XXXX年中国电信无线维护岗位认证教材--CDMA无线侧接口协议介绍ppt课件

1、 技术原理篇系列教材之 CDMA无线侧接口协议引见中国电信无线维护岗位认证培训教材 1CDMA系统规范体系是分模块的，各模块按照本人的技术开展道路向前演进。这种方式的优点在于它的平滑演进才干，在大多数情况下，组成系统的各个部分技术开展速度是不一样的。当某个部分有艰苦技术提高时，可以仅修正相关部分，而其他部分那么坚持不变。本课程主要引见CDMA无线侧接口规范协议的相关内容。前 言2学习完此课程，您将会：了解CDMA国际规范的开展历程了解无线空口协议、A接口协议、Abis接口协议内容架构掌握无线侧规范协议的查询方法目 标3内容引见第1章 CDMA无线接口协议概述第2章 无线空口部分第3章 A接口部

2、分第4章 Abis接口部分第5章 1X网络A接口引见第6章 DO网络A接口引见4内容引见第1章 CDMA无线接口协议概述第1节 CDMA国际规范开展历程第2节 CDMA2000规范演进5开展历程简述国际通用的CDMA规范主要是由美国国家规范委员会ANSITIA开发公布的。ANSIAmerican National Standard Institute作为美国国家规范制定单位，担任授权其它美国规范制定实体，其中包括电信工业处理方案联盟ATIS、电子工业委员会EIA以及电信工业委员会TIA。TIA主要开发ISInterim Standards,暂定规范系列规范，如CDMA系列规范IS95、IS63

3、4、IS41等。IS系列规范之所以被列为暂定规范是由于它的时限性，最初定义的规范有效期限是5年，如今是3年。除了IS系列规范之外，TIA还公布其它类型的规范，如电信系统公告TSBTelecommunications Service Bulletin文件。TSB不是规范，但可以提供与现存规范相关的信息或对工业界非常重要的其它事宜。TIA开发出的规范在经ANSI一切成员赞同之后即可成为ANSI的正式规范。TIA目前由9个TR委员会组成，即TR8、TR14、TR29、TR30、TR32、TR34、TR41、TR45、TR46，其中与CDMA规范关系最为亲密的是TR45挪动和个人通讯公用规范，它的下面

4、包括7个子委员会，分别担任不同接口规范的制定，如TR45.2担任网络部分，TR45.4担任A接口部分，TR45.5担任空中接口等。6开展历程简述除了ANSITIA之外，其他一些规范化组织和消费厂商对CDMA规范的制定也起到积极作用。如CDGCDMA开展小组和3GPP2担任第三代CDMA挪动通讯规范的制定，先后推出了有关A接口的IOS系列规范，涉及的内容包括从窄带的CDMA到第三代挪动通讯宽带CDMA。一批知名的通讯公司如MOTOROLA、LUCENT、NORTEL、QUALCOMM等首先提出了有关CDMA规范的方案和建议，经过多次协商讨论，最终修正成为目前被普遍接受的通用规范。7内容引见第1章

5、 CDMA无线接口协议概述第1节 CDMA国际规范开展历程第2节 CDMA2000规范演进8CDMA2000规范演进 作为第三代挪动通讯技术的一个主要代表，cdma2000技术是从cdma0ne演进而来的。cdma2000是美国向ITU提出的第三代挪动通讯空中接口规范的建议，是IS-95规范向第三代演进的技术体制方案，是一种宽带CDMA技术。cdma2000规范是一个体系构造，称为cdma2000家族，它包含一系列子规范。由cdma0ne向3G演进的途径为:cdma0ne, IS-95B, cdma2000 lx(3x)和cdma2000 1xEV。其中从cdma2000 lx之后均属于第三代

6、技术。 9CDMA2000规范演进 由于无线Internet等高速分组业务的不断需求，cdma2000 lx并不能满足这些业务的不同要求。为了在cdma2000 lx根底上进一步加强功能，以便与WCDMA竞争，3GPP2已制定支持速率高达2Mbit/s的cdma2000 1 x加强规范，如以QUALCOMM, Lucent, Motorola等提出的cdma2000lx EV-DO和cdma2000 lx EV-DV，或者沿着cdma2000 3x及更多载波方式开展。下面分别对这两种技术体制造简要引见。10CDMA2000 1XEV1xEV是cdma2000 lx进一步开展的前景所在，它的演进

