一、引述
1998年初歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)率先制定了“合作伙伴計(jì)劃”的概念,提出了建立第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP),專注于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)的研究。經(jīng)與美國(guó)ANSI-TIA協(xié)商,另成立3GPP2,以專注于CDMA-2000系統(tǒng)的研究。因此,3GPP2成立后的標(biāo)準(zhǔn)研制是基于TIA原來的IS-2000標(biāo)準(zhǔn)開始的。
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碼分多址(CDMA,Code Division Multiple Access)技術(shù)是由美國(guó)高通公司(Qualcomm)研制與發(fā)明的。在1989年,美國(guó)電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)認(rèn)可了一項(xiàng)名為時(shí)分多址(TDMA,Time Division Multiple Access)的數(shù)字技術(shù)。而短短三個(gè)月后,高通公司推出了用于無線和數(shù)據(jù)產(chǎn)品的CDMA技術(shù),CDMA的出現(xiàn)永久的改變了全球無線通信的面貌,數(shù)字無線通信中由TDMA和CDMA兩種技術(shù)制式的共存。后CDMA技術(shù)也由TIA對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)化,由此而推動(dòng)了CDMA技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
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二、3GPP2標(biāo)準(zhǔn)的版本
與3GPP的標(biāo)準(zhǔn)版本演進(jìn)相比,對(duì)于3GPP2來講,其3G標(biāo)準(zhǔn)版本比較少,目前僅有Release 0、A 、B、C和D五個(gè)成熟的版本,主要精力在完善現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)。3GPP的版本是并行不斷演進(jìn)的,且從3G到LTE到5G不斷發(fā)展,而3GPP2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展比較緩慢,從Release 0到Release D似乎一直停留在3G階段(一直是對(duì)TIA的IS-2000的演進(jìn))。且由于3GPP2在標(biāo)準(zhǔn)的一致性和開放性方面較3GPP弱,所以運(yùn)營(yíng)商和制造商對(duì)CDMA2000整個(gè)系統(tǒng)的版本的選擇,也并不完全一致,給設(shè)備之間的互通和不同網(wǎng)絡(luò)之間的漫游帶來一些困難。
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3GPP2從2000年開始研究cdma2000-1x的增強(qiáng)型技術(shù)1x/EV。2000年9月3GPP2完成了可支持峰值速率為2.4Mbps的cdma2000-1x的增強(qiáng)型技術(shù)1X/EV-DO(Data Only)的標(biāo)準(zhǔn)化。2003年進(jìn)而研究了支持5Mbps以上速率的1x/EV-DV(Data and Voice)標(biāo)準(zhǔn)。3GPP2的Release 0、A、B、C和D五個(gè)版本的研究時(shí)段及對(duì)應(yīng)的研究?jī)?nèi)容被匯總于下表2中。圖2給出了3GPP2的標(biāo)準(zhǔn)版本演進(jìn)過程。
表2:3GPP2的標(biāo)準(zhǔn)版本與標(biāo)準(zhǔn)研究?jī)?nèi)容
圖2:3GPP2的標(biāo)準(zhǔn)版本演進(jìn)過程
三、CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)體制
1、關(guān)于cdma one和IS-95:第二代CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
cdma one是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的各種CDMA產(chǎn)品的總稱(或稱產(chǎn)品的商標(biāo)),即所有基于cdma one技術(shù)的產(chǎn)品,其核心技術(shù)均以IS-95作為標(biāo)準(zhǔn)。IS-95也叫TIA-EIA-95,即IS-95標(biāo)準(zhǔn)是由TIA制定并標(biāo)準(zhǔn)化的。IS-95是TIA為最主要基于CDMA技術(shù)2G移動(dòng)通信的空中接口標(biāo)準(zhǔn)分配的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)。IS-95標(biāo)準(zhǔn)分為IS-95A和IS-95B 兩個(gè)系列。
IS-95A是1995年美國(guó)TIA正式頒布的窄帶CDMA(N-CDMA)標(biāo)準(zhǔn)。
IS-95B是IS-95A的進(jìn)一步發(fā)展,于1998年制定的標(biāo)準(zhǔn)。主要目的是能滿足更高的比特速率業(yè)務(wù)的需求,IS-95B通過將多個(gè)低速信道捆綁在一起來提供中高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。IS-95B并沒有引入新技術(shù),IS-95B可提供的理論最大比特速率為115kbit/s,實(shí)際只能實(shí)現(xiàn)64kbit/s。
