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1、学年专姓学移动通信课程读书报告院：级:业:名：号:2013年5月7日目录第一章蜂窝移动通信31.1蜂窝移动通信的发展史31.1.1蜂窝移动通信系统31.1.3第三代蜂窝移动通信系统31.2 CDMA2000技术标准演进31.3 1x EV-DO提出背景41.4 1x EV-DO设计思想41.5 1x EV-DO发展情况41.5.1标准化进展51.5.2市场前景51.5.3商用进展5第二章1x EV-DO网络架62.1基本网络模型62.1.1接入终端62.1.2无线接入网72.1.3分组核心网72.2终端控制72.2.1混合终端72.2.2无线接入网82.2.3核心网82.3网络发展82.3.1
2、 IP多媒体子系统92.3.2 全 IP 化9第三章1x EV-DO空中接口103.1空中接口概述103.1.1前向信道103.1.2反向信道103.2 MAC 层103.2.1 MAC层协议功能113.2.2 MAC层地址匹配113.2.3控制信道MAC11结论13第一章蜂窝移动通信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，它对人类生活及社 会发展产生了重大影响。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、标准发展及其面临的问题等。1.1. 1蜂窝移动通信系统20世纪70年代末，美国开始大规模部署AMPS系统。AMPS以
3、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在美国的迅速发展促进了在 全球范围内对蜂窝移动通信技术的研究。到20世纪80年代中期，欧洲和日本 也纷纷建立了自己的蜂窝移动通信网络，主要包括英国的ETACS系统、北欧的 NMT-450系统、日本的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 通信系统或1G系统。1.1. 3第三代蜂窝移动通信系统在20世纪80年代模拟蜂窝系统开始大规模商用时，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，
4、1985年国际电 信联盟（ITU）提出了未来公共陆地移动通信系统（FPLMTS）的概念FPLMTS是 第三代移动通信系统的前身，其目的是实现任何人在任何时间、任何地点，能向 任何人传送任何信息。1992年世界无线电大会（WARC）为FPLMTS确定了 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 系统所面临的主要问题，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 通信系
5、统或3G系统。1.2 CDMA2000技术标准演进CDMA2000 1x完全后向兼容IS-95。核心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控制、反向信道相十解调、快 速寻呼、Turbo码等关键技术，目的是改善无线传送的质量，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， 两者的商用时间之间的间隔不太长，业界有时也将CDMA2000 1x作为2.5G系 统看待。1x EV-DO是一种专为高速分组数据传送而优化设计的CDMA2000空中 接口技术，已经发展出Release 0和Release A等两个版本
6、。其中，Release 0 版本可以支持非实时、非对称的高速分组数据业务；Release A版本可以同时支 持实时、对称的高速分组数据业务传送。1.3 1x EV-DO提出背景在20世纪90年代后期，随着无线接入到因特网（Internet）需求的增长， 对无线分组数据业务的需求也随之增长。以无线局域网为代表的无线接入技术虽 然能提供较高的带宽，但是在安全性、计费和覆盖等方面的局限性，限制了它们 的广泛应用。蜂窝移动通信网络可以提供广域的覆盖，具有良好的计费体系和安 全架构，如果结合新的高速无线接入技术，在提供无线因特网业务方面将具有美 好的应用前景。同时考虑到与以ADSL为代表的有线数据网络竞
7、争的需要，要求 这种新的蜂窝网络至少能提供与ADSL相比拟的数据带宽。、1.4 1x EV-DO设计思想1x EV-DO系统最初是针对非实时、非对称的高速分组数据业务而设计的。 高速传送是对1x EV-DO系统设计的核心功能要求，高速意味着需要基于有限的 带宽资源，利用蜂窝网络向移动用户提供类似于有线网络（如ADSL）那样的高 速数据业务。最初设计1x EV-DO系统时，主要是为了提供网页浏览、文件下载 等无线因特网业务，它们要么具有非实时的特点，对业务的QoS保证没有严格 的要求；要么具有非对称的特点，要求前向链路的传送速率和吞吐量明显高于反 向链路。在CDMA2000 1x系统中，中低速数
8、据业务和语音业务是码分复用的， 共享基站发射功率、扩频码和频率资源。基站通过快速闭环功率控制技术补偿因 信道衰落带来的影响，从而获得较高的频谱利用效率，对于中低速数据及语音业 务而言，这是最佳的选择。1.5 1x EV-DO发展情况从1996年高通公司开始研发HDR技术，2000年形成1x EV-DO标准，2002 年1x EV-DO产品进入商用阶段，截止2005年初，全球已经建立起十多个1x EV-DO商用网络，其市场化步伐逐渐加快。下面分别从标准化进展、商用进展和 市场前景等3个方面来说明1x EV-DO的发展情况。1.5. 1标准化进展1x EV-DO作为因特网的无线延伸，最初是为了提供
