RG000001 CDMA 1X空中接口 此为为无线课程开发专用的封面页。 无线产品课程开发室

学习目标 学习完本课程，您应该能够： 了解空中接口的分层结构 掌握Um各种信道的名称和作用 掌握物理层的结构和功能 掌握链路层结构和作用 了解1X和IS95信道的区别 我们的课程目标包括： 1、了解空中接口的分层结构； 2、掌握空口的各种信道名称和作用； 3、掌握物理层的结构和功能； 1）前/反向信道的分类和各信道的作用 2）前/反向信道的结构和关键特征 3）前/反向信道RC、相互匹配 4、掌握链路层结构和作用； 1）链路层的结构和协议 2）链路层和物理层的对应关系 5、1X和IS95信道的区别

课程内容 第一章 空中接口（Um）和分层结构 第二章 物理层 第三章 媒体接入控制层 第四章 链路接入控制层 第五章 第三层 参考文献

第一章 空中接口（Um）和分层结构 空中接口Um 空中接口分层结构

空中接口（Um） Um接口 - 规定了无线接口的物理层结构和无线接口的信令等内容，是为实现BTS和MS互联而对无线信道上的信号传输所做的一系列规定。 Um接口规定的特性 - 信道结构和接入能力 - MS-BSS通信协议 - 维护和操作特性 - 性能特性 - 业务特性 Um CDMA2000系列标准是为了满足3G无线通信系统的要求而提出的，其无线接口采用了码分多址扩谱技术。IS-2000是cdma2000的空中接口协议。 Um接口规定了无线接口的物理层结构和无线接口的信令等内容，是为实现BTS和MS互联而对无线信道上的信号传输所做的一系列规定。 IS-2000协议标准定义了Um接口的内容包括： 1、信道结构和接入能力 2、MS-BSS通信协议 3、维护和操作特性 4、性能特性 5、业务特性

第一章 空中接口（Um）和分层结构 空中接口Um 空中接口分层结构

空中接口分层结构 第三层（L3） 链路接入控制层（LAC） 第二层 （链路层） 媒体接入控制层（MAC） 第一层（物理层） 图中所示为IS2000协议的结构，不同的协议层次由不同的标准指定： IS2000-2是对物理层标准的描述，主要包括空中接口各种信道的调制结构和参数，是整个标准中关键的部分； IS2000-3是对cdma2000第二层标准中的媒体接入控制层（MAC）子层的描述； IS2000-4是对cdma2000第二层标准中的链路接入控制层（LAC）子层的描述； IS2000-5是对cdma2000高层（L3）信令标准的描述。

空中接口分层结构 物理层 链路层 - 通过各种物理信道完成高层信息与空中无线信号间的相互转换 - 完成各种物理信道的处理，包括数据编解码、调制解调等 链路层 - 链路接入控制层：主要提供保证信令可靠传输的机制等 - 媒体接入控制层：完成各逻辑信道上多种业务的复用和QOS（服务质量等级）等功能 L3层 - 包括信令层结构，与层2的业务接口、层3信令控制以及信令应用和格式等 IS2000协议结构中各层的功能简要介绍如下： 物理层重要完成各种物理信道的处理，包括数据编解码、调制解调等； MAC子层主要完成在各个逻辑信道上多种业务的复用和QOS控制等功能；提供无线链路的可靠传输；控制数据业务接入物理层； LAC子层主要提供保证信令可靠传输的机制等； L3信令层包括信令层结构，与信令2层间的业务接口、层3信令控制以及信令应用和信令格式等。

小结 本章讲述了空中接口的定义和分层结构，并对各层的主要内容进行说明。

课程内容 第一章 空中接口（Um）和分层结构 第二章 物理层 第三章 媒体接入控制层 第四章 链路接入控制层 第五章 第三层 参考文献

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000频率分配 信道命名和映射 前/反向链路物理层特征 无线配置 前向信道 反向信道 cdma 1X与IS95信道比较 物理层质量控制监制

扩谱速率1和扩谱速率3 扩谱速率1（SR1） 扩谱速率3（SR3） 前向链路 反向链路 3 MHz 5 MHz 4 MHz 2 1 1.25 MHz 3 MHz 5 MHz 4 MHz 2 1 1.25 MHz 前向链路 3 MHz 5 MHz 4 MHz 2 1 1.25 MHz 反向链路 3 MHz 5 MHz 4 MHz 2 1 扩谱速率（Spreading Rate）指的是前向或反向CDMA信道上的PN码片速率。CDMA2000支持两种扩谱速率： 1、SR1 1）也记作“1X”或“1XRTT” 2）SR1的前向和反向CDMA信道在单载波上都采用码片速率为1.2288Mchip/s的直接序列扩谱。 2、SR3 1）也记作“3X”或“MC” 2）SR3的前向CDMA信道有3个单载波，每个载波上都采用码片速率为1.2288Mchip/s的直接序列扩谱，所以又成为多载波（MC，Multi-carrier） 3）SR3的反向CDMA信道在单载波上采用码片速率为3.6864Mchip/s的直接序列扩谱。 扩谱速率1（SR1） 扩谱速率3（SR3）

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000频率分配 信道命名和映射 前/反向链路物理层特征 无线配置 前向信道 反向信道 cdma 1X与IS95信道比较 物理层质量控制监制

CDMA2000频率分配 IS-2000所规定的cdma2000的工作频段有8个频带类： 1、Band Class0：对应北美蜂窝频段，在中国、香港、澳大利亚、朝鲜、台湾等地区也使用； 2、 Band Class1：对应北美PCS频段； 3、 Band Class2：对应TACS频段； 4、 Band Class3：对应JTACS频段； 5、 Band Class4：对应韩国PCS频段； 6、 Band Class5：对应NMT-450频段；（Nordic Mobile Telephone） 7、 Band Class6：对应IMT-2000频段； 8、Band Class7：对应北美700MHz蜂窝频段。

