安全处理方案:蜂窝移动宽带无线接入技术

Dodd主页：蜂窝移动宽带无线接入技术。在移动通信领域，人们关注的热点技术是第三代移动通信技术（3g）。与第二代移动通信系统相比，第三代移动通信技术的最大优势在于它可以为用户提供移动宽带数据访问，从而为用户提供宽带多媒体服务。除了3g之外，从2g演进到3g的2.5g和2.75g移动通信技术还可以为用户提供某些宽带接入功能。因此，作者还介绍了包括2.5g，2.75g和3g在内的蜂窝移动通信技术，它们可以为用户提供某些宽带接入功能，这是宽带无线接入技术。本文主要介绍蜂窝移动宽带无线接入技术，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发展概况ev-dv蜂窝移动通信技术的概述蜂窝移动通信技术从其发展到现在经历了三个阶段，即第一代，第二代和第三代蜂窝移动通信技术。第一代蜂窝移动通信技术是模拟蜂窝移动通信技术，它是由美国贝尔实验室开发的高级移动电话系统放大器的典型代表。由于使用了模拟技术和fdma接入方法，第一代蜂窝移动通信技术在使用中暴露出许多缺点，例如频谱利用率低，机密性差，仅低速语音服务，设备体积大，成本高等。 。基本上不再使用。

第二代移动通信技术是一种采用数字调制技术的数字移动通信系统，具有频谱利用率高和保密性好的特点。它不仅可以支持语音服务，还可以支持低速数据服务。因此，它也被称为窄带数字通信系统。第二代数字移动通信系统的典型代表是美国阻尼系统，is-95系统和欧洲gsm系统。阻尼器和gsm均使用tdma多址模式，而is-95则采用cdma多址模式。系统容量比gsm和阻尼大得多。第二代数字移动通信技术当前是一种广泛使用的蜂窝移动通信技术，但是由于它只能提供窄带服务，因此不再能够满足人们对移动宽带多媒体服务日益增长的需求。第三代移动通信系统是宽带数字通信系统。其目标是提供移动宽带多媒体通信。所述多路访问方法基本上使用cdma多路访问，属于宽带cdma移动通信技术。第三代移动通信系统可以提供多种类型的高质量多媒体服务，实现无缝的全球覆盖，具有全球漫游能力，并与固定网络兼容。它可以随时随地在小型终端中实现任何类型的通信。第三代移动通信技术的标准化由两个标准化组织3gpp和3gpp2促进和实施。当前，世界上使用最广泛的第三代移动通信系统系统是wcdma和cdma2000。

下面将介绍这两个系统的第三代移动通信技术以及相应的第二代半过渡技术。 wcdma系统移动宽带无线接入技术1.gprs技术：gprs技术是第二代移动通信gsm技术向3g移动通信技术wcdma的过渡技术，属于所谓的2.5g移动通信技术。 gprs Douding主页：全名是常规分组服务，这是一个新的分组数据承载服务。与gsm原始拨号模式的电路交换数据传输模式相比，gprs是一种分组交换技术，它使用分组交换模式有效地传输数据和信令。 540)this.width = 540“ vspace = 5>如图1所示，gprs基于gsm网络，并增强了原始gsm网络子系统和无线子系统的设备和功能。在网络子系统中添加ggsn（网关gprs支持节点）和sgsn（服务gprs支持节点）这样，在gprs网络子系统中，ggsn和sgsn一起形成了一个数据包交换域，可以与x等外部数据包交换网络结合使用。25 ip网络直接连接；原始msc gmsc构成电路交换域，并连接到pstn网络。

此外，gprs还使用用户数据和路由信息将gsm网络中的hlr增强到gprs（gr）中。在无线子系统中，gprs增强了bsc的功能，并增加了gsm服务通道和控制通道的类型，以支持gprs的多种数据服务。 gprs频道使用tdma。 tdma帧被划分为时隙，并且每个时隙对应于物理信道。在gprs中，每个物理通道可以由多个用户共享，并且可以根据语音和数据业务需求动态分配。 gprs还采用了更好的物理信道编码方案。当使用8个时隙时，每个用户的最大访问速率可以达到164kbps。 gprs支持ip，x.25和其他数据通信协议，并且可以提供移动台与移动台之间以及移动台与外部组交换网络之间的数据通信。 gprs可以优化网络和无线资源的使用，保持无线子系统和网络子系统之间的严格隔离，并允许其他非gsm标准的无线子系统访问gprs网络子系统。 gprs网络升级，轻松演进到3g。 gprs提供的访问速率是有限的，并且可以提供的多媒体服务非常有限。 2.Edge技术：edge是一种基于gsm / gprs网络的数据增强技术。其英文全称是增强数据速率gsmevolution，中文含义是“具有增强数据速率的gsm演进技术”。

