CDMA及第三代移动通信

/1．1.CDＭA的发展背景CＤMＡ技术早已在军用抗干扰通信研究中得到广泛应用，19８９年.１1月，Quａlcomm在美国的现场试验证明CDMA用于蜂窝移动通信的容量大，并经理论推导其为AＭＰS容量的２0倍.这一振奋人心的结果很快使CDＭＡ成为全球的热门课题。95年香港和美国的CＤMA公用网开始投入商用。96年韩国用自己的CDMA系统开展大规模商用，头12个月发展了１5０万用户.1９98年全球CDMA用户已达５0０多万，CＤMA的研究和商业进入高潮，有人说1997年是CDMA年.美国已拍卖的2958个ＰＣS经营许可证中，选择ＣDＭA占51%，D—ＡMPS占20％,GSM占28％.1999年CＤMA在日本和美国形成增长的高峰期，全球的增长率高达２50％，用户已达20００万。中国CＤＭＡ的发展并不迟,也有长期军用研究的技术积累，９3年国家863计划已开展CDMＡ蜂窝技术研究.9４年Qualcomm首先在天津建技术试验网。１9９8年具有１4万容量的长城CＤＭA商用试验网在北京、广州、上海、西安建成，并开始小部份商用。联通也计划在广东、北京、天津、上海等地建CDＭＡ商用试验网.ﻩ韩国CDＭＡ数字蜂窝移动通信在政府的强有力的组织下,得到了迅猛的发展。CDMA网络运营仅一年多便发展到400万用户,其用户密度远高于我国用户密度最大的珠江三角洲地区。韩国ＣDMA网络运行正常，笔者曾在韩国多次用ＣDMＡ的蜂窝和PCS手机、WLL电话打回国内，呼通率高,语音清晰，末发生过掉话断线（包括高速公路上）。韩国CDＭA的运营情况，充分证明了ＣDMＡ技术是成熟的，其系统容量和话音质量较目前其它蜂窝系统（ＧＳＭ、TDMＡ、PDC、ＴACS、AMPS）是最优的。ﻩ

据预测，未来的几年CＤMA将以超过１00%的增长速度发展，远快于GSＭ40%的发展速度.韩国CDMA运营仅一年，即超过模拟网ＡMPS的20０万用户；日本CDMA将会在2000年超过PDC；美国CDMA将会在20０2年达到４2０0万,超过ＡMPS的3６00万、Ｄ—ＡMPS的2２00万和GSM的１100万，成为全美的最大蜂窝系统.到２002年全世界的CＤMA将由目前仅占蜂窝系统2％的比例提高到18％，成为第二大蜂窝系统；占第一位的是ＧSM，其份额将由目前的32%升至45%,而模拟系统将由目前的４8%下降至1５％。

ﻩ无线通信在未来的通信中起越来越重要的作用，CDMA将成为下一世纪主要的无线接入技术。W—ＣDMA较W-TＤMA有更多优越性,W—CＤMＡ将成为目前各种第二代移动通信系统（GSM、IS-95、PＤC等）的交汇点，发展成第三代系统，但未来的统一将要经过一个艰苦的过程。目前欧美都在进行ＧSM与CDMＡ的兼容试验,用ＧSM的网络以CDMA的空中接口,其网络试验在英国进行，Qｕalcomm已研制出GSM/CDMA双模手机样机。未来的第三代多模式蜂窝移动通信系统将以ＡTM为平台,它不仅兼容第三代的Ｗ-ＣDMA、UMTS和cｄｍaOnｅ，而且还兼容目前第二代的ＧSM和IS－9５。

韩国SKＴ和日本NTTＤoＣｏMo正紧密合作发展采用W-CDMA的IＭT-20００，并计划于２00０年在韩国和日本开展试验网,其目标在20０2年日韩世界杯提供智能化的、宽带的多媒体移动通信服务。

1。2。IS—9５CDMＡ技术的发展趋势IS-9５还在不断完善和发展的过程中,Qualｃomm将致力继续发展IS—95,以便使IS—9５保持竞争优势，并过渡到第三代系统.将推出以下新标准。１)IS-9９ﻩＩＳ-9９为ＩS-９5提供无线数据链接协议。将把PPＰ、IP、TＣP、AT等协议写入IS-99，速率14.4ｋbｐs，为IS－9５提供数据业务标准。IS-99于１998年第三季度完成。２）ＩS－６57ﻩＩＳ-６57专门为IS—95提供直接接入Internet标准协议.支持所有的ＴＣP/ＩP/ＰPP协议。IS－657于1999年第一季度完成。3）IS－９5BＩS-95Ｂ是为IＳ-95成为宽带系统而写.允许8个业务信道组合在一起，其数传速率将取决于使用的信道数。支持高级的数据接入协议,如TＣＰ和AＤＳＬ等,为Intｅrnｅｔ的接入提供高速、灵活、方便的服务。IS-９5B的硬件网络将是全透明的。4)ＩＳ-95CIS-95Ｃ将于１999年开展制订，完全兼容ＩＳ-95A、B。ＩS－9５C主要改进声码器、扇区设计、寻呼信道和省电时隙，以便于进一步提高容量、增加正向传输速率和降低反向信道的EMI,使传输速率达到＋64kbｐs。另外,在IS—９５C的基础上发展ＩS—９5HDR（HiｇhDataRaｔｅ）高数据速率系统.5）cdmａＯne

CｄmaOnｅ就是指基于IS—９5标准的数字蜂窝网络。目前的标准是IS－９5A,下一步将推出允许更高数据传输速率的IS-95B。数据速率最高可达到116Ｋbｐｓ。

基于IＳ—95的cdｍａOne技术自1995年１0月商用实践以来,迅速覆盖韩国、日本、美国、欧洲和南美洲的一些主要市场，取得了巨大的商业成功,并成为业界公认的过渡到未来３G的技术平台。目前各国上报给国际电联审批的所有3G提案中,绝大多数方案都是基于与IS—9５CDMＡ相近的CDＭA技术。

表ｃdmaＯne的演进之路标准容量（GSM相比)数据速率包回路可用性IＳ—９５Ａ×314．4kb/s√√目前IS－95Ｂ×3１1５kｂ／s√√目前HDRN／A2。4kｂ/s√√200０年IＳ-95C×6144kb/s√√２001年3G(ｃdmａ２0０0)×62Mb/s√√2003年

Qｕalcomm计划CＤMA手机技术的发展进程如下:199８年—ＳMS和寻呼业务，有限的数据接入；手机:〈1２0g，〈1２０ｃｃ,2－4小时通话，40-100小时守候.1９99年－大屏幕，全ＳＭＳ、寻呼、Ｅｍail、Iｎtｅrｎeｔ和分组数据业务。200０年-全综合数据业务，Emaiｌ、Internｅt和Ｉｎｔｒanｅｔ功能;手机：＜１0０ｇ,<100cc，2-4小时通话,100小时守候。2002年-智能手机：话音识别，多模式、多频段、多网络，卫星通信，内含GPＳ.２005年—数据业务，视频、音频和数据文件接入，网络计算机功能；手机的大小只取决于应用对象，４-8小时通话，大于1０0小时守候。1。3.CＤＭA国际标准的发展历程目前，国际通用的CDＭＡ标准主要是由美国国家标准委员会ＡNSIＴIA开发颁布的。ANSI（AｍeｒｉcａｎNaｔionａlStandarｄIｎstitｕｔe）作为美国国家标准制订单位,负责授权其它美国标准制订实体,其中包括电信工业解决方案联盟ATＩS、电子工业委员会EIA以及电信工业委员会TIA。TＩA主要开发ＩS（ＩｎterimStandａｒds，暂定标准）系列标准，如CＤＭＡ系列标准IS95、IS６3４、IＳ41等。IS系列标准之所以被列为暂定标准是因为它的时限性,最初定义的标准有效期限是5年,现在是3年.除了IS系列标准之外,TＩA还颁布其它类型的规范，如电信系统公告TSＢ(TｅlecommunicａtioｎsSｅrviｃeBulletin）文件。TＳB不是标准，但可以提供与现存标准相关的信息或对工业界非常重要的其它事宜。ＴIＡ开发出的标准在经AＮSI所有成员同意之后即可成为ANSI的正式标准。TＩＡ目前由9个TＲ委员会组成,即TR８、TR1４、TR29、TR3０、TR32、ＴR34、ＴＲ４1、ＴR4５、TR４6，其中与CDMA标准关系最为密切的是TR45（移动和个人通信公用标准）,它的下面包括７个子委员会，分别负责不同接口标准的制订,如ＴR45．２负责网络部分,ＴR４5．4负责A接口部分，TR４5．5负责空中接口等。除了AＮSITIA之外，其他一些标准化组织和生产厂商对CDＭA标准的制订也起到积极作用。如ＣＤG（CDMＡ发展小组）和3GPP2（负责第三代CＤMA移动通信标准的制订)，先后推出了有关A接口的IＯＳ系列标准，涉及的内容包括从窄带的CDMA到第三代移动通信――宽带CＤMA。一批知名的通信公司如MOTOROＬＡ、ＬUCENT、NOＲＴＥL、ＱＵＡLＣＯMＭ等首先提出了有关ＣDMA标准的方案和建议,经过多次协商讨论,最终修改成为目前被普遍接受的通用标准。1．3。1Um接口标准的发展

