射分集技術可以減少發射功率，抗瑞利衰落，增大系統容量。

　　反向相干解調。基站利用反向導頻信道發出擴頻信號捕獲移動臺的發射信號，再用梳狀（Rake）接收機實現相干解調，與IS－95采用非相干解調相比，提高了反向鏈路性能，降低了移動臺發射功率，提高了系統容量。

　　連續的反向空中接口波形。在反向鏈路中，數據采用連續導頻，使信道上數據波形連續，此措施可減少外界電磁干擾，改善搜索性能，支持前向功率快速控制以及反向功率控制連續監控。

　　Turbo碼使用。Turbo碼具有優異的糾錯性能，適于高速率對譯碼時延要求不高的數據傳輸業務，并可降低對發射功率的要求、增加系統容量，在cdma2000－1X中Turbo碼僅用于前向補充信道和反向補充信道。Turbo編碼器由兩個RSC編碼器（卷積碼的一種）、交織器和刪除器組成。每個RSC編碼器有兩路交驗位輸出，兩個輸出經刪除復用后形成Turbo碼。Turbo譯碼器由兩個軟輸入、軟輸出的譯碼器、交織器、去交織器構成，經對輸入信號交替譯碼、軟輸出多輪譯碼、過零判決后得到譯碼輸出。

　　靈活的幀長。與IS－95不同，cdma2000－1X支持5ms、10ms、20ms、40ms、80ms和160ms多種幀長，不同類型信道分別支持不同幀長。前向基本信道、前向專用控制信道、反向基本信道、反向專用控制信道采用5ms或20ms幀，前向補充信道、反向補充信道采用20ms、40ms或80ms幀，話音信道采用20ms幀。較短幀可以減少時延，但解調性能較低；較長幀可降低對發射功率的要求。

　　增強的媒體接入控制功能。媒體接入控制子層控制多種業務接入物理層，保證多媒體業務的實現。它實現話音、分組數據和電路數據業務同時處理，提供發送、復用和Qos控制，提供接入程序。與IS－95相比，它可以滿足更高寬帶和更多業務的要求。

摘自《人民郵電報》

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