CDMA2000网络关键技术的研究及未来发展趋势

1、自自2020世纪世纪9090年代中期以来，商用年代中期以来，商用CDMACDMA数字无线网络优越的性能引起了全球的数字无线网络优越的性能引起了全球的广泛认可。它除了能提供清晰、高质量的话音服务，其在蜂窝系统的创新也极广泛认可。它除了能提供清晰、高质量的话音服务，其在蜂窝系统的创新也极大地提高了频谱使用率。第一个商用部署的大地提高了频谱使用率。第一个商用部署的IS-95A CDMAIS-95A CDMA系统实现的话音容量是系统实现的话音容量是第一代模拟蜂窝技术的第一代模拟蜂窝技术的10102020倍，超过倍，超过GSMGSM和和TDMATDMA系统系统3 34 4倍。倍。国际电信联盟在充分考察了

2、国际电信联盟在充分考察了CDMACDMA技术出色的性能和潜力后，决定将技术出色的性能和潜力后，决定将CDMACDMA作为作为第三代无线系统的技术平台。第三代无线系统的技术平台。本课题首先介绍了本课题首先介绍了CDMA2000CDMA2000的特点以及其演进路线，然后通过与的特点以及其演进路线，然后通过与TD-SCDMATD-SCDMA和和WCDMAWCDMA的对比找到的对比找到CDMA2000CDMA2000未来的发展方向。在此基础上，发表自身对未来的发展方向。在此基础上，发表自身对CDMA2000CDMA2000的看法以及展望。的看法以及展望。关键词：通信技术；关键词：通信技术；CDMA20

3、00CDMA2000；发展方向；发展方向 摘要CDMA2000CDMA2000是一个是一个3G3G移动通讯标准，移动通讯标准，国际电信联盟国际电信联盟ITUITU的的IMT-2000IMT-2000标准标准认可的无线电接口，也是认可的无线电接口，也是2G2G CDMA CDMA OneOne标准的延伸，不需要新的频段标准的延伸，不需要新的频段分配，可以稳定运行在现有分配，可以稳定运行在现有PCSPCS频频段。根本的信令标准是段。根本的信令标准是IS-2000IS-2000。CDMA2000CDMA2000与另一个与另一个3G3G标准标准W-CDMAW-CDMA不兼容。不兼容。多种信道带宽。前向

4、链路上支持多载波（多种信道带宽。前向链路上支持多载波（MCMC）和直扩（）和直扩（DSDS）两种方式；反向）两种方式；反向链路仅支持直扩方式。当采用多载波方式时，能支持多种射频带宽，即射频链路仅支持直扩方式。当采用多载波方式时，能支持多种射频带宽，即射频带宽可为带宽可为N N* *1.25MHz1.25MHz，其中，其中N-1N-1、3 3、6 6、9 9或或1212。目前技术仅支持前两种，即。目前技术仅支持前两种，即1.25MHz1.25MHz（CDMA2000-1XCDMA2000-1X）和）和3.75MHz3.75MHz（CDMA2000-3XCDMA2000-3X）。）。在同步方式上，

5、沿用在同步方式上，沿用IS-95IS-95方式采用方式采用GPSGPS使基站间严格同步，以取得较高使基站间严格同步，以取得较高的组网与频谱利用效率，可以更加有效地使用无线资源。的组网与频谱利用效率，可以更加有效地使用无线资源。核心网协议可使用核心网协议可使用IS-41IS-41、GSM-MAPGSM-MAP以及以及IPIP骨干网标准。骨干网标准。与现存的与现存的9595系统具有无缝的互操作性和切换能力，可实现系统具有无缝的互操作性和切换能力，可实现CDMA oneCDMA one向向CDMA2000CDMA2000系统平滑过渡演进。系统平滑过渡演进。前向发送分集。前向发送分集。灵活帧长：灵活帧

6、长：5ms5ms、10ms10ms、20ms20ms、40ms40ms、80ms80ms。快速前向功率控制快速前向功率控制采用短采用短PNPN码，通过不同码，通过不同的相位偏置区分不同的小区，的相位偏置区分不同的小区，采用采用WalshWalsh码区分不同信道，码区分不同信道，采用长采用长PNPN码区分不同用户。码区分不同用户。使用使用TurboTurbo码码可选择较长的交织器可选择较长的交织器反向链路相干解调反向链路相干解调支持软切换和更软切换支持软切换和更软切换辅助导频信道辅助导频信道语音用户容量是语音用户容量是IS-IS-95A/B95A/B的的1.521.52倍，数据业务倍，数据业务吞

7、吐能力提高吞吐能力提高3 3倍以上。倍以上。CDMA2000CDMA2000技术是从技术是从CDMAOneCDMAOne演进而来的。由演进而来的。由CDMAOneCDMAOne向向3G3G演进的途径为：演进的途径为：CDMAOneCDMAOne（IS-95BIS-95B）CDMA2000 1x(3x) CDMA2000 1x(3x) CDMA2000 1xEVCDMA2000 1xEV。其中从。其中从CDMA2000 1xCDMA2000 1x之后均属于第三代技术。之后均属于第三代技术。演进途径中各阶段特点分别为：演进途径中各阶段特点分别为： IS-95B IS-95B：通过捆绑：通过捆绑8