频率分配——Band Class0 CDMA优选信道号 SR3时的优选同步信道号 Band Class0的优选信道号： Band Class0中不同的系统（A/B）规定了不同的优选信道号： 1、对于扩谱速率1的系统，其优选信道号与95系统中规定的相同； 2、对于扩谱速率3的系统，移动台必须先俘获同步信道，优选的同步信道号在A段中为37、160、283；B段为384、507、630。

频率分配——Band Class1和扩谱速率1 Band Class1是北美的PCS频段，每个CDMA信道的带宽为1.23MHz。采用SR1时其CDMA信道号按照TIA/EIA-95A/B的标准进行，信道间隔为50KHz。在上表中条件可用的意思是指当运营商拥有相邻频段的使用许可权时才可以使用该频段信道。

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000频率分配 信道命名和映射 前/反向链路物理层特征 无线配置 前向信道 反向信道 cdma 1X与IS95信道比较 物理层质量控制监制

CDMA2000中的逻辑信道命名 第1个字母 第2个字母 第3个字母 f=Forward r=Reverse d=Dedicated c=Common t=Traffic s=Signaling ch 最后2个字母 CDMA2000逻辑信道命名： 一个逻辑信道由3个小写字母加“ch”（channel）组成。在逻辑信道的前面有一个连字符。 逻辑信道按以下规则区分： 1、方向（前/反向） 2、携带信息是所有用户共用的还是个别用户专用 3、携带的信息是控制信息还是业务信息

CDMA2000中的物理信道命名 信道名称 物理信道 F/R-FCH Forward/Reverse Fundamental Channel（前反向基本信道） F/R-DCCH Forward/Reverse Dedicated Control Channel（前反向专用控制信道） F/R-SCCH Forward/Reverse Supplemental Code Channel（前反向补充码分信道） F/R-SCH Forward/Reverse Supplemental Channel（前反向补充信道） F-PCH Forward Paging Channel（前向寻呼信道） F-QPCH Forward Quick Paging Channel（前向快速寻呼信道） 物理信道的命名由几个大写字母组成。跟逻辑信道一样，第一个字母表示方向（前/反向），其余的是信道名称的首字母缩拼。 需要注意的是当信道唯一时，前面的字母通常会省略掉，例如接入信道（ACH）、寻呼信道（PCH）等。 R-ACH Reverse Access Channel（反向接入信道） Forward/Reverse Common Control Channel（前反向公共控制信道） F/R-CCCH

CDMA2000中的物理信道命名（续） 信道名称 物理信道 F/R-PICH Forward/Reverse Pilot Channel（前反向导频信道） F-APICH Forward Dedicated Auxiliary Pilot Channel（前向专用辅助导频信道） F-TDPICH Forward Transmit Diversity Pilot Channel（前向发射分集导频信道） F-ATDPICH Auxiliary Transmit Diversity Pilot Channel（前向辅助发射分集导频信道） F-SYNC Forward Sync Channel（前向同步信道） F-CPCCH Forward Common Power Control Channel（前向公共功率控制信道） F-CACH Forward Common Assignment Channel（前向公共指配信道） Reverse Enhanced Access Channel（反向增强接入信道） R-EACH Forward Broadcast Control Channel（前向广播控制信道） F-BCCH

CDMA2000逻辑-物理信道映射 CDMA2000技术定义了逻辑信道和物理信道来传输用户的数据和信令信息。 物理信道是基站和手机间的通路，主要用数字编码和无线传输特性来描述；逻辑信道是手机和基站协议层间的通路，传送的信息按照是单个或多个用户、传输的是信令或数据、传输方向性来分组在不同的逻辑信道上传输。 逻辑信道上的信息最终会通过一个或多个物理信道承载传输，逻辑-物理信道之间的对应关系称为“映射”。一个逻辑信道可以永久占用一个物理信道（例如同步信道），或者临时独占一个物理信道；又或者与其它逻辑信道共享物理信道（通过复用）。 例如，f-csch上的信息最后可能会映射到F-SYNCH、F-PCH或F-BCCH上。 上表列出了逻辑-物理信道的映射。

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000频率分配 信道命名和映射 前/反向链路物理层特征 无线配置 前向信道 反向信道 cdma 1X与IS95信道比较 物理层质量控制监制

前向链路物理层关键特征 信道通过Walsh函数实现正交 支持准正交函数 QPSK数据调制 前向纠错 - Turbo码用于补充信道上的高速数据速率业务 前向链路同步 前向快速功率控制（800次/秒） 前向发射分集 增强信道结构 灵活的帧长 cdma2000中采用Walsh函数或一个准正交函数作为正交码，并采用了QPSK方式进行调制，在I路和Q路上总的可用正交函数的数目比95系统多了约一倍（这还不包括准正交函数的使用）。 cdma2000同时采用卷积码和Turbo码两种纠错编码。在高速率、对译码时延要求不高的补充信道使用Turbo码以利用其优异的纠错性能，在语音和低速率、对译码时延要求比较苛刻的数据链路中使用卷积码。 IS-2000标准规定，所有的BTS发送都与一个共同的系统级时钟同步，这个时钟使用的是GPS的定时信息。 cdma2000中使用了前向快速功率控制，这要求移动台的版本在6以上；前向发送功率控制比特的速率是固定的800bit/s。 cdma2000中使用了前向发射分集，包括多载波发射分集（MCTD）和正交发射分集（OTD）两种。 cdma2000支持5ms、10ms、20ms、40ms和80ms的帧。交织器的时间跨度是由时延、交织器内存的要求和Eb/No的要求权衡得出的，数据业务的输出通常会较长的帧长以提高交织器的增益。

反向链路物理层特征 反向链路采用长码区分移动用户 采用64阶正交和BPSK数据调制方式 反向纠错 - Turbo码（K=4）用于补充信道上的高速数据速率业务 反向快速功率控制 灵活的帧长 反向链路相干解调 cdma2000的反向链路采用长码来区分移动用户，公用反向信道的长码掩码由BTS的系统参数确定，每个用户的业务信道则由用户自己的ESN号确定。 cdma2000采用64阶正交和BPSK数据调制方式。 cdma2000的反向纠错采用两种编码方式： 卷积码（K=9）用于语音和一般速率数据业务，Turbo码（K=4）用于补充信道上的高速数据速率业务。 cdma2000中使用了反向快速功率控制，发送功率控制比特的速率是固定的800bit/s。 Cdma2000反向链路支持5ms、10ms、20ms、40ms和80ms的帧。 由于反向链路采用了相干解调，反向链路的容量得以提高了。