CDMA在蜂窝系统中的应用几乎是和GＳM同时被提出来的,但一直没有得到重视，其中的主要原因在于CDMA的蜂窝系统必须具有高速、精确的功率控制要求，否则整个系统难以理想地工作甚至出现系统崩溃。功率控制技术在当时的条件下还难以攻破，直到ＱUAＬＣOＭM公司解决了这一难题后这一状况才有所变化。该解决方案主要是通过测量移动台和基站的接收功率，利用开环和闭环相结合的功率控制方式,命令移动台调整发射功率，使移动台输出的功率电平在维持适当性能的情况下达到最小。一方面减轻了对其他用户的干扰，同时有助于克服衰落，使得CDMA码分多址技术应用于蜂窝移动通信成为可能,并由此拉开了ＣDMＡ数字蜂窝移动通信系统蓬勃发展的序幕。QUＡLCOMM公司于１990年7月公布了最早的ＣＤMA标准,经过许多移动通信运营商和制造厂家的协商讨论，于199０年9月发布了建议标准的修订版本，并于1９90年１0月公布了暂行规定,成为此后一段时间内被广泛认可的主要规范。1９93年７月，美国ＡNSITIA再次征集各方面的建议，经会议讨论后正式将其确认为IS95标准,即“双模式宽带扩频蜂窝系统的移动台-基站兼容标准”。IS95标准由此成为ＣＤMA移动通信的核心标准，世界上许多国家以此为蓝本生产和建设码分多址数字移动通信系统。经过多年的开发修订，以IS９５为代表的窄带CDMA系列标准已经日趋完善.IS９５系列标准的发展先后经历了ＩＳ９５、ＩS95Ａ、TＳB74、IＳ95B（ANSI95)、ＩＳ2０00、IS2000A等多种标准。需要补充说明的是TSＢ7４是与IＳ９５A有关的TSB文件，是在IS95A的基础上增加了1４。4kb/ｓ速率组、指配或切换到ＰＣS频段、MIN/ＩMSＩ共存等内容。作为第三代移动通信标准之一的ＩＳ20０0及IS20００A完全兼容IＳ９５标准，也就是说现有的IS９5系统可以平滑过渡到第三代移动通信。1。3。2A作为基站子系统和网络子系统之间的接口,A接口标准的规范性和透明度至关重要，它决定着CDMＡ设备制造厂家能否独立地开发基站设备或网络设备。对于CDMＡ系统的运营商来说，他们同样要求开放的系统结构，开放的Ａ接口为ＣDMA系统提供了竞争环境。CＤMAA接口标准的形成过程与其它标准最大的不同点在于,它是在各厂家已经开发出商用产品之后，通过谈判协商而形成的,经历了一个相当复杂的过程。各标准制订组织和生产厂家为A接口标准的制订做了大量细致的工作。现在支持开放的ＣDＭAＡ接口的标准有两个,即IS634系列和IOS系列。1９9１年，Moｔorｏｌa公司提出了一个A+接口，并提交给美国国家标准委员会ANＳI审议，该接口为支持CDMA和其它空中接口起到很大的促进作用。但由于当时的A＋接口只是GSM系统A接口的一个简单翻版，错误甚多，几乎没有什么可操作性。而且由于当时没有其它公司愿意开放该接口，因此A+接口一直被放置在美国国家标准委员会中。直至1995年７月,由于一批大的运营商强烈要求开放A接口,美国标准委员会通过了基于MotorolaA+建议的IS63４RevO。虽然该标准的可操作性不强,但毕竟是在许多厂家共同协商后才达成的,从此当时的几个主要的CDMA设备生产厂家走向共同开发A接口的道路。由于IS—634Rev。0存在许多逻辑错误和缺陷，199５年12月对其修正后成为ＴSB—80。该接口支持基站中的多种语音编码器并以电路中继模式和SS7消息传送MSＣ和BSS间的语音和信令。IS634A版本于１998年6月完成并出版，１998年10月ANSI投票并最终于1999年３月以ANＳＩ/EＩA－63４B的名义出版。IS634Ａ具有Ａ、Ｂ两种结构,其中A结构中引入了A３和A７接口,用于支持不同BSC之间的软切换。IS6３4A版本所涉及的范围相当广泛，它不仅支持CDMＡ，而且支持ＡMＰS、NＡMPS和TDＭA。因此该标准不可避免的包含了许多不适合CＤMA运作的多种选项、消息和参数。事实上只有CDMA运营者才关心并有计划地实施IS634A。但另一方面，就CDMA应用而言,ＩS6３4A有点过于“松散”而难以实施。为了定义一个仅为CＤMＡ应用,更实际并更具有可操作性的A接口规范，１９97年由美国SｐrintPＣS牵头，联合ＣDＭＡ工业界的LＵCEＮＴ、Motorola、NORTEL及ＱUＡLCOＭM等公司，在吸收ＴＳＢ8０的基础上,制订了ＳprintPCSＩOSV2。0a.这一IOS互操作规范属于内部文件，SprintPCＳ于1998年10月将其提交给CＤMA发展组ＣＤG作为公开的行业规范.IOS系列标准得到了众多厂家的认可，也使得该系列标准得到迅速发展，趋于完善，目前已经发展到IOS２．X、IOS3。X、IＯS4。O、IＯS5。O等多个版本。CＤGIＯS2。X包括V２。O、Ｖ２.1、V２。2,均基于SｐriｎtPCSIＯSV2.0ａ，并支持如下功能：８kｂ/sＥVRＣ声码器；在呼叫建立过程中支持完整的业务选择谈判；电路型数据(９．６／１4.4kｂ/s）和传真；短消息业务;话音加密;ＢSC间硬切换（同一厂家的ＢＳC间的软切换可用其内部协议支持）。CDGIＯSＶ3。X的最新版本V3.1于199９年4月出版.V3.X均基于IＳ634A，与V2。２相比增加了如下主要功能:引入了采用分组模式的A3、A7接口;支持不同厂家BSC间的软切换；更多的ＯMＣ功能。3GＰP2负责制订支持第三代ＣＤＭＡ移动通信CDＭA-2００0的IOS标准.3Ｇ—IOSV4。0已于1９９9年１0月完成，它支持CDMA—２000的1XRTT。3G—IOSV4。0在ＣDGＩOSV3。１的基础上增加了支持高速分组数据业务和支持MobiｌeＩP业务等功能。3G-ＩOSV５。0由3GPＰ2于199９年12月完成并支持CDMA２０003XRTＴ。1.３．3网络接口标准的发展网络接口是网络子系统各功能实体之间以及与其他通信网络之间的接口的总称。相对于Ａ接口来说，网络接口标准的制订过程比较简单。目前通用和网络接口标准主要为IＳ-41系列,这套标准是由ANSIＴIＡ授权LUCENT公司贝尔实验室制订的。ＩS—４1系列标准在其发展过程中,主要产生了ＩS—41A、IS—4１B、ＩS—41Ｃ、AＮＳＩ—４1、IS-4１Ｄ等几个版本。与IS４１B有关的TSＢ文件有ＴSB41、TSB５１、TSB５６、ＴＳＢ６4、TSB65等，其中除TSＢ5６之外，均已经在1996年修订并加入到IＳ-41C版本,使ＩS-４1C成为一个相对完善的版本。不久之后，美国国家标准委员会接收其为正式的网络接口标准，成为ANSI－41标准。IS—4１C由六部分组成:功能概述；切换消息流程；自动漫游消息流程；操作、管理和维护消息流程；信令实现程序。除了上述的协议标准之外,还有一些标准主要用于完善ＣDMＡ移动通信网络的业务功能，如数据业务、计费、无线智能网WIＮ等方面的标准，共同构成了庞大的网络接口标准体系。数据业务类包括:IS－９9，有关传真和异步数据业务的标准；ＩＳ－657，用于描述分组数据业务;IＳ－７0７,包括无线链路协议RLP、传真、异步数据及分组数据等各种业务；IS－6５8,描述网络互通功能IＷF。计费类标准主要是ＩS-124。无线智能网WIN的标准主要有：IS—771,无线智能网第一阶段的标准;PN４287,描述了基于无线智能网的预付费标准;PN42８9,用于无线智能网第二阶段的标准.。１.3。４

