安全處理方案:蜂窩移動寬帶無線接入技術

Dodd主頁：蜂窩移動寬帶無線接入技術。在移動通信領域，人們關注的熱點技術是第三代移動通信技術（3g）。與第二代移動通信系統相比，第三代移動通信技術的最大優勢在于它可以為用戶提供移動寬帶數據訪問，從而為用戶提供寬帶多媒體服務。除了3g之外，從2g演進到3g的2.5g和2.75g移動通信技術還可以為用戶提供某些寬帶接入功能。因此，作者還介紹了包括2.5g，2.75g和3g在內的蜂窩移動通信技術，它們可以為用戶提供某些寬帶接入功能，這是寬帶無線接入技術。本文主要介紹蜂窩移動寬帶無線接入技術，包括wcdma列和cdma2000系列，其中包括2.5g / 2.75g / 3g，例如gprs / edge / wcdma，cdma2000 1x / 1x ev-do / 1x發展概況ev-dv蜂窩移動通信技術的概述蜂窩移動通信技術從其發展到現在經歷了三個階段，即第一代，第二代和第三代蜂窩移動通信技術。第一代蜂窩移動通信技術是模擬蜂窩移動通信技術，它是由美國貝爾實驗室開發的高級移動電話系統放大器的典型代表。由于使用了模擬技術和fdma接入方法，第一代蜂窩移動通信技術在使用中暴露出許多缺點，例如頻譜利用率低，機密性差，僅低速語音服務，設備體積大，成本高等。 �；�本上不再使用。

第二代移動通信技術是一種采用數字調制技術的數字移動通信系統，具有頻譜利用率高和保密性好的特點。它不僅可以支持語音服務，還可以支持低速數據服務。因此，它也被稱為窄帶數字通信系統。第二代數字移動通信系統的典型代表是美國阻尼系統，is-95系統和歐洲gsm系統。阻尼器和gsm均使用tdma多址模式，而is-95則采用cdma多址模式。系統容量比gsm和阻尼大得多。第二代數字移動通信技術當前是一種廣泛使用的蜂窩移動通信技術，但是由于它只能提供窄帶服務，因此不再能夠滿足人們對移動寬帶多媒體服務日益增長的需求。第三代移動通信系統是寬帶數字通信系統。其目標是提供移動寬帶多媒體通信。所述多路訪問方法基本上使用cdma多路訪問，屬于寬帶cdma移動通信技術。第三代移動通信系統可以提供多種類型的高質量多媒體服務，實現無縫的全球覆蓋，具有全球漫游能力，并與固定網絡兼容。它可以隨時隨地在小型終端中實現任何類型的通信。第三代移動通信技術的標準化由兩個標準化組織3gpp和3gpp2促進和實施。當前，世界上使用最廣泛的第三代移動通信系統系統是wcdma和cdma2000。

下面將介紹這兩個系統的第三代移動通信技術以及相應的第二代半過渡技術。 wcdma系統移動寬帶無線接入技術1.gprs技術：gprs技術是第二代移動通信gsm技術向3g移動通信技術wcdma的過渡技術，屬于所謂的2.5g移動通信技術。 gprs Douding主頁：全名是常規分組服務，這是一個新的分組數據承載服務。與gsm原始撥號模式的電路交換數據傳輸模式相比，gprs是一種分組交換技術，它使用分組交換模式有效地傳輸數據和信令。 540)this.width = 540“ vspace = 5>如圖1所示，gprs基于gsm網絡，并增強了原始gsm網絡子系統和無線子系統的設備和功能。在網絡子系統中添加ggsn（網關gprs支持節點）和sgsn（服務gprs支持節點）這樣，在gprs網絡子系統中，ggsn和sgsn一起形成了一個數據包交換域，可以與x等外部數據包交換網絡結合使用。25 ip網絡直接連接；原始msc gmsc構成電路交換域，并連接到pstn網絡。

此外，gprs還使用用戶數據和路由信息將gsm網絡中的hlr增強到gprs（gr）中。在無線子系統中，gprs增強了bsc的功能，并增加了gsm服務通道和控制通道的類型，以支持gprs的多種數據服務。 gprs頻道使用tdma。 tdma幀被劃分為時隙，并且每個時隙對應于物理信道。在gprs中，每個物理通道可以由多個用戶共享，并且可以根據語音和數據業務需求動態分配。 gprs還采用了更好的物理信道編碼方案。當使用8個時隙時，每個用戶的最大訪問速率可以達到164kbps。 gprs支持ip，x.25和其他數據通信協議，并且可以提供移動臺與移動臺之間以及移動臺與外部組交換網絡之間的數據通信。 gprs可以優化網絡和無線資源的使用，保持無線子系統和網絡子系統之間的嚴格隔離，并允許其他非gsm標準的無線子系統訪問gprs網絡子系統。 gprs網絡升級，輕松演進到3g。 gprs提供的訪問速率是有限的，并且可以提供的多媒體服務非常有限。 2.Edge技術：edge是一種基于gsm / gprs網絡的數據增強技術。其英文全稱是增強數據速率gsmevolution，中文含義是“具有增強數據速率的gsm演進技術”。

