第4章B2G移動(dòng)通信系統(tǒng)

第4章B2G移動(dòng)通信系統(tǒng)

4.1GPRS系統(tǒng)4.1.1GPRS總體

1.GPRS概念

GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱，是GSM在Phase2+階段提供的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它采用基于分組傳輸模式的無線IP技術(shù)以一種有效的方式來傳送高速和低速數(shù)據(jù)及信令。GSM/GPRS網(wǎng)是GSM網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)，也是GSM向3G演進(jìn)的重要階段。2.GPRS的特點(diǎn)資源共享，頻率利用率高。數(shù)據(jù)傳輸速率高。實(shí)行動(dòng)態(tài)鏈路適配，用戶一直處于在線連接狀態(tài)，接入速度快。向用戶提供4種QoS類別的服務(wù)，并且用戶QoS的配置是可以協(xié)商的。支持X.25協(xié)議和IP協(xié)議。采用數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)。3.GPRS的業(yè)務(wù)GPRS能夠向用戶提供豐富的業(yè)務(wù)類型，從更大程度上滿足用戶的各種需求。其具體業(yè)務(wù)類型包括承載業(yè)務(wù)、用戶終端業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)，此外還支持短消息、匿名接入等其他業(yè)務(wù)。其中，承載業(yè)務(wù)包括點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)兩類業(yè)務(wù)；用戶終端業(yè)務(wù)有信息點(diǎn)播業(yè)務(wù)、E-mail業(yè)務(wù)、會(huì)話業(yè)務(wù)、遠(yuǎn)程操作業(yè)務(wù)、單向廣播業(yè)務(wù)和雙向小數(shù)據(jù)量事務(wù)處理業(yè)務(wù)等；其短消息業(yè)務(wù)可通過GPRS信道傳送來進(jìn)行，從而使效率大大提高。

4.GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GPRS的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)重疊在GSM網(wǎng)絡(luò)上。若將現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)改造為能提供GPRS業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)需要增加3個(gè)主要單元：SGSN（GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)）、GGSN（GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)）和PCU（分組控制單元）。SGSN的工作是對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行定位和跟蹤，并發(fā)送和接收移動(dòng)終端的分組；GGSN將SGSN發(fā)送和接收的GSM分組按照其他分組協(xié)議（如IP）發(fā)送到其他網(wǎng)絡(luò)；PCF負(fù)責(zé)許多GPRS相關(guān)功能，比如接入控制、分組安排、分組組合及解組合。

BSC分組控制單元（PCU）MSC/VLRSMSCHLR計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)功能（CGF）計(jì)費(fèi)系統(tǒng)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)A-bisGbSGSNSGSNGaGaGiGGSNGcGnGrGdGs信令和GPRS用戶數(shù)據(jù)信令BTSMSGn圖4-1GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.1.2GPRS協(xié)議模型圖4-2GPRS的分層協(xié)議模型4.1.3GPRS空中接口1.GPRS的空中接口模型*表示在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，LLC在BSS和SGSN之間分開SNDCPLLCRLCMAC物理鏈接物理射頻SNDCPLLC*RLCMAC物理鏈接物理射頻圖4-3GPRS空中接口協(xié)議模型物理鏈路層負(fù)責(zé)提供空中接口的各種邏輯信道。GSM空中接口的載頻帶寬為200kHz，一個(gè)載頻分為8個(gè)物理信道。如果8個(gè)物理信道都分配為傳送GPRS數(shù)據(jù)，則原始數(shù)據(jù)速率可達(dá)200kbit/s。考慮前向糾錯(cuò)碼開銷，則最終數(shù)據(jù)速率可達(dá)171.2kbit/s左右。