我国CDMA标准的发展我国目前采用的CＤMA标准主要是向美国标准靠拢，同时结合我国的实际情况.如空中接口在美国的标准中注重CDＭA与ＡMＰS双模兼容，而在我国则没有这种需求,因此其频率、基本频道的设置及ＩMＳI等方面都需要进行修改；在A接口上，美国的标准兼容了多种制式,而在我国只需要其中的CDＭA一种;同样网络接口IＳ—41系列标准也需要进行必要的修改。我国在１999年4月成立了中国无线通信标准研究组CWＴＳ,其主要目的是加强我国的标准制订工作。CWTS下面分了五个工作组WＧ，其中WG1为IMT-２0００工作组，WG２为GSＭ工作组，WG３为寻呼工作组,WG４为CＤMA工作组,此外还有一个知识产权组.CＤMA工作组的主要任务就是制订适合我国具体情况的ＣDMＡ标准、反映网络运营者的要求、鼓励生产厂商参与标准化工作,加强中国对国际标准制订的影响力。到目前为止，WG４已拥有２６个成员单位，成功地组织了多次标准化会议.按照ＷＧ4的工作计划，我国CＤMA标准的制订主要分为三个阶段。第一阶段主要是建立起我国标准体系的基本框架。这一阶段主要以引进国际标准为主,如IＳ－９5、IS634、IOＳ２。X、IS41等系列标准，并根据我国网络的具体情况进行相应的修改。主要包括:接口标准,空中接口、A接口、移动应用部分即网络接口；设备标准，基站、移动台和交换机；其他，ＩＳUＰ等。目前第一阶段的工作已基本完成。第二阶段的主要任务是在第一阶段工作成果的基础上，充分发挥已建立的基本框架功能,提供更多的功能和业务，可能包含的内容有:UIM、无线智能网、低速数据(14。4ｋｂ/ｓ)、短消息及其他一些必要的业务。目前所处阶段即为第二阶段。第三阶段是从2０0０年年底到２001年,面向第三代移动通信，积极开展预研，参考国际上已有的标准，如ＩS-9５B、ＩS－2０００、IS－2００0A等,加强对分组数据网、无线智能网标准的研究，并积极介入国际标准的制订工作。在吸收和引进国外各项标准的同时,我国也正在积极开发满足我国电信网络的CDMＡ标准，并且已经向国际电信联盟递交了第三代移动通信技术规范TD－CＤMＡ标准，该标准在19９9年１1月结束的有关世界第三代移动通信标准制订会上被最终确定为第三代移动通信技术规范的系列标准之一。这是中国提出的电信技术标准第一次被国际电信联盟所采用，同时也证明了我国的通信技术水平已逐渐与世界同步，我们的民族产业也日益引起世界的瞩目。

1。４CDMA系统提供的电信业务从业务角度来看,CDMＡ系统从服务的角度出发，为用户提供了更加丰富、多样且应用灵活方便的业务。按照ＣDMA的规范,交换子系统应能向用户提供用户终端业务、承载业务、补充业务三类业务。1。4．１

用户终端业务用户终端业务是在用户终端协议互通基础上提供终端间信息传递能力的业务，该类业务包括电话业务、紧急呼叫业务、短消息业务和语音邮箱业务等。1电话业务电话业务是CDMＡ规范定义的用户终端业务的一种，它是ＣDMA移动通信系统应用最广泛的业务。电话业务为PLMN移动用户提供了与PSＴN、ＩSDN或另一PLMN移动用户进行语音通信能力。２紧急呼叫业务紧急呼叫业务是指移动用户发起呼叫到就近紧急呼叫中心(如急救中心）.紧急呼叫业务是用户终端业务中的一种，它类似于电话业务但建立呼叫相对来说简捷快速。PLMN运营商可以根据本国和本地区实际情况来设置紧急呼叫号码。3短消息业务短消息业务（这里指点到点短消息业务)，是目前CDＭA系统中唯一只利用信令信道即可完成的用户终端业务，它可同时与话音等业务并行.该业务给CＤＭＡ移动用户提供了一种简单实用、功能丰富的文字信息交互平台。就这一平台最基本的业务功能而言，短消息业务实现了移动台用户之间的双向寻呼功能，所以，短消息业务在目前CＤMA网络通话接通率偏低的情况下，无疑提供了一种可行的替代性通信手段,提高了移动用户之间信息交互的能力，增加了移动用户接收信息的渠道。因此,短消息业务给PＬMN运营商提供了一个良好的增值业务平台。4语音邮箱业务语音邮箱业务为用户提供语音信息存储、转发功能。当用户忙时，它允许用户将其来话转接到预先设置的语音邮箱.1.4．２

承载业务承载业务提供了在两个网络终端接口间的信息传递能力。移动终端MT控制无线信道使信息流成为终端设备TE能接受的信息.移动终端MT作为PLMN一部分通过无线接口与ＰLMＮ内的其他实体互通。CＤMA能陆续向用户提供1２00～14400biｔ/ｓ异步数据、１200~14４00biｔ／s分组数据及交替语音乐会与１２０0~１4４０0bｉｔ/s数据等承载业务。1。4。3

补充业务ＣDMＡ规范定义了支持提供给各承载业务和用户终端业务的补充业务。补充业务向用户提供包括补充业务授权、补充业务操作和补充业务应用等功能。补充业务授权包括业务授权和业务去授权;补充业务操作支持ＣＤMＡ系统中所定义的七种业务操作即授权、去授权、登记、删除、激活、去活及请求、临时激活及临时去激活操作。在上述操作中授权和去授权一般由网络运营商进行，其余操作可由用户在移动台上操作。补充业务应用有网络自动调用和用户主动发起两种方式，它改变并加强了用户终端业务和承载业务的服务。1遇忙呼叫前转ＣＦB遇忙呼叫前转业务指当用户忙时，允许用户将其来话转接到预先设置的电话或语音信箱。移动用户忙分为网络决定的忙和用户决定的忙。网络决定的忙是指由网络记录的用户状态为忙,如用户正在通话等；而用户决定的忙是指用户收到呼叫振铃通知、直接拒绝应答。２无条件呼叫前转ＣFU无条件呼叫前转业务允许用户将它的所有来话转接到预先设置的电话或语音信箱。当执行这项业务后，在转送来话时，用户手机上将收到提示音。3无应答呼叫前转ＣFNＡ这项业务允许用户在下列情况下将其来话转接到预先设置的电话或语音信箱。（1）.系统寻呼MS失败或长时间振铃后用户没有应答；（2)。用户处于去活状态；（3)。系统不知道用户的当前位置；(４）．用户当前不可接入（如去活了呼叫转接业务或激活了免打扰业务)。４隐含呼叫前转CＦD这项业务允许用户在下列情况下将其来话转接到预先设置的电话或语音信箱：（1）.用户忙；(2）.系统寻呼MS失败或长时间振铃后用户没有应答；(３)。用户处于去活状态;(4）系统不知道用户的当前位置;(5）用户当前不可接入（如激活了免打扰业务）.从功能上看，这项业务相当于无应答呼叫前转和遇忙呼叫前转的功能之和。5主叫号码识别显示ＣNIP主叫号码识别显示属于被叫移动用户补充业务,当移动用户接收呼叫时,网络向用户提示主叫用户号码。6主叫号码别限制CNIＲ主叫号码识别限制属于主叫移动用户补充业务，当移动用户作主叫时，不允许网络向被叫用户显示主叫号码.另外还有主叫号码识别限业务CNIROver，如果已向移动用户B提供CLIＲ业务，则当移动用户B呼叫用户C时,如果C有激活的ＣNIROveｒ业务，则用户Ｃ能够显示移动用户B的MDN号码。７呼叫等待CW呼叫等待业务是指当用户忙时,通知用户有新的来话，用户可以选择接受或拒绝来话。如果用户应答了新的来话，还可以在两个来话之间进行反复切换。呼叫等待业务必须在呼叫保持激活的前提下才能实现.8呼叫转移CT在两个用户通话过程中,其中一方用户可以将电话转移至第三方用户,同时该用户挂机，使另一方用户与第三方用户继续通话.９会议电话CC会议电话业务指允许多个用户之间进行通信.申请了这项业务的用户可以随时作为主控用户召开电话会议.主控用户可以通过逐个输入电话号码来增加参加会议的人员。10免打扰ＤＮD激活这项业务后用户拒绝接入任何来话。同时，系统也不再向用户发送呼叫前转的通知音和消息等待通知音。１1消息等待通知MＷN消息等待通知业务指使用特定的提示音通知用户有语音信箱消息或短消息等待接收.12三方通话３WＣ三方通话业务指允许三个成员之间进行通信。13密码呼叫接受ＰCA这项业务可使用户有选择地接入一些呼叫而拒绝另一些呼叫.激活这项业务后,系统在接续过程中将向主叫用户要求输入密码，系统在接收到正确的密码后才继续进行接续，否则将拒绝呼叫或将呼叫接续至语音信箱或设定的前转电话。1４选择呼叫接受SCA允许用户有选择地接入一些呼叫而拒绝其它呼叫。用户在激活这项业务的时候将允许接入的一组主叫号码输入系统。系统收到来话后，与预先设定的号码比较,如果不相同则拒绝接受或将呼叫前转到语音信箱设定的电话.15

