刘海涛１张妤２
ｌ上海移动通信有限责任公司上海２００００３
it２中国联通有限公司汕头分公司汕头５１５０３１
摘要：本文介绍了ＣＤＭＡ２０００ＩｘＥＶ空中链路的特点，阐述了ＩｘＥＶ系统前向链路和反向链路的技术特性以及ＩｘＥＶ系统与ＩＳ９５／１ｘ系统切换的策略．
关键词：ｌｘＥＶ空中链路前向链路反向链路切换
Ｙ
引言
高速发展的信息技术和互联网以及大众对及时的信息服务的需求，造成了对高性能的无线互联网技术的需要。ＣＤＭＡ２０００在探索新技术方面是所有３Ｇ标准中最活跃的，也是迄今为止吞吐率最高的无线通信技术。在空中链路方面，３ＧＰＰ２从２０００年开始在ＣＤＭＡ２０００ｌｘ的基础上制定１
ｘ的增强技术，即ｌｘ．ＥＶ标准。其中，ｌｘＥＶ－ＤＯ（Ｄａｔａｏｎｌｙ）・即高通公司的ａＯＲｆａｉｇｈＤａｔａｍ她）技术，采用与话音分离的信道传输数据，已于２０００年１０月被３ＧＰＰ２作为其Ｃ．Ｓ００２４标准，被ＴＩＡ／ＥＩＡ作为其ＩＳ一８５６标准。 １１ｘＥＶ空中链路设计
ＩｘＥＶ的空中链路是为了优化分组数据业务设计的，它能在单个１．２５ＭＨｚ的ＣＤＭＡ载频下提供高达７．４Ｍｂ／ｓ（三扇区）的前向峰值速率。ｌｘＥＶ技术的前提是语音业务和效据业务有不同的需求，如果将两种业务合在一起将会降低系统效率。因此，ｌｘ．ＥＶ设计了—个独立载频．然而．重要的是ｌｘＥＶ仍然保持与ＩＳ９５／１Ｘ射频标准兼容，ｌｘＥＶ在和终端上使用同样的１．２２８Ｍｃ／ｓ的码片速率、链路预算、网络规划和射频设计。同时，语音和数据业务在不同载频上实现的优点是简化了系统软件的开发并且避免了较难实现的负载均衡。 天空下的城市ＩｘＥＶ应用了高效的功率控制，接入终端不断更新所能达到的速率。这种对速率控制的性能使ｌｘＥＶ系统接入点（ＡＰ）在良好的覆盖区里总是尽可能达到峰值速率．接＾终端（＾Ｔ）和接入点共同来决定前向链路的速率，接入终端不断检测导频信道的强度，并根据检测到的信道状况请求恰当的数据传输速率，接人点则在前向链路确实能够支持的速率下将数据编码调制到前向链路上发送给接入终端。质点运动学
１．１平均数据吞吐量
数据应用的特点是从接人点下载大量的数据，而反向传送的数据较少．因此，ｌｘＥＶ系统在前向和反向链路上提供非对称的数据传输速率。
ｌｘＥＶ的峰值速率为：前向链路＝２．４５７Ｍｂｐ晌区：后向链路＝１５３．６ｋｂｐ柏区
ｌｘＥＶ空中链路通过只有１．２５ＭＨｚ的带宽提供高速的数据吞吐量以提高网络资源的利用率。在一个用户平均分布的三扇区的里，前向链路的平均吞吐量如下：
・３ｌ・
前向链路：步行环境３．２（Ｍｂ／ｓ），（单接收天线）或４．４（Ｍｂ／ｓ），（双接收天线）
高速移动环境１．６（Ｍｂ／ｓ），（单接收天线）或２．６（Ｍｂ／ｓ），（双接收天线）
反向链路＝６６０（ｋｂ／ｓ），（１２Ｈ＿ｉｔ．数据没有考虑的发射分集）。
双接收天线对信号的分集接收使接入终端更准确地对收到的信号进行解码，这样能降低重传率，并提高系统效率。ｌｘＥＶ采用了平行编码和Ｔｕｒｂｏ解码技术。因此，帧的尺寸比ＩＳ９５／１ｘ的帧大．编码率（Ｒ＝Ｉ／４，１／２）被用于反向信道，编码率（Ｒ＝ｌ／５，１／３）被用于前向信道。
１．２１ｘＥＶ前向链路
ｌｘＥＶ应用了共享前向链路设计．因此能够立即服务于每个用户。当开始接受服务时，接人终端收到全功率的发射，然后计算出载波干扰比（Ｃａ），并告诉接入点它所能接收到信息的最高速率。这使接人点的发射机能对每一台接人终端的请求达到最高数据传输速率。
华北农学报
共享前向链路还有额外的好处：前向链路的时序安排算法利用大量的共享用户来优化前向链路的数据传输。一个ＩｘＥＶ的扇区最多可以容纳６０个在线用户，这个数字提供的是激活的在线用户而不是处于休眠状态的用户。例如，如果—个扇区中的用户在忙时实际上只使用１０％的应用，那么实际上一个ＩｘＥＶ扇区可以支持６００个用户同时使用。