GPRS采用了新型的信道編碼方式，可以支持CS-1、CS-2、CS-3、CS-4四種方式，如表4-1所示。對(duì)應(yīng)的速率不同，它們對(duì)無線環(huán)境也有不同的要求。無線環(huán)境寬松的情況下，可采用CS-1、CS-2編碼，但是速率較低；而CS-3、CS-4用于無線環(huán)境要求較高的情況下，速率較高。理論上，在無干擾的理想環(huán)境下，采用無保護(hù)碼元的CS-4編碼方式。1）物理層表4-1GPRS信道編碼方式列表2）MAC層GPRS的MAC協(xié)議稱為主從動(dòng)態(tài)速率接入（MSDRA）協(xié)議。它采用復(fù)幀結(jié)構(gòu)，每1個(gè)復(fù)幀由51幀或52幀組成，這與GSM每1復(fù)幀由26幀組成不同。利用復(fù)幀組成的物理信道結(jié)構(gòu)如圖3-4所示（51幀結(jié)構(gòu)）。圖中水平方向?yàn)?個(gè)復(fù)幀中不同時(shí)隙的編號(hào)，垂直方向每個(gè)TDMA幀中的時(shí)隙編號(hào)（圖中僅給出了4個(gè)時(shí)隙的情況，其他時(shí)隙的情況類似）。在該結(jié)構(gòu)中，4個(gè)時(shí)隙傳輸1個(gè)基本的無線數(shù)據(jù)塊，用作分組數(shù)據(jù)信道（PDCH）。每個(gè)無線數(shù)據(jù)塊中的4個(gè)時(shí)隙是由相鄰幀的時(shí)隙組成的，而不是由同一幀中的時(shí)隙組成的。例如，一個(gè)無線數(shù)據(jù)塊由如下4個(gè)時(shí)隙組成：第n幀中的第k時(shí)隙+第（n+1）幀中的第k時(shí)隙+第（n+2）幀中的第k時(shí)隙+第（n+3）幀中的第k時(shí)隙，k=0，1，…，7；n=4，8，…，48。圖4-4GPRS的多時(shí)隙多幀結(jié)構(gòu)（51幀結(jié)構(gòu)）圖4-5PDCH的復(fù)幀結(jié)構(gòu)3）無線數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)圖4-6無線數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)4）數(shù)據(jù)流形成圖4-7GPRS的空中接口中的數(shù)據(jù)流2.GPRS空中接口的邏輯信道分組公共控制信道（PCCCH）分組隨機(jī)接入信道（PRACH）。用于MS在上行鏈路上發(fā)起分組信令或數(shù)據(jù)的傳送。分組尋呼信道（PPCH）。用于網(wǎng)絡(luò)在下行鏈路分組傳送之前尋呼MS。分組接入允許信道（PAGCH）。用于網(wǎng)絡(luò)在下行鏈路分組傳送之前分配資源。分組通知信道（PNCH）。用于將點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的多播通知發(fā)送給MS組。分組專用控制信道（PDCCH）分組隨路控制信道（PACCH）。這是一個(gè)雙向信道，在分組傳送期間，負(fù)責(zé)在MS和網(wǎng)絡(luò)間傳遞信令和其他信息。分組定時(shí)提前量控制信道（PTCCH）。用于給多個(gè)MS傳送定時(shí)提前量控制信息。分組廣播控制信道（PBCCH）。是一個(gè)下行單向信道，用于廣播與分組數(shù)據(jù)相關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)，以便于移動(dòng)臺(tái)接入GPRS網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行分組傳輸。分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（PDTCH）。用于在上行鏈路或下行鏈路上經(jīng)空中接口傳送實(shí)際的用戶數(shù)據(jù)。4.1.4GPRS的移動(dòng)性管理和會(huì)話管理1.GPRS的移動(dòng)性管理1）概述GPRS移動(dòng)性管理（GMM）的功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)終端的位置管理，將MS的當(dāng)前位置報(bào)告給網(wǎng)絡(luò)。其管理流程主要有附著（attach）、分離（detach）、位置管理等處理流程，每個(gè)處理流程中通常會(huì)加入登記、鑒權(quán)、IMSI校驗(yàn)、加密等接入控制與安全管理功能。GPRS移動(dòng)臺(tái)有3種移動(dòng)性管理狀態(tài)：Idle（空閑）、Standby（待命）、Ready（就緒）。某個(gè)時(shí)刻的MS總是處在其中某一狀態(tài)下。由圖3-8可以看出MS的3種MM（移動(dòng)性管理）狀態(tài)之間相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系和條件。圖4-8GPRS移動(dòng)臺(tái)的MM狀態(tài)模型空閑就緒待命GPRSAttachGPRSDetach傳送PDUReady定時(shí)器到期或強(qiáng)行轉(zhuǎn)入Standby2）移動(dòng)性管理過程⑴