IN码拦截ＳPＩＮI激活这项业务后，只有输入密码后才能进行特定的始呼或业务操作(如长途电话）。

１6用户PＩＮ码接入SPＩＮA用户PIN码接入业务是一种防止手机失窃的方法。激活这项业务以后，手机完全被锁住，不能进行任何始呼或业务操作。只有去活这项业务后才能继续使用该手机。17取回语音信息VＭR取回语音信息业务指从语音信箱系统中提取留言。在CＤＭA系统中，这一操作被定义为一项单独业务。考虑到移动用户经常使用自己的手机提取留言，因此规定了一种植简便的操作方法实现这个功能.ANS1６64规定了两种方法,一是用户拨打自己的号码，二是用户拨打一个短号码。目前采用第二种方法。

18优选语言PL优选语言业务与网络服务有关.这项业务确定网络播送录音通知或发送短消息时使用的语言或码表。

1９用户群提示FＡ这项业务类似于固定电话的并机。当系统收到来话时，同时向多个终端（包括CDMA手机、固定电话或其他制式的手机）振铃，当其中一个终端应答后,停止对其它终端振铃。这项业务包括单用户型和多用户型两种,它们的区别在于当一个终端忙时,单用户型即认为用户群忙，不再向其它终端振铃，而多用户型则继续向其它终端振铃。20移动接入寻线MAH当收到来话时，系统按照预先设定的次序依次向多个终端(可以包括ＣDMA手机、固定电话或其他制式的手机）振铃，直到用户在某个终端上应答为止.这项业务包括单用户型和多用户型两种。单用户型与多用户型的区别是:当一个终端忙时，单用户型即认为用户群忙,不再向其它终端振铃;而多用户型则继续向其它终端振铃。随着CＤMA系统的不断发展和商用化,它将向用户提供更加丰富，应用更加灵活的业务。1.5。CDMA存在的问题（1）CDＭA鉴权问题

CＤMA标准中已经详细规定了CDMA鉴权的场合和需要的参数，但由于网络现状,许多系统目前不支持鉴权功能，许多手机既没有鉴权算法也无法输入。另外,在ＣＤMA鉴权中起重要作用的A－ＫEY参数的管理也存在问题，即如何输入手机，如何进行管理。为了防止A-ＫEY的被盗,必须由尽量少的人处理，使用非常保密的系统，不能被任何人读取,在手机和鉴权中心（AC)中修改Ａ－ＫEＹ必须以保密的方式进行，TIA已经建议了一种将A—KEＹ编入手机的程序,但目前还很难操作.A-KＥＹ的输入与管理应由运营者按照一定规则进行，与用户无关，应尽快规范。

（2）CDMA国际漫游问题

CＤMA技术起源于美国,目前北美均使用10位MIN码进行漫游，在这10位MＩN码中是不含移动国家码的，为了尽快实现CDMＡ的国际漫游，ＩFAＳＴ(IｎｔernaｔｉoｎalForumonAＭPＳStandarｄsTechｎology）将MＩN码的第一位为0和1预留给国际,供美洲之外的其它ＣDMＡ运营者国际漫游时使用。这在ＩS４1不支持ＩMSI之前(IS9５和IS634是支持15位ＩＭSI号码的),也不失为一个权宜之计,尤其是对于急切需要国际漫游的国家而言。但从长远来讲（也许仅是近一二年之内的事情)，MIN码预留给国际的号码很少,再加上这些号码经过按国家的分配、国内各地区的分配,号码利用率很低，很难满足CDＭＡ的发展需要,况且使用MＩＮ进行国际漫游会带来许多额外的工作。因为最终国际漫游是要靠ＩMＳI来实现的,到那时，所有签约漫游国家的数据就需要修改，各国国内GT翻译数据也需要修改，这就给ＣＤＭＡ的国际漫游带来很大困难。标准应该为运营做好技术上的准备，不应拖运营的后腿,阻碍技术的发展。因此所有CDＭＡ运营者应该统一认识，尽快督促厂家提供基于ＩMSI的产品，实现基于IＭSI的ＣDMA国际漫游。2.1ＣDＭＡ的基本概念

——CDMA给每一用户分配一个唯一的码序列（扩频码),并用它对承载信息的

信号进行编码。知道该码序列用户的接收机对收到的信号进行解码,并恢复出

原始数据，这是因为该用户码序列与其它用户冯序列的互相关是很小的。由于

码序列的带宽远大于所承载信息的信号的带宽，编码过程扩展了信号的频谱，所以也称为扩频调制,其所产生的信号也称为扩频信号.CDＭA通常也用扩频多址（SＳMA）来表征。对所传信号频谱的扩展给予CDMA以多址能力。因此,对扩频信号的产生及其性能的了解就十分重要。扩频调制技术必须满足两条基本要求：——１.所传信号的带宽必须远大于信息的带宽.——２．所产生的射频信号的带宽与所传信息无关.—-所传信号的带宽Bt与信息带宽Bi之比称为扩频系统的处理增益GpＧp=Ｂt/Ｂi-—接收机采用相同的扩频码与收到的信号进行相关运算恢复出所携带的原始信息。-—由于扩频信号扩展了信号的频谱，所以它具有一系列不同于窄带信号的性能:——●多址能力——●抗多径干扰的能力——●具有隐私性能——●抗人为干扰的能力——●具有低载获概率的性能——●具有抗窄带干扰的能力——CDMＡ按照其采用的扩频调制方式的不同,可以分为直接序列扩频(DＳ)＼跳频扩频(FＨ)跳时扩频(TH)和复合式扩频,如图1所示。直接序列扩频（DS-SS）发射机和接收机的构成如图2所示。2.2CDMA蜂窝移动通信网的特点ﻫ

与FDＭＡ和TDMA相比,CＤMA具有许多独特的优点,其中一部分是扩频通信系统所固有的，另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作，因此它具有抗干扰性好,抗多径衰落，保密安全性高,同频率可在多个小区内重复使用,所要求的载干比（C/I）小于1，容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使CDMA比其它系统有非常重要的优势。

系统容量大理论上ＣDMA移动网比模拟网大20倍。实际要比模拟网大10倍，比ＧＳM要大4—５倍。

ﻫ

系统容量的灵活配置：这与CDMA的机理有关。CＤMA是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率,我们打个比方，我们将带宽想象成一个大房子。所有的人将进入唯一的大房子．如果他们使用完全不同的语言,他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰.在这里,屋里的空气可以被想象成宽带的载波，而不同的语言即被当作编码，我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度，在保持高质量通话的同时，我们就可以容纳更多的用户.

ﻫ

通话质量好：CDＭA系统话音质量很高,声码器可以动态地调整数据传输速率,并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而改变,这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话质量。另外CＤMＡ系统采用软切换技术，“先连接再断开”,这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点.

频率规划简单用户按不同的序列码区分,所以不相同CDMA载波可在相邻的小区内使用，网络规划灵活，扩展简单。

延长手机电池寿命采用功率控制和可变速率声码器，手机电池使用寿命延长.

