CDMA及第三代移动通信技术介绍

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。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、WLL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。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%。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-99IS-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-657IS-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。辨5毯）典cd疑ma味On污e视型烤Cd丑ma跪On鹿e就肤是指荣基于烈IS鼠-9窑5标燕准的巧数字食蜂窝回网络嘉。目菊前的够标准脏是I车S-印95扑A，理下一涛步将秀推出历允许始更高丽数据厕传输昌速率秘的I萝S-车95舅B。练数据桨速率诞最高记可达森到1底16照Kb妖ps客。闲起粗基于驻IS绩-9络5的喷cd阔ma巴On迁e技誉术自悼19极95外年1田0月帐商用舍实践探以来探，迅蒙速覆复盖韩震国、划日本凉、美释国、额欧洲举和南里美洲台的一根些主轿要市零场，伪取得荷了巨她大的漂商业难成功俯，并上成为间业界怜公认烘的过盯渡到才未来阶3G肉的技萍术平魂台。腰目前绵各国脖上报漆给国队际电循联审蜘批的哪所有胞3G宜提案火中，搭绝大屡多数运方案胃都是尾基于伏与I闪S-滨95箩CD鞋MA融相近已的C必DM舰A技淡术。掩料表料cd毕ma卖On安e的烫演进矿之路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年搬Qu届al来co拣mm致计划娃CD年MA没榆技术贺的发其展进船程如纷下：抹19访98赴年膛-呈S通MS插和寻牢呼业轰务，该有限狭的数逼据接帮入；贿坚：奇<1俩20红g,则<谊12捕0c溪c,周2违-4膨小时挪通话泛，逆40项-1艘00怕小时妻守候半。滋19表99话年牌-蠢醒大屏务幕，非全亏SM倚S评、寻润呼、慢Em饶ai范l阶、固In秤te慎rn却et助和分耀组数衣据业移务。淡20抽00覆年深-携逮全综铁合数吩据业延务，榆Em社ai俗l迅、背In感te腿rn陪et年和嚼In菜tr品an壤et故功能励；手邮机：翁<1政00肠g,稻<迁10看0c塌c,株2导-4趁小时广通话巡，敌10弹0吊小时值守候翻。只20干02灵年同-玩漆智能唉岁：话稳音识怨别，寒多模禁式、充多频载段、季多网浇络，阔卫星周通信强，内亚含挠GP丙S渠。缘20信05锯年螺-淋按数据旬业务验，视毯频、呜音频贼和数排据文竟件接押入，士网络边计算膀机功腔能；歉午的大侵小只童取决五于应贺用对候象盗,听4-而8围小时俗通话搂，大掏于宰10唯0瓣小时途守候怠。散1.唇3.脸CD旗MA节国际桌标准疏的发似展历球程武目前铜，国仇际通蓝用的便CD祸MA佣标准德主要培是由坝美国岂国家而标准毁委员贩会A既NS剃I租T广IA葵开发丘颁布矮的。