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000频率分配 信道命名和映射 前/反向链路物理层特征 无线配置 前向信道 反向信道 cdma 1X与IS95信道比较 物理层质量控制监制

无线配置 无线配置（Radio Configuration） - 指一系列前向或反向业务信道的工作模式，每种RC支持一套数据速率，差别在于物理信道的各种参数，包括调制特性和SR等 cdma2000无线配置 - 前向RC1～RC9 - 反向RC1～RC6 无线配置是指一系列前向或反向业务信道的工作模式，每种RC支持一套数据速率，差别在于物理信道的各种参数，包括： 1、速率集 2、扩谱速率 3、纠错编码（卷积或Turbo码） 4、编码速率 5、调制方式 6、是否允许发射分集 cdma2000无线配置，前向链路为RC1～RC9，反向链路为RC1～RC6。

前向链路业务信道RC 前向链路中： RC1~RC2分别对应于TIA/EIA-95B中的速率集1和速率集2，这些是后向兼容的； RC3~RC5采用扩谱速率1， RC6~RC9采用扩谱速率3；采用的编码方式有卷积码和Turbo码。 表中的最大数据速率是指单个SCH的最大数据速率。

反向链路业务信道RC 反向链路中： RC1~RC2分别对应于TIA/EIA-95B中的速率集1和速率集2，这些是后向兼容的； RC3~RC4采用扩谱速率1， RC6~RC9采用扩谱速率3；采用的编码方式有卷积码和Turbo码。

前反向信道RC匹配要求 RC1和RC2分别对应于IS-95A/B里的速率集1和速率集2 cdma 1X前向：RC1~RC5；反向：RC1~RC4 组合规则： RC 1 RC 2 RC 3 RC 4 RC 5 F-FCH RCs R-DCCH/SCH RCs F-DCCH/SCH RCs R-FCH RCs

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000频率分配 信道命名和映射 前/反向链路物理层特征 无线配置 前向信道 反向信道 cdma 1X与IS95信道比较 物理层质量控制监制

后向兼容的前向链路信道 前向CDMA信道 公共指配信道 公共功率控制信道 导频 信道 公共控制信道 同步 信道 业务 信道 广播控 制信道 (SR1 and SR3) 公共指配信道 公共功率控制信道 导频 信道 公共控制信道 同步 信道 业务 信道 广播控 制信道 寻呼 信道 SR1 快速寻 呼信道 前向导 频信道 发送分集 导频信道 辅助导 频信道 辅助发送分 集导频信道 TIA/EIA-95A/B兼容信道： 在上图中，前向导频信道、同步信道和寻呼信道是兼容TIA/EIA-95A/B的信道。基本信道和补充码分信道的RC1和RC2也是后向兼容的，码分补充信道的最大个数为7个，允许的传输速率最高可达115.2kbps。 在TIA/EIA-95A/B中，RC1和RC2时，功率控制子信道是在基本信道中附带的。 前向链路的Walsh码分配如下： 1、前向导频信道采用固定的0号码； 2、同步信道用32号码； 3、寻呼信道可用1～7号码； 4、除以上分配给前向导频、同步、寻呼信道的码外，其余的用于基本信道和补充码分信道。 后面对导频、同步、寻呼信道还会做详细说明。 0～1 专用 控制信道 0～1基本 信道 公共控制 子信道 0～7 补充码分信 道（RC1~2) 0~2 补充信道 （RC3~9)

前向链路公共物理信道——导频信道 全0信息，用Walsh 0码扩展，直接用PN短码进行调制 BTS连续发射导频信道 导频信道作用 帮助手机捕获系统 多径搜索 提供PN短码相位信息，帮助手机进行信道估计，作相干解调 切换时手机测量导频信道，进行导频强度比较 BTS连续发射导频信道，导频信道作用包括： 1、帮助手机捕获系统； 2、多径搜索； 3、提供PN短码相位信息，帮助手机进行信道估计，作相干解调； 4、切换时手机测量导频信道，进行导频强度比较。

前向链路公共物理信道——同步信道 同步信道速率固定为1200bps 同步信道帧长80/3ms，3帧组成一超帧为80ms 手机通过同步信道获得与系统的同步 同步信道提供 系统时间SYS_TIME 长码状态LC_STATE 网络基本配置参数 同步信道速率固定为1200bps 同步信道帧长80/3ms，3帧组成一超帧为80ms MS根据导频信息中的PN短码解调同步信道，同步信道在发射前要经过卷积编码、码符号重复、交织、扩谱、QPSK调制和滤波等步骤，同步信道速率固定为1200bps，帧长80/3ms，3帧组成一超帧为80ms。 MS解调同步信道获得系统定时，长码状态，和网路基本配置参数；网络基本配置参数包括： a. BS当前使用的协议版本号 b. BS所支持的最小协议版本号 c. 网络标识NID和系统标识SID d. 频率配置 e. 系统是否支持SR1或SR3。 手机通过同步信道获得与系统的同步。

前向链路公共物理信道——寻呼信道 BTS在寻呼信道上广播公共开销消息 BTS通过寻呼信道 寻呼信道速率为9600bps或4800bps 系统参数消息 接入参数消息 邻区列表 CDMA信道列表 BTS通过寻呼信道 寻呼手机 指配业务信道 寻呼信道速率为9600bps或4800bps 寻呼信道帧长为20ms 寻呼信道用来发送基站的系统信息和移动台的寻呼消息，是经过卷积编码、码符号重复、交织、数据扰码、正交扩频、QPSK调制和滤波的扩频信号。 CDMA2000中，寻呼信道功能可以被F-BCCH、F-QPCH、F-CCCH取代并增强。这样可以降低MS功耗，并提高寻呼成功率。 BTS在寻呼信道上广播公共开销消息，包括： 1、系统参数消息 2、接入参数消息 3、邻区列表 4、CDMA信道列表等。 BTS通过寻呼信道寻呼手机和指配业务信道。 寻呼信道速率为9600bps或4800bps，帧长为20ms。