與gprs相比，邊緣的最大變化是8psk系統用于在數據傳輸過程中替換原始gsm / gprs（高斯最小頻移鍵控，2psk調制）中的gmsk調制，并結合了具有不同糾錯功能的通道和錯誤檢測功能編碼方案，邊緣總共提供了不同的調制和編碼方案（mcs），而gprs使用單個gmsk調制，并且僅提供了四種編碼方案（cs）。這樣，邊緣可以適應更惡劣，更復雜和可變的無線傳播環境。此外，Edge在鏈路層數據傳輸和重傳機制中采用了“鏈路自適應”和“增量冗余”技術，提高了數據重傳的成功率。鏈路適配技術可以根據實時無線鏈路質量在不同的mcs之間及時調整，并采用最佳的mcs方案；增量冗余技術將更多冗余信息添加到重發信息中，以提高接收端正確解調的概率。結合以上技術，邊緣技術的理論數據傳輸速率可以高達384kbps?473.6kbps，與gprs相比，極大地提高了用戶數據訪問速率，因為它也被稱為2.75g技術。目前，北美和亞洲的一些運營商已經開放了基于邊緣的服務，但是由于運行時間短，其成熟度和可靠性仍有待觀察。蜂窩移動寬帶無線接入技術（[k12]3.wcdma技術：豆丁首頁：wcdma屬于3g移動通信技術，目前提供r99、r4、r5和r6版本。

r99版本的接入部分主要定義了每個載波頻率上的新型5MHz寬帶碼分多址無線接入網絡，采用了關鍵的cdma技術，例如功率控制，軟切換和更軟的切換，從而提高了頻譜效率和數據傳輸容量。基站只進行基帶處理和擴頻，接入系統的智能集中在rnc的統一管理上，介紹了適合分組數據傳輸的協議和機制。數據速率可以支持144kbps，384kbps，最高2mbps。基站和rnc采用atm iub接口，并且rnc通過基于atm aal2 iu-cs和aal5的iu-ps分別連接到核心網的cs域和ps域。 r99版本的核心網絡部分與gprs向后兼容，分為cs電路交換域和ps分組交換域。 cs域和ps域分別基于演進的msc / gmsc和sgsn / ggsn，并且cs域主要負責與電路類型服務有關的呼叫。對于控制和移動性管理等功能，呼叫控制使用標準isdn tup，isup和移動性管理等信令使用了進一步發展的映射協議。與gsm相似，物理實體包括msc，gmsc和vlr。 ps域主要負責與基于分組的服務相關的功能，例如會話控制和移動性管理。在原始gprs系統的基礎上，部分接口協議，工作流和業務功能已部分更改。與gprs相比，服務水平有所提高。概念上，提高了分組域的服務質量保證能力，增加了帶寬；語音編在核心網絡中實現，支持系統間交換（gsm / umts），并增強了安全性和計費功能。與r99相比，r4版本是無線接入網。網絡結構沒有改變，只是某些接口協議的特性和功能得到了增強。但是核心網絡CS域已經發生了很大變化。

r4核心網絡cs Douding主頁：該域采用開放結構，并且控件與基礎承載分離。 msc服務器和mgw媒體網關協作以替換原始的節點型msc交換機，以實現呼叫連接和控制功能。核心網絡已從tdm中央節點交換類型演變為典型的分組語音分布式體系結構。同時，cs核心網使用ATM / ip分組交換網代替原來的tdm電路交換，提高了帶寬利用率。在無線寬帶訪問率方面，r4版本與r99基本相同。 r5版本在無線訪問網絡中引入了ip utran和hsdpa高速下行鏈路分組訪問。 ip utran使用ip在無線訪問網絡部分中承載用戶信令和用戶數據； hsdpa（高速下行鏈路分組訪問）用于在wcdma網絡上實現高速下行鏈路數據服務，并且下行鏈路數據訪問速率理論上可以高達14.4 mbps，同時它可以在相同的無線頻段內將系統數據容量增加一倍。 hsdpa實現如此高的接入速率的能力在于先進技術的引入以及相應無線接入網絡結構的一些改進，例如高速下行鏈路共享信道hs-dsch的引入，縮短子幀的使用和高階qam調制，使用自適應調制和編碼amc和物理層混合自動重傳harq ii / iii，并直接在nodeb中執行快速分組調度。