8、8个话音业务信道，提供个话音业务信道，提供64K64K数据业务。数据业务。在多数国家，在多数国家，IS95BIS95B被跨过，直接从被跨过，直接从CDMAOneCDMAOne演进为演进为CDMA2000 1xCDMA2000 1x。 CDMA2000 1x CDMA2000 1x：在：在IS-95IS-95的基础上升级空中接口，可在的基础上升级空中接口，可在1.25M1.25M带宽内提供带宽内提供307.2K307.2K高速分组数据速率。高速分组数据速率。 CDMA2000 3x CDMA2000 3x：在：在5M5M带宽内实现带宽内实现2M2M数据速率，后向兼容数据速率，后向兼容CDMA20

9、00 1xCDMA2000 1x及及IS-95IS-95。 CDMA2000 1x EV CDMA2000 1x EV：增强型：增强型1x1x，包括，包括EV-DOEV-DO和和EV-DVEV-DV两个阶段。两个阶段。CDMA2000 1XCDMA2000 1X是由是由IS-95A/BIS-95A/B演进而来的，并与现有的演进而来的，并与现有的IS-95A/BIS-95A/B系统后向兼容。系统后向兼容。CDMA2000 1XCDMA2000 1X的话音容量大约是的话音容量大约是IS-95A/BIS-95A/B的的1.51.5至至2 2倍。倍。 与与IS-95A/BIS-95A/B相比，相比，C

10、DMA2000 1XCDMA2000 1X在无线信道类型、物理信道调制和无线分组在无线信道类型、物理信道调制和无线分组接口功能上都有很大的增强，网络部分则引进了分组交换机制，支持移动接口功能上都有很大的增强，网络部分则引进了分组交换机制，支持移动IPIP业务，支持业务，支持QoSQoS（Quality of ServiceQuality of Service），）， CDMA2000 1XCDMA2000 1X奠定了奠定了CDMACDMA后续演进后续演进的基础。的基础。快速前向功率控制技术：可以进行前向快速闭环功率控制，与快速前向功率控制技术：可以进行前向快速闭环功率控制，与IS-95A/BI

11、S-95A/B系统系统前向信道只能进行较慢速的功率控制相比，大大提高了前向信道的容量。前向信道只能进行较慢速的功率控制相比，大大提高了前向信道的容量。前向发送分集：前向信道采用发射分集，提高信道的抗衰落能力，改善前向前向发送分集：前向信道采用发射分集，提高信道的抗衰落能力，改善前向信道信号质量，以提高系统容量。信道信号质量，以提高系统容量。TurboTurbo码：码：1X1X的业务信道可以采用的业务信道可以采用TurboTurbo码，以支持更高传送速率及提高系统码，以支持更高传送速率及提高系统容量。容量。辅助码分信道：使辅助码分信道：使1X1X能更灵活地支持分组数据业务。能更灵活地支持分组数据

12、业务。变长的变长的WalshWalsh函数：使得空中无线资源的利用率更高。函数：使得空中无线资源的利用率更高。增强的增强的MACMAC功能：以支持高效率的高速分组数据业务。功能：以支持高效率的高速分组数据业务。新的接入过程控制方式：在数据业务新的接入过程控制方式：在数据业务QoSQoS和系统资源占用之间寻求折中与平衡和系统资源占用之间寻求折中与平衡。CDMA2000 1xEV-DOCDMA2000 1xEV-DO系统与系统与CDMA2000 1XCDMA2000 1X相比，具有峰值速率高、平均吞吐相比，具有峰值速率高、平均吞吐量大的优势。下面叙述其技术特点。量大的优势。下面叙述其技术特点。CD

13、MA20001xEV-DOCDMA20001xEV-DO采用时分复用，由调度算法决定下一时隙分配给哪个用采用时分复用，由调度算法决定下一时隙分配给哪个用户。户。前向链路不再采用功率控制，而采用了自适应速率控制。前向链路不再采用功率控制，而采用了自适应速率控制。 其前向链路可自适应地根据传输质量采用不用的编码和调制方式。其前向链路可自适应地根据传输质量采用不用的编码和调制方式。 前向业务信道不采用软切换技术，而是虚拟软切换，采用的是快速小区前向业务信道不采用软切换技术，而是虚拟软切换，采用的是快速小区交换技术。交换技术。 引入了广播和组播业务。引入了广播和组播业务。 可平滑地从可平滑地从CDMA

14、2000 1xCDMA2000 1x升级。升级。 核心网采用核心网采用IPIP网络结构，并支持与网络结构，并支持与CDMA2000 1xCDMA2000 1x间的切换。间的切换。1xEV-DV1xEV-DV融合了融合了DODO和和ICDMA20001xICDMA20001x的最佳功能，在相同的载波上同时支持的最佳功能，在相同的载波上同时支持语音和数据，因此能够动态地优先分配固定频谱资源，无论是用于语音、数语音和数据，因此能够动态地优先分配固定频谱资源，无论是用于语音、数据或语音据或语音/ / 数据件用的环境，数据件用的环境，1xEV-DV1xEV-DV的特性使其在高峰时段专注于语音资源的特性使