昌AN绵SI代（A烤me机ri狗ca炉n艺Na闪ti蛙on掩al由S四ta咱nd成ar啦d壶In摊st低it构ut膝e）渐作为智美国象国家谷标准踏制订僚单位烂，负互责授独权其衡它美岗国标梯准制丘订实喇体，缘其中情包括珍电信贤工业卫解决晒方案膊联盟线AT扎IS置、电卷子工裙业委穷员会目EI绝A以圾及电臂信工止业委棕员会薄TI年A。秩TI愉A主央要开响发I泡S（寸In瞒te浊ri腔m绘St罚an疑da揉rd抓s,邻暂定辅标准絮）系补列标巩准，熔如C煤DM居A系盏列标虎准I持S9板5、洗IS瞧63斤4、喉IS筑41妄等。叉IS捎系列去标准女之所成以被妈列为纺暂定得标准碎是因择为它按的时拼限性谋，最忘初定胸义的秧标准既有效全期限敞是5隔年，糊现在鞭是3盒年。捷除了塘IS抖系列推标准停之外彩，T艇IA蒸还颁狂布其千它类来型的找规范炎，如道电信傍系统雷公告资TS师B（仪Te膜le臭co宁mm屈un都ic执at引io伸ns锐S谨er龙vi艇ce肃B材ul赠le源ti滋n）小文件遍。T故SB策不是晶标准横，但除可以龄提供抬与现浅存标探准相愚关的易信息左或对碰工业谁界非周常重块要的袭其它晋事宜萍。T芳IA叛开发争出的恼标准倚在经税AN腔SI蜂所有栽成员倾同意白之后睁即可冲成为寨AN胜SI剩的正品式标年准。拆TI培A目纠前由幅9个烦TR极委员遗会组陕成，第即T满R8盛、T糠R1缘4、扒TR唤29广、T趟R3叔0、皂TR证32聪、T删R3还4、穗TR西41火、T需R4弱5、棵TR雁46搭，其物中与彼CD平MA趁标准灯关系野最为多密切跳的是垮TR湿45蚕（移叼动和幻个人碎通信盛公用屑标准么），的它的稻下面猜包括岛7个刘子委蓬员会芹，分仗别负鉴责不禽同接衡口标美准的陵制订留，如镰TR喘45稼.2盏负责萌网络闻部分旦，T糖R4醒5.通4负舰责A挺接口丢部分冲，T帖R4永5.程5负记责空耽中接殊口等妙。歇刘除了无AN克SI悄T嘉IA镇之外拒，其有他一剖些标下准化歼组织堆和生樱产厂负商对嗽CD掉MA槐标准馒的制政订也捡起到坛积极坚作用众。如剩CD申G（谢CD算MA妄发展新小组糖）和帖3G再PP庄2（丝负责学第三女代C经DM师A移沃动通自信标海准的续制订勺），肠先后搂推出如了有垄关A爆接口辱的I曾OS尽系列满标准激，涉播及的镰内容殊包括什从窄读带的蜓CD阶MA扩到第碍三代廉移动酒通信岛――么宽带键CD词MA企。一贸批知蚀名的巴通信羡公司屈如M闻OT红OR渴OL扶A、星LU锤CE化NT丹、N仓OR雁TE逢L、座QU劣AL以CO宗MM桥等首剃先提增出了她有关矛CD逗MA壮标准艘的方谣案和咽建议串，经叮过多肥次协今商讨病论，候最终痛修改染成为场目前山被普泡遍接亦受的盐通用秩标准亏。丝1.侵3.古1泊U熄m接走口标洋准的魂发展揭割毛C触DM魂A在晃蜂窝动系统椒中的株应用扯几乎造是和抄GS控M同爱时被削提出捡来的呢，但段一直沙没有羊得到效重视拌，其愚中的翁主要穷原因椅在于航CD颠MA剩的蜂即窝系盆统必船须具予有高慨速、达精确剑的功经率控蒜制要添求，追否则清整个桃系统恶难以康理想弃地工浩作甚论至出版现系啊统崩爆溃。沸功率偏控制厕技术欧在当赢时的跑条件欧下还眨难以悼攻破顾，直汇到Q禁UA乖LC后OM增M公触司解雷决了嗓这一干难题灭后这盐一状援况才抓有所胳变化炮。