【正文】 第六章 CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 引言 ? 碼分多址是以擴(kuò)頻技術(shù)為基礎(chǔ)的。 ? 所謂擴(kuò)頻是把信息的頻譜擴(kuò)展到寬帶中進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。 即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠(yuǎn)大于信號帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行 調(diào)制 ，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號作相關(guān)處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即 解擴(kuò) ，以實現(xiàn)信息通信。 ? 擴(kuò)頻技術(shù)用于通信系統(tǒng)具有抗干擾、抗多徑、 ? 適用于碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)的擴(kuò)頻技術(shù)是直接序列擴(kuò)頻 (DS) ? 擴(kuò)頻信號的產(chǎn)生包括 調(diào)制 和 擴(kuò)頻 兩個步驟。比如，先用要傳送的信息比特對載波進(jìn)行調(diào)制，再用偽隨機(jī)序列 (PN序列 )擴(kuò)展信號的頻譜；也可以先用偽隨機(jī)序列與信息比特相乘 (把信息的頻譜擴(kuò)展 )，再對載波進(jìn)行調(diào)制。二者是等效的。 設(shè)信息速率為 Rb(bit/s), 偽隨機(jī)序列的速率為 Rp(子碼/秒 )，定義擴(kuò)頻因子為 bPRRL ?通常 L1，且為整數(shù)，它是信號頻譜的擴(kuò)展倍 接收端要從收到的擴(kuò)頻信號中恢復(fù)出它攜帶的信息，必須經(jīng)過解擴(kuò)和解調(diào)兩個步驟。所謂解擴(kuò)是接收機(jī)以相同的偽隨機(jī)序列與接收的擴(kuò)頻信號相乘，也稱相關(guān)接收。解擴(kuò)后的信號再經(jīng)過常規(guī)的解調(diào)，即可恢復(fù)出其中傳送的信息。 發(fā)展 ： ? 第二次世界大戰(zhàn)期間因戰(zhàn)爭的需要而研究開發(fā)出CDMA技術(shù)，其思想初衷是防止敵方對己方通訊的干擾。 ? 美國高通公司（ Qual）更新成為商用蜂窩電信技術(shù)。 ? 1995年，第一個 CDMA商用系統(tǒng)運(yùn)行之后， CDMA技術(shù)理論上的諸多優(yōu)勢在實踐中得到了檢驗，從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用。 ? 在中國， 1999年 4月，國務(wù)院批準(zhǔn)中國聯(lián)通統(tǒng)一負(fù)責(zé)中國 CDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、經(jīng)營和管理。 2023年 9月，國家發(fā)展計劃委員會、信息產(chǎn)業(yè)部下發(fā)了《關(guān)于啟動 CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)有關(guān)事項的通知》，中國聯(lián)通 CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)計劃正式啟動。 ? 中國聯(lián)通 CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基本思路是：以 增強(qiáng)型IS95A系統(tǒng)為基礎(chǔ)，用一年時間迅速建成覆蓋全國 300個以上重要城市和地區(qū)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模達(dá) 1500萬戶左右的 CDMA網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)能夠支持國際漫游、UIM卡方式（機(jī)卡分離），具備基本的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)（如預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)），支持移動互連網(wǎng)和數(shù)據(jù)服務(wù)的接入方法，并可在升級軟件和僅更換信道板方式下向 cdma20231X系統(tǒng)演進(jìn)。