【正文】 登記 登記就是移動臺通知基站它的位置、狀態(tài)、標(biāo)識、時隙周期和其它特性的過程 .移動臺通知基站它的位置和狀態(tài)，所以當(dāng)基站想要建立一個移動被叫時，能有效的尋呼移動臺。 （ 2） 導(dǎo)頻捕獲子狀態(tài) 在導(dǎo)頻信道捕獲子狀態(tài)中，移動臺將其頻率調(diào)諧到上面所確定的頻點(diǎn)上，按照所選的 CDMA 信道進(jìn)行搜索，如果導(dǎo)頻信道在規(guī)定的時間 T20m（ 15s）內(nèi)捕獲成功，則轉(zhuǎn)入同步信道捕獲子狀態(tài)；反之，如果超出這一時間，應(yīng)產(chǎn)生捕獲失敗指示，并返回到確定系統(tǒng)子狀態(tài)。 3． 系統(tǒng)接入狀態(tài) 如果移動臺要發(fā)起呼叫，或者要進(jìn)行注冊登記，或者收到一種需要認(rèn)可或應(yīng)答的尋呼信息時，移動臺即進(jìn)入“系統(tǒng) 接入狀態(tài)”，并在接入信道上向基站發(fā)送有關(guān)的信息。它在接入信道上還采用了閉環(huán)功率控制，提高了信道性能，減小了接入消息的差錯概率。從圖中可以看出，一個接入嘗試中包含多個 接入試探序列 (access probe sequence)： 圖 35 接入子嘗試（其中包含 4 個接入試探序列） 一個接入試探序列中包含多次接入試探 (access probe)。反向隨 機(jī)接入信道保留了原有的接入模式，其接入過程與 IS95 基本相同。 2． 空閑狀態(tài) 移動臺在完成同步和定時后，即由初始狀態(tài)經(jīng)入“空閑狀態(tài)”。 移動臺初始化狀態(tài)又分為四個子狀態(tài)：確定系統(tǒng)子狀態(tài)、導(dǎo)頻信道捕獲子狀態(tài)、同步信道捕獲子狀態(tài)以及定時改變子狀態(tài)。 與信令流程有關(guān)的幾個概念 IMSI CDMA數(shù)字移動臺識別由國際移動臺識別號識別 (IMSI)， IMSI 由 15 個數(shù)字組成 (0— 9)，開始 3 個數(shù)字為移動臺國家碼，其余比特是國內(nèi)移動臺識別碼 (NMSI)， NMSI由移動臺網(wǎng)號(MNC)和移動臺識別號 (MSIN)組成。 （ 4） 前向廣播控制信道（ FBCH） 基站通過此信道發(fā)送系統(tǒng)消息給移動臺。尋呼信道使用的導(dǎo)頻序列偏置與同一前向 CDMA 信道上實體的相同。導(dǎo)頻信道用偏置指數(shù)（ 0～511）來區(qū)別。 圖 22 反向接入信道生成結(jié)構(gòu)圖 4. 反向業(yè)務(wù)信道 反向業(yè)務(wù)信道是用來在建立呼叫期間傳輸用戶信息和信令信息。當(dāng)長碼掩碼輸入長碼發(fā)生器時，會產(chǎn)生唯一的用戶長碼序列，其長度為 2421。 我們也可以利用 CDMA 系統(tǒng)中常提及的“雞尾酒會”的例子更加形象的來說明，在一個雞尾酒會上，來了很多客人，同時講話的人數(shù)越多，就越難聽清對方的聲音。發(fā)射機(jī)發(fā)出的擴(kuò)頻信號，在傳輸過程中受到不同建筑物、山崗等各種障礙物的反射和折射，到達(dá)接收機(jī)時每個波束具有不同的延遲，形成多徑信號。 5. 搜索過程 對各種不同導(dǎo)頻集，手機(jī)采用不同的搜索策略。 ? T_DROP： 導(dǎo)頻信號去掉門限，移動臺需要對在有效導(dǎo)頻信號集和候選導(dǎo)頻信號集里的 每一個導(dǎo)頻信號保留一個切換去掉定時器。 （ 2）軟切換的優(yōu)點(diǎn) FDMA、 TDMA 系統(tǒng)中廣泛采用硬切換技術(shù) ，當(dāng)硬切換發(fā)生時，因為原基站與新基的載波頻率不同，移動臺必須在接收新基站的信號之前，中斷與原基站的通信 ， 往往由于在與原基站鏈路切斷后，移動臺不能立即得到與新基站之間的鏈路，會中斷通信。 （ 1）反向開環(huán)功控 CDMA 系統(tǒng)的每一個移動臺都一直在計算從基站到移動臺的路徑損耗，當(dāng)移動臺接收到從基站來的信號很強(qiáng)時，表明要么離基站很近，要么有一個特別好的傳播路徑，這時移動臺 可降低它的發(fā)送功率，而基站依然可以正常接收；相反，當(dāng)移動臺接收到的信號很弱時，它就增加發(fā)送功率，以抵消衰耗，這就是開環(huán)功率控制。 