7、又被划分为两个开展阶段，第一个开展阶段为1xEV-DO (Data Only)。它采用与话音分别的信道传输数据，支持平均速率为650kbids,峰值速率为2.4Mbit/s的高速数据业务。目前，HDR已被3GPP2正式采用为cdma2000 lx EV-DO的独一规范。1xEV-DO可提供前向达2.4Mbit/s、反向达153.6kbit/s的高速数据业务，也不需求MSC, HLR等设备的再投人。1xEV-DO经过对前向链路的进一步改良，采用时分复用方式，前向实现了全功率发射，同时又在频段、带宽、码片速率、Turbo码等方面沿用了原lx技术，既提高了数据吞吐量，改善了分组域QoS，又充分思索了

8、平滑晋级问题，与lx网络最大限制地实现了设备共享，维护了运营商的设备投资。 11CDMA2000 1XEV第二个开展阶段是1xEV-DV (Data and Voice)，数据信道与话音信道合一。目前有多种候选方案，如摩托罗拉、诺基亚等提出的1xTREMEo 1xEV-DV可提供6Mbit/s甚至更高的数据吞吐量。目前普遍以为1xEV-DO已具备商用化条件，而1xEV-DV还不成熟。 从IS-95到cdma2000 lx，再晋级到EV-DO和EV-DV来看，cdma2000规范的演进非常平滑。晋级到cdma2000 lx网络时，运营商仅需添加载频射频部件和晋级软件，同时构建分组域网络即可。过渡

9、到EV-DV，网络构造也根本与lx一致，即使是专项提供数据业务的EV-D0,也仅需增改BTS/BSC，添加AN-AAA，分组域、电路域设备都不用改动。12CDMA2000 3Xcdma2000 3x是基于IS-95规范演化的一个重要部分。3x表示3载波，即3个1.25MHz共3.75MHz的频率宽度。与其他的规范类似，cdma2000 3x将在cdma2000 lx规范的根底上提供附加的功能和相应的业务支持。这些特性包括:提供比cdma2000 lx更大的系统容量;提供到达2Mbit/s的数据速率;实现与cdma2000 1x和cdma0ne系统的后向兼容性等。 由于在第三代技术的进程中出现了

10、一些新的情况，目前很多的研讨人员都对3x, 6x的多载波技术提出意见。经过添加cdma2000 1x的载波数量可以提高第三代系统的数据传输速率，但载波数量的添加，将带来系统硬件的复杂性和本钱的提高，因此，目前一些专家并不看好cdma2000 3x及更多载波方式。韩国和日本的窄带CDMA运营者曾经明确表示将不采用cdma2000 3x方式，有迹象阐明，cdma2000 3x技术的前景目前还难以预测。13内容引见第1章 CDMA无线接口协议概述第2章 无线空口部分第3章 A接口部分第4章 Abis接口部分第5章 1X网络A接口引见第6章 DO网络A接口引见14简介cdma2000 lX指一种3G的

11、宽带码分多址技术。IS-2000指的是采用cdma2000 lX技术的接口规范或规范，它定义了一个挪动台和基站子系统之间的接口。IS-2000和IS-95一样，属于IS (Interim Standard)系列的规范，是由美国的电信/电子工业协会(TIA/EIA)制定的，后来被3GPP2接受。IS-2000规范编号从IS-2000.1到IS-2000.6，分别对应3GPP2的C.S0001至C. S0006，内容根本没有差别。TIA/EIA的一些规范和3GPP2中对应规范编号的关系以及其他有关规范编号的对应关系见/Public_html/specs/index.cfm15两个分支无线空中接口规