建网成本下降。2。3

DＳ-CＤMＡ的基本单元-—下面我们简单介绍DS-CDMA应用在第三代移动通信系统中的基本单元，即ＲAKＥ接收机、功率控制、软切换、频率切换和多用户检测。——RAKE接收机--发射机发出的扩频信号，在传输过程中受到不同建筑物、山岗等各种障碍物的反射和折射，到达接收机时每个波束具有不同的延迟,形成多径信号。如果不同路径信号的延迟超过一个伪码的码片的时延，则在接收端可将不同的波束区别开来.将这些不同波束分别经过不同的延迟线,对齐以及合并在一起，则可达到变害为利，把原来是干扰的信号变成有用信号组合在一起.这就是ＲAKE接收机的基本原理。-—功率控制—-在DS-ＣDMA系统中,不同用户发射的信号由于距基站的距离不同,到达时的功率也不同.距离近的信号功率大，距离远的功率小,相互形成干扰。这种现象称为远近效应。DS-CDMA系统要求所有用户到达基站接收机信号的平均功率要相等才能正常解扩,功率控制就是为解决这一问题。它调整各个用户发射机的功率,使其到达基站接收机的平均功率相等。功率控制的原理有两种类型：开环控制与闭环控制。开环控制主要是用户根据测量到的帧差错概率来调整发射功率，而闭环功率控制则由基站根据收到移动台发来的信号测量其信干比（SIR）发出指令，调整移动台发射机的功率。对于下行链路的功率控制主要是用来减少对邻小区的干扰。——软切换--移动台如果与两个基站同时连接时进行的切换称为软切换。在ＣＤＭA系统中软切换可以减少对于其它小区的干扰,并通过宏分集还可以改善性能。更软切换则指的是一个小区内不同扇区问的软切换。软切换的原理如下：移动台在上行链路中发射的信号被两个基站所接收,经解调后转发到基站控制器（BSＣ），下行链路的信号也同时经过两个基站再传送到移动台.移动台可以将收到的两路信号合并,起到宏分集的作用.因为处理过程是先通后断，故称为软切换,而一般的硬切换则是先断后通。——频率间切换——3ＧCDMA系统中在一个小区中有多个载波频率。例如在热点小区中,其频率数要多于相邻小区。同时在多层小区结构中,微小区有不同的频率而不同于重叠在一起的宏小区，因此，存在不同频率之间的切换.有效的处理过程可以采用压缩模式或双接收机对另一频率进行测量。——多用户信号检测——目前的CＤMA接收机都是基于RＡKE接收机原理，它将其他用户的信号作为干扰来对待。在理想接收机中，如将所有用户信号都检测出来，则可把其他用户信号从总信号中减掉，则保存有用信号.在DS－CDMA系统采用RAKE接收机时其容量是干扰受限的系统。多用户信号检测,或称为联合检测与干扰消除技术则提供了一种有效地减少多址干扰的方法，从而增加了系统的容量.同时,它也能改善远近效应，通过首先扣除近距离大信号干扰而达到。由于最佳多用户检测十分复杂，而在实际上很难实现。目前研究得最多的还是次最佳多用户信号检测器。

2。４CDMA移动通信系统的关键技术

ﻫ１.功率控制技术ﻫﻫ

功率控制技术是ＣＤＭA系统的核心技术。CDMA系统是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率,“远近效用”问题特别突出.CDMA功率控制的目的就是克服“远近效用”，使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰。功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。

(ｌ）反向开环功率控制。它是移动台根据在小区中接受功率的变化，调节移动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率。它主要是为了补偿阴影、拐弯等效应，所以它有一个很大的动态范围，根据ＩS—9５标准，它至少应该达到正负３２dB的动态范围。

ﻫ(2)反向闭环功率控制。闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。

ﻫ(3）前向功率控制。在前向功率控制中,基站根据测量结果调整每个移动台的发射功率，其目的是对路径衰落小的移动台分派较小的前向链路功率,而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大的前向链路功率.

２．PN码技术ﻫﻫ

PN码的选择直接影响到CDMA系统的容量、抗干扰能力、接入和切换速度等性能。CDMＡ信道的区分是靠PN码来进行的,因而要求PN码自相关性要好,互相关性要弱,实现和编码方案简单等.目前的CDMA系统就是采用一种基本的PN序列——m序列作为地址码，利用它的不同相位来区分不同用户。ﻫ

3。RAＫE接收技术

ﻫ

移动通信信道是一种多径衰落信道，ＲＡKＥ接收技术就是分别接收每一路的信号进行解调，然后叠加输出达到增强接收效果的目的，这里多径信号不仅不是一个不利因素,而且在ＣDMA系统变成一个可供利用的有利因素。

4。软切换技术ﻫ

先连接，再断开称之为软切换.CDＭA系统工作在相同的频率和带宽上，因而软切换技术实现起来比TＤＭＡ系统要方便容易得多;

5．话音编码技术

目前CDMA系统的话音编码主要有两种，即码激励线性预测编码（CELP）8kｂiｔ/s和1３bit/s。8ｋbit/s的话音编码达到GSM系统的13ｂit／ｓ的话音水平甚至更好。13bit/s的话音编码已达到有线长途话音水平.ＣELP采用与脉冲激励线性预测编码相同的原理，只是将脉冲位置和幅度用一个矢量码表代替。2。５ＣＤMＡ个人通信系统关键技术

个人通信的多址通信技术直接影响个人通信的频谱利用率、系统容量、小区结构、业务能力、设备复杂度和成本，特别是与系统容量大小密切相关.在常见的多址通信技术中，CDMA（码分多址）通信技术能实现更大的系统容量,并且有抗干扰、软切换、同频利用、接入方便等优点，ＣＤMＡ个人通信将成为今后个人通信的主流和发展方向。

根据不同的应用环境和使用要求,可构成各种各样的CDMA系统，最典型的是IS-95CDMＡ蜂窝移动通信系统。ＩS-9５涉及的ＣＤMA技术集中体现了近２０年来扩频通信技术的研究开发成果。在此基础上，许多国家、公司和制造商都在研究开发不同频段的CDMＡ个人通信系统,使CDＭA方式在个人通信和移动通信中的应用日臻成熟。1．ＣDMＡ个人通信系统的总体设计

ＣDMA个人通信系统的空中接口、无线通信部分都参考IS—９5技术标准,而与交换机的接口,应有３种不同的技术规范，以适应蜂窝移动通信、无线用户环、无线用户终端的不同应用要求。这样才能有更大的应用前景，有更多的系统支持,有更大的技术市场。同时,有更大的经济效益和社会效益。

在CＤMＡ个人通信系统的总体设计中,有许多基本参数是必须考虑的。①工作频带

国际上通行的800MＨz～９00MHz频段、1。8ＧHz～1。９GHz频段、2.２GHz～２．４GＨz频段，都可考虑在CDＭA个人通信系统中使用。由于这些频段的大气传播特性、城市传播特性的不同,80MHz～９00MHz频段适合应用于工作小区较大的蜂窝移动通信系统。1.8GＨｚ～1.9GHz频段不如800ＭＨz~900ＭHz理想,但仍有较好的传播特性,比较适合较小区、微小区的个人通信系统。我们建议CＤMＡ个人通信系统使用1８００MHz～182５MＨz（前向）,18７5ＭHz～1900ＭHz（反向）。2.2ＧHz～2.4GHz频段的传播特性比较适合于给定小区，在CＤＭＡ无线用户终端系统中应用.②信号功率和小区半径

信号功率按用户移动台的天线发射功率设计，伴随相应的工作小区半径。信号功率和小区半径设计为以下3种：信号功率（最大）为1W,小区半径（最大）为1０km～15km;信号功率(最大）为500ｍW,小区半径(最大）为５ｋｍ～８km；信号功率(最大)为1０0ｍW,小区半径(最大）为2km～3km。

移动台可以根据系统结构和工作环境作不同的信号功率和小区半径选择,而不改变其它工作状态。③信道配置

参照IS-９5标准，用户移动台设有CDＭA的入网信道和业务信道，实际是一个ＣDＭＡ物理信道采用不同扩频码的应用形态，对我们提出的3种系统结构的任何一种都是适用的。但前向信道（基站发往移动台）的配置却可以根据系统结构不同作适当变动。我们的建议是:对公众服务的蜂窝移动通信系统，应设有CDMA的导引信道、同步信道、寻呼信道和业务信道。而CDMA无线用户环,可对使用的扩频码稍加处理,仅用导引信道、寻呼信道和业务信道。而无线用户终端系统,可只设同步信道和业务信道。④系统定时

IS—9５标准的系统定时是采用GＰS装入基站系统完成的，这是一个很好的办法.我们还建议在某些应用环境中，由移动交换中心提供高精度定时信号，在移动交换中心到基站有线连接传播时延准确给定的情况下，可以获得相当满意的系统定时性能。2.扩频编码的设计

CDMA个人通信系统的扩频编码采用３层结构。底层是正交扩频编码，码长6４，提供CDMA信道,不同的正交码作为不同的信道.但是,整个通信系统都使用这一组正交扩频码.第2层是基站码,也是扩频编码,码长为2１5-１，不同的基站使用具有不同相位状态的扩频码。第3层是移动用户码，一个用户一个，各不相同，它是由相当长的扩频码（２４0-1~242-1)加上移动用户自身代码复合而成的.这3层编码中，对通信特性影响最大的是底层正交扩频编码的选取.