该脆解决扬方案抛主要市是通仍过测质量移猪动台滑和基齐站的耍接收标功率笑，利膊用开袋环和死闭环晋相结万合的胳功率黎控制有方式犹，命扯令移晚动台瞒调整受发射检功率载，使半移动持台输多出的跳功率庄电平靠在维饮持适距当性熄能的僚情况虾下达彼到最娇小。丽一方页面减框轻了鄙对其粱他用饮户的艳干扰某，同汇时有蚀助于液克服烦衰落店，使翅得C链DM析A码双分多同址技莫术应隶用于膏蜂窝摩移动懂通信骑成为杰可能典，并腾由此科拉开全了C盯DM甩A数惯字蜂床窝移昆动通盘信系旧统蓬昼勃发堤展的主序幕僵。踢QU屿AL叶CO贱MM额公司勺于1凝99贤0年挥7月圾公布养了最缺早的崭CD屿MA疼标准港，经源过许斧多移盗动通养信运新营商廉和制喝造厂伏家的予协商杜讨论摸，于呢19乒90柱年9选月发狮布了严建议泥标准大的修披订版站本，穷并于宇19肿90察年1舌0月翼公布盟了暂脆行规导定，背成为足此后膝一段陡时间宵内被标广泛原认可痛的主玉要规稻范。胃19假93董年7伍月，底美国需AN胜SI项T嚷IA年再次铸征集次各方庙面的啊建议乳，经绕会议惰讨论择后正虏式将踪其确摆认为况IS罩95割标准鱼，即员“双弃模式扇宽带煌扩频缸蜂窝请系统止的移辱动台闸－基敲站兼木容标填准”不。I移S9良5标奶准由强此成肉为C脉DM冈A移蓝动通便信的邮核心赤标准绒，世撕界上利许多蒸国家浩以此鸣为蓝泡本生深产和狸建设灯码分辽多址址数字俯移动灿通信岁系统容。兴泰经过毒多年语的开猛发修顶订，劳以桥IS卡95照为代功表的卷窄带置CD剃MA况系列仿标准渴已经够日趋士完善锈。I滥S9剂5系期列标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道和渣业务笔信道粒。而节CD勿MA质无线统用户慨环，阻可对趣使用换的扩邮频码坡稍加恼处理焰，仅伙用导旦引信米道、慨寻呼遣信道逗和业蹈务信吉道。桥而无栏线用只户终建端系刊统，链可只旺设同电步信急道和顺业务牲信道楼。破④种系统延定时桑躬谦枕火IS齿-9源5标康准的丧系统穿定时讯是采违用G厦PS柏装入炮基站美系统挪完成湾的，伏这是蛙一个金很好头的办扯法。帽我们盆还建垒议在非某些盖应用番环境技中，呀由移祝动交毯换中草心提漂供高肆精度单定时忍信号班，在爹移动菊交换隐中心惩到基存站有慎线连裤接传叼播时灭延准迅确给宾定的寇情况罚下，且可以妙获得郑相当墨满意星的系足统定粉时性俱能。雕歼2.浊扩频竿编码蔬的设井计天该枯袜CD众MA稠个人最通信六系统握的扩炮频编兴码采仆用3衫层结泥构。糠底层良是正碍交扩啦频编还码，巾码长栏64豪，提还供C办DM洒A信沿道，当不同宣的正怀交码翼作为据不同妄的信圣道。湿但是猎，整吵个通叶信系驾统都彩使用单这一液组正男交扩讽频码槽。第页2层窗是基速站码趟，也皱是扩其频编尘码，全码长夫为2彩15透-1寇,不调同的洋基站用使用意具有沃不同室相位迟状态毅的扩品频码拥。第锯3层口是移明动用息户码躬，一乞个用暖户一伶个，麻各不平相同教，它嫁是由毙相当途长的陈扩频练码（田24唇0-蝴1～合24律2-魔1）寒加上生移动睡用户常自身型代码晓复合案而成蚂的。拆这3跟层编蓝码中猛，对背通信触特性迫影响笛最大愿的是饥底层柜正交迷扩频鸽编码南的选割取。觉银乔伙蜘I竞S-汽95君标准打给出眉的是巷Wa朝ls群h正陡交码蓄，它纹生成弄容易涨，应辣用方绸便，付但其恰自相黄关特薯性极堂不理事想，罪有相矿当大壮的自崖相关鸣旁瓣洞，且絮分布辉不均替匀，雨直接记用于叔扩频痰通信省中是拾不利寨的。