在以增強(qiáng)型 IS95A系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模覆蓋的同時，選擇部分重要城市建設(shè) cdma20231X系統(tǒng)商用試驗網(wǎng)，及時開展適應(yīng) 144 kbit/s速率的各種新業(yè)務(wù)，配合各種 CDMA新型手機(jī)，使 CDMA網(wǎng)絡(luò)一推出就是覆蓋廣闊、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量良好、手機(jī)精美、業(yè)務(wù)新穎的精品網(wǎng)絡(luò)。 中國聯(lián)通的建設(shè)發(fā)展 ? 中國聯(lián)通于 2023年底前僅用半年多的時間就迅速完成的一期工程容量為 1515萬用戶，覆蓋包括西藏在內(nèi)的全國３１個省、自治區(qū)、直轄市的 300個以上地級市。成為業(yè)界的一大壯舉。 ? 2023年 4月 8日聯(lián)通 CDMA網(wǎng)已正式對外放號。 2023年底， CDMA用戶成功突破 700萬大關(guān)，創(chuàng)造了移動通信事業(yè)領(lǐng)域用戶發(fā)展的神話和奇跡。 ? 隨后又用半年多時間把基于 IS95A標(biāo)準(zhǔn)的CDMA一期網(wǎng)絡(luò)升級到 CDMA1X,并進(jìn)一步擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍 ,使網(wǎng)絡(luò)容量達(dá)到 3500萬戶。 ? 2023年底 ,又完成了三期工程的第一階段目標(biāo) ,使 CDMA1X網(wǎng)絡(luò)容量達(dá)到 5000萬戶 ,至 2023年 7月三期工程第二階段完成后 ,CDMA1X網(wǎng)絡(luò)容量達(dá)到 6000萬戶。至 2023年 5月 CDMA用戶已達(dá) 2256萬戶 ,其中 CDMA1X數(shù)據(jù)用戶 500萬戶 ,占 CDMA用戶總數(shù)的 % 。 ? 中國聯(lián)通 CDMA1X網(wǎng)絡(luò)不但是目前世界上同類型最大的網(wǎng)絡(luò) ,同時在加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋、提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量、增加數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道和全面增強(qiáng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)支撐能力等方面遙遙領(lǐng)先 。 提供的業(yè)務(wù) ? 除基本的業(yè)務(wù)外，還提供基于移動數(shù)據(jù)和短消息的無線上網(wǎng)、移動秘書、電子商務(wù) /移動購物、財經(jīng)／黃頁／交通信息、移動辦公自動化系統(tǒng)、可視電話、定位服務(wù)、娛樂信息廣播／點播、網(wǎng)上下載音樂、圖片傳遞和基于移動智能網(wǎng)的縮位撥號、內(nèi)部廣播、移動會議系統(tǒng)等新業(yè)務(wù)。 ? 2023年 3月中國聯(lián)通隆重推出了基于聯(lián)通新時空 CDMA網(wǎng)絡(luò)的“聯(lián)通無限 UMax”增值業(yè)務(wù)。這是中國聯(lián)通推出的數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)統(tǒng)一品牌，具體包括“彩 e、互動視界、掌中寬帶、神奇寶典、定位之星”五個子品牌業(yè)務(wù)。提供多媒體郵件、業(yè)務(wù)下載、精確位置服務(wù)、 WAP瀏覽、高速無線互聯(lián)網(wǎng)接入等豐富多彩的數(shù)據(jù)服務(wù)。 ? 中國聯(lián)通是目前世界少有同時經(jīng)營 GSM和CDMA兩個通信網(wǎng)絡(luò)取得了重大成功的運(yùn)營商。按照“兩網(wǎng)并重，協(xié)調(diào)發(fā)展”的策略保持了快速穩(wěn)定增長。兩網(wǎng)用戶超過 9000戶，國內(nèi)移動市場分額超過 30%，擁有世界第三大移動電話用戶群。 