新增前向链路公共信道 前向CDMA信道 导频 信道 同步 寻呼 SR1 公共控制信道 业务 0～1基本 公共控制 0～7 补充码分信 (SR1 and SR3) 导频 信道 同步 寻呼 SR1 公共控制信道 业务 0～1基本 公共控制 子信道 0～7 补充码分信 道（RC1~2) 0~2 补充信道 （RC3~9) 广播控 制信道 快速寻 呼信道 公共功率控制信道 公共指配信道 前向导 频信道 发送分集 导频信道 辅助导 辅助发送分 集导频信道 0～1 专用 控制信道 CDMA2000有以下新的前向公共信道： 1、导频信道：当支持发送分集时，会使用到多个导频信道；使用智能天线时会使用辅助导频信道； 2、快速寻呼信道：用于工作于时隙模式的移动台，可以提高移动台的待机时间。基站支持快速寻呼信道时，Walsh码的48、80、112号用于快速寻呼信道； 3、公共控制信道：用于承载手机指示消息； 4、广播信道：用于发送系统广播消息，包括开销消息和需要广播的消息（短消息等）； 5、公共功率控制信道：用于对多个R-CCCH和R-EACH进行功控。 6、公共指配信道：专门用来发送对反向信道快速响应的指配信息，提供对反向链路上随机接入分组传输的支持。在预留接入模式中控制R-CCCH和相关的F-CPCCH子信道。

为什么增加新 新增前向链路公共信道（续） 信道 降低BTS发射功率 更大的灵活性 降低MS发射功率，延长待机时间 低延时 1、在新的公共信道中，F-BCCH发送公共系统开销消息，F-CCCH和F-QPCH联合起来发送针对移动台的专用消息；从而提高了寻呼成功率，同时降低了MS功耗。 2、F-BCCH可以用较低的功率发射，移动台则通过对重复信息进行合并来获得时间分集的增益。减小F-BCCH的发射功率提高了系统的总体容量； 3、引入F-QPCH的目的，最主要是使移动台不必长时间的连续监听F-PCH，从而延长了移动台的待机时间； 4、F-CCCH可以采用低速率编码和进行软切换，这也可以降低基站的发射功率。 在后面的胶片中还会讲述到。

新增导频信道 发送分集导频信道F-TDPICH - 采用发送分集时与导频信道一起使用 前向辅助导频信道F-APICH - 使用了智能天线时 - 采用发送分集时与导频信道一起使用 前向辅助导频信道F-APICH - 使用了智能天线时 前向辅助发送分集导频信道F-ATDPICH - 采用了发射分集且基站使用了F-APICH时使用 当使用了发射分集时（OTD或STS），需要使用F-TDPICH。 F-TDPICH采用16号Walsh码，其功率配置一般低于导频信道（F-PICH）0、-3、-6、-9dB。 当采用了智能天线时会使用F-APICH。此时系统使用的Walsh码长度可以为128、256或512，且会采用到准正交函数（QOF）。 当使用了发射分集，且基站使用了F-APICH时，需要采用F-ATDPICH的。

前向链路公共物理信道——广播控制信道 BTS在广播控制信道上广播 - 公共开销消息 - 短消息 F-BCCH数据速率为38400bps 、19200bps、 9600bps F-BCCH工作在较低的数据速率时，可以用较低的功率重复发射，MS通过对重复信息的合并获得时间分集增益 减小F-BCCH的发射功率有助于提高前向链路的总体容量 F-BCCCH用来发送基站的系统广播控制信息，是经过卷积编码、码符号重复、交织、扰码、扩频、QPSK调制和滤波的扩频信号。基站利用此信道和覆盖区内的移动台进行通信。帧长40ms。 F-BCCH可以用较低的功率发射，移动台则通过对重复信息进行合并来获得时间分集的增益。减小F-BCCH的发射功率提高了系统的总体容量。

前向链路公共物理信道——快速寻呼信道 F-QPCH ( 前向快速寻呼信道 ) F-QPCH可以延长MS待机时间 F-QPCH可以进行软切换 采用偏移正交键控（OOK）调制方式 采用80ms为一个时隙，每个时隙划分成寻呼指示符（PI）、配置改变指示符（CCI）、广播指示符（BI） F-QPCH可以延长MS待机时间 F-QPCH可以进行软切换 快速寻呼信道是一个未编码的开关控制调制扩谱信号 基站使用快速寻呼信道通知在空闲模式下，工作在分时隙方式的移动台，是否应在下一个前向公用控制信道F-CCCH或寻呼信道F-QPCH时隙的开始时接收前向公用控制信道或寻呼信道。 PI：通知MS在下一个F-CCCH或F-PCH上是否有寻呼消息，若无则MS进入低功耗的睡眠状态 CCI：只在第一个QPCH上有。当BTS的系统配置参数发生改变的一段时间内，BTS将CCI设置为“ON” BI：在第一个QPCH上有。当MS用于接收广播消息的F-CCCH的时隙上将有内容出现时，BI被设置为“ON” 引入F-QPCH的目的，最主要是使移动台不必长时间的连续监听F-PCH，从而延长了移动台的待机时间。

前向链路公共物理信道——公共功率控制信道 用于对多个R-CCCH和R-EACH进行功控 BTS可以支持一个或多个F-CPCCH F-CPCCH分为多个功控子信道 每个功控子信道一个比特，相互时分复用 功控子信道控制一个R-CCCH或R-EACH - 工作在功率受控接入模式时，控制R-EACH的发射功率 - 工作在预留接入模式或指定接入模式时，控制R-CCCH的发射功率 公共功率控制信道：用于对多个R-CCCH和R-EACH进行功控。 BTS可以支持一个或多个F-CPCCH，F-CPCCH分为多个功控子信道： 1、每个功控子信道一个比特，相互时分复用； 2、 功控子信道控制一个R-CCCH或R-EACH 1） 工作在功率受控接入模式时，控制R-EACH的发射功率 2）工作在预留接入模式或指定接入模式时，控制R-CCCH的发射功率 F-CPCCH数据速率支持： 9600bps(20ms帧)、19200bps(10或20ms帧)、38400bps(5ms、10ms或20ms帧) 。 F-CCCH可以采用低速率编码和进行软切换，这也可以降低基站的发射功率。