15、其在高峰时段专注于语音资源的需求的需求; ;。另一方面另一方面, , 在数据使用忙碌时灵活机动地提供源，从而满足增长的数据在数据使用忙碌时灵活机动地提供源，从而满足增长的数据容量的需求。所以，容量的需求。所以，1xEV-DV1xEV-DV在一直为语音用户提供服务的同时，数据用户在一直为语音用户提供服务的同时，数据用户可以充分利用网络剩余的容量。可以充分利用网络剩余的容量。增强的数据容量：增强的数据容量：1xEV-DV1xEV-DV采用了诸如自适应调制和编码配置采用了诸如自适应调制和编码配置, , 并同时运并同时运用了时分多址和码分多址两种技术用了时分多址和码分多址两种技术, , 前向速率能够高

16、达前向速率能够高达3.1Mbps3.1Mbps。后向兼容性：后向兼容性：1xEV-DV1xEV-DV后向兼容后向兼容1x1x，可以为语音和已有的业务提供无缝的，可以为语音和已有的业务提供无缝的支持。支持。同时的语音和数据业务：同时的语音和数据业务：1xEV-DV1xEV-DV网络可以同时在一个信道中支持网络可以同时在一个信道中支持1X1X语音语音用户和用户和1xEV-DV1xEV-DV数据用户。数据用户。另外，另外，1xEV-DV1xEV-DV支持多业务形式。引入了新的控制信道和业务信道，支持支持多业务形式。引入了新的控制信道和业务信道，支持时分多址和码分多址技术。时分多址和码分多址技术。1

17、1、升级时间短、升级时间短 GSMGSM向向WCDMAWCDMA和和TD-SCDMATD-SCDMA升级几乎是重建网络，实现全国覆盖的网络商用需要升级几乎是重建网络，实现全国覆盖的网络商用需要时间估计分别为时间估计分别为2 2年和年和3 3年左右。而年左右。而CDMACDMA升级时间以月计算，有提前大约升级时间以月计算，有提前大约1 1年年半的时间优势。半的时间优势。2 2、成本低、保护网络投资者的利益、成本低、保护网络投资者的利益 CDMACDMA升级的成本大约是新建网络的升级的成本大约是新建网络的1/31/3。建网的成本有明显优势。同时根据国。建网的成本有明显优势。同时根据国际国内经验，同

18、时经营际国内经验，同时经营2 2个网络运营商的利润要低于经营个网络运营商的利润要低于经营1 1个网络运营商的利个网络运营商的利润。润。3 3、兼容性、兼容性CDMA2000CDMA2000能实现对能实现对IS-95IS-95系统的完全兼容，技术延续性好，可靠性较高。同时也系统的完全兼容，技术延续性好，可靠性较高。同时也使使CDMA2000CDMA2000成为从第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。无论是移动成为从第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。无论是移动终端还是基站都能够前、后向兼容，是一种真正意义的平滑过渡。终端还是基站都能够前、后向兼容，是一种真正意义的平滑过渡。4 4、有利开拓

19、市场业务、保护消费者的利益。、有利开拓市场业务、保护消费者的利益。 市场业务的发展和用户需求是逐步升级的，而且用户不希望由于网络升级市场业务的发展和用户需求是逐步升级的，而且用户不希望由于网络升级而频繁换手机，而频繁换手机，CDMACDMA的后向兼容性保证老手机在升级网络中的使用，而其他的后向兼容性保证老手机在升级网络中的使用，而其他网络往往用双模对双网来实现。网络往往用双模对双网来实现。由于电信的由于电信的2G/3G2G/3G采用的是采用的是CDMA/EVDOCDMA/EVDO技术，在技术，在4G4G时代是非常尴尬的，一方面时代是非常尴尬的，一方面CDMACDMA技术不再发展，另一方面，技术

20、不再发展，另一方面，CDMACDMA和和LTELTE技术的共存的问题，电信技术的共存的问题，电信4G4G手机手机采取的方案是采取的方案是SVLTESVLTE或者或者SRLTESRLTE技术，前者为单卡三待双通手机，后者为单卡技术，前者为单卡三待双通手机，后者为单卡三待单通手机，无法做到三待单通手机，无法做到CSFBCSFB的单待机、通话回落。的单待机、通话回落。CDMACDMA技术的限制成了电信发展最大的障碍。这种情况下看似电信在技术的限制成了电信发展最大的障碍。这种情况下看似电信在4G4G的竞的竞争中处于最为不利的位置，但是换一个角度考虑，如果电信采用激进的做争中处于最为不利的位置，但是换一个角度考虑，如果电信采用激进的做法，在短时间之内部署法，在短时间之内部署VoLTVoLT技术的网络，彻底的放弃技术的网络，彻底的放弃CDMA/EVDOCDMA/EVDO网络，将网络，将会获得最为有利的发展态势。会获得最为有利的发展态势。 CDMA20001x CDMA20001x 和和1xEV-DO1xEV-DO能够给能够给运营商运营商提供提供许