2010年网上大学五级认证考试汇编cdma20001xev do网络技术

1、目录VII目录序 前言第 1 章 引言11.1 蜂窝移动通信发展历史21.1.1 蜂窝移动通信概念的提出21.1.2 第一代蜂窝移动通21.1.3 第二代蜂窝移动通31.1.4 第三代蜂窝移动通41.2 3G 技术标准演进71.2.1 WCDMA 技术标准演进81.2.2 CDMA2000 技术标准演进101.3 1x EV-DO 提出背景121.4 1x EV-DO 设计思想121.5 1x EV-DO 发展情况141.5.1 标准化进展141.5.2进展141.5.3市场前景15参考文献15第 2 章 1x EV-DO 网络架构172.1 基本网络模型182.1.1 接入终端182.1.2

2、 无线接入网212.1.3 分组网242.1.4 网络操作实例292.2 混合网络模型312.2.1 混合终端322.2.2 无线接入网322.2.3网332.3 网络发展趋势332.3.1 IP 多媒体子系统332.3.2 全 IP 化34CDMA2000 1x EV-DO 网络技术VIII2.4 相关 IETF 协议342.4.1 PPP342.4.2 IP/IPSec342.4.3 IKE352.4.4 移动 IP352.4.5 隧道协议362.4.6 UDP372.4.7 TCP372.4.8 RADIUS37参考文献37第 3 章 1x EV-DO 空中接口393.1概述403.1.

3、1 协议栈模型403.1.2 协议式413.1.3 传送方式423.2 物理层423.2.1前道433.2.2反道503.3 MAC 层573.3.1 MAC 层协议功能573.3.2 MAC 层地址匹配573.3.3 信道 MAC593.3.4 接入信道 MAC603.3.5 前务信道 MAC633.3.6 反务信道 MAC663.4. 693.4.1协议功能693.4.2数据693.4.3 安全协议703.4.4 密钥交换协议703.4.5 加密协议713.4.6 鉴权协议713.5 连接层723.5.1 状态转移723.5.2 连接管理75目录IX3.5.3 路径更新753.5.4 分组

4、合并753.5.5 开销消息管理753.6 会话层763.6.1 会话管理763.6.2 地址分配773.6.3 配置协商783.7流层793.8 应用层803.8.1 缺省信令应用803.8.2 缺省分组应用813.9 空中接口843.9.1 时分复用853.9.2 自适应调制编码853.9.3 HARQ853.9.4 多用户调度863.9.5速率883.9.6功率893.9.7虚拟软切换91参考文献91第 4 章 1x EV-DO IOS924.1概述934.1.1 参考模型934.1.2 主要作用934.2A8/A9 接口944.2.1 A8 连接建立944.2.2 A8 连接重激活95

5、4.2.3A8 连接954.2.4 A8 连接参数更新964.2.5 A9 接口消息的定时器参数964.3A10/A11 接口974.3.1A10 连接建立974.3.2A10 连接984.3.3 计费传送984.3.4 A11 接口消息的定时器参数98CDMA2000 1x EV-DO 网络技术X4.4A12 接口994.5A13 接口100参考文献100第 5 章 1x EV-DO 呼叫流程1015.1 分组数据会话状态1025.2 空口会话建立、维持与关闭1025.2.1 空口会话建立1025.2.2 空口会话维持1035.2.3 空口会话关闭1045.3 接入鉴权1065.4 位置更新

6、1075.4.1 AT 发起位置更新1075.4.2 AN 发起位置更新1075.5 HRPD 连接建立1075.5.1 AT 发起 HRPD 连接建立1075.5.2 AT 发起 HRPD 连接重激活1085.5.3 PDSN 发起 HRPD 连接重激活1095.6 HRPD 连接1105.6.1 AT 发起 HRPD 连接1105.6.2 AN 发起 HRPD 连接1105.6.3 PDSN 发起 HRPD 连接1115.7 子网切换1125.7.1 相同 PCF 下不同 AN 之间的休眠切换1125.7.2 相同 PDSN 下不同 PCF 之间休眠切换1135.7.3 不同 PDSN 之

7、间休眠切换114参考文献115第 6 章 1x EV-DO 网络安全机制1166.1概述1176.2 空口安全机制1176.3 接入鉴权1186.3.1 基于 MD5 算法的接入鉴权1186.3.2 基于 CAVE 算法的接入鉴权1196.4网鉴权1206.5网数据保护122参考文献122目录XI第 7 章 1x EV-DO QoS 机制1237.1引言1247.2 QoS 评价指标1247.3 QoS 服务模型1247.3.1 IntServ 服务模型1247.3.2 DiffServ 服务模型1257.3.3 IntServ 和 DiffServ 混合模型1267.4 端到端的 QoS 体