9、非对称的高速分组数据 业务而设计的，迄今为止，1x EV-DO空中接口标准已经发展出Release 0和 Release A两个版本，对应的TIA/EIA标准分别是IS-856-0和IS-856-A。 IS-856-0于2000年10月发布，它支持的前向单用户峰值速率为 2.4576Mbit/s，反向单用户峰值速率为153.6kbit/s，适合提供基于文件下载、 网页浏览和电子邮件等非对称的分组数据业务。随着1x EV-DO空中接口标准的 发展，其A接口、终端技术规范及其新业务规范等也陆续制定出来，并不断发 展。1.5. 2市场前景3G服务能否成功的关键，主要在于无线数据业务是否能够深入人心，
10、所提 供的内容服务能否对用户产生巨大的吸引力。日本、韩国和美国的运营商正是通 过高质量的音乐片断和高清晰度的电影剪辑下载等丰富多彩的内容服务，使得数 据业务的流量大幅度增长，极大提高了 ARPU值。一方面，3G服务要求网络具 有较高的数据吞吐量，能够提供高速的数据服务，1x EV-DO的技术特性保证了 这一点。1x EV-DO可以支持CDMA2000 1x提供的所有分组数据业务，对于速率 和QoS要求严格的业务，1x EV-DO能够提供更好的服务和用户体验。比如，对 于无线数据接入业务，1x EV-DO接入服务的水平已经接近时下流行的有线ADSL 上网；对于无线数据增值业务，1x EV-DO能
11、够提供更高质量的流媒体服务和更 快的音视频大文件下载服务。1.5. 3商用进展3G服务需要运营商、系统厂家、终端厂家和内容服务商之间的紧密合作， 并在较短的时间内解决其产业链上的问题。首先，运营商与系统厂家共同合作， 在很短的时间内解决网络覆盖和系统稳定性的问题，运营商为移动流媒体等业务 提供了一个覆盖良好的网络，从而可以支撑业务的开展；其次，运营商与终端厂 家共同努力，提供多款可以支持移动流媒体等业务的手机；最后，运营商与内容 提供商共同努力，在内容方面，针对移动流媒体等业务的特点，结合用户的使用 习惯和爱好，共同开发并快速更新移动流媒体等业务的内容。第二章1x EV-DO网络架构2.1基本
12、网络模型1x EV-DO网络可以看作多个逻辑实体及其相关接口的组合。逻辑实体表示 某种功能或功能集合，与实现方式无关。不同逻辑实体之间通过接口相连并通过 接口协议进行通信；接口协议定义了与之相连的逻辑实体之间进行通信的规则和 信令集合1xEV-DO网络参考模型如图2-1所示，它由分组核心网（Packet Core Network，PCN）、无线接入网（Radio Access Network，RAN）和接入终端（Access Terminal，AT）等三部分组成。PCN通过Pi接口与外部IP网络（如因特网） 相连，Pi接口在IS-835标准中定义；RAN通过A接口与PCN相连，A接口 在IS-
13、878标准中定义；AT通过空中接口或Um接口与RAN相连，Um接口在 IS-856标准中定义。从网络结构上看，1x EV-DO与CDMA2000 1x基本一致，两者的主要差异在 于1x EV-DO作为数据业务专用网络，不支持电路型语音业务，因而不存在电 路核心网。从接口协议上看，1x EV-DO定义了新的Um接口协议，其A接口 功能及其通信协议与CDMA2000 1x大致相似；其核心网内部接口协议及其与外 部IP网络之间的接口协议与CDMA2000 1x基本一致，均遵从CDMA2000无线 IP网络标准中的有关规定。下面结合1x EV-DO网络结构，分别介绍各个逻辑 实体的功能、接口及其相关协
14、议；针对1x EV-DO与CDMA2000 1x混合组网，重 点介绍了混合终端的接入鉴权方式；此外还简单介绍了 1x EV-DO网络所涉及 到的重要IETF协议。2.1. 1接入终端接入终端是为用户提供数据连接的设备。它可以与计算设备（如个人电脑） 连接，或自身为一个独立的数据设备（如手机）。1、逻辑实体：UIM、MT2、TE2。2、协议接口 ： Um接口、Rm接口。2.1. 2无线接入网RAN提供PCN与AT之间的无线承载，传送用户数据和非接入层面的信令消 息，AT通过这些信令消息与PCN进行业务信息的交互。RAN主要负责无线信道的建立、维护及释放，进行无线资源管理和移动性管理。（1）逻辑实
15、体:AN、AN-AAA、PCF。（2）协议接口： A8/A9 接口、A10/A11 接口、A12 接口、A13 接口。2.1. 3分组核心网PCN构成与CDMA2000 1x类似，同1x EV-DO终端接入因特网的方式有关。 当使用简单IP时，PCN主要包含PDSN及AAA等功能实体；当使用移动IP时， PCN还应增加外地代理（Foreign Agent，FA）和归属代理（Home Agent， HA） 等功能实体。（1）逻辑实体：PDSN、FA、HA、AAA。（2）协议接口： R-P 接口、P-P 接口、Pi 接口。2.2终端控制2.2. 1混合终端从逻辑功能上划分，混合终端由UIM和ME两部分组成。UIM可用于存储混 合终端用户在两网的接入鉴权参数及其算法，执行接入鉴权操作；ME由MT2和 TE2组成。从具体实现来看，混合终端在两网的操作可以共天线、天馈等射频部 分。由于两网的Um接口不同而分组域协议栈基本一致，故MT2应该包含两套独 立的基带模块，分别与两网进行无线通信；在网络协议栈中Um以上的各协议层 基于IETF协议，这部分协议层对应的网络通信与数据处理功能由混合终端中的 同一套功能模块完成。当混合终端基于中继层协议模型实现时，Um以上各协议 层功能由TE2完成；当混合终端基于网络层协议模型实现时，U