１．２．１前向链路信道结构
ｌｘＥＶ前向链路是为最大化扇区数据吞吐量设计的。ｌｘ．ＥＶ包含下列时分复用的信道：导频信
道、前向介质访问控制（ＭＡＣ）信道和前向业务信道及控制信道。业务信道承载了用户数据分组：控制倍道承载了控制消息，并且可以承载用户业务。
扇区内的激活用户使用反向功率控制位组（ＲＰＣ）控制功率。每一个功率受控制的接人终端被分配一个Ｗａｌｓｈ码．用于标识甩户的前向链路分组数据。系统给大量用户提供服务．并随时平衡突发的通信量．当用户没有使用链路时，空中链路进．Ｚ．Ｙ６ｎ民状态。当用户重新使用时，空中链路不篙要用户部分介入就可以自动重新激活。
前向链路定义为长度为２６．６７Ｉｎｓ的帧结构．每帧１６时隙，由８个时隙组成半帧．每时隙长度为２０４８码片或１．６７ｍｓ．每时隙又被分为两个半时隙，每半时隙包括一个导频脉冲。每个导频脉冲持续９６码片时间，且集中在半时隙的中间．每个时隙中，导频信道、ＭＡＣ信道、业务及控制信遭都是时分复用的，并被以最大功率传送。
１．２．２突发导频
ｌｘＥＶ采用了突发导频信道，用于优化突发的分组数据业务。突发的导频信道不像在ＩＳ９５／ｌｘ那样使用独立的编码信道传输。而是在特定的时间闻隔中被插入到前向链路中。ｌｘＥＶ的突发导频在能够达到的最大功率下传输，为导频提供了非常高的信噪比，以快速在变化的信道状态下得到一个准确的估计值．接＾终端能够严格区分导频信号，因此不需要考虑与导频同时传输的数据的影
响，这使导频信号具有很高的信噪比，以快速估计Ｃａ值。
・３２・
１．２．３前向链路可变调制
ＩｘＥＶ前向链路提供了一系列不同的数据传输速率．ＱＰｓＫ调制可使数据速率范围从３８Ａｋｂ／ｓ到１２２８．８ｋｂｌｓ的速率（９２１．６ｋｂ／ｓ除外），８－ＰＳＫ用于达到９２１．６ｋｂ／ｓ和１８４３．２ｋｂ／ｓ，而１６－ＱＡＭ用于１２２８．８ｋｂ／ｓ和２４５７．６ｋｂ／ｓ・
ＩｘＥＶ前向链路支持动态数据传输速率。接入终端不断测量信道ｃ，Ｉ值・然后每｜．６７ｍｓ根据信道状况请求适当的数据速率。接人点接收到接入终端要求的数据率ｔ并根据请求时无线信道能支持的最高速率进行前向链路编码。当用户的应用和信道状态发生变化时，优化的数据传输速率被决定并提供给用户。其过程如下：
・准确快速测量从周围的服务扇区接收到的信道Ｃ／Ｉ值；
・选择最佳的服务扇区；
・根据接收到的Ｃ／Ｉ的稳定性，请求可能的最高数据速率；
・选中的扇区传输请求的速率。
接入终端通过数据速率控制（ＤＲＣ）信遭不断通知接人点更新前向链路上的数据速率。ＤＲｃ信道用Ｗａｌｓｈ码指示哪个扇区应该传输。ｌｘＥＶ将ＩＳ９５／ｌｘ中的同步和寻呼信道集中在一个控制信道中，控制信道在前向链路中保持不变的速率，每１３．３３ｍｓ传输４００ｉｎｓ，显著提高了效率．前向业务信道和控制信道能够在１～１６时隙中传输，当使用超过１个时隙时，使用一种４时隙交织技术提高前向链路效率。例如：数据以１５３．６ｋｂ／ｓ的速率在４个时隙中传输，并且每个时隙传两次以提高接收的可靠性，通过交织数据，接人终端可以通知接入点，它接收到的每一个时隙的数据。如果接入终端首次能够解码，它就通过反向链路ＡＣＫ信道回传确认消息绘接入点．如果第二个时隙还没有传输，接入点就取消这个时隙的传输。因此，系统可以提高吞吐量并把剩余的时隙提供给其他用户使用。
ｌｘＥＶ前向链路的上述特性以及在１．２５ＭＩ＇Ｉｚ带宽传送２ｂｉｔ／Ｈｚ的能力．提升了整个系统的容量，增加了用户的应用．
１．３反向链路