2. 前向功控 CDMA的前向信道功率要分配給前向?qū)ьl信道、同步信道、尋呼信道和各個業(yè)務(wù)信道 。 當(dāng)一個基站為幾個用戶服務(wù)時，因為所有的用戶都在相同載頻上，基站很難區(qū)分這些用戶， PN 長碼序列則用于在反向信道上用戶的識別和區(qū)分 。 PN短碼序列與 Walsh碼的速率相同，每 ，這 32768 chips的序列被劃分為 512種不同的偏移（稱為偏移序號）， 每個偏移為 64chips。 Walsh 函數(shù)集是完備的非正弦型正交函數(shù)集，常用作用戶的地址碼。由此可見，一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行三次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。同樣，當(dāng)用戶要發(fā)送信息時，首先將信息進(jìn)行緩存，等到自己時隙的到來 .在時隙開始后，再將信息以加倍的速率發(fā)射出去，然后又開始積累下一次突發(fā)式傳輸。 所屬學(xué)科： 通信科技 (一級學(xué)科 ) ；通信原理與基本技術(shù) (二級學(xué)科 ) 多址接入 ：移動通信系統(tǒng)中是以信道來區(qū)分通信對象，一個用戶占用一個信道，當(dāng)同時有多個用戶同時進(jìn)行通信時用戶間通過信道來區(qū)分 漫游 ：是指蜂窩移動用戶從本地網(wǎng)絡(luò)移動到另一個區(qū)域或另一個國家仍能進(jìn)行通信 切換 :為了使處于覆蓋邊界的移動臺能更好利用強(qiáng)的導(dǎo)頻信號，使移動臺從一個信道變換為另一個信道 2. 移動通信電波傳播特性 無線電波衰落 多徑效應(yīng) ：電波在信道中多徑傳輸引起的干涉延時效應(yīng) 陰影效應(yīng) ：移動臺在快速移動中或者大型物體的遮擋在傳播接收區(qū)形成半盲區(qū)，從而形成電磁場陰影效應(yīng)。技能部分重點(diǎn)考察路測儀器、儀表的操作及使用能力，考察網(wǎng)優(yōu)服務(wù)人員根據(jù)測試數(shù)據(jù)和 CDMA原理解決無線網(wǎng)絡(luò)中基本的導(dǎo)頻污染，越區(qū)覆蓋等常見問題。 0 用模型表示了這三種方法簡單的一個概念 . tfc信道1信道3信道2信道N? ?FDMAtfc信道1TDMA信道3信道2信道N? ?tfcCDMA信道1信道3信道2信道N? ? 圖 13 三種多址方式概念示意圖 FDMA 是以不同的頻率信道實現(xiàn)通信的， TDMA 是以不同的時隙實現(xiàn)通信的， CDMA 是以不同的代碼序列實現(xiàn)通信的 . 頻分多址 頻分，有時也稱之為信道化，就是把整個可分配的頻譜劃分成許多單個無線電信道（發(fā)射和接收載頻對），每個信道可以傳輸一路話音或控制信息。有多少個互為正交的碼序列，就可以有多少個用戶同時在一個載波上通信。 具有良好的相關(guān)特性和隨機(jī)性的地址碼和擴(kuò)頻碼對碼分多址通信是非常重要的，對系統(tǒng)的性能具有決定的作用，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的多址能力，關(guān)系到 抗干擾、抗噪聲、抗截獲 的能力及多 徑保護(hù)和抗衰落 的能 力，關(guān)系到信息數(shù)據(jù)的隱蔽和保密，關(guān)系到捕獲與同步系統(tǒng)的實現(xiàn)。 前向信道包括 導(dǎo)頻、同步、尋呼、前向業(yè)務(wù) 信道 等。 PN 長碼 1. PN 長碼的產(chǎn)生過程 PN 長碼序列由 42 位反饋移位寄存器產(chǎn)生 ，產(chǎn)生原理如圖 111 所示。 如果小區(qū)中的所有用戶均以相同功率發(fā)射，則靠近基站的移動臺到達(dá)基站的信號強(qiáng)，遠(yuǎn)離基站的移動臺到達(dá)基站的信號弱，導(dǎo)致強(qiáng)信號掩蓋弱信號，這就是移動通信中的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”問題。 前向快速功率控制分為 前向外環(huán) 功率控制 和 前向閉環(huán) 功率控制 。 