12、范开展包括两个分支IS-95ACDMA2000 1XEV-DO&1XEV-DO+&1XIS-95BEV-DV16IS-95AIS-95A是CDMA规范系列中第一个商用规范，它主要支持语音业务。IS-95A商用几年后，市场对数据业务的需求逐渐显现出来，因此美国电信工业协会(TIA)制定了IS-95B规范。IS-95B经过将多个低速信道捆绑在一同来提供中高速的数据业务，但从技术角度来说，IS-95B并没有引人新技术，依然属于第二代挪动通讯技术。IS-2000与IS-95相比，由于采用了很多新的技术(如反向相关解调、快速前向功率、Turbo编码)，以及数据业务采用了更为灵敏的媒体接人控制层(MAC)

13、和多种数据速率等，其容量和性能都得到了较大的提高。cdma2000 1X技术有多种任务方式，独立运用一个载波的方式叫做cdma2000 1X，将3个1.25MHz载波捆绑在一同运用的方式叫做cdma2000 3X。目前国际上商用的都是cdma2000 lX技术，虽然实际上存在cdma2000 3X系统，但在这个领域开展的研讨非常少，目前国际上研讨的重点是1X演进系统(1X EV)17CDMA2000 1X CDMA2000 1X系统空中接口部分分为Re10, A, B, C, D 5个版本(CDMA2000 1X的Release通常仅仅指无线接口和A接口部分)。目前CDMA2000 1X系统都

14、是Rel0版本。RelA版本相对于Re10版本添加了一些公共信道，同时也将前向最大速率从153.6kbit/s提高到了307.2kbit/s。RelB版本是一个小版本，仅在A版本的根底上做了很小的改良，此版本普通不会被众多厂商采用。RelC和D版本指EV-DV。CDMA2000 lX系统无线空中接口部分协议IS-2000的目的就是使空中接口规范化，以便于挪动台和基站子系统之间相互兼容。协议一共分为6个部分，以下引见各个章节的内容。18CDMA2000 1XIS-2000.1，协议引见。是一个综述性的章节，主要描画了以后各个章节的主体、协议对兼容的了解以及cdma2000 lX系统的构造图。IS

15、-2000.2，物理层协议。主要描画了cdma2000 1X系统空中接口的物理层，描画的时候分别按照对挪动台(第2节)以及对基站的要求进展描画(第3节)，同时按照收和发分别进展了描画2.1(挪动台发)，2.2(挪动台收)，3.1(基站发)，3.2(基站收)。主要的内容包括：前反向频率的分配，频点的编号，输出功率控制，前反向的调制解调参数，前反向信道构造，接纳处置方式。在章节的开场有大量的名词解释。19CDMA2000 1XIS-2000.3，媒体接人控制层(MAC, Medium Access Control)。主要描画了MAC层，包括MAC的由来、作用、MAC层的构造、MAC的各个实体、MA

16、C实体之间的原语、MAC层处置流程、通用信道的MAC层、MAC层的复用。IS-2000.4，信令链路接人控制层(LAC, Signaling Link Access Control)主要引见了信令接人控制层，按照基站和挪动台分别的引见，同时有按照通用信道和公用信道分别的引见。引见各音讯分别经过LAC各个子层的处置情况，LAC各个子层的引见，包括鉴权子层、自动重发子层、地址子层、成效子层、拆分子层。在章节最后的附录描画了LAC的含义。20CDMA2000 1XIS-2000.5，高层信令Upper Layer ( Layer 3 )主要描画了cdma2000 1X系统的高层(层三)信令，分别按照

17、基站、挪动台进展描画。挪动台侧主要描画了挪动台的平安与编号，挪动台的呼叫处置，包括挪动台在初始化形状下的处置、挪动台在空闲形状下的处置、挪动台在接人形状下的处置、挪动台在业务信道下的处置，登记，切换。同时对各种音讯字段进展了详细的解释。基站侧是按照信道处置进展描画的，包括导频、同步信道处置，寻呼、快速寻呼信道处置，接人信道处置，业务信道处置。同时详细引见了相关音讯的IE。附录当中对呼叫的流程进展了描画，列出了挪动台的各计数器、定时器。IS-2000.6，模拟系统。211X EV-DOlX EV-DO，最初的名字为高速数据速率(HDR, High Data Rate)，其概念开场是由Qualco