IS—9５标准给出的是Walsh正交码,它生成容易，应用方便，但其自相关特性极不理想，有相当大的自相关旁瓣，且分布不均匀，直接用于扩频通信中是不利的.我们研究提出的正交Gｏld序列，同样有Waｌｓh码的完全正交特性,同时具有相当好的自相关特性，自相关旁瓣小,分布集中，利于扩频通信的同步捕捉和跟踪稳定。因此，我们建议使用正交Gｏlｄ序列，并且已在技术研究和系统开发中实现,能够随时给出瞬时相位状态。3。定时同步与扩频相关处理

定时同步有两个含义，一是系统定时，又叫全局定时,如前所述.可采用ＧPS或移动交换中心时间标准定时。在全局定时的诸多作用中，保证成功进行软切换是其重要作用之一。由于定时精度要求不低于20nｓ,用ＧPS也不是很容易实现的。其处理复杂度不比使用移动交换中心时间标准定时简便多少,还受制于人。

另一是移动台与基站（或系统)的定时同步。移动台要准确置移动用户码相位，要实现软切换要求的、可同时与2个基站通话。移动台同步定时不准是不行的。这个定时同步采用扩频相关处理、帧同步和扩频信号相位传送相结合的办法实现。

扩频相关处理是CDMA通信的核心和关键，现在多采用数字相关处理，而具体怎么实现却大有文章.常见的有数字匹配相关处理和序列相关积分处理两种.数字匹配相关处理要预置好扩频接收的整数据周期的编码数据,与输入信号作逐位匹配相关处理,比较适合给定通信扩频码的情况。而CDMＡ个人通信系统采用3层编码结构,用户码、基站码、CDMA信道的正交码都不同,要随时动态分配和自动转换,因此采用序列相关积分处理技术来实现扩频数字相关处理。

在参照ＩS－９5标准的CDMA个人通信系统研究中，最困难的是反向信道（移动台到基站)的64－ary扩频调制的解调处理。移动台向基站发送信息，按6bｉt数据来选取6４个正交扩频码中的一个码传送，6ｂit数据不同，选取出的扩频码也不同。这就要求基站的接收端在作扩频解调时,对64个正交码同时作相关处理，相应发送来有正交码的才有相关输出，其余63个没有输出.这种方法有较高的信息传输速率，有更好的信息数据调制特性，即Eb／N.大.Eb/N。大，CDＭA通信的多址能力就强,系统容量就高。因此，64—ary扩频技术被视为ＩS-95的重要技术特征。通常，对6４个正交码,扩频增益为256,每个扩频码元8点取样，作实时相关处理,共有217=131072个样点,对ＱPSK调制信号,每个样点要作４次乘法、6次加法(或减法），共要作13１0720次运算.如果１次运算用0.1μｓ,则要131ms左右；1次运算用0.01μs(时钟至少要10０MＨz)，则要１３ｍs左右。而实际系统最多只能提供２0０μｓ的运算时间，否则就不能实时。４．RＡKE接收

在移动通信中,由于城市建筑物和地形地貌的影响，电波传播必然会出现不同路径和时延，使接收信号出现起伏和衰落，采用分集合并接收技术是十分有效的抗多径衰落的方法。CＤMA个人通信系统采用时间分集和空间分集两种RAKE接收方法。基站使用有一定间隔的两组天线，分别接收来自不同方向的信号,独立处理,最后合并解调。移动台采用时间分集ＲＡKE接收，让接收信号通过相关延迟为D的逐次延迟相关器，延迟间隔D为扩频码码元宽或大于码元宽,不同的延迟相关输出结果对应不同路径的信号，选其最大输出的前几个作合并,实现RＡKE接收。

5.信号功率控制CDMA个人通信系统

由于采用扩频序列相关处理，有明显的多址干扰存在,即远近效应随之产生，必须采用信号功率控制技术，使每个移动台发射到达本小区基站的信号功率彼此一致，实现稳定、可靠接收。常见的有开环功率控制、闭环功率控制和外环功率控制。6系统软件设计

ＣDＭA个人通信的系统软件除各模块的底层软件（操作运行软件)外，主要是第２层、第3层软件，它处理呼叫过程、监视过程、登记过程、切换过程、鉴权过程、保密过程、功率控制过程和认定过程。其中呼叫处理是主控过程,其它过程贯穿其中，为其服务。本项研究重点完成了移动台、基站的呼叫处理过程，鉴权和保密处理过程,登记和漫游处理过程,切换处理过程的软件设计、编程、调试和网络运行。并对软切换处理方法提出了改进建议,它与ＩS－95标准接口信号一致,但实现处理技术与之不同。

改进软切换处理方法目的是减少从一个小区到另一个小区稳定工作的切换次数和切换延迟时间。本方法根据发生切换概率、ＭS与BS的通信概率、切换的平均时间、差值门限为主要参数建立软切换数学模型;对相邻小区基站间接收数据段不按均匀等分面按非线性划分;接收信号的平均处理使用信干比参数;并充分利用基站的广播特性和有关参数，实现稳定可靠的软切换过程。

附件:CDＭA的常用术语AcｃｅｓｓChannel选址信道

用户站用来与基站通信的反向码分多址信道.选址信道用于呼出、寻呼应答和登记等简短信号消息交换.ＣDMAChannel码分多址信道基站和用户站在指定的码分多址频率分配范围内进行传输的频道。CodeCｈａnneｌ代码信道前向码分多址信道的分信道。前向码分多址信道包括64条代码信道.0号代码信道被指定为导频信道。1至7号代码信道可被指定为寻呼信道或业务信道。３２号代码信道可被指定为同步信道或业务信道。其余的代码信道则可被指定为业务信道。ＣodeDiｖｉsionMuｌtipleAcｃesｓ（ＣＤMA)码分多址一种扩频多址数字式通信技术，通过独特的代码序列建立信道.ＦorwarｄＣDMAChａnneｌ前向码分多址信道从基站到用户站的码分多址信道。前向码分多址信道包含在指定的码分多址频率上利用特定导频时间偏移发射的一条或多条代码信道。这些代码信道是导频信道、同步信道、寻呼信道和业务信道.ForｗａｒdTrａfficCｈanｎel前向业务信道从基站到用户站传输用户业务和信令信号的代码信道。Handｏff切换从一个基站向另一个基站转移用户站通信之动作。硬切换的特点是，通信信道短暂中断。软切换的特点是，一个以上的基站同时与同一个用户站保持通信。PagｉngChanｎel寻呼信道前向码分多址信道中的一种代码信道,用于从基站向用户站传输控制信息和寻呼信息。Ｐaｇiｎｇ寻呼有人向用户站呼叫时,寻找该用户站之动作.PilotChanｎel导频信道每个码分多址基站连续发射的未调制直接序列扩频信号。导频信道使得用户站能够获得前向码分多址信道时限，提供相干解调相位参考，并且为各基站提供信号强度比较手段籍以确定何时进行切换.RevｅrｓｅCＤMＡＣhannｅl反向码分多址信道从用户站到基站的码分多址信道.从基站的角度来看，反向码分多址信道是某个码分多址分配频率上所有用户站的发射信道之和。ReveｒseLinkPoweｒCｏｎtroｌ反向链路功率控制一种程序,可确保所有的用户信号皆按其设定功率到达基站。RｅｖerseＴｒａｆficＣhａnnｅl反向业务信道从一个用户站向一个或几个基站传输用户业务和信令信号的反向码分多址信道。SyｎｃCｈaｎnel同步信道前向码分多址信道中的32号代码信道，向用户传输同步信息。ＴraｆｆiｃChanｎｅl业务信道用户站和基站之间的通信通路，用于用户业务和信令信号传输.业务信道实际上包括成对的前向业务信道和反向业务信道。３．1网络参考模型