突我们欧研究帽提出辣的正拍交G隔ol洋d序钓列，常同样份有W谅al兰sh岁码的售完全计正交近特性蚀，同堡时具召有相馅当好还的自铃相关煤特性针，自移相关花旁瓣净小，底分布验集中璃，利傍于扩啊频通碍信的歼同步伸捕捉液和跟丽踪稳赤定。伍因此翻，我龙们建学议使坦用正体交G惑ol绞d序叉列，伙并且着已在硬技术作研究圈和系灭统开驳发中次实现喉，能他够随长时给刚出瞬蚂时相富位状牺态。葵安3.覆定时喝同步达与扩告频相易关处瞎理摔砌疮定时稿同步胸有两答个含通义，魄一是金系统望定时杂，又动叫全详局定球时，已如前萍所述绞。可猎采用列GP纺S或妻移动覆交换为中心池时间省标准剪定时杠。在昂全局丰定时接的诸讨多作贼用中挖，保双证成粮功进倒行软垦切换舞是其株重要被作用考之一走。由搬于定景时精胖度要馆求不档低于赞20筝n恰s，诚用G医PS户也不遣是很羞容易智实现号的。功其处舅理复批杂度咱不比喊使用劣移动医交换洋中心描时间瑞标准下定时浪简便焰多少杜，还辩受制毅于人设。谱桶蒸另一案是移晒动台期与基灿站(碍或系以统)亮的定颤时同骗步。蓝移动恭台要瘦准确绑置移名动用港户码晒相位控，要锤实现绸软切帅换要唇求的谁、可勉同时奶与2定个基排站通仔话。妙移动牧台同绍步定披时不凉准是攻不行哨的。搬这个岩定时鼓同步烂采用智扩频碌相关榆处理淹、帧者同步伯和扩窝频信渔号相相位传庭送相猛结合协的办巷法实线现。档月趣市扩频含相关雄处理弱是C拨DM诚A通说信的希核心柳和关沾键，猴现在虏多采博用数挤字相励关处早理，赛而具摩体怎嘉么实无现却窝大有傅文章勒。常遣见的东有数订字匹洒配相胀关处鸣理和坛序列绢相关但积分腐处理执两种话。数旬字匹吸配相间关处炎理要屈预置烦好扩富频接狗收的收整数蝴据周店期的症编码昏数据织，与桨输入罩信号怪作逐集位匹澡配相世关处疤理，政比较滴适合影给定凑通信窗扩频阵码的训情况缘。而罢CD棵MA梁个人沾通信游系统剥采用敬3层艇编码金结构猜，用丈户码墙、基松站码西、C傅DM屯A信厦道的版正交桐码都战不同双，要忘随时斤动态域分配烂和自我动转裙换，僚因此汉采用棚序列年相关海积分惊处理够技术抬来实揉现扩限频数孟字相绵关处已理。半柱座敞在谦参照贿IS绳-9撕5标衫准的巩CD庙MA汉个人棍通信健系统若研究丙中，薄最困援难的穴是反灰向信柱道(娘移动捞台到挎基站拢)的附64也-a时ry茧扩频来调制凤的解竞调处它理。百移动评台向处基站沙发送疾信息宴，按玻6b含it歌数据涝来选疤取6词4个匆正交悼扩频跪码中休的一疯个码杠传送劝，6它bi油t数葬据不夹同，怠选取蜡出的细扩频叙码也仅不同巨。这槐就要古求基旅站的菠接收妈端在派作扩保频解钩调时础，对买64温个正坛交码冠同时丽作相筑关处场理，帜相应惜发送剩来有以正交删码的武才有纳相关梅输出析，其劲余6课3个赏没有索输出跟。这遍种方复法有烘较高等的信舌息传面输速粉率，宴有更粥好的骄信息熄数据练调制渴特性觉，即弹Eb赴/N笨。大垫。E裹b/吐N。蜓大，卵CD干MA菌通信谢的多女址能派力就忧强，果系统公容量用就高奏。因磁此，孤64渠-a础ry浩扩频伸技术排被视渐为I肚S-自95无的重程要技惯术特矛征。范通常谢，对藏64萝个正果交码绵，扩芳频增食益为际25核6,叹每个局扩频右码元溉8点违取样榜，作猴实时零相关侍处理基，共说有2舟17念=1清31有0本72进个样延点，涝对Q汇PS蓄K调生制信镰号，榴每个摆样点渠要作寿4次衣乘法榜、6殃次加扫法(鸦或减原法)朴，共茅要作惠1苦31腰0谨72嗽0次谷运算锯。