18、mm公司于1997年8月向CDMA开展组织(CDG)提出的。2003年3月3GPP2成立了针对HDR的任务组开场规范化任务，1X EV的称号是在制定规范的过程中得到的。 2000年10月，lX EV-DO的规范获得经过，在TIA/EIA中编号为IS-856，在3GPP2中编号为C. S0024。在3GPP2发布的相关规范中，lX EV-DO又称作高速分组数据(HRPD ,High Rate Packet Data)。 在3GPP2中，lX EV-DO相关的协议还有:C.S0029，测试运用协议;C.S0032, AN最小性能协议;C.S0033 , AT协议;lX EV-DO与lX之间的互操作

19、规范见3GPP2的A.S0008。 221X EV-DO协议也分为两个版本，Rel 0和Rel A版本。初始Rel 0版本前向最顶峰值速率可达2.4Mbit/s ,反向速率和lx一样。Rel A版本为0版本的加强，此版本兼容DO 0版本，在一些特性上对DO 0版本进展了加强设计，前向最顶峰值速率可达3.1 Mbit/s，反向最高速率可达1.BMbit/s ,并添加了QoS设计，以支持实时性要求比较高的分组业务。231X EV-DVcdma2000 lX另一个开展方向是从cdma2000 lX直接晋级到EV-DV系统，EV-DV系统后向兼容1X系统，同时提供语音和数据效力，同时，对原1X终端也可

20、兼容支持，前向最高速率到达3.1 Mbit/s，反向最高速率可达l.5Mbit/s 。 EV-DV目前有两个版本，Rel C和Rel D , Rel C 2002年5月份在3GPP2上正式发布，支持EV-DV，前向速率到达3.1 Mbit/s，反向速率与lX一样。Rel D版本相对于C版本，反向速率加强高达1.5Mbit/s，并支持BCMCS (Broadcast/Multicast)。24阅读建议对于网络维护优化工程师而言，IS-2000协议阅读的重点在IS2000-2部分，该部分是掌握CDMA系统的根底，尤其是物理信道、功率控制部分更需求掌握;IS2000-3, IS2000-4部分与产品

21、实现关系更亲密，阅读可以不用要非常细致。 在阅读的时候可以结合IOS4.0，更加容易了解音讯在呼叫流程当中的作用，同时对流程也有整体的概念。 在阅读的时候由浅人深，例如在阅读IS200-5的时候首先不要过于详细的了解IE，等到对协议有一定了解之后再行深人。25内容引见第1章 CDMA无线接口协议概述第2章 无线空口部分第3章 A接口部分第4章 Abis接口部分第5章 1X网络A接口引见第6章 DO网络A接口引见26简介 A接口包括4个组成部分:Al/A2/A5, A3/A7, A8/A9和A10/All。关于A接口的第一个规范是美国TIA发布的IS634，之后又发布了IS634A，但这两个规范

22、都有缺陷，不具备可操作性。为了确保规范的可操作性，美国运营商Sprint PCS公司在IS634的根底上提出了本人的规范，并将这个规范提交给CDMA开展组织(CDG)讨论。最后以CDG的名义发布，就是IOS(互操作规范)规范。 IOS2系列规范主要是针对IS-95A空中接口的。在国外，广泛采用的规范是IOS2.2。在IOS2.2根底上，CDG根据中国提出的特定市场需求，制定了IOS2.4。 IOS3系列规范是针对IS95B空中接口的。由于95B并没有被广泛采用，所以IOS3.1运用范围也不广。 27简介 进人CDMA2000 1X时代以后，3GPP2接纳了IS-95和CDMA2000 1X一切

23、规范的制定任务。但CDG依然在这方面开展任务。经过协商，CDG和3GPP2都将发布本人的规范，但两个规范间坚持一致。 IOS4系列规范是支持CDMA2000 lX无线接口的。其中IOS4.0对应于3GPP2 A.S0001, IOS4.1对应于3GPP2 A.SOOOlA, IOS4.2对应于3GPP2 A.S0011到3GPP2 A.S0017。IOS5系列支持lX EV-DV无线接口。28IOS4系统版本下表所列是3GPP2发布的IOS4系统版本版本号发布时间3GPP2 TSG-A文件号 基本特点 IOS4.0 2000/01A.S0001 定义基本功能，包括基本语音业务、低速分组数据业务