8、系结构1277.4.1 端到端的 QoS 机制1277.4.2 IP QoS 机制1277.4.3 承载层与传送层 QoS 机制1287.5 1x EV-DO QoS 实现机制1287.5.1 1x EV-DO QoS 简介1287.5.2 Release A 版本 QoS129参考文献134第 8 章 1x EV-DO 系统性能分析1358.1 1x EV-DO 链路覆盖分析1368.1.1 1x EV-DO 链路覆盖影响因素1368.1.2 1x EV-DO 前路预算1398.1.3 1x EV-DO 反路预算1418.1.4 1x EV-DO 系统前反向覆盖差异性分析1428.1.5 1

9、x EV-DO 与 CDMA2000 1x 系统前反向覆盖比较1438.2 1x EV-DO 系统容量分析1448.2.1 1x EV-DO 系统容量分析1448.2.2 1x EV-DO 前向容量分析1458.2.3 1x EV-DO 反向容量分析1518.2.4 1x EV-DO 前反向容量差异性分析1518.2.5 1x EV-DO 与 CDMA2000 1x 前反向容量比较1528.3 1x EV-DO 链路覆盖和系统容量前反向受限分析152参考文献153第 9 章 1x EV-DO 组网与混合终端操作1559.1 组网方式1569.1.1 单独组网1569.1.2 混合组网1569.

10、2 混合终端操作159CDMA2000 1x EV-DO 网络技术XII9.2.1 混合终端设置1599.2.2 混合终端选网1599.2.3 两网切换161参考文献167第 10 章 1x EV-DO 网络规划及优化16910.1概述17010.2 1x EV-DO 网络规划17010.2.1 CDMA 无线网络规划的准则17010.2.2 CDMA 无线网络规划的技术要素17010.2.3 CDMA 无线网络规划的流程17210.2.4 CDMA2000 1x 网络规划现状17310.2.5 1x EV-DO 网络规划特点17510.3 1x EV-DO 网络优化17610.3.1 1x

11、EV-DO 网络优化的必要性17610.3.2 1x EV-DO 网络优化的基本准则17610.3.3 1x EV-DO 网络性能的评价指标17710.3.4 1x EV-DO 无线网络优化的及流程17810.3.5 1x EV-DO 网络优化流程18310.3.6 1x EV-DO 系统典型问题分析184参考文献190第 11 章 1x EV-DO Release A19111.1 Release 0 功能限制19211.2 Release A 设计目标19211.3 Release A 空中接口新增功能19211.3.1 应用层新增功能19211.3.2 流层新增功能19411.3.3 会

12、话层新增功能19411.3.4 连接层新增功能19411.3.5 新增功能19411.3.6 MAC 层新增功能19411.3.7 物理层新增功能19611.4 Release A 的A 接口新增功能19911.5 Release A 对网络的技术要求19911.6 Release A 的进一步发展200参考文献200缩略语201第1章 引言简要回顾了蜂窝移动通信的发展历史，着重了CDMA2000 1x EV-DO 的提出背景、设计思想及其发展情况。CHAPTER1第2章 1x EV-DO 网络架构介绍了 CDMA2000 1x EV-DO 的网络架构，阐述了 CDMA2000 1x 与 1x

13、 EV-DO混合组网的参考模型及其互操作要求。CHAPTER2第3章 1x EV-DO 空中接口详细了 1x EV-DO 空中接口的及其基本功能，简要。了 1x EV-DO 系统CHAPTER3第4章 1x EV-DO IOS结合 1x EV-DO IOS 结构参考模型，了 A 接口功能操作及对应的信令流程。CHAPTER4第5章 1x EV-DO 呼叫流程介绍了 1x EV-DO 分组数据会话的相关信令流程。CHAPTER5第6章 1x EV-DO 网络安全机制重点了接入鉴权、网鉴权及其数据保护等 1x EV-DO 系统安全机制。CHAPTER6第7章 1x EV-DO QoS 机制从提供端

14、到端的 QoS 业务入手，1xEV-DO Release 0 版本在 QoS 保证上的缺陷，重点了 Release A 版本在业务 QoS实现上所做的改进。CHAPTER7第8章 1x EV-DO 系统性能分析分别从链路覆盖和系统容量两个方面分析了 1x EV-DO 系统的性能，目的是为1x EV-DO 组网、网络规划和优化提供参考依据。CHAPTER8第9章 1x EV-DO 组网与混合终端操作1xEV-DO 作为一种数据业务网，它既可以用于缺乏 CDMA2000 1x 覆盖的区域，单独组网以提供基于 IP 的分组数据业CDMA2000 1x 覆盖的区务；又可以用于域，与 CDMA2000