前向链路公共物理信道——公共指配信道 作用 在预留接入模式：控制R-CCCH和相关的F-CPCCH子信道 发送反向链路信道快速响应的指配信息 提供对反向链路随机接入分组传输的支持 在预留接入模式：控制R-CCCH和相关的F-CPCCH子信道 在功率受控接入模式：提供快速响应证实 拥塞控制 F-CACH可以在BTS的控制下工作在非连续方式 F-CACH数据速率9600bps，帧长5ms。经过卷积编码、交织、数据扰码、扩频、QPSK调制和滤波。 F-CACH作用包括：发送反向链路信道快速响应的指配信息； 提供对反向链路随机接入分组传输的支持。 F-CACH在预留接入模式控制R-CCCH和相关的F-CPCCH子信道，在功率受控接入模式时提供快速响应证实。此外，还有拥塞控制的功能。

前向链路公共物理信道——公共控制信道 用于发送给指定MS的消息 F-CCCH功能与IS-95中的寻呼信道功能重叠，但数据速率更高，更可靠 寻呼消息 应答 信道指配消息（ECAM） 短数据突发（SDBs） F-CCCH功能与IS-95中的寻呼信道功能重叠，但数据速率更高，更可靠 数据速率支持：9600 bps (20 ms帧)，19200 bps (10 或 20ms帧)，38400 bps (5ms、10ms或20ms帧) 基站利用F-CCCH给整个覆盖区的移动台传递空中信息以及移动台指定的信息。 F-CCCH用于发送给指定MS的消息包括： 1、寻呼消息； 2、应答； 3、信道指配消息（ECAM）； 4、短数据突发（SDBs） F-CCCH数据速率支持：9600 bps (20 ms帧)，19200 bps (10 或 20ms帧)，38400 bps (5ms、10ms或20ms帧)，功能与IS-95中的寻呼信道功能重叠，但数据速率更高，更可靠。

新增前向链路专用信道 前向CDMA信道 公共指配信道 公共功率控制信道 导频 信道 公共控制信道 同步 信道 业务 信道 广播控 制信道 (SR1 and SR3) 公共指配信道 公共功率控制信道 导频 信道 公共控制信道 同步 信道 业务 信道 广播控 制信道 寻呼 信道 SR1 快速寻 呼信道 前向导 频信道 发送分集 导频信道 辅助导 频信道 辅助发送分 集导频信道 CDMA2000引入几个新的专用信道，包括前向基本信道、前向专用控制信道、公共控制子信道、前向补充信道（RC3～RC9）。 0～1 专用 控制信道 0～1基本 信道 公共控制 子信道 0～7 补充码分信 道（RC1~2) 0~2 补充信道 （RC3~9)

前向链路专用物理信道——专用控制信道 专用控制信道F-DCCH 不会单独构成业务信道 主要用于在呼叫过程中传送用户特定的信令信息 不影响信令传送的前提下，可以传送突发的数据业务 每个前向业务信道可以有一个F-DCCH 支持5ms、20ms帧 数据速率： 14.4kbps(20ms), 9600bps(5ms和20ms) 必须支持非连续传输 允许附带一个前向链路功控子信道 F-DCCH主要用于在呼叫过程中传送用户特定的信令信息，是以以固定的速率9600bit/s和14400bit/s传送的，它不会单独构成业务信道。每个前向业务信道可以有一个F-DCCH。在不影响信令传送的前提下，F-DCCH可以传送突发的数据业务。 F-DCCH必须支持非连续传输，允许附带一个前向链路功控子信道。

前向链路专用物理信道——基本业务信道 基本业务信道F-FCH 传送用户信息和信令信息 5ms和20ms帧，20ms用于语音业务，5ms帧用于控制信令 的快速传送 灵活的可变速率数据传输 可以单独构成缺省业务信道，传送话音 一般只有在F-FCH不够用时，才增加其它专用信道 F-FCH传送用户信息和信令信息。它可以单独构成缺省业务信道，传送话音，一般只有在F-FCH不够用时，才增加其它专用信道。 F-FCH可以采用灵活可变的速率进行数据传输。

前向链路专用物理信道——补充信道 补充信道F-SCH 用于高速的数据传输，F-SCH只适用于RC3到9 由基站规定数据传输速率，因此不需要速率检测 支持多个补充信道的组合来完成不同的业务 支持高速电路数据传输和分组数据传输 独立设置FER，可以灵活的根据业务要求和资源使用情况进行控制 支持突发数据模式 补充信道F-SCH用于高速的数据传输（电路数据和分组数据），且只适用于RC3到9。它由基站规定数据传输速率，因此不需要速率检测。独立设置FER，每个前向链路业务信道可以包括最多2个F-SCH，可以灵活的根据业务要求和资源使用情况进行控制，支持2个补充信道的组合来完成不同的业务，支持突发数据模式。

前向CDMA信道 上表中列出了每种前向物理信道的个数。

前向信道结构 SR1下的导频信道、同步信道、寻呼信道 同步信道和寻呼信道的符号重复和块交织器的参数是不同的。

前向信道结构 SR1下的广播信道

前向信道结构 SR1下的快速寻呼信道

前向信道结构 SR1下的公共功率控制信道

前向信道结构 SR1下的公共指配信道

前向信道结构 SR1下的公共控制信道

前向信道结构 前向业务信道

前向信道结构 前向专用信道 RC3 RC4 RC5

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000频率分配 信道命名和映射 前/反向链路物理层特征 无线配置 前向信道 反向信道 cdma 1X与IS95信道比较 物理层质量控制监制