24、、支持语音和分组业务的BS间软切换 IOS4.0.12000/06A.S0001.1 IOS4.1 2000/11A.S0001-A 支持语音和分组业务的并发，支持SDB并对分组业务作了增强IOS4.1.12001/06A.S0001-A Version 2.0 IOS4.2 2001/12A.S0011-0-A.S0017-0 Version 1.0支持定位业务，继续提高分组业务的性能IOS4.2 2002/05A.S0011-O-A.S0017-0 Version 2.0 IOS4.3 2002/10A.S0011-A-A.S0017-A Version 1.0 考虑向ALL IP演进，支

25、持BS间IP传输和VoIP，提高系统的性能 IOS4.3 2003/10A.S0011-A-A.S0017-A Version 2.0 29IOS4.0内容简介 目前广泛运用的是IOS4.0。IOS4.0描画了MSC和BS之间的接口(A1/A2/AS), PCF与BS之间的接口(A8/A9), PDSN与PCF之间的接口(A10/All), BS之间的接口(A3/A7)。协议的制定就是为了确保各个厂家的设备之间互连的能够。 协议分成以下几个部分: 第1章，简要地引见了协议的目的、范围、内容。 第2章，引见了各类呼叫流程，包括始呼流程、被呼流程、释放流程、附加业务、数据业务、短音讯、OTASP,

26、 PACA、用户效力区域、A8/A9流程、A10/All流程。 第3章，引见了无线资源管理，包括信道的分配和各类的切换。 第4章，引见了挪动性管理，包括挪动性管理的寻呼、登记，还有鉴权加密。 第5章，引见了协议分层，主要讲各个接口的L1, L2。 第6章，描画音讯和IE，引见音讯的内容、IE的含义。30HRPD HRPD的IOS分为Phase 1和Phase2，支持EV-DO，两者相互独立而不是演进关系。两者的差别在于:Phase1, SC/MM(会话控制/挪动性管理)功能位于AN。 Phase2, SC/MM(会话控制/挪动性管理)功能位于PCF。与Phase1相比，Phase2添加了A14

27、、Ax和A15接口，A12、 A13接口从AN上移到PCF。Phase1和Phase2对应一样的空口规范，在业务上也没有差别。 发布的Phase1的版本有:A.S0007-0 v1.0, A.S0007-0 v2.0, A.S0008-0 v3.0;发布的Phase2的版本有:A.S0007-A v1.0, A.S0007-A v2.0a31CDMA2000 技术规范开展历程32内容引见第1章 CDMA无线接口协议概述第2章 无线空口部分第3章 A接口部分第4章 Abis接口部分第5章 1X网络A接口引见第6章 DO网络A接口引见33AbisAbis接口定义为基站子系统的两个功能实体BSC(基

28、站控制器)和BTS(基站收发信台)之间的通讯接口，用于BTS与BSC之间的远端互连方式，该接口支持一切向用户提供的效力，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。 Abis接口为私有接口，即BTS和BSC的协议可以根据各设备商自行规定。 报告主要引见了Abis接口的模型，引见了Abis接口的功能，包括支持业务信道功能、支持寻呼信道功能、支持接人信道功能、支持无线功能、支持广播系统音讯、支持层1层2。同时还引见了Abis功能在呼叫流程当中的运用，包括始呼、被呼、释放、切换、短音讯、业务突发流程。在报告的最后引见了音讯的内容以及IE 。34Abis的承载方式两张方式：E1方式，FE方式在中国电