15、1x 混合组网以提供语音业务和分组数据业务。在 CDMA2000 1x 和 1x EV-DO 两网的混合覆盖区，可以采用混合终端接入到两网，并且在两网之间切换。下面详细1x EV-DO 的组网方式以及混合终端在两网之间的切换。CHAPTER9第 10章 1x EV-DO 网络规划及优化结合 1xEV-DO 系统性能分析和组网方了 1x EV-DO 网络规划的准则、案技术要素、和流程，详细了 1x EV-DO 网络优化的基本准则、评价指标、流程。和CHAPTER10第 11章 1x EV-DO Release A基于 1x EV-DO Release 0 系统功能设计上的局限性，重点了 Rele

16、ase A 在空中接口上所做的功能改进和增强，阐述了Release A 对网络的演进技术要求。CHAPTER11CDMA2000 1x EV-DO 网络技术1.1蜂窝移动通信发展历史蜂窝移动通信是当今通信领域发展最为迅速的领域之一，它对人类生活及发展产生了影响。本节将简要回顾蜂窝移动通信的发展历史，由此引出蜂窝移动通信的提出背景、技术特点、标准发展及其的问题等。1.1.1 蜂窝移动通信概念的提出移动通信的发展历史可以追溯到 19 世纪。1864 年从理论上证明了电磁波的存等人利用电磁波进行远距离无线在；1876 年赫兹用实验证实了电磁波的；1900 年电通信取得了，从此世界进入了无线电通信的。

17、现代意义上的移动通信开始于 20 世纪 20 年代初期。1928 年，Purdue 大学学生发明局投入使用，这是世界上了工作于 2MHz 的超外差式无线电第一种可以有效工作的移动通，并很快在底特律的；20 世纪 30 年代初，第一部调幅制式的双向移动通信新泽西的局投入使用；20 世纪 30 年代末，第一部调频制式的移动通系统在更加有效。在 20 世纪诞生，试验表明调频制式的移动通40 年代，调频制式的移动通比调幅制式的移动通逐渐占据主流地位，这个时期主要完成通信实验和电磁波传输的实验工作，在短波波段上实现了小容量移动通。这种移动通的工作频率较低、话音质量差、自动化程度低，难以与公众网络互通。在

18、第二次期间，军事上的需求促使技术快速进步，同时导致移动通信的巨大发展。战后，军事移动通信技术逐渐被应用于民用领域，到 20 世纪 50 年代，和欧洲部分相继研制了公用移动系统，在技术上实现了移动系统与公众网络的互通，并得到了广泛的使用。遗憾的是这种公用移动量小。系统仍然采用人工接入方式，系统容从 20 世纪 60 年代中期至 70 年代中期推出了改进型移动系统，它使用 150MHz和 450MHz 频段，采用大区制、中小容量，实现了无线频道自动选择及自动接入公用网。20 世纪 70 年代中期，随着民用移动通信用户数量的增加，业务范围的扩大，有限的频谱供给与可用频道数要求递增之间的日益。为了更有

19、效地利用有限的频谱资源，美国贝尔移动通提出了在移动通信发展史上具有里程碑意义的小区制、蜂窝组网的理论，它为在全球的广泛应用开辟了道路。1.1.2第一代蜂窝移动通1978 年，贝尔开发了先进移动业务（AMPS）系统，这是第一种真正意。AMPS 采用频率复用技术，可义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通以保证移动终端在整个服务覆盖区域内自动接入公用网，具有更大的容量和更语音的大容量要求与频谱资源限制的。20 世纪质量，很好地解决了公用移动通所70 年代末，开始大规模部署 AMPS 系统。AMPS 以优异的网络性能和服务质量获得了广大用户的一致好评。AMPS 在的迅速发展促进了在全球范围内对

20、蜂窝移动通信技术的研究。到 20 世纪 80 年代中期，欧洲和也纷纷建立了的蜂窝移动通信网络，主要2第 1 章引言英国的 ETACS 系统、北欧的 NMT-450 系统、的 NTT/JTACS/NTACS 系统等。这些系统都是模拟制式的频分双工（Frequency Division Duplex，FDD）系统，亦被称为第一代蜂窝移动通或 1G 系统。1G 系统的主要特征及使用地区见表 1-1。表 1-1 第一代蜂窝移动通的主要特征及其使用地区1G 系统采用蜂窝组网和频率复用等，有效地解决了当时的常规移动通所。的频谱利用率低、容量小及业务的服务质量差等问题，在商业上取得了巨大的不过，1G 系统在