与gprs相比，边缘的最大变化是8psk系统用于在数据传输过程中替换原始gsm / gprs（高斯最小频移键控，2psk调制）中的gmsk调制，并结合了具有不同纠错功能的通道和错误检测功能编码方案，边缘总共提供了不同的调制和编码方案（mcs），而gprs使用单个gmsk调制，并且仅提供了四种编码方案（cs）。这样，边缘可以适应更恶劣，更复杂和可变的无线传播环境。此外，Edge在链路层数据传输和重传机制中采用了“链路自适应”和“增量冗余”技术，提高了数据重传的成功率。链路适配技术可以根据实时无线链路质量在不同的mcs之间及时调整，并采用最佳的mcs方案；增量冗余技术将更多冗余信息添加到重发信息中，以提高接收端正确解调的概率。结合以上技术，边缘技术的理论数据传输速率可以高达384kbps?473.6kbps，与gprs相比，极大地提高了用户数据访问速率，因为它也被称为2.75g技术。目前，北美和亚洲的一些运营商已经开放了基于边缘的服务，但是由于运行时间短，其成熟度和可靠性仍有待观察。蜂窝移动宽带无线接入技术（[k12]3.wcdma技术：豆丁首页：wcdma属于3g移动通信技术，目前提供r99、r4、r5和r6版本。

r99版本的接入部分主要定义了每个载波频率上的新型5MHz宽带码分多址无线接入网络，采用了关键的cdma技术，例如功率控制，软切换和更软的切换，从而提高了频谱效率和数据传输容量。基站只进行基带处理和扩频，接入系统的智能集中在rnc的统一管理上，介绍了适合分组数据传输的协议和机制。数据速率可以支持144kbps，384kbps，最高2mbps。基站和rnc采用atm iub接口，并且rnc通过基于atm aal2 iu-cs和aal5的iu-ps分别连接到核心网的cs域和ps域。 r99版本的核心网络部分与gprs向后兼容，分为cs电路交换域和ps分组交换域。 cs域和ps域分别基于演进的msc / gmsc和sgsn / ggsn，并且cs域主要负责与电路类型服务有关的呼叫。对于控制和移动性管理等功能，呼叫控制使用标准isdn tup，isup和移动性管理等信令使用了进一步发展的映射协议。与gsm相似，物理实体包括msc，gmsc和vlr。 ps域主要负责与基于分组的服务相关的功能，例如会话控制和移动性管理。在原始gprs系统的基础上，部分接口协议，工作流和业务功能已部分更改。与gprs相比，服务水平有所提高。概念上，提高了分组域的服务质量保证能力，增加了带宽；语音编在核心网络中实现，支持系统间交换（gsm / umts），并增强了安全性和计费功能。与r99相比，r4版本是无线接入网。网络结构没有改变，只是某些接口协议的特性和功能得到了增强。但是核心网络CS域已经发生了很大变化。

r4核心网络cs Douding主页：该域采用开放结构，并且控件与基础承载分离。 msc服务器和mgw媒体网关协作以替换原始的节点型msc交换机，以实现呼叫连接和控制功能。核心网络已从tdm中央节点交换类型演变为典型的分组语音分布式体系结构。同时，cs核心网使用ATM / ip分组交换网代替原来的tdm电路交换，提高了带宽利用率。在无线宽带访问率方面，r4版本与r99基本相同。 r5版本在无线访问网络中引入了ip utran和hsdpa高速下行链路分组访问。 ip utran使用ip在无线访问网络部分中承载用户信令和用户数据； hsdpa（高速下行链路分组访问）用于在wcdma网络上实现高速下行链路数据服务，并且下行链路数据访问速率理论上可以高达14.4 mbps，同时它可以在相同的无线频段内将系统数据容量增加一倍。 hsdpa实现如此高的接入速率的能力在于先进技术的引入以及相应无线接入网络结构的一些改进，例如高速下行链路共享信道hs-dsch的引入，缩短子帧的使用和高阶qam调制，使用自适应调制和编码amc和物理层混合自动重传harq ii / iii，并直接在nodeb中执行快速分组调度。