CDMA网络参考模型定义了网中的功能实体和相互间的接口，见图１。从图中可看出CDＭA网络参考模型与GSM网相似。ＭSC移动交换中心HLR归属位置寄存器

VLR拜访位置寄存器AC鉴权中心ﻫMC短消息中心ＳME短消息实体

PSTN公用交换电话网MS移动台ﻫＥＩR设备识别寄存器ＢS基站系统

OMC操作维护中心ＩWF互连功能图１CＤMA网网络参考模型

3。2交换网络规划１。交换网络组织ﻫ

CDＭＡ网采用3级结构,见图2。具体为：在大区中心(如北京、上海、广州、沈阳、武汉等）设立一级移动业务汇接中心并网状相连；在各省会或大城市设立二级移动业务汇接中心，并与相应的一级汇接中心相连;在移动业务本地网中设一个或若干个移动端局MSＣ，也可视业务量由一个MSC覆盖多个移动业务本地网。移动业务本地网原则上以固定电话网的长途编号区编号为2位和３位的区域来划分.图2ＣDＭＡ网的网结构示意图2．信令网组织ﻫ

目前，中国电信和中国联通的移动通信网信令网都是专门组建的，因为不但要传送电话用户部分TUP消息,还要传移动应用部分ＭAＰ消息.ﻫ

CDMA网的信令网与其交换网络结构相对应,也分为三级结构:高级信令转接点HＳTP、低级信令转接点ＬSＴP和信令点SＰ。ﻫ

ＨSＴP负责转接本大区内及本大区与其他大区间的信令业务。HＳＴP可兼有LSTP的功能。LSTP负责转接本服务区内及至其上级HSTP的信令业务。ＳP是信令消息的源点和目的点。ﻫ信令转接点ＳTP可采用独立式设备，也可采用与移动汇接中心合设的方式。

信令网中网络节点间采用中国７号信令。3．信令方式

Uｍ接口（也称空中接口）的无线信令规程由《８０0ＭHzCDＭA数字蜂窝移动通信网空中接口技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁布了此规范。此规范基于TIA/EIＡ／ＩS－９5A-宽带双模扩频蜂窝系统移动台－基站兼容性标准。

Ａ接口的信令规程由《８00MHzCDMA数字蜂窝移动通信网移动业务交换中心与基站子系统间接口信令技术规范》规定.中国电信和中国联通均已颁布了此规范。中国联通颁布的A接口信令规程与EIA／ＴIA/IＳ—63４的信令规程基本兼容，是其一个子集。ﻫ

B、C、Ｄ、E、N和Ｐ接口的信令规程由《８00ＭＨzCＤＭＡ数字蜂窝移动通信网移动应用部分技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁而了此规范。此规范基于TIA／EＩＡ/ＩS－４1Ｃ—蜂窝无线通信系统间操作标准.中国联通颁布的ＭAＰ为IS-41Ｃ的子集,第一阶段使用IS－41C中51个操作（OＰEＲATION）中的１9个,主要为鉴权、切换、登记、路由请求、短消息传送等。ﻫ

Aｉ接口的信令规程由《800MHzCDＭA数字蜂窝移动通信网与PSTＮ网接口技术规范》规定。中国电信和中国联通均已颁布了此规范。此信令规程也称MTUＰ。中国联通颁布的MTUP为与《中国国内电话网Ｎo。7信号方式技术规范》所规定的信令规程相兼容的子集，即ＭTUP不使用NNＣ、SSＢ、ＡＮU、CHG、FＯT和RＡN消息；另外，只接收不发送4个消息:后续地址消息SＡM，带一信号后续地址消息的ＳＡO，主叫用户挂机信号ＣCＬ和用户本地忙信号SLB.

4.编号计划(1）移动用户号码薄号码DNﻫ

为移动用户作被叫时，主叫用户所需拨的号码。DＮ由国家码、移动接入码、HＬR识别码和移动用户号四部分共1２位号码组成.中国的国家码为８６，国内拨号时可省略。移动接入码采用网号方案，长城网为133,中国联通拟为132。ＣDMA网与GSM网DＮ的区别在于移动接入码的不同.（２）国际移动用户识别码IMSI与移动台识别码MIN

ＩMSI是在CDMＡ网中唯一地识别一个移动用户的号码，由移动国家码、移动网络码和移动用户识别码三部分共15位号码。中国的移动国家码为460，长城网各中国联通的移动网络码为０3。ﻫ

MIN码是为了保证CDMＡ/AMPS双模工作而沿用ＡMPS标准定义的。长城网和中国联通对MIN的定义有所不同,长城网的定义为3H1Ｈ2Ｈ3××××××，中国联通的定义为132Ｈ1H2Ｈ3××××,其中H1Ｈ2H3为HLＲ识别码。（3)电子序列号ＥSN

ESＮ是唯一地识别一个移动台设备的３2比特的号码,每个双模移动台分配一个唯一的电子序号，由厂家编号和设备序号构成.空中接口、A接口和MＡP的信令消息都使用到EＳN.（4)系统识别码SIＤ和网络识别码NＩＤ

ＳＩD是CDMＡ网中唯一识别一个移动业务本地网的号码。SID按省份分配。NID是一个移动业务本地网中唯一识别一个网络的号码,可用于区别不同的MSＣ。移动台可根据SIＤ和NＩD判断其漫游状态。５.同步要求(1）无线同步要求

ＣDMA系统对无线定时要求十分严格。在IS－95中规定，同一前向CDMA信道的导频PN序列与所有Waｌsｈ序列间的时间误差须小于50ns;同一基站的不同CＤＭＡ信道的发射时间须在±１μs内；所有基站的导频PＮ序列的发射时间须在±10μs内,因此，每个基站都需使用GPS作为时间基准参考源。（２）网络同步要求ﻫ

网络同步的目的是使网络节点间数字信息流的帧同步，保障话音、信令、网管数据的正常传送。

长城网和中国联通CDMA网的技术体制均规定CDMA网内以GPS系统作为时钟基准，同时以公用数字同步网的同步基准作为备用时钟基准.

一级移动业务汇接中心和二级移动业务汇接中心的同步基准来自二级A类BITS.ＭSC、VLR、HＬＲ、AＣ的同步基准来自二级Ｂ类BITS。BＳＣ从ＭSC来的数据流中提取时钟.BTS从BＳC来的数据流中提取时钟.

ﻫ3.３无线网络规划移动通信网的工程建设大致可分为6个步骤：拟定网络需达到的覆盖指标和话务要求；初步网络规划;基站站址现场勘察;修正网络规划,完成工程设计;系统调测和网络优化;根据优化结果或网络扩容要求，返回第一步。CDMA网络的设计同样遵循这个步骤，但在很多方面又区别于GSM和TACＳ网。１．频率配置

中国联通CＤMＡ网的工作频段为8３５MＨｚ~83９MHz（基站收）、8８0ＭHz~８84MHｚ（基站发),即4ＭHz可用频率，上下行频率间隔为4５MＨz.ＣDMA基本频道为AMPS的3８４号频道(８36.5２MHｚ),第二CDMA频道为42５号（8３7.75MＨｚ）。ﻫ

长城网的工作频段为８２5MHz～8３5MHｚ（基站收)、870ＭHｚ～88０MHz(基站发），即10MHz可用频率，上下行频率间隔为４5MHz。ＣDＭＡ基本频道为AMＰS的283号频道（8３３．４９MHz）,第二CDＭA频道为2４２号（８３2.2６MHｚ）。扩展CDMA频道依次为２０1号(831.03MHz)、160号（８２9．80MHz）、11９号(828.５7MHz）、78号(８2７.34MHz)和37号（８26.１１MHｚ)。长城网共有7个可用CＤMA频道。2．无线覆盖CDMA网络的无线覆盖主要取决于设备噪声系数、干扰影响、衰落储备、Eｂ/Nｏ等因数,其具体分析见表1。表１无线覆盖参数的设定序号项目内容典型值备注1带宽（HZ）CDＭA单载频带宽２Bｌｏtｚman常数（w/（Hz*k）)1.３8E-２3有单位常量３温室(ｋ）2９０4基站噪声系数(dB）５典型值5接收机干扰影响(ｄB）４～66软切换增益(dB）3～４7基站天线曾益（dBi)9～178馈线损耗(ｄB)1~39正态衰落储备（ｄB）9～1１1０建筑物穿透损耗（dＢ)10~25根据地形地物取值１1Eb／N。（dB）6～712所需C/I（ｄB)-14

其中带宽和Boltzmａn常数为固定值，基站噪声系数根据设备而定，干扰影响由网络设计负载百分比取定，衰落储备由无线信号边缘覆盖率给出，Ｅｂ/No根据话音质量与FＥR的相应关系综合取定。

由于CDＭA为宽带系统，有较高的扩频增益，故当C/I为负值时仍能得到好的服务质量，这一点大大优于传统的GＳＭ和模拟系统。在同等条件下,ＣＤMA比ＧSＭ传播距离要大１．3～２。1倍左右.对于大城市高话务密度区CDMA基站半径最小可设置在３00ｍ左右;对于郊区开阔地，应充分发挥其覆盖范围大的特点，半径可达5０ｋm以上。表2给出了几种不同地区的基站覆盖半径。表2各类地区的基站覆盖半径区域城市密集区城区郊区乡村车辆建筑物穿透损耗１8~2５15～201０~151０６CDＭA基站半径（kｍ)0.9１．54。321．033.０

3.基站话务配置（1）基站容量的确定

确定CDMＡ基站容量的主要参数有：处理增益、Eb/Nｏ、话音激活因子、频率复用系数，以及基站天线扇区数等.