IS-95A和IS-95B均有一系列標(biāo)準(zhǔn),其總稱為IS-95(Interim Standard-95,臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)95)。
2、關(guān)于cdma2000和IS-2000:第三代CDMA技術(shù)
cdma2000是美國(guó)向ITU提出的第三代移動(dòng)通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議,是IS-95標(biāo)準(zhǔn)向第三代演進(jìn)的技術(shù)體制方案,這是一種寬帶CDMA(B-CDMA)技術(shù)。cdma2000室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率為2Mbit/s以上,步行環(huán)境時(shí)為384kbit/s,車載環(huán)境時(shí)為144kbit/s以上。
IS-2000則是采用cdma2000技術(shù)的正式TIA標(biāo)準(zhǔn)總稱。IS-2000系列標(biāo)準(zhǔn)有六部分,定義了移動(dòng)臺(tái)和基地臺(tái)系統(tǒng)之間的各種接口。IS-2000標(biāo)準(zhǔn)分為cdma2000-1X、cdma2000-3X、cdma2000-1X/EV等系列。
cdma2000-1X原意是指cdma2000的第一階段(速率高于IS-95,低于2Mbit/s),可支持308kibit/s的數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)部份引入分組交換,可支持移動(dòng)IP業(yè)務(wù)。
由于cdma2000-1X采用了反向相干解調(diào)、快速前向功控、發(fā)送分集、Turbo編碼等新技術(shù),其容量比IS-95大為提高。在相同條件下,對(duì)普通話音業(yè)務(wù)而言,容量大致為IS-95系統(tǒng)的兩倍。cdma2000-1X(第一階段)采用擴(kuò)頻速率為SR1,即指前向信道和反向信道均用碼片速率1.2288Mbit/s的單載波直接序列擴(kuò)頻方式。因此它可以方便地與IS-95(A/B)后向兼容,實(shí)現(xiàn)平滑過渡。運(yùn)營(yíng)商可在某些需求高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而導(dǎo)致容量不夠的蜂窩(cdma one)上,用相同載波部署cdma2000-1X系統(tǒng),從而減少了用戶和運(yùn)營(yíng)商的投資。
cdma2000-3X有人稱為cdma2000第二階段,實(shí)際上并不準(zhǔn)確。它與cdma2000-1X的主要區(qū)別是前向CDMA信道采用3載波方式,而cdma2000-1X用單載波方式。因此它的優(yōu)勢(shì)在于能提供更高的速率數(shù)據(jù),但占用頻譜資源也較寬,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)運(yùn)營(yíng)商未必會(huì)考慮cdma2000-3X,而會(huì)考慮cdma2000-1XEV。
cdma2000-3X就是采用擴(kuò)頻速率SR3(記為3X)的cdma2000系統(tǒng)。其技術(shù)特點(diǎn)是前向信道有3個(gè)載波的多載波調(diào)制方式,每個(gè)載波均采用1.2288Mbit/s直接序列擴(kuò)頻,其反向信道則采用碼片速率為3.6864Mbit/s的直接擴(kuò)頻,因此cdma2000-3X的信道帶寬為3.75MHz,最大用戶比特率為1.0368Mbit/s。如前所述,因?yàn)樗加妙l帶過寬,因此許多開發(fā)商更對(duì)HDR感興趣。
cdma2000-1X/EV是在cdma2000-1X基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高速率的增強(qiáng)體制,采用高速率數(shù)據(jù)(HDR)技術(shù),能在1.25MHz(同cdma2000-1X帶寬)內(nèi)提供2Mbit/s以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),是cdma2000-1X的邊緣技術(shù)。在3GPP制定cdma2000-1XEV的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),其中使用了高通公司稱為HDR的技術(shù),用摩托羅拉和諾基亞公司聯(lián)合開發(fā)的技術(shù)稱為1XTREME,中國(guó)的LAS-CDMA也屬此列。
cdma2000-1X/EV是一種依托在cdma2000-1X基礎(chǔ)上的增強(qiáng)型3G系統(tǒng)。除基站信號(hào)處理部份及用戶手持終端不同外,它能與cdma2000-1X共享原有的系統(tǒng)資源。它可以在1.25MHz帶寬內(nèi),前向鏈路達(dá)到2.4Mbit/s(甚至高于cdma2000-3X),反向鏈路上也可提供153.6kbit/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),很好地支持高速分組業(yè)務(wù),適于移動(dòng)IP。cdma2000-1X/EV分為cdma2000-1X/EV-DO和cdma2000-1X/EV-DV。
與GSM不同,由GSM演進(jìn)的GPRS為第二代半產(chǎn)品,CDMA并無第二代半產(chǎn)品。
IS-95為第二代,IS-2000(包括cdma2000-1X、cdma2000-3X、cdma2000-1XEV等)均屬第三代產(chǎn)品。當(dāng)然,各系列產(chǎn)品之間的業(yè)務(wù)性能、功能還是有明顯的差別的。
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