21、技术和体制上也诸多局限。一方面，尽管不同制式的 1G 系统具有很多相似的特征，但是并没有发展成一个全球的共同标准，各个和地区都自行选择与其国情相适应的系统制式和通信频段，无法实现全球漫游；另一方面，随着用户数的增长，对蜂窝系统的容量要求越来越高，系统容量与频谱资源之间的也日益。理论上，蜂窝可以无限分割，频率复用距离也可以做到越来越小，但是蜂窝变小后，来自多方面的干扰也将变得难以排除，实际上限制了蜂窝无限缩小对系统容量的作用。此外，模拟系统还存在同频干扰和互调干扰、系统性差及提供的业务种类比较单一等局限。1.1.3 第二代蜂窝移动通为了解决第一代蜂窝移动通中的上述根本性技术缺陷，采用数字调制技术

22、的第二代蜂窝移动通或 2G 系统从 20 世纪 90 年始逐渐发展起来。1992 年，欧洲开始铺设全球第一个数字蜂窝移动通信网络GSM（Global System Mobile），由于其优良的性能，GSM 在全球范围内迅速扩张，GSM 用户数一度超过全球蜂窝系统用户总数的 70%。此后，的 DAMPS 和的 JDC 等 2G 系统也相继投入使用。这些系统的空中接口都采用了时分多址（Time Division Multiplex Access，TDMA）接入方式。1993 年，于码分多址（Code Division Multiplex Access，CDMA）接入技术的 IS-95 系统。推出了

23、基2G 系统以传送语音和低速数据业务为目的，与采用频分多址（Frequency DivisionMultiplex Access，FDMA）接入方式的 1G 系统相比具有很多优点，如频谱效率高、系统容量大、性能好等。2G 系统的基本特性见表 1-2。3系统名称（上行/下行频率）/MHz信道带宽/kHz信道数地区AMPS824849/86989430832TACS890915/935960251000欧洲ETACS872905/935960251240英国NMT-450453457.5/463467.525180欧洲NMT-900890915/93596012.51999欧洲C-45045045

24、5.74/460465.7410573西德、葡萄牙RTMS450455/46046525200意大利NTT925940/870885915918.5/860863.5922925/86787025/6.256.256.25600/2400560480JTACS NTACS915925/860870898901/843846918.5922/863.586725/12 525/12 512.5400/800120/240280CDMA2000 1x EV-DO 网络技术表 1-2 第二代蜂窝移动通的基本特征下面就其中具有典型特点的 GSM 和 CDMA 系统作简要说明。GSM 可以工作在 900

25、MHz 或 1800MHz 频段，使用 900MHz 频段的 GSM 称为 GSM900；使用 1800MHz 频段的 GSM 称为 DCS1800。GSM 采用 FDDTDMA 方式，利用 200kHz载波带宽提供语音和低速数据业务。GSM 标准体制较为完善，技术相对成熟，其不足之处是相对于模拟系统容量增加不多，无法和模拟系统兼容，不能提供分组数据业务等。为了弥补GSM 提供分组数据业务能力的不足，基于 GSM 开发了 GPRS（Generic Packet Radio Service） 系统，GPRS 是架构于 GSM 上的无线网络，能提供较高速率的分组数据业务。IS-95 可以工作在 8

26、00MHz 或 1900MHz 频段，使用 800MHz 频段的 CDMA 系统称为蜂窝系统；使用 1900MHz 频段的 CDMA 系统称为 PCS 系统。IS-95 采用 FDDCDMA 方式，利用 1.25MHz 载波带宽提供语音和低速数据业务。IS-95 系统中采用了扩频、RAKE 接收及功率等，具有良及无线特性，极大地提高了系统容量。由于 CDMA 系等方面的明显优势，使得 CDMA 技术成为第三代移动统在提高系统容量和通信的技术。总之，2G 系统主要采用 TDMA 或 CDMA 方式，具有频谱利用率高、性好和语音质特点，既可以支持语音业务，也可以支持低速数据业务。无论是采用 TDM