候選導(dǎo)頻信號集： 當(dāng)前不在有效導(dǎo)頻信號集里，但是已經(jīng)具有足夠的強(qiáng)度，能被成功解調(diào)的導(dǎo)頻信號。 3. 硬切換 當(dāng)移動臺從一個基站的覆蓋范圍移動到另外一個基站的覆蓋范圍，通過切換移 動臺保持與基站的通信。 ? SRCH_WIN_A：有效導(dǎo)頻信號集和候選導(dǎo)頻信號集搜索窗口大小，它對應(yīng)于移動臺使用的有效導(dǎo)頻信號集和候選導(dǎo)頻信號集搜索窗口的大小。 IS2020 軟切換算法說明： 圖 123 IS－ 2020 動態(tài)軟切換過程 ? 導(dǎo)頻 P2 強(qiáng)度超過 T_ADD， 移動臺把導(dǎo)頻移入候選集。 CDMA 呼吸效應(yīng) 1. 呼吸效應(yīng)的概念 在 CDMA 系統(tǒng)中，所有的頻率和時間是每個用戶都在同時共享的公共資源，而非給某個用戶單獨(dú)所有。但由于 CDMA是一個干擾受限的系統(tǒng)，新基站增加的同時會對周圍基站帶來干擾，因此周圍基站的容量也就相應(yīng)降低。 移動臺在接入信道上發(fā)送信息的速率固定為 4800bit/s。在基站可按照頻分多路方式使用多個前向 CDMA 信道（如： 800M 頻段 CDMA 信道帶寬為 ）。一旦移動臺捕獲到導(dǎo)頻信道，即與導(dǎo)頻 PN 序列同步，這時可認(rèn)為移動臺在這個前向信道也達(dá)到同步。 4． 使用 Turbo 碼 CDMA2020 1x 采用 Turbo 碼對 信道進(jìn)行編碼，提高了糾錯能力。 （ 2） 反向接入信道（ RACH） 功能與 IS95中的反向接入信道相同。 初始化狀態(tài)主要完成移動臺對系統(tǒng)的選擇和捕獲； 空閑態(tài)完成系統(tǒng)消息的獲取，登記等功能； 接入狀態(tài)完成移動臺與系統(tǒng)建立連接的過程； 業(yè)務(wù)在線狀態(tài)完成移動臺與系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)交互。 （ 4） 定時改變子狀態(tài) 在這一狀態(tài)中，移動臺主要完成兩個工作：一是利用從同步信道消息中提取出的長碼狀態(tài)值（ lc_state）設(shè)置自己的長碼發(fā)生器，另一個就是使自己的系統(tǒng)時間與所提取的系統(tǒng)時間 (sys_time)同步。只有在移動臺順利接入后，才能在移動臺與基站之間建立雙向聯(lián)系。在一次接入嘗試的每一次接入試探中，移動臺都發(fā)送相同的消息。每一個接入試探序列由多至 1+NUM_STEP 個接入試探組成，并在同一個接入信道上發(fā)送。由于所有的用戶都可以根據(jù)自己的意愿隨機(jī)地發(fā)送接入信息，但是接入信道只有一個，因此他們所發(fā)出的幀在時間上就有可能發(fā)生沖突，而產(chǎn)生碰撞。 除此之外，還可能進(jìn)行頻率的調(diào)整： 對于 95 手機(jī)，將使用同步信道消息（ SCHM）中的 CDMA_FREQ 接收主尋呼信道系統(tǒng)消息。 移動臺狀態(tài)變遷如圖 33所示。 （ 4） 反向增強(qiáng)接入信道（ REACH） 當(dāng)移動臺還未建立業(yè)務(wù)信道時，移動臺通過此信道向基站發(fā)送控制消息，提高 移動臺的接入能力。 6． 靈活的幀長 CDMA2020 1x 的信道支持 5 ms、 10 ms、 20 ms、 40 ms、 80 ms 和 160 ms 多種幀長。 圖 25 同步信道生成結(jié)構(gòu)圖 3. 尋呼信道 尋呼信道是經(jīng)過卷積編碼、碼符號重復(fù)、交織、擾碼、擴(kuò)頻和調(diào)制的擴(kuò)頻信號。例如可以用業(yè)務(wù)信道一對一地取代尋呼信道和同步信道，這樣最多可以達(dá)到有一個導(dǎo)頻信道、 0 個尋呼信道、 0 個同步信道和 63 個業(yè)務(wù)信道，這種情況只可能發(fā)生在基站擁有兩個以上的 CDMA 信道（即帶寬大于 ），其中一個為基站 CDMA 信道，所有的移動臺都先集中在基本信道上工作，此時 ，若基本 CDMA 業(yè)務(wù)信道忙，可由基站在基本 CDMA 信道的尋呼信道上發(fā)生信道支配消息或其它相應(yīng)的消息將某個移動臺指配到另一個 CDMA 信道（輔助 CDMA 信道）上進(jìn)行業(yè)務(wù)通信，這時這個輔助 CD MA 信道只需要一個導(dǎo)頻信道，而不在需要同步信道和尋呼信道。