CdmaOne
は携帯電話技術についてです。多元接続方式については、符号分割多元接続を参照してください
「CdmaOne」
Interim Standard 95（IS-95）は、初めてのCDMAベースのデジタルセルラーテクノロジーでした。これはQualcommによって開発され、1995年に公開されたTIA / EIA / IS-95リリースで電気通信工業会によって標準として採用されました。IS-95の独自の名前はcdmaOneです。
サムスンcdmaOne
携帯電話を分解
これは、デジタルラジオの多重アクセス方式である符号分割多元接続（CDMA）を使用して、携帯電話と携帯電話サイト間で音声、データ、および信号データ（ダイヤルされた電話番号など）を送信する2G移動体通信規格です。CDMAはビットのストリーム（PNコード）を送信します。CDMAでは、複数の無線機が同じ周波数を共有できます。2G GSMで使用される競合システムであるTDMA「時分割多元接続」とは異なり、ネットワーク容量によってアクティブな無線の数が直接制限されないため、すべての無線を常にアクティブにすることができます。少数のセルサイトで多数の電話に対応できるため、CDMAベースの標準は、TDMAベースの標準や周波数分割多重を使用した最も古いセルラー標準よりも経済的に大きな利点が
北米では、この技術はデジタルAMPS（IS-136、TDMA技術）と競合していました。これは、後のCDMAベースの規格であるIS-2000（CDMA2000）に取って代わられました。
コンテンツ
1 プロトコルの改訂
2 プロトコルの詳細
2.1 物理層
2.1.1 転送放送チャンネル
2.1.2 トラフィックチャネルを転送する
2.1.3 ブロックインターリーバー
2.1.4 容量
2.2 レイヤー2
3 も参照してください
4 参考文献
5 外部リンク
プロトコルの改訂
cdmaOneの技術的歴史は、クアルコムの内部プロジェクトとしての誕生と、それが開発された当時の証明されていない競合するデジタルセルラー規格の世界の両方を反映しています。用語は、IS-95を総称プロトコルリビジョンの以前のセット、5通じすなわちP_REVの1に適用されます。
P_REV = 1は、ドキュメント参照J-STD-008を使用したANSI規格プロセスの下で開発されました。1995年に公開されたJ-STD-008は、当時の新しい北米のPCSバンド（バンドクラス1、1900 MHz）に対してのみ定義されました。IS-95という用語は、電気通信工業会（TIA）の標準プロセスの下で開発された、ほぼ同じ時間枠での北米のセルラー帯域（バンドクラス0、800 MHz）のP_REV = 1を適切に指します。IS-95は、アナログセルラーネットワークとの相互運用（ハンドオフを含む）を提供しました。デジタル操作の場合、IS-95とJ-STD-008にはほとんどの技術的な詳細が共通しています。両方のドキュメントの未熟なスタイルと構造は、クアルコムの内部プロジェクトの「標準化」を非常に反映しています。
P_REV = 2は、暫定標準95A（IS-95A）と呼ばれます。IS-95Aは、TIA標準プロセスにおけるIS-95を段階的に改善する場合と同様に、バンドクラス0専用に開発されました。
P_REV = 3は、Technical Services Bulletin 74（TSB-74）と呼ばれます。TSB-74は、TIA標準プロセスにおけるIS-95Aに対する次の段階的な改善でした。
P_REV = 4は暫定標準95B（IS-95B）フェーズIと呼ばれ、P_REV = 5は暫定標準95B（IS-95B）フェーズIIと呼ばれます。IS-95B標準トラックは、TIAとANSI標準トラックをTIAに統合するために提供されたものであり、両方のバンドクラスでIS-95携帯電話の相互運用（デュアルバンド操作）を提供した最初のドキュメントでした。P_REV = 4はIS-95の最も人気のあるバリアントであり、P_REV = 5は韓国での取り込みが最小限でした。
P_REV = 6以降は、CDMA2000の傘下に技術的な改善に加えて、IS-2000ドキュメントはレイアウトとコンテンツの点ではるかに成熟しています。また、IS-95との下位互換性も提供します。
プロトコルの詳細
cdmaOneネットワーク構造
IS-95規格は、モバイルユニットとネットワーク間で使用される一連のプロトコルであるエアインターフェイスについて説明しています。IS-95は3層スタックとして広く説明されており、L1は物理（PHY）層に対応し、L2はメディアアクセス制御（MAC）およびリンクアクセス制御（LAC）サブ層を指し、L3は呼び出しに対応します。ステートマシンの処理。