对于单扇区单载频的基站最大配置可为61个信道，目前工程上一般取值为全向23个，定向２0个，见表3。表3典型站型容量配置表ＧOS=2％GＯS＝５％站型信道数

（个)话务量ﻫ（个)用户数ﻫ（个)信道数ﻫ(个)话务量ﻫ（Ｅrl）用户数ﻫ(个)O12３15.7663１23１８．08724O24636。5３14624640.551６2２1/１／120／2０/2０39。５4１5８２20/20/2045。751830２/2/２40/4０/40９3.0０3７2０40/40/40103。84152

由于CDMＡ基站扇区间的物理信道资源可以共享，所以在网络实际运行中，它所能处理的话务量,还要大于设计理论值,这是其它制式不具备的独特优点。（２)话务配置

与GSM网相比，CＤMA网基站的话务配置具有更大的灵活性,因此，它也是工程建设中的重点。首先,需对实地进行详细查勘,了解当地移动话务分布状况;其次要利用先进的网络规划软件预测；最后根据预测结果，分配基站话务量。最终设计值与网络开通后的实际话务量差值应不超过30％.4.干扰分析与协调IＳ-９５指定CDMA网所用频段为：上行8２４～849MHz、下行８69～8９４MＨz。我国目前已建成的ＥTACS网使用的频率正好为８8０～890MＨz,故未来建设的CDMA网必然会对现有网络产生很大的影响。这类干扰的存在是我国独有的现象,在世界其他国家和地区,或因为没有采用ＥTACＳ制式，或因为没有使用CDMA技术,因而不存在此类现象。它的解决也是影响到CDＭＡ网络建设的关键问题之一。ﻫＣDMA发端信号对ETＡCS收端的影响可用下式表示：Ｐｒ=Pt—LoA－Lｂ-10lg(３0/25）其中，Pt:ＣDMＡ单扇区输出的最大功率;Pr：ETAＣＳ接收的信号强度；ＬoA:CDMA带外损耗;Lb:CDMA、ＥTACＳ天线隔离度。ﻫ为保证不产生干扰，要求Ｐr值小于EＴＡCS接收机灵敏度，即调整天线隔离度，理论计算需达到86ｄB以上。天线隔离度有水平、垂直和倾斜之分:ﻫ水平隔离度Lh=22+20lg10（d/λ）－(Gtx＋Grx）ﻫ垂直隔离度Ｌv＝28。０＋4０lg10(ｄ/λ）

倾斜隔离度Ls=(Lv—Ｌh)（θ/90）＋Ｌhﻫ其中，d：天线水平间距(米);Ｇtｘ、Ｇrx：天线增益；θ：两天线在垂直面内的夹角.

要满足隔离要求,CDＭA与ETACS天线垂直间距应大于6m或水平间距保持在１km以上。但实际传播环境并非自由空间,由地形、地物和建筑物等引起的绕射损耗是理论无法计算的。要分析这些情况，还需要到现场对无线信号场强进行测试。

在空间去耦的同时，还可以调整天线相对位置、使用干扰抵消器、采用波瓣较窄的天线等方法，来加大隔离度。但这些都不能保证从根本上解决干扰问题,最好的办法是实行频率协调，重新划分这段频率，并给予一定的保护带宽。

５.ＰN—Ｏffset的规划由于CDMA系统频率复用系数约为1，所以它不需要进行频率规划.但是在实际情况中会有一个潜在的问题，那就是：尽管所有的基站都使用不同的PN－Ofｆsｅｔ，然而在移动台端看来，由于传播时延（邻PN-Ｐｈase干扰）和PN-Ofｆsｅt复用距离不够(同PN—Ｐhasｅ干扰）,就会使一些非相关的导频信号看起来一样。邻PN—Oｆｆｓet干扰是影响大覆盖区基站的主要因素,同ＰN—Offseｔ干扰是影响小覆盖区基站的主要因素。因此PN—Offsｅt的规划是CDMA系统特有的问题。

所有具有相同频率但不同PN码相位的导频集有四种:有效导频集、相邻导频集、侯选导频集和剩余导频集，PN－Offｓeｔ干扰只会发生在前两种导频集中.

(１)如果两个相位上非相关的信道都落在同一有效导频搜索窗口中，两者都会成为三个最强信号中的一个,有效导频集ＰN－Offsｅt干扰就会发生。移动台就会解扩并合并非相关的前向业务信道信号。ﻫ(2)如果一个远端业务信道落入相邻导频集,且它的Ｅc/Io〉T－adｄ，相邻导频集PＮ－Ofｆset干扰就会发生。移动台就会切换到错误的导频上，并解扩错误的信号。

它们的共同结果是强干扰和掉话。

避免邻ＰＮ－Offsｅt干扰的方法是：

.使邻PN—Oｆｆset间的间隔比传播时延造成的不同要大得多。ﻫ最小要求的间隔值S[ｃｈｉｐ］≥R×［10２1/10a—1]＋W/2

其中，R为小区半径,单位为cｈip（1chip=244m);Ｗ为有效导频窗口尺寸,单位为ｃｈip；a为路径损耗指数。ﻫ．大的小区需要大的间隔，即增大相邻小区ＰＮ码的相位偏差。ﻫ避免同PN—Offset干扰的方法是：ﻫ．使传播时延造成的不同大于导频搜索窗尺寸Ｗ的一半;

．PN复用距离的最小值D应满足:D>W／2+2R.

现以７/２1复用方式举例如下：

工程中通常设置使Pilot—iｎc＝4，它是CＤMＡ导频信道ＰN码序列时间偏置参数的公差值.在这种复用模式中,以簇为复用单位。1簇含有4个子簇,每个子簇又含有7个基站，若为3扇区,则有21个扇区，通常称之为7/21复用方式。一般1个子簇也有3个基站的分法，本文暂不讨论。6．软切换区的设置CDMA系统有硬切换、软切换和更软切换三种切换方式.硬切换只存在于不同载频之间.所谓软切换是指移动台在切换过程中,在与新的基站建立联系时，并不立即中断与原有基站之间的通信,即“先接再断”。目前,工作在同一载频时，CDMＡ可实现BTＳ之间、BSC之间和MＳＣ之间的软切换。同一基站不同扇区之间的切换称之为更软切换。ﻫ在软切换过程中,移动台与不同基站建立联系，始终保持不变的是最初建立呼叫所选用的声码器.因此，若声码器置于ＢSＣ内,则在不同BSC之间需设置中继直达电路，把声码器连接起来；若置于MSC内，也需同样处理.但由于ＭＳC控制范围大,内部声码器数目多，故设置直连电路耗费较大。一般采用ATM方式连接不同MSＣ，来实现它们之间的软切换。从这点上讲,BSC和MSC综合设置可节省传输投资。

另一个重要方面就是软切换区的设置。软切换技术的引入确实降低了切换掉话率，提高了通信质量。但为了实现软切换，在基站配置时需专门拿出一些信道卡，来作为软切换信道。因此,软切换信道配置过多,势必造成资源浪费；过少则降低软切换成功率。应结合各地的实际特点,以及CＤＭA网络的建设和发展规模，合理地设置软切换区比例。工程上一般使之保持在30％～40％之间。

7.多载波的应用ﻫ近年来由于移动用户成倍增长，在一些大城市高话务地区，话务密度由原来的每平方公里几个、十几个尔朗，发展到几十个、上百个.未来二三年内将会更高。CDMA多载波技术的应用是解决这么高的话务密度的重要方法。ﻫ因为CDMA系统中多载波之间为硬切换,所以在多载波的设计中首先要考虑的因素就是如何减少硬切换。应注意以下问题：ﻫ（1）要优化硬切换以减少发生掉话的危险；ﻫ（２）避免多载波基站孤立，应在一群小区中实施多载波以减少硬切换；ﻫ（3）避免使高话务小区成为硬切换发生的边界小区。

网络规划时,应尽量使多载波基站