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CDMA网络演进与联通业务模式探讨(转)

原创 Linux操作系统 作者:jcszjswkzhou 时间:2019-02-08 20:33:05 0 删除 编辑
同前几年业界争谈3G移动通信的火爆局面相比,近几年关于3G移动通信的宣传、讨论低调和理性了许多。国际上,3G牌照发放受阻,应用市场前景不太明朗,再加上电信行业的发展普遍不景气,面对这些严峻的市场现实,运营商和制造商对第三代移动通信的建设展开了再思考,技术发展战略也由此变得务实而现实。毕竟3G通信只是为用户提供了更高的数据速率的技术,它实现数据、话音、图像的初步结合,人类要实现“3W”全球无缝通信,随心所欲的高速通信业务的理想还有漫长的路要走。

  目前在通信业发展处于低谷之时,有关各方也在积极准备、积蓄力量,为3G大规模商用未雨绸缪。国家3G专家组的试验和评估继续紧锣密鼓地进行,国内外设备厂商对3G研发已部分产品化,更重要的是,随着cdma 1X和GPRS网络的投入使用,业务的频繁推出,分组数据业务和用户得到了催发和培育,这些都为3G移动通信网大规模应用提供了条件。

  3G技术主要分为cdma2000和WCDMA两大阵营,本文着重介绍cdma2000的系列技术标准、网络部署、业务应用以及中国联通在cdma 1X网上的业务情况。

一、CDMA标准演进

  高通公司最先将军用码分多址通信技术转化为民用移动通信技术,自确立IS-95空中标准后,为继续延续兼容性要求,TIA和3GPP2组织陆续推出cdma 1X、EV/DO、EV/DV技术制式,以满足不断增长的语音和分组数据服务的需求。

  cdma 1X引入反向导频、相干解调、前向快速功控、Turbo码、分集发射、长交织和辅助导频等新技术,在IS-95A基础上极大地提高了系统容量和系统性能,同时由于可支持前后向峰值数据速率达153.6kbit/s和307.2kbit/s的数据业务,业务支持能力有了明显的提高。1999年3GPP2陆续出版了C.S.0001(IS-2000)系列规范,规定了物理层、MAC层、LAC层、层3信令等空中接口协议。IS-2000的Rel.A、Rel.B两个版本分别支持153.6kbit/s和307.2kbit/s数据业务。

  继cdma 1X推出后,为了提供更高数据速率的技术,高通公司提出HDR(High Data Rate)技术,并作为3GPP2 HRPD(High Rate Packet Data)标准于2000年12月发布了空中接口C.S.0024(IS8560)版本。由于HRPD是专门提供高速数据业务的“DATA ONLY”技术,因此又称为“EV/DO”。EV/DO可提供前向达2.4Mbit/s,反向153.6Kbit/s的高速数据业务,它不支持话音,也不需要MSC、HLR等设备的再投入。EV/DO对前向链路进一步改进,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、Tubro码等方面沿用了原1X技术,既提高数据吞吐量,改善了分组域QoS,又充分考虑了平滑升级问题,与1X网络最大限度设备共享,保护了运营商设备投资。

  考虑提供更高速率的数据业务支持实时视频业务的需要,3GPP2在征集多种技术方案的基础上,最终确定了EV/DV技术标准。在EV/DV Ph1阶段,1.25MHz带宽前向峰值速率可达3.1Mbit/s,反向速率高于1Mbit/s,与WCDMA 5MHz带宽峰值速率HSDPA的10.8Mbit/s相比拟处于相同的数量级。目前EV/DV空中接口规范C.S.OOOX-C(IS-2000-C)和A接口规范A.S.001X-A(IOS4.3)已发布,计划今年底发布C.S.000X-D版本空中接口和IOS5.0 A接口规范。EV/DV是同载频实现话音和数据的技术,可提供高速的实时数据/话音同传业务。EV/DV可提供快速呼叫建立、通用安全算法、IP多媒体和广播信道、端到端QoS 保证以及签约速率等功能。

二、CDMA网络结构演进

  1.CDMA IS-95网络结构

  传统的CDMA IS-95A网络结构除包括基站(BS)、移动交换中心(MSC)、归属位置寄存器(HLR)、拜访位置寄存器(VLR)外,还包括支持智能业务的业务交换点(SSP)、业务控制点(SCP)、智能外设(IP)等设备,此外为提供电路型数据业务还包括消息中心(MC)、短消息实体(SME)、互操作功能(IWF)等网元节点。

  2.cdma 1X网络结构

  IS-95A演进到cdma 1X网络,其核心网的电路域部分和IS-95保持一致,但为了满足分组数据业务,仅需新增PCF(分组控制功能)、PDSN(分组数据服务节点)、AAA(认证、授权和计费)和HA(归属代理)等分组域网元,增加A8、A9、A10、A11接口处理BSC-PCF和PCF-PDSN之间的业务及信令消息。此外为支持数据业务,还需新建PDE和MPC定位业务和WAP网关等业务平台设备。