27、A 技术的量GSM，还是采用 CDMA 技术的 IS-95，其体制标准均较为完善，技术相对成熟。不过，随着数据业务（尤其是多媒体业务）需求的不断增长，2G 系统在系统容量、频谱效率等方面的局限性也日益显现。1.1.4 第三代蜂窝移动通在 20 世纪 80 年代模拟蜂窝系统开始大规模时，多种制式的模拟蜂窝系统之间无法实现漫游。为了实行全球统一标准并能全球漫游，1985 年国际电信联盟（ITU）提出了未来公共陆地移动通（FPLMTS）的概念。FPLMTS 是第三代移动通的前身，其目的是实现任何人在任何时间、任何地点，能向任何人传送任何。1992 年世界无线电大会（WARC）为 FPLMTS 确定了

28、 2GHz 附近共 230MHz 的频谱。1994 年，ITU-R 和 ITU-T 开始合作研究 FPLMTS，其中 ITU-R 负责无线接入技术的标准化；ITU-T 负责网络的标准化。为了解决 2G 系统所的主要问题，同时满足对分组数据传输及频谱利用率更高的要求，1995年 ITU 将 FPLMTS 更名为国际移动电信 2000（IMT-2000），即第三代移动通或 3G 系4系统名称GSMIS-54PDCIS-95引入年代1990199119931993多址方式TDMATDMATDMACDMA（上行/下行频率）/MHz890915935960824849869894810830、14291

29、453940960、14771501824849869894调制方式GMSKDQPSKDQPSKOQPSK/QPSK载波带宽200kHz30kHz25kHz1250kHz信道速率/（kbit/s）270.848.6421228.8编码方式/码率RELP-LTP/13VSELP/8VSELP/6.7QCELP/8第 1 章引言统。1.1.4.1 系统特点与 1G 和 2G 系统相比，3G 系统的主要特点可以概括为：（1） 全球普及和全球无缝漫游的能力：3G 系统提供全球覆盖，全球统一分配频段，全球统一标准。（2） 支持语音、数据、图像及多媒体等业务，根据需要提供带宽，要求无线接口能满足以下要求：

30、快速移动环境中最高速率可达 144kbit/s；室外到室内或步行环境中最高速率可达384kbit/s；室内环境中最高速率可达 2Mbit/s。（3）具有良设计一致性、前后容性及与固网的兼容性：不同厂家的设计具有良一致性和互通性；方便从现有蜂窝系统进行平滑演进及其进一步发展；可以综合现有的公众交换网、综合业务数字网、无绳系统、地面移动通、通信系统等，以提供无缝覆盖。（4）提供充足的带宽、较高的频谱效率及良业务服务质量（Quality of Service，QoS）。随着数据业务的增长，尤其是新型多媒体业务的不断涌现，用户对数据带宽及服务体验的要求也不断提高。目标业务，在保证业务质量的前提下，如何

31、尽量频谱效率、提高系统容量，是 3G 系统设计的关键。（5）提供良系统安全机制：移动通信业务已经渗透到生活的、，移动通、金融等领域的的安全性除了牵涉到用户的个人隐私外，还可能与安全性密切相关，3G 系统应该适应这些安全性的要求。1.1.4.2 技术建议的从 1996 年开始，3G 系统逐渐成为移动通信领域的研究热点，各国对 3G 系统逐渐进入实质性的研究阶段。1997 年 4 月，ITU 向全世界发出了 IMT-2000 无线传输技术（RTT）建议的征求函，并公布了 IMT-2000 RTT 的制订步骤和时间表。为了在未来的全球标准中占据一席之地，各国、各地区组织、各大公司等纷纷提出了 的建议

32、。截止到 1998 年 6 月，提交到 ITU 的 IMT-2000 地面无线传输技术建议共有 10 种之多，见表 1-3 所示。表 1-3 IMT-2000 地面无线传输技术建议后来经过多次讨论，将上述技术建议融合为两大类，即 CDMA 和TDD 技术：CDMA 技术又分为 FDD 直接序列扩频（DS）、FDD 多载波（MC）及 TDD 传输三种；TDMA 技术也5序号技术建议双工方式提交者1J：W-CDMAFDD、TDD：ARIB2UTRA-UMTSFDD、TDD欧洲：ETSI3W-CDMAFDD：TIA4WCDMA/NAFDD：T1P15Global CDMA IIFDD韩国：TTA6T

33、D-SCDMATDD：CWTS7CDMA2000FDD、TDD：TIA8Global CDMA IFDD韩国：TTA9UWC-136FDD：TIA10DECTTDD欧洲：ETSICDMA2000 1x EV-DO 网络技术被分为类似的三种。这些技术在 1999 年 11 月的 ITU-R 会议上以“第三代移动通无线接术规范”建议的形式获得通过，其中的地面部分建议以下 5 种无线传输技术：（1） IMT-2000 CDMA DS：UTRA/WCDMA 和 CDMA2000 DS（2） IMT-2000 CDMA MC：CDMA2000 MC（3） IMT-2000 CDMA TDD：TD-SCD