如满果1混次运瓦算用池0.速1μ农s，龄则要免13芦1m肾s左嘴右；意1次移运算详用0生.0炒1μ脸s(皮时钟愉至少瓜要1寇00肚MH绍z）获，则尚要1颠3m竭s左下右。雨而实毒际系怨统最航多只霸能提逝供2胜00甲μs押的运真算时鹊间，从否则条就不冤能实商时。垒勺4.厚RA张KE畜接收裙浮柴版在移堤动通跟信中挣，由佛于城琴市建地筑物哈和地刷形地陵貌的摊影响虽，电纺波传桥播必突然会紫出现垃不同胖路径徐和时汪延，但使接枪收信技号出垮现起善伏和桃衰落英，采裕用分词集合择并接炭收技古术是具十分玩有效辨的抗赴多径智衰落堵的方承法。洗CD疮MA宾个人视通信舍系统废采用很时间夺分集缘和空叉间分往集两弹种R跃AK难E接个收方撇法。贤基站抚使用接有一耳定间勒隔的词两组旅天线早，分裕别接火收来乱自不擦同方挪向的贯信号骆，独创立处电理，赤最后尾合并初解调爷。移萌动台隶采用耳时间瞎分集迎RA胳KE骨接收赴，让肌接收恢信号垃通过丧相关维延迟学为D下的逐辨次延维迟相站关器渴，延筒迟间焰隔D记为扩赌频码养码元要宽或沸大于品码元剑宽，循不同魄的延吨迟相亏关输轮出结陵果对超应不址同路袍径的躲信号苗，选厌其最柳大输镜出的飘前几蒜个作葱合并指，实墓现R蔑AK扔E接覆收。蝴5.通信号陡功率迹控制冰CD叮MA姓个人扭通信贿系统脚庙牢由杆于采蔬用扩柱频序余列相阁关处泽理，变有明落显的较多址膨干扰雹存在蓄，即代远近斩效应鼓随之腾产生甲，必雨须采盾用信漠号功黑率控续制技巧术，图使每唯个移煎动台灿发射女到达脑本小宰区基僻站的挡信号骆功率受彼此抽一致捞，实做现稳答定、谨可靠稀接收拒。常歇见的亏有开店环功漠率控也制、昆闭环模功率碧控制杏和外卷环功叮率控企制。脑6腾系统蚊软件着设计纠士仅持茎CD贤MA樱个人陪通信赢的系盒统软氧件除蝶各模最块的遭底层神软件枝（操与作运贱行软册件）毕外，徒主要捐是第岔2层肉、第阅3层帮软件患，它萝处理客呼叫镇过程梦、监恰视过谊程、乎登记射过程短、切蚀换过肠程、嗓鉴权条过程嘉、保泼密过提程、窃功率此控制银过程板和认豆定过因程。宰其中钉呼叫惊处理济是主备控过松程，洁其它剩过程怠贯穿患其中找，为拿其服想务。叨本项蛋研究谷重点惕完成恳了移西动台丢、基械站的籍呼叫但处理丽过程皱，鉴洞权和稿保密头处理叶过程患，登具记和烛漫游板处理娃过程脏，切敏换处篇理过忧程的刺软件报设计惹、编追程、贸调试烂和网对络运障行。拴并对例软切鄙换处徒理方瑞法提扔出了霜改进捉建议虚，它良与I薪S-甜95然标准痕接口绝信号鸡一致奉，但节实现步处理抬技术测与之努不同柿。次绑改进壁软切色换处疫理方纯法目禽的是炎减少纽从一负个小篇区到怒另一僻个小灭区稳虏定工油作的炸切换万次数罪和切槐换延景迟时企间。敏本方员法根抱据发叫生切扒换概勺率、缩MS欢与B率S的楼通信旨概率慢、切冰换的产平均毁时间晴、差巷值门俯限为微主要新参数狗建立付软切攻换数唯学模参型；主对相衫邻小所区基袜站间谷接收讯数据纪段不兰按均畅匀等着分面雾按非慰线性劈划分膊；接圈收信灵号的眯平均住处理齐使用役信干饲比参壮数；揪并充硬分利迅用基条站的辫广播去特性滥和有送关参栋数，式实现评稳定户可靠耀的软得切换县过程叠。比附件华：沿CD春MA厘的常炸用术园语挑Ac粒ce支