GPRS附著過程當(dāng)GPRS用戶開機(jī)時(shí)，GPRS手機(jī)將監(jiān)聽無線信道，接收系統(tǒng)信息，然后在系統(tǒng)信息指出的控制信道上發(fā)送接入請(qǐng)求，系統(tǒng)將分配無線信道給GPRS手機(jī)，之后，GPRS手機(jī)將在系統(tǒng)分配的無線信道上向SGSN發(fā)送注冊(cè)連接請(qǐng)求，移動(dòng)臺(tái)注冊(cè)成功后，要想訪問外部數(shù)據(jù)網(wǎng)，還需發(fā)起PDP（分組數(shù)據(jù)協(xié)議）場(chǎng)景激活過程。⑵PDP場(chǎng)景激活過程圖4-9GPRS的PDP場(chǎng)景激活過程BTSBSCHLRSGSNGGSNDNSGPRS核心網(wǎng)IntranetInternetSS7接入點(diǎn)12345APN=“Intranet.L”第1步，移動(dòng)終端向SGSN發(fā)送激活PDP場(chǎng)景請(qǐng)求消息，消息中帶有如下信息：訪問點(diǎn)名=WWW.；PDP地址為空，表示請(qǐng)求動(dòng)態(tài)地址分配；服務(wù)質(zhì)量和其他選項(xiàng)。第2步，SGSN請(qǐng)求DNS對(duì)APN進(jìn)行解析，得到該APN對(duì)應(yīng)的GGSN的IP地址。第3步，SGSN向GGSN發(fā)送建立PDP場(chǎng)景的請(qǐng)求消息，消息中帶有如下信息：訪問點(diǎn)名=WWW.；PDP地址為空，表示請(qǐng)求動(dòng)態(tài)地址分配；服務(wù)質(zhì)量和其他選項(xiàng)。第4步，GGSN對(duì)該用戶進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證通過以后使用RADIUS（遠(yuǎn)程用戶撥號(hào)認(rèn)證服務(wù)器）服務(wù)器、DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）服務(wù)器或直接由GGSN為該用戶分配動(dòng)態(tài)IP地址。GGSN向SGSN返回建立PDP場(chǎng)景響應(yīng)消息。第5步，SGSN向移動(dòng)終端發(fā)送激活PDP場(chǎng)景接受消息。⑶GPRS分離過程分離過程允許移動(dòng)臺(tái)通知網(wǎng)絡(luò)，它需要GPRS和/或IMSI分離；同時(shí)也允許網(wǎng)絡(luò)通知移動(dòng)臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)分離GPRS或IMSI。這就是說，分離過程可以由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起，也可以由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起。共有3種類型的分離：IMSI分離、GPRS分離、GPRS/IMSI聯(lián)合分離（只能由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起）。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)不可到達(dá)定時(shí)器超時(shí)以后，或者不可恢復(fù)的無線錯(cuò)誤引起邏輯鏈路被拆除，此時(shí)發(fā)生隱式分離，網(wǎng)絡(luò)分離移動(dòng)臺(tái)而不用通知移動(dòng)臺(tái)。3）SGSN和MSC/VLR間的交互通過SGSN的IMSI連接和分離，允許組合GPRS/IMSI連接，以及組合GPRS/IMSI分離，這樣節(jié)省無線資源；統(tǒng)一協(xié)調(diào)位置區(qū)和路由區(qū)（RA）更新，包括周期更新，節(jié)省無線資源，從移動(dòng)臺(tái)至SGSN，發(fā)送一次組合路由區(qū)/位置區(qū)更新，SGSN將位置區(qū)更新往前送給VLR。通過SGSN尋呼，建立CS連接；非GPRS業(yè)務(wù)告警過程；識(shí)別過程；移動(dòng)性管理信息過程。2.GPRS的會(huì)話管理GPRS的會(huì)話管理（SM），即是對(duì)PDP移動(dòng)場(chǎng)景激活、解除和修改的過程。這些過程僅僅是對(duì)NSS和移動(dòng)臺(tái)而言，與BSS無直接關(guān)系。處于待命或就緒狀態(tài)的移動(dòng)臺(tái)，能夠在任意時(shí)刻啟動(dòng)PDP移動(dòng)場(chǎng)景的激活過程，網(wǎng)絡(luò)也可以請(qǐng)求與移動(dòng)臺(tái)之間激活一個(gè)PDP移動(dòng)場(chǎng)景；移動(dòng)臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)還都可以發(fā)起PDP移動(dòng)場(chǎng)景的解除過程；而只有網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)起修改過程。移動(dòng)臺(tái)在會(huì)話管理過程中會(huì)經(jīng)歷4種狀態(tài)非活動(dòng)PDP：不存在PDP移動(dòng)場(chǎng)景。等待活動(dòng)的PDP：移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景時(shí)，進(jìn)入此狀態(tài)。等待非活動(dòng)的PDP：移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求解除移動(dòng)場(chǎng)景時(shí)，進(jìn)入此狀態(tài)?；顒?dòng)PDP：PDP移動(dòng)場(chǎng)景是活動(dòng)的。非活動(dòng)PDP活動(dòng)PDP等待活動(dòng)的PDP等待非活動(dòng)的PDP網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)接受解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)拒絕激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求修改PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)接受修改PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)接受解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)接受解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景圖4-10移動(dòng)臺(tái)側(cè)會(huì)話管理狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)側(cè)在會(huì)話管理過程中會(huì)經(jīng)歷5種狀態(tài)非活動(dòng)PDP：PDP移動(dòng)場(chǎng)景處于非活動(dòng)狀態(tài)。等待活動(dòng)的PDP：網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景時(shí)，進(jìn)入此狀態(tài)。等待非活動(dòng)的PDP：網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景時(shí)，進(jìn)入此狀態(tài)。活動(dòng)PDP：PDP移動(dòng)場(chǎng)景處于活動(dòng)狀態(tài)。等待修改PDP：網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求修改PDP移動(dòng)場(chǎng)景時(shí)，進(jìn)人此狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求修改PDP移動(dòng)場(chǎng)景等待活動(dòng)的PDP等待非活動(dòng)的PDP活動(dòng)PDP非活動(dòng)PDP等待修改PDP移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)拒絕激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)請(qǐng)求解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)接受解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景移動(dòng)臺(tái)接受修改PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)接受激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)接受激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)接受解除PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)拒絕激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求激活PDP移動(dòng)場(chǎng)景圖4-11網(wǎng)絡(luò)側(cè)會(huì)話管理狀態(tài)4.2EDGE系統(tǒng)4.2.1概述EDGE是一種基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)型移動(dòng)通信技術(shù)，通常又被人們稱為2.75代技術(shù)。EDGE分為兩個(gè)階段，第1階段的EDGE可以增強(qiáng)HSCSD（高速電路交換數(shù)據(jù)）和GPRS這兩種系統(tǒng)的每時(shí)隙吞吐量，承諾的最高數(shù)據(jù)速率為384kbit/s。對(duì)應(yīng)于GPRS的是EGPRS（增強(qiáng)型GPRS），提高分組交換數(shù)據(jù)速率；對(duì)應(yīng)于HSCSD的是ECSD（增強(qiáng)型電路交換數(shù)據(jù)），提高電路交換數(shù)據(jù)。第2階段的EDGE提供與第1階段不同的實(shí)時(shí)新業(yè)務(wù)，系統(tǒng)功能接近于3G。1997年，Ericsson首次向ETSI提出了EDGE的可行性研究方案，并得到認(rèn)可，但最先應(yīng)用EDGE的是美國(guó)和加拿大的運(yùn)營(yíng)商?，F(xiàn)在，EDGE已被3GPP認(rèn)可為2G至3G的過渡方案，這種系統(tǒng)在全球得到了大量的部署，在實(shí)際應(yīng)用中，它被當(dāng)作2G和3G共存時(shí)期對(duì)3G一種補(bǔ)充服務(wù)。4.2.2EDGE系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)表4-2EDGE與GPRS技術(shù)參數(shù)比較