物理層
IS-95は、順方向（ネットワークからモバイル）と逆方向（モバイルからネットワーク）の両方の方向での信号の送信を定義します。
順方向では、無線信号は基地局（BTS）によって送信されます。すべてのBTSはGPS受信機と同期しているため、送信は時間内に厳密に制御されます。すべての順方向送信は、1秒あたり1，228，800のチップレートのQPSKです。各信号は、長さ64のウォルシュコードと長さ2 15の疑似ランダムノイズコード（PNコード）で拡散され、PNロールオーバー期間は次のようになります。80 3
{ { frac {80} {3}}}
MS。
逆方向の場合、無線信号は携帯電話によって送信されます。リバースリンク伝送は、モバイルのパワーアンプの最適な範囲で動作するためのOQPSKです。フォワードリンクと同様に、チップレートは1秒あたり1，228，800であり、信号はウォルシュコードと疑似ランダムノイズコード（ショートコードとも呼ばれます）で拡散されます。
転送放送チャンネル
すべてのBTSは、かなりの量の出力電力をパイロットチャネルに割り当てます。これは、変調されていないPNシーケンスです（つまり、ウォルシュコード0で拡散されます）。ネットワーク内の各BTSセクターには、64チップ刻みでPNオフセットが割り当てられます。フォワードパイロットで運ばれるデータはありません。強力な自己相関機能を備えたフォワードパイロットにより、モバイルはシステムタイミングを決定し、ハンドオフ用にさまざまなBTSを区別できます。
モバイルが「検索」しているときは、特定の無線周波数にチューニングし、考えられるすべてのPNフェーズで相互相関を実行することにより、ネットワーク上のパイロット信号を見つけようとします。強い相関ピークの結果は、BTSの近接性を示しています。
Walshコードによって選択された他の転送チャネルは、ネットワークからモバイルにデータを伝送します。データは、ネットワークシグナリングとユーザートラフィックで構成されます。一般に、送信されるデータはビットのフレームに分割されます。ビットのフレームは畳み込みエンコーダーを通過し、前方誤り訂正の冗長性を追加して、シンボルのフレームを生成します。次に、これらのシンボルはWalshおよびPNシーケンスで拡散され、送信されます。
BTSは、ウォルシュコード32で拡散された同期チャネルを送信します。同期チャネルフレームは80 3
{ { frac {80} {3}}}
ミリ秒の長さで、そのフレーム境界はパイロットに合わせられます。同期チャネルは、P_REVに依存する長さと内容を持つ単一のメッセージである同期チャネルメッセージを継続的に送信します。メッセージはフレームあたり32ビットで送信され、128シンボルにエンコードされ、1200ビット/秒のレートになります。同期チャネルメッセージには、BTSセクターで使用されるPNオフセットなど、ネットワークに関する情報が含まれています。
モバイルが強力なパイロットチャネルを検出すると、同期チャネルをリッスンし、同期チャネルメッセージをデコードして、システム時刻への非常に正確な同期を開発します。この時点で、モバイルはローミングしているかどうか、および「稼働中」であることを認識しています。
BTSは、ウォルシュコード1で始まる少なくとも1つ、最大7つのページングチャネルを送信します。ページングチャネルのフレーム時間は20ミリ秒で、IS-95システム（つまりGPS）の2秒のロールオーバーに合わせて調整されます。 。ページングチャネルで使用される可能性のあるレートは、4800ビット/秒または9600ビット/秒の2つです。どちらのレートも1秒あたり19200シンボルにエンコードされます。
ページングチャネルには、ネットワークからすべてのアイドル状態のモバイルに送信されるシグナリングメッセージが含まれています。一連のメッセージは、詳細なネットワークオーバーヘッドを携帯電話に伝達し、ページングチャネルが空いている間にこの情報を循環させます。ページングチャネルは、携帯電話との間の通話の設定専用の優先度の高いメッセージも伝送します。
モバイルがアイドル状態のとき、ほとんどの場合、ページングチャネルをリッスンしています。モバイルがすべてのネットワークオーバーヘッド情報を解析すると、ネットワークに登録し、オプションでスロットモードに入ります。これらのプロセスの両方について、以下で詳しく説明します。
トラフィックチャネルを転送する