  3.EV/DO网络结构

  EV/DO网络的接入网AN相当于1X系统中的基站子系统BSS,PCF与原1X的PCF基本作用相同。网络主要增加SC/MM和接入鉴权两个功能。其中SC/MM位于AN中。对1X EV/DO Phase 1网络结构新增接口有:A12、A13接口,它用于无线接入认证和AN间切换时信息的交互。日本KDDI支持EV/DO Phase 2的网络结构新增了A12、A13、A14、A15、Ax接口。

  4.EV/DV网络结构

  EV-DV网络结构与1X相同,完全后向兼容1X和IS-95。

  从IS-95到cdma 1X,再升级到EV/DO和EV/DV来看,cdma2000标准演进十分平滑。升级到cdma 1X网络时,运营商仅需增加载频射频部件和升级软件,同时构建分组域网络即可。过渡到EV/DV,网络结构也基本同1X一致,即使是专项提供数据业务的EV/DO,也仅需增改BTS/BSC,增加AN-AAA,分组域、电路域设备都不需要改动。由此可见,CDMA网络后向兼容的设计理念使运营商设备的投资受到了最大程度的保护。

三、cdma2000网络全球应用状况

  截止到2003年1季度,全球CDMA用户达1.5亿,其中4400万为cdma2000用户。主要分布在亚太的中、日、韩和美洲的美、加、巴西等国家,因此CDMA部署的地区是我国和除欧洲外的主要经贸国家。

  2000年10月,韩国推出了全球第一个cdma2000 1X网络,接着在2002年1月28日,又首次推出了商用的cdma2000 EV/DO服务。在韩国运营商带动下,日本KDDI也于2002年4月提供cdma 1X服务,并于今年春季开通cdma2000 EV/DO实验网。迄今为止全球共有47家1X网络投入商用和21个网络即将部署。而EV/DO网络也开通了4家,此外还有3家实验网络。

  CDMA网络主要提供WAP浏览、定位业务、电子邮件、Java应用程序下载、BREW程序下载、视频业务、电子交易类业务。随着人们对移动数据业务需求的迅猛增长,移动数据业务的渗透率日益提高。CDMA数据业务占业务收入比重逐步提高,同时也为ARPU值的提高做出了重大贡献。

  在日本KDDI和韩国SKT、KTF、LGT等运营商cdma2000大量商用的同时,欧洲运营商纷纷调低WCDMA商用预期,WCDMA和cdma 2000在最初的3G商用化竞争中,在网络部署、用户数量还是支持服务方面,cdma 2000都略好于WCDMA。以日本为例,NTTDoCoMo于2001年10月推出名为“FOMA”的3G商用化服务,其用户数量增长速度缓慢,截至到2002年10月仅发展了14万用户。与此相对照,KDDI于2002年3月推出cdma 2000商用网络,到2002年9月,其3G服务用户增加到250万。

四、中国联通业务开展模式

  中国联通经过三期网络建设,cdma1X容量将由3500万增至5000万,同时CDMA用户量也高于1000万。在IS-95网络上中国联通已提供补充业务,包括短信等低速电路型数据业务以及VPN、预付费等智能业务。在此基础上,2003年3月中国联通又整体推出了cdma 1X网络所支持的业务,主要有WAP浏览、多媒体邮件、BREW/JAVA软件下载、定位服务、短消息收发、无线上网卡等业务。联通新时空推出统一的CDMA无线数据业务“联通无限(U-Max)”品牌,凭借1X网络无可比拟的高速数据传输优势倾力推出“彩e”、“互动世界”、“神奇宝典”、“掌中宽带”、“定位之星”及“联通在信”等崭新服务,为用户提供沟通和娱乐体验,从而大大地丰富了CDMA网络的业务。

  “联通无限(U-Max)”品牌旗下分别提供如下服务:“彩E”使手机除了发送短信,还能发送图片、音乐、视频、动漫等多媒体信息,并可以同电子邮箱通信、支持5000汉字以内的长文本和多媒体附件互传;“掌中宽带”可以借助手机实现随时随地的高速无线上网;“互动视界”可以用手机进行“一键上网”;“神奇宝典”可从网上下载各种应用软件,实现手机升级;“定位之星”提供位置查询、交通导航、找朋友等位置服务,靠手机即可精确定位,精确度可达5至50米。

  从CDMA技术标准提出到网络部署,由国际上业务应用和中国联通的网上服务可见,CDMA系列技术具有平滑的过渡,后向兼容的网络设计,稳定而成熟的标准,丰富的业务提供能力以及低廉的升级投资等特点,这些特征将会吸引越来越多的运营商考虑使用CDMA部署3G移动通信网络。


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