29、信CDMA目的体系中，统计Abis接口的带宽利用率时，实践配置带宽是按如下方式统计的：采用FE方式时，按实践配置带宽统计。采用E1方式时，可用带宽为E1数乘以2，即每条E1按2Mbps带宽统计。采用FE+E1负荷分担方式时，取FE带宽与E1带宽的累加值。采用FE+E1优选FE方式时，取FE实践配置带宽。35内容引见第1章 CDMA无线接口协议概述第2章 无线空口部分第3章 A接口部分第4章 Abis接口部分第5章 1X网络 A接口引见第6章 DO网络A接口引见36A接口协议参考模型cdma2000 A接口遵照IOS4.X协议规范，分为A1，A2，A3，A5，A7，A8，A9，A10和A11接口

30、，协议参考模型如上图所示。PCFPDSNA2A9信令A8业务目的BSC源BSCSDUA1MSC呼叫处置与挪动性管理交换A11信令A10业务A7信令A3业务/信令37A接口功能引见A1接口主要承载BSS和MSC之间的信令信息，包括与呼叫处置、挪动性管理、无线资源管理、鉴权和加密有关的信令音讯。A2接口主要承载基站侧与MSC侧交换网络之间的64/56K PCM数据在CDMA-ONE BSS中采用E1接口，一个时隙承载64K数据。A3接口用于支持当挪动台处于业务信道形状时所发生的BSS之间的软切换BSC互连，A3接口被划分成两部分：A3信令接口和A3业务接口。A5接口主要承载基站侧与IWF之间电路数

31、据的传输。CDMA2000 1x系统支持BSC内置的IWF，不支持外挂IWF。A7接口用于支持当挪动台处于还没有控制在业务信道形状时所发生的BSS之间的切换，并支持挪动台在进展BSS之间软切换时需求建立新的业务时的控制流程。 A8/A9接口用于承载BSS和PCF之间信令和数据的传输，A8接口承载数据， A9接口承载信令，用于维护BSS到PCF之间的A8衔接。 A10/A11接口用于承载PCF和PDSN之间的信令和数据传输，A10接口承载数据，A11接口承载信令，用于维护BSS到PCF之间的A10衔接。38内容引见第1章 CDMA无线接口协议概述第2章 无线空口部分第3章 A接口部分第4章 Ab

32、is接口部分第5章 1X网络 A接口引见第6章 DO网络A接口引见391xEV-DO网络参考模型AT：接入终端，与IS2000系统中的MS是同一个概念；AN：接入网络，包含BSC和BTS；AN AAA：接入网络侧的AAA效力器；1xEV-DO的网络参考模型有两条开展道路，Phase I和 Phase II。401xEV-DO网络网元功能阐明无线接入网Radio Access Network，RAN主要包含接入网Access Network,AN、分组控制功能Packet Ccontrol Function，PCF和接入网鉴权/认证/计费效力器AN-Authentication, Authori

33、zation and Accounting，AN-AAA等功能实体。AN 完成基站收发及其控制器的功能。其中，PCF 完成A8 和A10 衔接的建立以及分组数据业务节点Packet Data Service Node，PDSN的选择功能。AN-AAA 存储接入鉴权的算法和参数，执行接入鉴权功能。41EVDO IOS 互操作接口不同功能实体之间经过互操作Inter-Operation Specification，IOS协议接口进展通讯。EVDO IOS 接口包括A8/A9、A10/A11、A12 和A13。A8/A9 是AN与PCF 之间的内部接口。它用于传送与数据会话、业务衔接的建立/维持/释

34、放以及休眠态切换等有关的信令和数据信息，其中，A8 提供业务数据的承载，A9 提供信令音讯的承载。A10/A11 是PCF与PDSN 之间的接口，也称为R-P 接口，A10 承载数据，A11 承载信令。A12是AN 与AN-AAA 之间的接口，用于承载用户接入鉴权Access Authentication的音讯。A13 接口是源SourceAN 与目的TargetAN 之间的接口，在会话切换时，源AN 和目的AN 经过A13 传送原有会话的配置信息。42与1x网络参考模型的区别由于1xEV-DO仅支持分组数据业务，所以没有MSC/HLR以及相应的接口；分组数据域的设备PDSN、AAA、HA以及接口与1x系一致样；添加了接入网络侧的AAA效力器；添加了两个A接口，其中A12接口用于系统