BTSセクターの放送チャンネル専用ではないウォルシュスペースは、トラフィックチャンネルに利用できます。これらのチャネルは、IS-95でサポートされている個々の音声およびデータコールを伝送します。ページングチャネルと同様に、トラフィックチャネルのフレーム時間は20ミリ秒です。
音声データとユーザーデータは断続的であるため、トラフィックチャネルは可変レート操作をサポートします。20ミリ秒ごとのフレームは、使用中のサービス（音声またはデータ）によって決定されるように、異なるレートで送信される場合がP_REV = 1およびP_REV = 2はレートセット1をサポートし、1200、2400、4800、または9600ビット/秒のレートを提供します。P_REV = 3以降では、レートセット2も提供され、1800、3600、7200、または14400ビット/秒のレートが得られます。
音声通話の場合、トラフィックチャネルはボコーダーデータのフレームを伝送します。いくつかの異なるボコーダーがIS-95で定義されており、その初期のボコーダーはレートセット1に制限されており、音声品質が低いというユーザーからの苦情の原因となっていました。最新のDSPとレートセット2を利用した、より洗練されたボコーダーは、音声品質の状況を改善し、2005年も広く使用されています。
可変レートのトラフィックフレームを受信するモバイルは、フレームが送信されたレートを認識し通常、フレームは可能な各レートでデコードされ、ビタビデコーダーの品質メトリックを使用して、正しい結果が選択されます。
トラフィックチャネルは、IS-95で回線交換データコールを伝送する場合も可変レートのトラフィックフレームは、IS-95 Radio Link Protocol（RLP）を使用して生成されます。RLPは、データのワイヤレスリンクのパフォーマンスを向上させるメカニズムを提供します。音声通話が時折20ミリ秒のフレームのドロップを許容する可能性がある場合、データ通話はRLPなしでは許容できないパフォーマンスになります。
IS-95B P_REV = 5では、ユーザーは最大7つの補足「コード」（トラフィック）チャネルを同時に使用して、データ呼び出しのスループットを向上させることができました。この機能を提供した携帯電話やネットワークはほとんどなく、理論的にはユーザーに115200ビット/秒を提供できます。
ブロックインターリーバー
畳み込み符号化と繰り返しの後、シンボルは20ミリ秒のブロックインターリーバーに送信されます。これは24 x16の配列です。
容量
IS-95とそのCDMA技術の使用は、他の通信システムと同様に、シャノンの定理に従ってスループットが制限されています。したがって、容量はSNRと帯域幅とともに向上します。IS-95の帯域幅は固定されていますが、SNRを改善するために積極的な措置を講じているため、デジタルの世界ではうまくいきます。
CDMAでは、対象のチャネルと相関関係のない信号（隣接するセルラー基地局からの他のPNオフセットなど）はノイズとして表示され、他のWalshコード（適切に時間調整されている）で伝送される信号は基本的に除去されます。拡散プロセス。トラフィックチャネルの可変レートの性質により、低レートのフレームが低電力で送信され、他の信号が正しく受信されるためのノイズが少なくなります。これらの要因は、他のセルラーテクノロジーよりも本質的に低いノイズレベルを提供し、IS-95ネットワークがより多くのユーザーを同じ無線スペクトルに詰め込むことを可能にします。
アクティブ（低速）電力制御は、転送トラフィックチャネルでも使用されます。この場合、通話中に、モバイルは信号の品質を示す信号メッセージをネットワークに送信します。ネットワークは、トラフィックチャネルの送信電力を制御して、信号品質を十分に維持し、それによって他のすべてのユーザーに見られるノイズレベルを最小限に抑えます。
受信機はまた、レーキ受信機の技術を使用して、SNRを改善し、ソフトハンドオフを実行します。
レイヤー2
通話が確立されると、モバイルはトラフィックチャネルの使用に制限されます。フレームフォーマットは、トラフィックチャネルのMACで定義されており、通常の音声（ボコーダー）またはデータ（RLP）ビットをシグナリングメッセージフラグメントと多重化できます。シグナリングメッセージフラグメントはLACでまとめられ、完全なシグナリングメッセージがレイヤ3に渡されます。
も参照してください
PNコード
携帯電話規格の比較
CDMAスペクトル効率
参考文献
外部リンク
TR-45エンジニアリング委員会CDMA規格開発グループ”