34、MA 和 UTRA/TDD（4） IMT-2000 TDMA SC：UWC136（5） IMT-2000 TDMA MC：DECT1.1.4.3 体制比较在上述无线传输技术建议中，欧洲与为瞩目；TD-SCDMA 由于得到了也倍受重视。提出的 WCDMA 和和产业界的支持，加之提出的 CDMA2000 最巨大的市场潜力，因此WCDMA 是欧洲 ETSI 提出的宽带 CDMA 技术，它与ARIB 提出的宽带 CDMA 技术基本一致，两者融合后形成了第三代移动通信无线传输技术 WCDMA。WCDMA 系统是一种异步系统，码片速率为 3.84Mchip/s。它采用了快速功率以适应多种速率的传输，灵活地

35、提供多种业务。技术，支持多种切换方式，可CDMA2000 是由TIA 提出的宽带 CDMA 技术，采用直接序列扩频或多载波方式，码片速率可以是 1.2288Mchip/s 的 1 倍或 3 倍（最高可达 9 倍或 11 倍），分别对应于 CDMA20001x 或 CDMA2000 3x 系统。CDMA2000 系统与 IS-95 系统后容，采用 GPS 授时同步，并在 IS-95 系统软切换、功率道相干解调、前向快速功率及 RAKE 接收分集技术的基础上，增加了快速寻呼、反、Turbo 码及较高速率的分组数据传送等功能。TD-SCDMA 是由CWTS 提出的宽带 CDMA 技术，采用直接序列扩

36、频，码片速率为1.28Mchip/s。TD-SCDMA 系统基于 TDD 方式，前反道工作在相同的频段上，在不同的时隙进行传送。TD-SCDMA 系统采用智能天线、联合检测、接力切换等。在这三种无线传输技术体制中，CDMA2000 和WCDMA 均采用 FDD 方式；TD-SCDMA采用 TDD 方式。TDD 系统采用多时隙非连续传送方式，其抗快和效应能力比连续传送的 FDD 方式差；TDD 系统的峰平比（Peak to Average Rate，PAR）随着时隙数的增加而降低，考虑到耗能和成本因素，终端的小，而 FDD 系统的小区半径则相对较大。1.1.4.4 频谱划分不可能很大，故通信距离

37、（小区半径）较IMT-2000 频谱由频段与附加频段组成。频段上行 18852025MHz 和下行21102200MHz 总共 230MHz 频率；附加频段2690MHz 等三个子频段。806960MHz、17101885MHz 及 2500ITU 将上述 IMT-2000 频谱划分为 A、B 和 C 三个频段，见表 1-4 所示。IMT-2000 频谱划分及各国使用情况如图 1-1 所示。其中频段的上行 18852025MHz共 140MHz 频率；下行 21102200MHz 共 90MHz 频率。其中，19802010MHz（）和21702200MHz（空对地）用于移动业务。频段的上下行

38、不对称，主要考虑可使频 FDD欧洲为3G 地频率。TDD 方式。分配19001980MHz、20102025MHz 和21102170MHz 共计155MHz6第 1 章引言表 1-4IMT-2000 频谱划分图 1-1 IMT-2000 频谱划分及各国使用情况在 17002300MHz 频段内有大量的微波通和一定数量的无线电定位正在使用，后来虽对 2GHz 的部分地面无线电业务频率进行重新规划和调整，但仍与 3G 频谱规划有，主要问题在于 GSM 使用的 1.9GHz 附近频段及其他无线接的部分频段。占用了 IMT-2000的 1893.51919.6MHz 频段已用作 PHS 频段，还可以

39、提供 2×60MHz+15MHz=135MHz 的 3G 频段（19201980MHz，21102170MHz，20102025MHz）。正陆续解决与 3G 频率有的问题。PCS 系统已经占用了 IMT-2000 频谱，经过调整后 IMT-2000 上行与 PCS 下行频段仍需共用。1.23G 技术标准演进3G 技术的标准化工作由 3GPP（3rd Generation Partner Project）和 3GPP2 来推动和实施。3GPP 主要采用 WCDMA 和 TD-SCDMA 技术构筑新的无线接入网，网与无线接入网作为一个整体向前发展。3GPP2 主要采用 CDMA2000