反向链路物理信道 反向CDMA信道 接入信道 增强接入 信道 (RC 1 or 2) 反向公共控 制信道 反向业务 信道 （RC1或RC2) (SR1 and SR3) 接入信道 增强接入 信道 (RC 1 or 2) 反向公共控 制信道 反向业务 信道 （RC1或RC2) 反向业务 信道 (RC 3 to 6) 反向导频信道 反向导频信道 反向基本信道 反向导频信道 反向公共 控制信道 0～7个反向补 充码分信道 0或1个反向专 用控制信道 增强接入信道 0或1个反向 基本信道 －反向公用物理信道 - 包括：反向导频信道、反向接入信道、增强接入信道、反向公共控制信道，这些信道由多个移动台共享。 －反向专用物理信道 - 包括：反向专用控制信道、基本信道、补充信道和补充码分信道。 －反向链路物理信道仍然用长码加以区分 - 公用RL信道的长码由BTS的系统参数确定 - 每用户的业务信道的长码掩码则由用户自己的身份信息识别 0～2个反向 补充信道 反向功率 控制子信道

反向链路公用物理信道——反向导频信道 反向导频作用 使用了R-EACH、R-CCCH 或RC3到6的RL业务信道时， 应发送R-PICH 初始捕获 跟踪 反向相干解调 功率控制测量 使用了R-EACH、R-CCCH 或RC3到6的RL业务信道时， 应发送R-PICH 发送R-EACH前缀、R- CCCH前缀或RL业务信道前缀 时，应发送R-PICH MUX A Pilot (all '0's) Power Control Bit N is the Spreading Rate number Power Control 1 Power Control Group = 1536 NPN Chips 384 是未经调制的扩谱信号。当MS的反向链路业务信道工作在RC3到6时，在反向导频信道中还插入一个反向功率控制子信道，MS用该功控子信道支持对前向链路业务信道的开环和闭环功率控制。反向导频信道在某些情况下可以非连续发送，例如当前反向业务信道和前反向补充信道没工作时。

反向链路公用物理信道——反向接入信道 反向接入信道 与IS-95兼容，用来发起同基站的通信或响应寻呼信道消息 反向CDMA信道最多可包括32个R-ACH 对于前向CDMA信道中的每一个F-PCH，在相应的反向信道上至少有一个反向接入信道 用于发起最初的呼叫试探，消息内容较短，消息传递的可靠性较低 接入信道有接入探测组成，一个接入探测由接入前缀和一系列接入信道帧组成 接入信道传输的是一个经过编码、交织及调制的扩频信号。其主要功能是移动台（以4800bit/s固定速率）用来发起同基站的通信或响应基站发来的寻呼信道消息。接入信道通过其公用长码唯一识别。接入信道有接入探测组成，一个接入探测由接入前缀和一系列接入信道帧组成。

反向链路物理信道——反向增强接入信道 反向增强接入信道 用来发起同基站的通信或响应专门发给MS的消息 用于发起最初的呼叫试探，消息内容较短，消息传递的可靠性较低 可用于基本接入模式、功率控制接入模式、预留接入模式 - 基本接入模式：接入试探由（前缀+数据）组成 - 功率控制接入模式：接入试探由（前缀+接入头+数据）组成 - 预留接入模式：接入试探由（前缀+接入头）组成，数据由反向公共控制信道发送 与增强接入信道相关联的反向导频信道不含反向功控子信道：接入时没有FL业务信道发送 增强接入信道用于移动台初始接入基站或响应移动台指令消息，可能用于以下接入模式：基本接入模式、功率控制接入模式、预留接入模式。功率控制接入模式和预留接入模式可以工作在相同的增强接入信道，而基本接入模式需要工作在单独的接入信道。增强接入信道与接入信道相比在接入前缀后的数据部分增加了并行的反向导引信道，可以进行相关解调，使反向的接入信道数据解调更容易。 当工作在基本接入模式时，移动台在增强接入信道上不发射增强接入头，增强接入试探将由接入信道前缀和增强接入数据组成；当工作在功率控制接入模式时，移动台发射的增强接入试探由接入信道前缀，增强接入头和增强接入数据组成；当工作在预留接入模式时，移动台发射的增强接入试探由接入信道前缀和增强接入头组成。一旦收到基站的允许，在反向公用控制信道上发送增强接入数据。

反向链路物理信道——反向增强接入信道（续） R-EACH试探结构

反向链路物理信道——公共控制信道（续） 公共控制信道 向BTS发送用户和信令信息 可用于预留接入模式和指定接入模式 发射功率受控于BTS 可进行软切换 消息内容较长，消息传递的可靠性较高，更适用于数据业务 此信道是在不使用反向业务信道时，移动台在基站指定的时间段向基站发射用户控制信息和信令信息。反向公用控制信道可能用于两种接入模式：预留接入模式和指定接入模式。 反向公用控制信道传输的是一个经过编码、交织以及调制的扩频信号。该信道通过长码唯一识别。

反向链路物理信道——公共控制信道（续） 反向公共控制信道前缀和数据发送

反向链路专用物理信道 基本信道（R-FCH） 专用控制信道（R-DCCH） 补充信道（R-SCH） 用于某一特定MS和BTS之间建立业务连接 可单独构成业务信道，用于传送缺省的语音业务 专用控制信道（R-DCCH） 与F-DCCH功能相似，用于在通话中向BTS发送用户和信令消息 可非连续发送 补充信道（R-SCH） 与F-DCCH功能相似，用于在通话中向BTS发送用户消息 只适用于反向RC3到6 反向业务信道可包括最多2个R-SCH －反向专用物理信道和前向专用物理信道种类基本相同，并相互对应。

反向链路物理信道（续） 补充码分信道（R-SCCH） 与F-SCCH功能相似，用于在通话中向BTS发送用户消息 只适用于反向RC1到2 同一MS业务信道内相互关联的F-SCCH的长码掩码是相同的，但反向信道中略有差异。

SR1下反向CDMA信道

R-EACH、R-CCCH、R-DCCH、 RC3～RC4的R-FCH和R-SCH信道结构 SR1的反向信道结构 R-EACH、R-CCCH、R-DCCH、 RC3～RC4的R-FCH和R-SCH信道结构 加帧质量 指示位 每帧加8个 编码器尾比特 卷积编码或 Turbo编码器 加保留位 符号重复 符号删除 块交织 调制符号 信息比特 第一个虚框：仅RC4的反向业务信道有 第二个虚框：除了RC3的反向专用控制信道外的RC3~RC4反向业务信道均有