GPRSEDGE調(diào)制方式GMSKGMSK/8PSK符號(hào)速率270ksym/s270ksym/s調(diào)制比特速率270kb/s810kb/s無線數(shù)據(jù)速率/時(shí)隙22.8kb/s69.2kb/s最大用戶數(shù)據(jù)速率/時(shí)隙20kb/s59.2kb/s最大用戶數(shù)據(jù)速率（8時(shí)隙）160kb/s473.6kb/s系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)1.增強(qiáng)的調(diào)制技術(shù)在GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)中，使用的是GMSK調(diào)制方式。在EDGE中，為了提高數(shù)據(jù)傳輸速率，引入了8PSK調(diào)制方式。由8種不同相位表示3個(gè)比特的信息量（000－111），傳輸速率提高到GSM/GPRS系統(tǒng)采用的GMSK（高斯最小移頻鍵控，為兩相鍵控）的3倍，其符號(hào)速率保持在270kb/s，每個(gè)時(shí)隙可以得到最大59.2kb/s的有效載荷速率。2.自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)表4-3EDGE和GPRS的調(diào)制和編碼方案GPRS編碼方案EDGE編碼方案調(diào)制RLC塊/無線塊（20ms）輸入數(shù)據(jù)有效載荷（bits）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)速率（kbps）備注CS1MCS-1GMSK11768.8錯(cuò)誤保護(hù)CS2MCS-2GMSK122411.2CS3MCS-3GMSK129614.8CS4MCS-4GMSK135217.6無錯(cuò)誤保護(hù)MCS-58PSK144822.4錯(cuò)誤保護(hù)MCS-68PSK159229.6MCS-78PSK22×44844.8MCS-88PSK22×54454.4MCS-98PSK22×59259.2無錯(cuò)誤保護(hù)3.增量冗余技術(shù)EDGE中另外一種對(duì)付鏈路質(zhì)量變化的方式是逐步增加冗余度。在這種方式中，信息剛開始傳輸時(shí)，采用糾錯(cuò)能力較低的編碼方式，如果接收端解碼正確，則能得到比較高的信息碼率。反之，如果解碼失敗，則需要增加編碼冗余量，直到解碼正確為止。顯然，編碼冗余度的增加將導(dǎo)致有效數(shù)據(jù)速率的降低和延時(shí)的增加。4.3CDMA20001x系統(tǒng)3.3.1CDMA20001x系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)在提高系統(tǒng)性能和容量上有明顯的優(yōu)勢(shì)。主要措施有：①基于導(dǎo)頻相干解調(diào)的反向空中接口鏈路；②連續(xù)的反向空中接口鏈路；③快速的前向和反向空中接口功率控制；④采用輔助導(dǎo)頻來支持波束賦形應(yīng)用和增加容量；⑤前向鏈路提供發(fā)送分集。從理論上講，傳送語(yǔ)音，CDMA20001x是IS-95容量的2倍；傳送數(shù)據(jù)，CDMA20001x是IS-95容量的3.2倍。增強(qiáng)的MAC功能以支持高效率的高速分組業(yè)務(wù)。為支持MAC對(duì)物理層進(jìn)行了優(yōu)化：①采用了專用控制信道（DCCH）；②采用靈活的幀長(zhǎng)，CDMA20001x支持5ms、20ms等多種幀長(zhǎng)，一般來說，較短幀可以減少時(shí)延，但解調(diào)性能較低；較長(zhǎng)幀可降低對(duì)發(fā)射功率要求，CDMA20001x根據(jù)不同信道的鏈路要求來使用不同的幀長(zhǎng)；③為支持快速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入控制采用了增強(qiáng)的尋呼信道和接入信道。為支持多種更高傳送速率和增加系統(tǒng)容量采用Turbo碼。Turbo碼的性能優(yōu)越，但時(shí)延較大，因此只用于高速數(shù)據(jù)的傳送。為支持多速率傳輸，采用了可變擴(kuò)頻比的正交碼。獨(dú)立的數(shù)據(jù)信道。CDMA20001x系統(tǒng)在反向鏈路和前向鏈路中均提供稱作基本信道和補(bǔ)充信道的兩種物理數(shù)據(jù)信道，每種信道均可以獨(dú)立地編碼、交織，設(shè)置不同的發(fā)射功率電平和誤幀率要求以適應(yīng)特殊的業(yè)務(wù)要求。4.3.2CDMA20001x系統(tǒng)的空中接口1.空中接口的協(xié)議模型