中國聯(lián)通十大轉(zhuǎn)折點 ★ 1995年 7月 19日 中國聯(lián)通在北京、天津、上海、廣州開通 GSM數(shù)字移動電話 ★ 1999年 4月 國信尋呼有限責(zé)任公司正式并入中國聯(lián)通★ 2023年 6月 2 22日 中國聯(lián)通股份有限公司成功在美國紐約交易所、香港聯(lián)交所發(fā)行股票 ★ 2023年 1月 1日 軍隊 CDMA移動通信網(wǎng)正式移交中國聯(lián)通 ★ 2023年 1月 8日 中國聯(lián)通 CDMA移動通信網(wǎng)正式開通 ★ 2023年 10月 9日 中國聯(lián)通 A股在上海證券交易所掛牌交易 ★ 2023年 12月 25日 中國聯(lián)通 CDMA移動電話用戶突破700萬戶 ★ 2023年 7月 1日 中國聯(lián)通互動視界、掌中寬帶、彩 e業(yè)務(wù)正式進(jìn)入商用 ★ 2023年 12月 1日 中國聯(lián)通 GSM用戶數(shù)突破 7000萬 ★ 2023年 12月 31日 中國聯(lián)通 CDMA用戶數(shù)突破 1900萬 ,成為全球第二大 CDMA運(yùn)營商 CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化 CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)歷了以下幾個階段： ? 第一階段：融合了 IS95 CDMA標(biāo)準(zhǔn)的 cdmaone系統(tǒng) ? IS95是 cdmaONE系列標(biāo)準(zhǔn)中最先發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，真正在全球得到廣泛應(yīng)用的第一個 CDMA標(biāo)準(zhǔn)是 IS95A，這一標(biāo)準(zhǔn)支持 8K編碼話音服務(wù)。 ? 其后又分別出版了 13K話音編碼器的 TSB74標(biāo)準(zhǔn)，支持 CDMA PCS系統(tǒng)的 STD008標(biāo)準(zhǔn)，其中13K編碼話音服務(wù)質(zhì)量已非常接近有線電話的話音質(zhì)量。 ? 1998年 2月，美國高通公司宣布將 IS95B標(biāo)準(zhǔn)用于CDMA基礎(chǔ)平臺上。 IS95B可提供 CDMA系統(tǒng)性能，并增加用戶移動通信設(shè)備的數(shù)據(jù)流量，提供對 64kbps數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持。 ? 第二階段：從窄帶 cdmaOne向第三代cdma2023過渡。 ? cdma2023 1X是 cdma2023第三代無線通信系統(tǒng)的第一個階段。主要特點是與 IS95A/B完全兼容，并可與 IS95B系統(tǒng)的頻段共享或重疊。 ? cdma2023１ X向 cdma20231XEV演進(jìn)代表了未來發(fā)展方向。 ? cdma2023 3X（ 3GPP2規(guī)范為 IS2023A），也稱為寬帶 cdmaOne，是基于 IS95標(biāo)準(zhǔn)演化的一個重要部分。 3X表示 3載波，即 3個 共。提供達(dá)到 2Mbps的數(shù)據(jù)速率，實現(xiàn)與 cdma2023 1X和 cdmaOne系統(tǒng)的后向兼容性等。 CDMA和 GSM的比較 ? CDMA是移動通信技術(shù)的發(fā)展方向。 ? 在 2G階段， CDMA增強(qiáng)型 IS95A與GSM技術(shù)體制基本處于同一體制； ? 在 ， RTT（無線傳輸技術(shù)）與通用無線分組技術(shù)GPRS相比，在傳輸速率及承載業(yè)務(wù)上更先進(jìn)； ? 在從 3G的過渡階段， 渡比 GPRS向 WCDMA過渡更為平滑。 ? 無論是 WCDMA還是 CDMA2023，其發(fā)展目標(biāo)均是在核心網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載和交換，軟交換技術(shù)無疑將是一種較好的選擇。在 3G網(wǎng)絡(luò)中，原MSC將裂變?yōu)?MSCGW和 MSCSERVER， MSCGW完成媒體網(wǎng)關(guān)的功能， MSCSERVER完成軟交換機(jī)的功能，IP網(wǎng)絡(luò)作為 3G網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一語音、數(shù)據(jù)媒體流的承載網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的融合。 