ＩｘＥＶ反向链路结构由圊定大小的物理层分组（１６时隙。２６．６７ｍｓ）。每时隙为一个时间单位．反向链路不同于在１．６７ｍｓ的单位时间里的前向链路的物理层有多种调制方式．反向链路
使用ＢＰＳＫ作为其惟一的调制方式。ＩｘＥＶ使用了导频协助以解调反向链路，而传统的ＩＳ９５／ｌｘ的功率控制机制和软切换在反向链路上实现。ＩｘＥＶ的接＾终端能够在反向链路上传输９．６ｋｂ／ｓ～１５３．６ｋｂ／ｓ的数据速率。整个反向链路容量为２２０（ｋｂ／ｓ），扇区（２．２倍于ＩＳ９５Ａ），增加的容量是通过采用Ｔｔａ－ｂｏ码、分集增益和导频信道来实现的。
１．３．１反向链路信道结构
ｌｘＥＶ反向信道包括接人信道和业务信道。
接人信道通过接入终端用来初始化与接入网络的通信或者响应直接发给接入终端的消息．接人信道包括导频信道和数据信道。接入信道的接入探测包括一个紧跟接入信道数据分组的报头．当报头传输时，只有导频信道传输：当接人信道数据分组传输时，导频信道和数据信道都被传输．
反向链路通过接入终端传输用户指定的业务或信令消息给接入网络。反向链路业务信
・３３・
道包括导频信道、ＭＡＣ信道、确认（ＡＣＫ）信道和数据信道。业务ＭＡＣ信道包括反向速率标识（ＲＲＩ）信道和数据速率控制（ＤＲＣ）控制信道。ＡＣＫ信道通过接入终端通知接入网络前向链
路上的数据是否已经成功接收。反向链路提供反向速率标识（ＲＲＩ），帮助接入点判断反向链路传输数据的速率。ＲＲＩ包括反向链路的帧头、标识的发送速率。
１．３．２反向链路调制
ＩｘＥＶ反向链路支持９．６ｋｂ／ｓ到１５３．６ｋｂ／ｓ等５种速率。
１．４路测
基于空中链路的测试包括物理层，应用层，容量，分集和性能测试。广泛的测试已经证明当扇区内的用户增加时，数据吞吐量也随着增加。接入终端的接收天线分集明显提高了增益，增加了正确解码的概率（如表１所示）。
亵１应用ＩＴＵ容量模式测到的袖理层的平均吞吐量
冬眠合剂ｌ方式单天线取天线
ｌ步行１０８０（曲＾），廓区１４７０（ｋｂ＇ｉ），囊区
Ｉ车藏５３０（ｋｂ／ｓ），赢区８８０（ｋｂ／ｓ），囊区
sos国际救援组织２ｌｘＥＶ与ＩＳ・９５／ｌｘ的切换
ｌｘＥＶ接入终端任何时候只从一个接入点接收数据。接人终端不混合多点的能量，而是能够快速地从—个接入点切换到另—个接人点。接人终端测量信道Ｃ／Ｉ值并向信号最强的接人点请求服务。这种最佳服务规则，使接人终端在任何时候都可以向接入点发出请求。前向链路导频信道使接人终端可以快速准确地估计前向链路Ｃｆｌ值。
ｌｘＥＶ反向链路应用软切换机制。接人终端的信号可以被多个接入点接收，以选择最佳的帧。位置登记消息使接入网络通过维持ＰＰＰ状态的ＰＤＳＮ连接至接＾终端，因此接入网络可以根据受到的接入终端的位置登记消息重路由通信业务。这种方法允许接人终端维持同样的／Ｐ地址和ＰＰＰ连接．因此可以达到无缝切换。以下是一些ｌｘＥＶ与ＩＳ．９５／ｌｘ系统切换情况：
・接人终端在ＩｘＥＶ无线接入网络（ＲＡＮ）建立一个数据会话。当接人终端处于休眠状态，它可以从一个ＩｘＥＶ的无线接入网络切换到另—个ｌｘＥＶ的无线接入网络。
・当接人终端正在ＩｘＥＶ系统中交换数据时，收到从ｌｘ系统收到—个语音来话呼叫。由于接入终端正在周期性监测ｌｘ前向链路，因此能够立即接收到这个呼叫。再这种情况下，接人终端可以被设置为继续在１ｘ系统中进行数据通信或者立即放弃ｌｘＥＶ的数据服务，切换到１ｘ系统只进行语音呼叫．
・当接入终端正在与ＩｘＥＶ系统交换数据时，也可以接收短消息。短消息在分配给接人终端的寻呼时隙或广播时隙中收到。
・当接人终端正在与ＩｘＥＶ系统交换数据时，需要在Ｉｘ系统中开始一个语音呼叫。这种情况与接入终端收到语音呼叫的时候类似，可以继续在１ｘ系统中进行数据通信或者立
・３４・
即放弃ｌｘＥｖ的数据服务，切换到ｌｘ系统只进行语音呼叫。