R-PICH、R-EACH、R-CCCH、 RC3～RC4的R-FCH的I、Q映射结构图 SR1的反向信道结构 R-PICH、R-EACH、R-CCCH、 RC3～RC4的R-FCH的I、Q映射结构图

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000频率分配 信道命名和映射 前/反向链路物理层特征 无线配置 前向信道 反向信道 cdma 1X与IS95信道比较 物理层质量控制监制

CDMA 1X与IS-95信道比较 信道类型 IS-95A/B CDMA 1X 导频信道 √ √ 发射分集导频信道 √ 辅助导频信道 √ 发射分集辅助导频信道 √ 同步信道 √ √ 寻呼信道 √ √ 广播信道 √ 快速寻呼信道 √ 公共功率控制信道 √ 前 向 信 道 公共支配信道 √ 前向公共控制信道 √ 前向专用控制信道 √ 前向基本业务信道 √ √ 前向补充码分信道 √ √ 前向补充信道 √ 反向导频信道 √ 接入信道 √ √ 反 向 信 道 增强型接入信道 √ 反向公共控制信道 √ 反向专用控制信道 √ 反向基本业务信道 √ √ 反向补充码信道 √ √ 反向补充信道 √

第二章 物理层 扩谱速率 CDMA2000频率分配 信道命名和映射 前/反向链路物理层特征 无线配置 前向信道 反向信道 cdma 1X与IS95信道比较 物理层质量控制监制

物理层质量控制机制 无线资源管理与控制机制 隐分集机制 差错控制机制 以功率控制为代表 扩频调制技术：把信号能量扩展到很宽的频带上，实现隐性的频率分集，克服信道选择性衰落 信道交织技术：克服无线信道时间上的衰落变化，使无线信道上的误码尽可能均匀分布 差错控制机制 纠错编码技术：卷积码、Turbo码

课程内容 第一章 空中接口（Um）和分层结构 第二章 物理层 第三章 媒体接入控制层 第四章 链路接入控制层 第五章 第三层简介 参考文献

第三章 媒体接入控制层 媒体接入控制层结构 cdma2000接入过程状态控制

媒体接入控制子层（MAC） 媒体接入控制子层（MAC） 尽力发送（ Best Effort Delivery ）功能：由无线链路协议（RLP）提供高的可靠性，在无线链路上适度可靠的传输 复用Mux和QoS控制功能：通过协调由竞争业务产生的有冲突的请求，以及为接入请求安排合适的优先级，来确保实施协商好的QOS级别 完成具体的逻辑信道和物理信道的映射转换 －IS2000引入MAC层是为了适应更多的带宽和处理多业务的需求。运行话音、分组数据和电路数据业务同时工作。 －处理与信令或数据突发有关的逻辑信道 －处理话音业务相关的逻辑信道 －与物理层的定时同步 －控制多种业务到物理层的接入过程

媒体接入控制子层（MAC）结构 MAC子层的功能实体主要包括与短数据突发相关的SRBP（信令无线突发协议）、传送数据业务的RLP（无线链路协议）、复用和QOS子层。 数据业务的传递主要由RLP完成，它是一种面向连接的，基于否定应答的数据发送协议；短数据突发是由SRBP提交复用子层，SRBP是一个对信令消息提供无连接协议的实体，与复用子层中公共信道部分的操作关联；复用子层在接收到逻辑信道的信息后，将其按服务质量要求进行复用，根据资源的使用状况将逻辑信道映射到物理信道，在物理层装成物理信道的PDU，并进行传输。

媒体接入控制子层（MAC）结构 MAC子层的功能实体主要包括： 与短数据突发相关的SRBP（信令无线突发协议） - 短数据突发由其提交复用子层 - 是一个对信令消息提供无线连接协议的实体 - 与复用子层中公共信道部分的操作相关联 MAC传送数据业务的RLP（无线链路协议） - 数据业务的传递主要由其完成 - 是面向连接的，基于否定应答的数据发送协议 复用和QOS子层 - 复用子层在接收到逻辑信道的信息后，将其按服务质量要求进行复用，根据资源的使用状况将逻辑信道映射到物理信道，在物理层装成物理信道的PDU，并进行传输。

第三章 媒体接入控制层 媒体接入控制层结构 cdma2000接入过程状态控制

cdma2000接入过程状态控制 IS-2000中的接入过程与MAC子层的实现紧密相连 长时间无业务 业务到达 占用业务信道、 TIA/EIA-95-B MAC cdma2000 占用业务信道、 控制信道和功控 子信道 占用控制信道 和功控子信道 可快速指配业务 信道 Active State Dormant 静止 Control Hold Suspended 释放专用信道 保持业务配置信息 保持RLP和PPP状态 释放BTS和MSC的资源 保持PPP状态 可以发送短数据分组 IS-2000中的接入过程与MAC子层的实现紧密相连，其接入信息是由SRBP及公共信道复用子层封装入物理信道发送的。而MAC子层本身就是一种媒体接入控制过程，控制3G中多种业务到物理层的接入过程，从而保证多媒体业务的实现。 IS-95B系统中有两种控制状态，即激活和休眠状态。有业务分组到达时，处于激活状态，占用业务信道传输数据分组；分组传输结束后，若长时间没有新的分组到达，则释放占用的业务信道等系统资源，转移到休眠状态；当有新分组到达时，在重新申请系统资源，转移到激活状态，进行数据传输。由于状态数量较少，在分组传输结束后，系统为等待下一个分组需要长时间保持激活状态，造成系统资源浪费；另一方面，当系统处于休眠状态时，释放了几乎所有资源，一旦分组到达，需要较长时间重新进行资源申请，增大了数据分组的传输时延。 IS-2000系统的接入控制过程与IS-95B相比，增加了控制保持状态和挂起状态，其目的是通过增加控制状态数量，在数据业务服务质量（QOS）和系统资源占用之间寻求折中和平衡。