僅當(dāng)系統(tǒng)時間是 20ms 的整數(shù)倍時，接入信道幀才可能開始。由此可以看出， “呼吸效應(yīng)”增大了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜性。所以說， CDMA 系統(tǒng)是一個干擾受限的系統(tǒng)，具有“軟”容量的特性。 ? 導(dǎo) 頻 P1 強(qiáng) 度 降 低 到 低 于 [(SOFT_SLOPE/8) 10 log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]，移動臺啟動切換去掉定時器 . ? 切換去掉定時器超時，移動臺發(fā)送 PSMM。 ? SRCH_WIN_N：相鄰導(dǎo)頻信號集搜索窗口大小，它對應(yīng)于移動臺使用的相鄰導(dǎo)引信號集搜索窗口大小的值。在呼叫過程中，根據(jù)候選導(dǎo)頻強(qiáng)度測量報告和門限值的設(shè)置，基站可能指示移動臺進(jìn)行硬切換。 剩余導(dǎo)頻信號集： 在當(dāng)前 CDMA 載頻上，當(dāng)前系統(tǒng)里的所有可能的導(dǎo)頻信號集合（ PILOT_INCs 的整數(shù)倍），但不包括在相鄰導(dǎo)頻信號集，候選導(dǎo)頻信號集和有效導(dǎo)頻信號集里的導(dǎo)頻信號。前向快速功率控制雖然發(fā)生作用的點(diǎn)是在基站側(cè)，但是進(jìn)行功率控制的外環(huán)參數(shù)和功率控制比特都是移動臺檢測前向鏈路的信號質(zhì)量得出輸出結(jié)果，并把最后的結(jié)果通過反向?qū)ьl信道上的功率控制子信道傳給基 站。 CDMA 系統(tǒng)中某個用戶信號的功率（包括前反向）較強(qiáng)，對該用戶被正確接收是有利的，但卻會增加對共享的頻帶內(nèi)其它的用戶的干擾，甚至淹沒其它用戶的信號，結(jié)果使其它用戶通信質(zhì)量劣化，導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降。 PN長碼序列只有一個，為了對同一載扇下的反向信道（接入信道和反向業(yè)務(wù)信道）進(jìn)行區(qū)分， PN長碼序列應(yīng)用偏移的方式 。 PN 短碼 1. PN 短碼的產(chǎn)生過程如下： 偽隨機(jī)序列 (PN 碼 )具有類似噪聲序列的性質(zhì)，是一種貌似隨機(jī)但實際上有規(guī)律的周期性二進(jìn)制序列 ， 如果知道當(dāng)前 PN 碼的狀態(tài)和產(chǎn)生公式 ， 則可推出以后 PN 碼的狀態(tài)。 其中： (1)、 (2)多用于反向信道，以移動臺為主； (3)、 (4)多用于正向信道，以基站為主。 CDMA 按照獲得帶寬信號所采取的調(diào)制方式分為 直接序列擴(kuò)頻（ DS） 、 跳頻（ FH） 和 跳時（ TH） ，如下 圖 所示： 圖 14 三種 CDMA擴(kuò)頻方式概念示意圖 擴(kuò)頻通信原理 擴(kuò)頻通信基本概念 所謂擴(kuò)展頻譜通信，可定義如下：擴(kuò)頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息所必需的最小帶寬； 頻帶的展寬是通過編碼及調(diào)制的方法實現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān) ；在接收端則用相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行相關(guān)解調(diào)來解擴(kuò)及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。 模擬蜂窩系統(tǒng)是 FDMA 結(jié)構(gòu)的一個典型例子，數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中也同樣可以采用 FDMA，比如 GSM 和 CDMA