我國 CDMA系統(tǒng)可以占用的頻率 系統(tǒng)與使用部門 上行頻率（ MHz） 下行頻率（ MHz） ETACS﹡ 880～ 890 925～ 935 TACS﹡ 890～ 905 935～ 950 中國移動 GSM 890～ 909 935～ 954 中國聯(lián)通CDMA 825～ 835 870～ 880 中國聯(lián)通 GSM 909～ 915 954～ 960 CT2 839～ 843 目前中國聯(lián)通 CDMA使用原軍隊 AMPS頻段， 即上行頻率 825～ 835 MHz，下行頻率 870～ 880 MHz。 CDMA系統(tǒng)的特點 ? CDMA移動通信網(wǎng)是由擴(kuò)頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率復(fù)用等幾種技術(shù)結(jié)合而成，含有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協(xié)作，因此它具有抗干擾性好，抗多徑衰落，保密安全性高，同頻率可在多個小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用，容量和質(zhì)量之間可做權(quán)衡取舍等屬性。 系統(tǒng)容量大 ? 系統(tǒng)容量大即頻譜利用率高，指的是CDMA在與 GSM同樣的頻段下可以允許更多的用戶使用。理論上使用相同頻率資源的情況下， CDMA移動網(wǎng)比模擬網(wǎng)容量大 20倍，實際使用中比模擬網(wǎng)大 10倍，比 GSM要大 4－ 5倍。 ? 在 CDMA系統(tǒng)中，由于不同的扇區(qū)也可以使用相同頻率，當(dāng)小區(qū)使用定向天線（即120176。扇形天線）時，干擾減為 1/3，整個系統(tǒng)所提供的容量又可提高約 3倍。并且小區(qū)容量將隨著扇區(qū)數(shù)的增大而增大。 軟容量 ? CDMA系統(tǒng)是一個 自干擾系統(tǒng) ，用戶數(shù)和服務(wù)級別之間有著更靈活的關(guān)系，用戶數(shù)的增加相當(dāng)于背景噪聲的增加，造成話音質(zhì)量的下降。如果能控制住用戶的信號強(qiáng)度，在保持高質(zhì)量通話的同時，我們就可以容納更多的用戶。 ? 體現(xiàn)軟容量的另一種形式是 小區(qū)呼吸功能 。所謂小區(qū)呼吸功能是指各個小區(qū)的覆蓋大小是動態(tài)的。當(dāng)相鄰兩小區(qū)負(fù)荷一輕一重時，負(fù)荷重的小區(qū)通過減少導(dǎo)頻發(fā)射功率 ，使本小區(qū)的邊緣用戶由于導(dǎo)頻強(qiáng)度不足，切換到鄰小區(qū)。使負(fù)荷分擔(dān)，即相當(dāng)于增加了容量。 ? 另外， CDMA系統(tǒng)還提供多級別服務(wù)，例如現(xiàn)在已經(jīng)有了兩種語音編碼 —— 13kbit/s和 8kbit/s。如果用戶支付較高費(fèi)用，則可獲得高級別服務(wù)。 通話質(zhì)量更佳 ? CDMA系統(tǒng)的聲碼器可以動態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，并根據(jù)適當(dāng)?shù)拈T限值選擇不同的電平級發(fā)射。同時門限值根據(jù)背景噪聲的改變而變，這樣即使在背景噪聲較大的情況下，也可以得到較好的通話質(zhì)量。 ? 目前 CDMA系統(tǒng)普遍采用 8kbit/s的可變速率聲碼器，聲碼器使用的是碼激勵線性預(yù)測（ CELP）和 CDMA特有的算法，稱為 QCELP。 ? 可變速率聲碼器的一個重要特點是使用適當(dāng)?shù)拈T限值來決定所需速率。門限值隨背景噪聲電平的變化而變化。即使在喧鬧的環(huán)境下，也能得到良好的話音質(zhì)量。 移動臺輔助軟切換 ? CDMA移動通信系統(tǒng)使用軟切換和更軟切換，F(xiàn)DMA和 TDMA移動通信系統(tǒng)使用硬切換。 ? 軟切換就是當(dāng)移動臺需要跟一個新的基站通信時，CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術(shù)和先進(jìn)的數(shù)