课程内容 第一章 空中接口（Um）和分层结构 第二章 物理层 第三章 媒体接入控制层 第四章 链路接入控制层 第五章 第三层简介 参考文献

第四章 链路接入控制层 LAC层数据单元的处理 LAC子层协议结构 ARQ协议

LAC层数据单元的处理 链路接入控制子层（LAC） 处理与信令或数据突发有 关的逻辑信道 为高层提供信令服务 LAC层为高层提供信令服务，它与高层之间的SDU在它内部和LAC PDU相互转换，最后再经过分割或重新组装成PDU与MAC层交换。 鉴权子层只用于接入信道，完成一定的鉴权功能（另外还有的鉴权功能在层3完成）； ARQ子层为逻辑信道提供SDU的可靠传输； 寻址子层只用于公共信道上，提供对特定MS的标识； 功用子层对LAC PDU进行打包和拆包； SAR子层在发送时，给LAC PDU加上长度指示和CRC；然后将处理后的PDU切成合适MAC层处理的数据片。在接收时，SAR合并低层来的数据片，进行CRC校验。

LAC层数据单元的处理 LAC子层主要包括： 鉴权子层：只用于接入信道，完成一定的鉴权功能（另外还有的鉴权功能在层3完成） ARQ子层：为逻辑信道提供SDU的可靠传输 寻址子层：只用于公共信道上，提供对特定MS的标识 功用子层：对LAC PDU进行打包和拆包 SAR子层：在发送时，给LAC PDU加上长度指示和CRC；然后将处理后的PDU切成合适MAC层处理的数据片。在接收时，SAR合并低层来的数据片，进行CRC校验 当高层数据和信令穿过LAC层时，它要经过不同协议子层的处理。 每一子层处理的数据区域各有不同。

第四章 链路接入控制层 LAC层数据单元的处理 LAC子层协议结构 ARQ协议

r_csch的LAC子层协议结构（接入信道） LAC层的服务对象是系统的信令消息，而由于系统不同的类型的信令，或不同通信链路状态下的信令，是经过不同的物理链路传输的，所以LAC子层针对不同的物理链路特性具有不同的结构功能。 例如对于使用接入物理信道的反向公共信令信道r_csch，其LAC子层就包括鉴权子层，ARQ子层、寻址子层、功用子层和SAR层。

f_csch的LAC子层协议结构（寻呼信道） 例如对于使用寻呼物理信道的反向公共信令信道f_csch，其LAC子层就包括ARQ子层、寻址子层、功用子层和SAR层。

f/r_dsch的LAC子层协议结构（业务信道） 例如对于使用寻呼物理信道的反向公共信令信道r_csch，其LAC子层就包括ARQ子层、功用子层和SAR层。

第四章 链路接入控制层 LAC层数据单元的处理 LAC子层协议结构 ARQ协议

ARQ协议 允许重复检测 两种服务 - 确认发送 - 非确认发送 LAC子层质量控制过程的主要功能由ARQ子层完成： ARQ协议根据不同质量保证要求、不同逻辑信道、不同协议 数据单元（PDU）格式，采取不同协议控制参数的策略，既 保证了不同信令消息正确可靠的传输，也保证了系统资源充 分有效的利用，在质量和效率之间保持最佳平衡。 ARQ协议根据不同质量保证要求、不同逻辑信道、不同协议数据单元（PDU）格式，采取不同协议控制参数的策略，既保证了不同信令消息正确可靠的传输，也保证了系统资源充分有效的利用，在质量和效率之间保持最佳平衡。

公共信道上的ARQ协议 反向公共信道（R-ACH/R-EACH/R-CCCH） 前向公共信道（F-PCH/F-CCCH） - 工作在确认发送方式 - 重传窗口为1 - 由BTS指定重传定时器的门限值 - 没收到确认消息时，移动台将增加一定的发射功率重发接入试探 - 试探之间的随机时延与PDU的不同类型相关 前向公共信道（F-PCH/F-CCCH） - 可以工作在确认发送或非确认发送方式 - 消息序列号（MSG_SEQ）：3bits - 非确认方式的重复帧检测时间为2.2s

专用信道上的ARQ协议 专用信道 - 可以工作在确认发送或非确认发送方式 - 有两种PDUs：20ms PDU和5ms PDU 消息序列号（MSG_SEQ）为3bits 重传窗口大小：4 - 5ms PDU： 消息序列号（MSG_SEQ）为2bits 重传窗口大小：2

专用信道上的ARQ协议参数 非确认方式 确认方式（20ms PDU） 确认方式（5ms PDU） - 重复帧检测时间：0.32s（20ms PDU），0.02s（5ms PDU） 确认方式（20ms PDU） - 重传定时器门限：0.4s - 发送应答前的最大时延；0.2s - 最大重传次数：13次 确认方式（5ms PDU） - 重传定时器门限：0.12s（在前6次传输中），0.4s（在以后的传输中） - 发送应答前的最大时延；0.06s - 最大重传次数：17次

课程内容 第一章 空中接口（Um）和分层结构 第二章 物理层 第三章 媒体接入控制层 第四章 链路接入控制层 第五章 第三层简介 参考文献

层3信令主要内容 层3信令协议重点描述了： 3层信令消息结构和交互流程 安全和认证规范 层3信令的控制和应用 -包括呼叫处理、切换、鉴权和加密、移动性管理等，是层3的主要部分 层3信令协议重点描述了以下内容： 1、3层信令消息结构和交互流程 2、 安全和认证规范 3、 层3信令的控制和应用 4、包括呼叫处理、切换、鉴权和加密、移动性管理等，是层3的主要部分 由于层3的内容太多，不在本胶片中论述。

课程内容 第一章 空中接口（Um）和分层结构 第二章 物理层 第三章 媒体接入控制层 第四章 链路接入控制层 第五章 第三层简介 参考文献

参考文献 cdma2000技术 CDMA系统设计与优化 TIA/EIA/IS-2000 中国邮电部技术规定.800MHz CDMA/AMPS数字蜂窝移动通信网空中接口技术要求