r5版本將ip多媒體子系統（ims）添加到了核心網絡，但是ims域不能完全替代r4。打包的CS r5只是r4的補充，并且是滿足ip多媒體服務需求的版本。在r6版本中，引入了hsupa高速上行鏈路分組訪問以及mbms多媒體廣播和多播服務。與hsdpa相似，hsupa采用自適應調制和編碼amc，混合自動重傳harq和更靈活的nodeb快速調度等技術，從理論上講可以為用戶提供5.8mbps上行鏈路數據訪問。 mbms可以實現無線接入網中的點對多點高速多媒體業務廣播和組播，實現網絡資源共享，提高網絡資源利用效率。 r6版本尚未完全確定，并且仍在討論中，并且將繼續以3gpp的速度演進。 cdma2000系統移動寬帶無線接入技術1.cdma2000 1x：cdma2000 1x是從is-95a / b演進而來的，它是cdma2000第三代移動通信系統的第一階段，可以看作2.5g技術。 cdma2000 1x在is-95a / b的基礎上改進了無線接入網絡部分，采用了比is295a /更先進的技術，在無線信道類型，物理信道調制和無線分組接口功能方有很大的優勢。增強。

cdma2000 1x的語音容量約為is-95a / b，它可以在1.25mhz的帶寬上提供多達153.6kbit /雙向數據服務。核心網絡部分基于原始的電路交換網絡，并添加了一個分組交換網絡以支持移動IP服務和qos，從而可以適應越來越復雜的多媒體服務。根據imt-2000的原始計劃，cdma2000系統將從1x開始，也就是說，將首先使用單載波系統以確保與第二代移動通信系統的兼容性。隨著技術的發展，通過將三個或更多個載波捆綁在一起，進一步提高了性能。但是從那時起，多載波方法一直沒有成為主要的研究方向。在單個載波的基礎上，已提出了一系列新技術來增強cdma2000的性能。這些新技術稱為1x ev技術，是1x技術的演進。這些1x ev技術主要包括1x ev-do和1x ev-dv。 2.cdma2000 1x ev-do：douding主頁：1x ev-do采用分離數據服務和語音服務的思想，并在獨立于cdma2000 1x的運營商上向移動終端提供高速無線數據服務，并且不支持語音服務。根據高速分組數據傳輸的特性，1x ev-do的用途包括前向最大功率傳輸，高階調制，動態速率控制，自適應編碼和調制，harq，多用戶分集和調度以及時分在前向鏈路上進行調度。與許多其他技術一樣，前向鏈路速率可以達到2.46mbps；對于反向鏈路上的數據傳輸，基本上與cdma2000 1x相同。

1x ev-do與1x并不完全兼容。 1x ev-do單模終端無法在cdma2000 1x網絡中通信，而cdma2000 1x單模終端無法在1x ev-do網絡中通信。在網絡方面，對于那些只需要分組數據服務的用戶，可以將1x ev-do單獨聯網。此時，核心網絡配置可以使用基于ip的相對簡單的網絡結構。對于同時需要語音和數據服務的用戶，用戶可以與cdma2000 1x聯合聯網，并同時提供語音和高速分組數據服務。但是，此時，用戶終端需要使用同時支持1x ev-do和cdma2000 1x的雙模式終端。 1x ev-do在設計和網絡結構上與cdma2000 1x保持兼容性。在射頻部分，1x ev-do具有與cdma2000 1x相同的射頻特性和實現方法，并且升級時可以直接使用現有的cdma2000 1x部分。在核心網絡部分，1x ev-do也可以與cdma2000 1x Packet數據核心網絡共享相同的內容。目前，1x ev-do在國際上可以買到，并且該技術相對成熟。3.cdma2000 1x ev-dv：與僅提供高速數據服務的1x ev-do不同，1x ev-dv的設計目標要求提供混合的高速數據和語音服務。

1x ev-dv與cdma2000 1x完全向后兼容，便于從1x網絡升級。它的空中接口標準分為兩個版本：rel.crel.d。 rev.c Douding主頁：主要改進和增強了cdma2000 1x正向峰值速率達到3.1mbps，rev.d改進并增強了反向鏈路，反向峰值速率達到1.8mbps，并且在rev。 .c中的反向峰值速率僅為230.4kb / s。但是，rev.c和rev.d版本都沒有大大提高語音容量。 rel.c結合了許多新技術，例如自適應頻率調制編碼（amc），混合自動重發請求（harq），使用tdm / cdm混合的新高速分組數據信道（f-pdch）；它可以支持多種業務組合；以后為了與cdma2000 1x兼容，不需要雙模終端，并且1x系統可以平穩地升級到1x ev-dv。它可以更有效地支持數據服務。 rev.d的主要技術特征是：反向鏈路增強，靈活的反向鏈路控制模式和通過改進的快速調度控制和速率控制進行反向鏈路速率控制，從而有效地縮短了延遲并改善了Qos。提供點對多點廣播和多播服務（bcmc）；快速呼叫建立； 3g移動設備識別（中間）支持等。與1x相比，1x ev-dv可以提供更高的數據速率和更完整的qos機制。目前3gpp2已經基本完成了cdma2000 1x ev-dv技術規范的制定，并開始討論和制定相關的測試規范，一些廠商也推出了1x ev-dv系統，但1xev-dv技術還不成熟。 ，但仍未實現商業化。

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