40、技术构筑新的无线接入网，网与无线接入网分别向前发展。两种技术体制的网在现有的第二代移动通信网的网基础上平滑演进，以提供更加多样化的业务。目前，在世界范围内应用最的 3G 网络是7频率划分FDD 上行/MHzTDD/MHzFDD 下行/MHzA1824849869894A2880915925960B1192019801 8801 920/2 0102 02521102170B21710178518051880B3185019101 9101 93019301990C1250025702570262026202690C225002570FDD 下行26202690C3FDD 或 TDDCDMA20

41、00 1x EV-DO 网络技术CDMA2000 和WCDMA 网络，其中 WCDMA 网络两种无线技术标准。WCDMA（FDD）和 TD-SCDMA（TDD）从系统功能上看，2G 向 3G 的发展是一次飞跃。不过，由于技术、市场、业务开发和终端发展等多方面因素的限制，从 2G 向 3G 的过渡将需要较长时间。一方面 2G 系统在提供高很大的限制，另一方面包含上述功能特性的 3G 系统却迟迟速、宽带、多媒体业务方面GSM 开发了与之兼容的 EDGE 技术标IS-95 开发了与之兼容的 CDMA2000无法。为了满足高速数据业务发展的需要，准，在此基础上可以考虑向 WCDMA 的进一步演进1x

42、技术标准，在此基础上可以考虑向 CDMA2000 1x EV 的进一步演进。1.2.1 WCDMA 技术标准演进GSM/GPRS 向 WCDMA 的技术演进路线如图 1-2 所示。地，GSM/GPRS 无线接入网和网作为一个整体向前发展；GSM/GPRS 可以先向 EDGE 演进，然后从 EDGE 演进到WCDMA；也可以直接从 GSM/GPRS 演进到 WCDMA。3GPP 目前已发布了 WCDMA 的 R99、R4、R5 和 R6 共 4 个版本，R7 版本的制定工作已经启动。图 1-2 GSM 向 WCDMA 技术演进路线1.2.1.1 从 GSM/GPRS 向 WCDMA R99 演进

43、在 WCDMA R99 版本中，既要满足 3G 系统设计要求，又要兼顾与 GSM/GPRS 的后容性要求。WCDMA R99 网络与 GSM/GPRS 网络的异同分别体现在网络结构、接口/信令、业务能力、计费能力和网络等方面。在网络结构方面：GSM/GPRS 的网可以向 WCDMA R99 平滑演进；WCDMA R99无线网络引入了基于宽带 CDMA 技术的全新的无线接入网 UTRAN。在网络接口及协议方面：WCDMA R99 的 Iu-CS 接口采用 AAL2 或 AAL5到 ATM 以承载信令和语音；Iu-PS 接口采用 IP over ATM 技术承载信令和语音。WCDMA R99 无线

44、接口使用 AMR 语音编码，系统根据无线接口的资源动态调整语音编码速率，故 WCDMA R99 的接口 Iu 增加了速率机制；另外，WCDMA R99 与 GSM 的码型变换器功能模块采用不同的技术，WCDMA 的码型变换器逻辑上属于网功能，Iu 接口的语音业务信道采用 AAL2直接承载 AMR 语音编码；而 GSM 的码型变换器逻辑上属于 BSC 功能，但是为了节约 A 接口传输资源，TC的物理位置可放在 MSC 侧。在业务能力方面：WCDMA R99 定义了 CAMEL3 规范，增强了对智能网业务的支持。在业务计费方面：WCDMA R99 与 GSM 的计费系统架构一致，但是在计费功能和话

45、单描述方面区别，话单单元和话单处理等。在网络方面：WCDMA R99 与 GSM/GPRS 的网络功能基本相同，差别主要体现在上。GSM 的 MSC 基于 TDM 交换技术，而 WCDMA R99 的 MSC 支持 ATM 传输。8第 1 章引言总之，由于 WCDMA R99 与 GSM/GPRS 在网络结构、接口协议及功能等方面的兼容性，在 WCDMA R99 标准发布以后，其系统和终端相对较短。WCDMA R99 是所有WCDMA 标准版本中从研发到规模最大和的完善。，这之间的时间跨度成熟度最高的一个，在过积累的大量实际运营经验也促进了相关1.2.1.2 从 WCDMA R99 向 WCD

46、MA R4 演进R99 的无线接入网奠定了 WCDMA 技术的基础，其技术标准在演进到 R4 时变化不大， 只是对无线技术作了少许改进。例如增加 Node B 同步选项，以降低对 TDD 系统的干扰及便于实施；规定直放站的使用，扩大特定区域的覆盖；增加无线接入承载的 QoS 协商，以提高无线资源管理的效率。此外，在 R4 无线接入网中正式引入了我国提出的 TD-SCDMA 技术。在在（MGW）网分组域：R4 分组域较 R99 变化不大，主要增加了与 QoS 相协议。网电路域：R4 引入了软交换的思想，将 R99 的 MSC 由 MSC Server 和媒体网关实现，MSC Server 完成