CDMA20001x空中接口的重點(diǎn)是物理層、媒體接入控制（MAC）子層和鏈路接入控制（LAC）子層。LAC和MAC子層設(shè)計(jì)的目的是為了滿足在寬性能范圍（1.2kb/s到2Mb/s）工作的高效、低延時(shí)的各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需要；滿足先進(jìn)的支持多個(gè)可變QoS要求的并發(fā)的話音、分組數(shù)據(jù)、電路數(shù)據(jù)的多媒體業(yè)務(wù)的需要。LAC子層用于提供點(diǎn)到點(diǎn)無線鏈路的可靠的、順序輸出的發(fā)送控制功能，并且有能夠支持各種不同端對(duì)端可靠鏈路協(xié)議框架。在必要時(shí)，LAC子層業(yè)務(wù)也可使用適當(dāng)ARQ協(xié)議實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制。如果低層可以提供適當(dāng)?shù)腝oS，LAC子層可以省略（即為空）。MAC子層除了控制數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入外，還提供以下功能：盡力而為的傳送（BesteffortDelivery）。在無線鏈路中使用可以提供盡力而為可靠性的無線鏈路協(xié)議（RLP）進(jìn)行可靠傳輸；復(fù)接和QoS控制。通過仲裁在競(jìng)爭(zhēng)業(yè)務(wù)和接入請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)間的矛盾，保證已經(jīng)協(xié)商好的QoS級(jí)別。IS-95電路信令CDMA20001x上層信令其他上層信令分組業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)IS-95信令第二層CDMA20001x信令第二層其他信令第2層分組數(shù)據(jù)第2層空層電路數(shù)據(jù)PLICFPLICFSRBP/SRLPRLP/RBPPLDCFMUX和QoS子層CDMA20001x物理層LAC子層MAC子層OSI(3-7)層上層OSI第2層鏈路層OSI第1層物理層圖4-12CDMA20001x空中接口的分層結(jié)構(gòu)模型2.前向物理信道1）前向物理信道分類圖4-13CDMA20001x前向?qū)Ｓ梦锢硇诺缊D4-14CDMA20001x前向公用物理信道F-QPCHF-FCHF-SCHF-BCCHF-PCH/F-CCCH業(yè)務(wù)信道RS1&RS2業(yè)務(wù)信道RS3～RS600圖4-15CDMA20001x和IS-95前向物理信道比較