・接入终端离开了ＩｘＥＶ的覆盖范围，进入ｌｘ系统的覆盖范围，接入终端可以执行从ＩｘＥＶ无线接入网络到１ｘ无线接入网络的切换。
３结束语
ｌｘＥＶ系统给无线运营商提供了具有良好性能和经济效益的ＣＤＭＡ无线通信系统。ＩｘＥＶ技术使无线运营商能够优化无线频谱和网络资源，提供更高性能的无线分组数据业务，领导无线互联网市场。ＣＤＭＡ２０００系列的技术性能已经超过ｒｒＵ３Ｇ技术要求。ＩｘＥＶ技术的应用将最终使更多的用户使用无线互联网，对激发下一代互联网革命有着深远的意义。
参考文献
ＩＣ．Ｓ０００１ｒＡ－ｖ５．０，ＣＤＭＡ２０００Ｉｎｌｘｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３９ｐｐ２．ｏｒｇ
２Ｃ．Ｓ０００２４一ｖ２．０，ＣＤＭＡ２０００ＨｉｇｈＲａｔｅＰａｃｋｅｔＤａｔａＡｉｒＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ．ｈｔｌｐ：／／ｗｗｗ．３９ｐｐ２ｏｒｇ
３３Ｇ＿Ｏｖｅｒｖｉｅｗ．ｐｄｆ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ，ｑｕａｌｃｏｍｎｌ．ｃｏｍ
４ＨＤＲ．．Ｔｅｃｈ＿Ａｉｒｌｉｎ．ｋ．１，ｄｆ，脚：／／ｗｗｗ．ｑｔｍｌｅｏｍｍ．ｃｏｍ
５ＡｎｄｒｅｗＪ．Ｖｉｔｅｒｂｉ，ＣＤＭＡ：ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｍｌｍＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，１９９５
ＴｈｅＯｖｅｒｖｉｅｗｏｆＣＤＭＡ２０００１ｘＥＶＡｉｒＬｉｎｋ
ＬｉｕＨｍｍ０１ＺｈａｎｇⅥ１２
ｌＳｈａｌｌ曲ａｉＭｏｂｉｌｅＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３
２ＣｈｉｎａＵｎｉｃｏｍＳｈａｎｔｏｕＢｒａｎｃｈ．Ｓｈａｎｔｏｕ５１５０３１
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｅｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＣＤＭＡ２０００ｌｘＥＶｓｙｓｔｅｒｎ，ｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｉｔｓｆｏｒｗａｒｄａｎｄｌ∞ｖｃｒｓｅｌｉｎｋｓａｎｄｓｌｙ＇ａｔｅｇｉｅｓｏｆｔｈｅｈａｎｄｏｖｅｒｆｒｏｍｌｘＥＶｔｏＩＳ９５／ｌｘ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｘＥＶ，ＡｉｒＨ成Ｆ．０ｒｗａｒｄ１ｉＩ】ｋＲｅｖｅｒｓｅｌｉｎｋ，Ｈａｎｄｏｖｅｒ
刘海涛，１９９７年毕业于成都电子科技大学，现任上海移动通信有限责任公司优化中心网络优化工程师。目前主要从事上海移动通信公司ＧＳＭ网络的规划及优化工作。
・３５・
CDMA2000 1xEV空中链路概述
作者：刘海涛， 张妤
作者单位：刘海涛(上海移动通信有限责任公司(上海))， 张妤(中国联通有限公司汕头分公司(汕头))
本文链接：d.g.wanfangdata/Conference_4200731.aspx
授权使用：北京大学(北京大学)，授权号：da53364f-0b3b-4e58-9253-9df700b628f9
下载时间：2010年9月20日
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议