r5版本将ip多媒体子系统（ims）添加到了核心网络，但是ims域不能完全替代r4。打包的CS r5只是r4的补充，并且是满足ip多媒体服务需求的版本。在r6版本中，引入了hsupa高速上行链路分组访问以及mbms多媒体广播和多播服务。与hsdpa相似，hsupa采用自适应调制和编码amc，混合自动重传harq和更灵活的nodeb快速调度等技术，从理论上讲可以为用户提供5.8mbps上行链路数据访问。 mbms可以实现无线接入网中的点对多点高速多媒体业务广播和组播，实现网络资源共享，提高网络资源利用效率。 r6版本尚未完全确定，并且仍在讨论中，并且将继续以3gpp的速度演进。 cdma2000系统移动宽带无线接入技术1.cdma2000 1x：cdma2000 1x是从is-95a / b演进而来的，它是cdma2000第三代移动通信系统的第一阶段，可以看作2.5g技术。 cdma2000 1x在is-95a / b的基础上改进了无线接入网络部分，采用了比is295a /更先进的技术，在无线信道类型，物理信道调制和无线分组接口功能方有很大的优势。增强。

cdma2000 1x的语音容量约为is-95a / b，它可以在1.25mhz的带宽上提供多达153.6kbit /双向数据服务。核心网络部分基于原始的电路交换网络，并添加了一个分组交换网络以支持移动IP服务和qos，从而可以适应越来越复杂的多媒体服务。根据imt-2000的原始计划，cdma2000系统将从1x开始，也就是说，将首先使用单载波系统以确保与第二代移动通信系统的兼容性。随着技术的发展，通过将三个或更多个载波捆绑在一起，进一步提高了性能。但是从那时起，多载波方法一直没有成为主要的研究方向。在单个载波的基础上，已提出了一系列新技术来增强cdma2000的性能。这些新技术称为1x ev技术，是1x技术的演进。这些1x ev技术主要包括1x ev-do和1x ev-dv。 2.cdma2000 1x ev-do：douding主页：1x ev-do采用分离数据服务和语音服务的思想，并在独立于cdma2000 1x的运营商上向移动终端提供高速无线数据服务，并且不支持语音服务。根据高速分组数据传输的特性，1x ev-do的用途包括前向最大功率传输，高阶调制，动态速率控制，自适应编码和调制，harq，多用户分集和调度以及时分在前向链路上进行调度。与许多其他技术一样，前向链路速率可以达到2.46mbps；对于反向链路上的数据传输，基本上与cdma2000 1x相同。

1x ev-do与1x并不完全兼容。 1x ev-do单模终端无法在cdma2000 1x网络中通信，而cdma2000 1x单模终端无法在1x ev-do网络中通信。在网络方面，对于那些只需要分组数据服务的用户，可以将1x ev-do单独联网。此时，核心网络配置可以使用基于ip的相对简单的网络结构。对于同时需要语音和数据服务的用户，用户可以与cdma2000 1x联合联网，并同时提供语音和高速分组数据服务。但是，此时，用户终端需要使用同时支持1x ev-do和cdma2000 1x的双模式终端。 1x ev-do在设计和网络结构上与cdma2000 1x保持兼容性。在射频部分，1x ev-do具有与cdma2000 1x相同的射频特性和实现方法，并且升级时可以直接使用现有的cdma2000 1x部分。在核心网络部分，1x ev-do也可以与cdma2000 1x Packet数据核心网络共享相同的内容。目前，1x ev-do在国际上可以买到，并且该技术相对成熟。3.cdma2000 1x ev-dv：与仅提供高速数据服务的1x ev-do不同，1x ev-dv的设计目标要求提供混合的高速数据和语音服务。

1x ev-dv与cdma2000 1x完全向后兼容，便于从1x网络升级。它的空中接口标准分为两个版本：rel.crel.d。 rev.c Douding主页：主要改进和增强了cdma2000 1x正向峰值速率达到3.1mbps，rev.d改进并增强了反向链路，反向峰值速率达到1.8mbps，并且在rev。 .c中的反向峰值速率仅为230.4kb / s。但是，rev.c和rev.d版本都没有大大提高语音容量。 rel.c结合了许多新技术，例如自适应频率调制编码（amc），混合自动重发请求（harq），使用tdm / cdm混合的新高速分组数据信道（f-pdch）；它可以支持多种业务组合；以后为了与cdma2000 1x兼容，不需要双模终端，并且1x系统可以平稳地升级到1x ev-dv。它可以更有效地支持数据服务。 rev.d的主要技术特征是：反向链路增强，灵活的反向链路控制模式和通过改进的快速调度控制和速率控制进行反向链路速率控制，从而有效地缩短了延迟并改善了Qos。提供点对多点广播和多播服务（bcmc）；快速呼叫建立； 3g移动设备识别（中间）支持等。与1x相比，1x ev-dv可以提供更高的数据速率和更完整的qos机制。目前3gpp2已经基本完成了cdma2000 1x ev-dv技术规范的制定，并开始讨论和制定相关的测试规范，一些厂商也推出了1x ev-dv系统，但1xev-dv技术还不成熟。 ，但仍未实现商业化。

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