2）前向物理信道結(jié)構(gòu)符號(hào)映射0→+11→－1信道增益（全0）I圖4-16前向?qū)ьl信道結(jié)構(gòu)信道增益信道增益DEMUX符號(hào)映射+1尋呼指示使能0其他調(diào)制符號(hào)IQ快速尋呼信道指示符圖4-17快速尋呼信道結(jié)構(gòu)

卷積編碼器符號(hào)重復(fù)信道增益塊交織長(zhǎng)碼發(fā)生器（1.2288Mcps）符號(hào)映射0→+1，1→－1抽取器調(diào)制符號(hào)信息比特長(zhǎng)碼掩碼圖4-18同步信道和尋呼信道結(jié)構(gòu)

圖4-19廣播信道、公共指配信道和公共控制信道結(jié)構(gòu)

圖4-20前向業(yè)務(wù)信道結(jié)構(gòu)表4-4CDMA20001x中各前向信道的FEC要求

信道類型FECR（碼率）同步信道卷積碼1/2尋呼信道卷積碼1/2廣播信道卷積碼1/4或者12快速尋呼信道無-公共功率控制信延無-公共指配信道卷積碼1/4或者12前向公共控制信道卷積碼1/4或者12前向?qū)Ｓ每刂菩诺谰矸e碼1/4（RS3或RS5）1/2（RS4）前向基本信道卷積碼1/2（RS1、RS2或RS4）1/4（RS3或RS5）前向附加碼分信道卷積碼1/2（RS1或RS2）前向附加信道卷積碼或Turbo碼（N≧360）1/2（RS4）1/4（RS3或RS5）cos(2fct)sin(2fct)S(t)圖4-21CDMA20001x前向鏈路的擴(kuò)展和調(diào)制過程3）前向物理信道特征①采用了正交發(fā)送分集OTD，編碼后的比特流分成兩路，每一路分別采用一個(gè)天線，每個(gè)天線上采用不同的正交擴(kuò)展碼，從而維持兩個(gè)輸出流的正交性，并消除在平坦衰落下的自干擾；②為了減少和消除小區(qū)內(nèi)的干擾，采用了具有良好正交性的Walsh碼；③采用了可變長(zhǎng)度的Walsh碼（具體長(zhǎng)度為4～128）來實(shí)現(xiàn)不同的信息比特速率；④使用了一個(gè)新的用于F-FCH和F-SCH的快