47、MSC 的呼叫与移动性功能；MGW 完成语音承载及其格式转换功能。对于承载网而言，R99 采用TDM 组网；而R4 可以采用TDM/ATM/IP组网。对于信令网而言，R99 基于窄带 SS7 信令和 TDM 承载；而 R4 可以选用 IP 或TDM 承载语音、数据及 MAP/CAP 信令等，从而为网向全 IP 网的演进迈出了重要的一步。从组网模式来看，R99 的网络架构决定了其组网模式必然是分级组网，而 R4 如果采用 IP 组网， 可以组建结构更为简化的信令网和平面化的承载网。从技术演进的角度看，R4 是 R99 的下一个发展阶段。不过，从节约网络建设成本的角度看，对于 GSM/GPRS 运

48、营商，可以R99 这一发展阶段，直接升级到 R4 网络。R4 版本于 2002 年完成，相对较早，目前正逐渐进入成熟期，这也是部分 GSM 运营商选择 R4 版本直接进行网络建设的主要之一。1.2.1.3 从 WCDMA R4 向 WCDMA R5 演进R5 版本的目标是构造全 IP 网络，在研究过分化为 R5 和 R6 两个版本。R5 主要定义了全 IP 网络的架构，R6 侧重于业务增强及其与其他网络的互通。R5 对无线接入网和网进行了改进。在无线接入网，引入了高速下行分组接入（HSDPA）技术，使下行速率可以达到 810Mbit/s，大大提高了空中接口的传输带宽及频谱利用率；Iu、Iur

49、及 Iub 接口增加了基于 IP 的可选传输方式，实现了无线接入网的 IP 化。在网，在 R4网基础上增加了 IP 多媒体子系统（IMS），以提供多媒体业务，并可以实现与电路域的互操作，在分组域提供增强型语音业务，实现语音业务从窄带向宽带的迁移； IMS 可以实现与 R5 电路域之间的互通，以保护运营商在 R99 上的投资；当然，新运营商可以直接通过 IMS 提供语音业务。因此，R4 向 R5 的演进可以归结为两点：无线接入网实现分组化和高速分组数据传输；网分组域引入 IMS。由于 R5 版本仅仅定义了 IMS 的框架结构，许多接口及其协议等尚待进一步补充和完善，可以预见 R5 的前期阶段性能

50、。将无法充分支持 IMS 所定义的各种功目前，R5 已进入进程也在逐渐。在 2004 年，朗讯、摩托研制的后期，其及北电等公司分别开展了HSDPA技术实验，测试系统性能。在2005 年T-Mobile和 Cingular 及英国 mm02 等运营商计划部署 HSDPA 系统。与此同时，、西门子等公司也在积极开展 IMS 技术、标准及的研制。9CDMA2000 1x EV-DO 网络技术1.2.1.4 WCDMA R6 及 R7 版本现状R6 版本还处于研究和探索过。在网，目前的研究项目与分组域承载无网络框架；是否将 SGSN 与 GGSN 分为 GSN Server 及 MGW 的形式；研究

51、IMS 与其他公众网络之间的互操作，实现 IMS 与其他网络的互通；此外，新业务也是研究的重点。在无线技术方面的研究主要集中在正交频分多路调制（OFDM）技术、多输入多输出（MIMO）天线技术及 WLAN 与 3G 系统结合等方面，其中 OFDM 和 MIMO 也是后 3G 的重点研究内容。R7 版本处于制订阶段，完成日期还不明确。1.2.2 CDMA2000 技术标准演进IS-95 向 CDMA2000 的技术演进路线如图 1-3 所示，其中空中接口系列标准CDMA2000 1x、1x EV-DO 和 1x EV-DV，网与无线接入网向前发展。图 1-3 IS-95 向 CDMA2000 技术演进路线CDMA2000 1x 完全后容 IS-95。网部分增加了分组域以支持较高速率的分组数据业务；空中接口使用了前向快速功率、反道相干解调、快速寻呼、Turbo 码等关键技术，目的是无线传送的质量，提高频谱效率及系统容量。CDMA2000 1x 具有 3G 系统的部分功能，可以从 IS-95 进行平滑升级，两者的时间之间的间隔不太长，业界有时也将 CDMA2000 1x 作为 2.5G 系统。由于 CDMA2000 1x 完全兼容