【正文】 登記 登記就是移動(dòng)臺(tái)通知基站它的位置、狀態(tài)、標(biāo)識(shí)、時(shí)隙周期和其它特性的過(guò)程 .移動(dòng)臺(tái)通知基站它的位置和狀態(tài)，所以當(dāng)基站想要建立一個(gè)移動(dòng)被叫時(shí)，能有效的尋呼移動(dòng)臺(tái)。 （ 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(dòng)臺(tái)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(shí)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(shí)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(dòng)臺(tái)要發(fā)起呼叫，或者要進(jìn)行注冊(cè)登記，或者收到一種需要認(rèn)可或應(yīng)答的尋呼信息時(shí)，移動(dòng)臺(tái)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(cuò)概率。從圖中可以看出，一個(gè)接入嘗試中包含多個(gè) 接入試探序列 (access probe sequence)： 圖 35 接入子嘗試（其中包含 4 個(gè)接入試探序列） 一個(gè)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(guò)程與 IS95 基本相同。 2． 空閑狀態(tài) 移動(dòng)臺(tái)在完成同步和定時(shí)后，即由初始狀態(tài)經(jīng)入“空閑狀態(tài)”。 移動(dòng)臺(tái)初始化狀態(tài)又分為四個(gè)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(shí)改變子狀態(tài)。 與信令流程有關(guān)的幾個(gè)概念 IMSI CDMA數(shù)字移動(dòng)臺(tái)識(shí)別由國(guó)際移動(dòng)臺(tái)識(shí)別號(hào)識(shí)別 (IMSI)， IMSI 由 15 個(gè)數(shù)字組成 (0— 9)，開(kāi)始 3 個(gè)數(shù)字為移動(dòng)臺(tái)國(guó)家碼，其余比特是國(guó)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)識(shí)別碼 (NMSI)， NMSI由移動(dòng)臺(tái)網(wǎng)號(hào)(MNC)和移動(dòng)臺(tái)識(shí)別號(hào) (MSIN)組成。 （ 4） 前向廣播控制信道（ FBCH） 基站通過(guò)此信道發(fā)送系統(tǒng)消息給移動(dòng)臺(tái)。尋呼信道使用的導(dǎo)頻序列偏置與同一前向 CDMA 信道上實(shí)體的相同。導(dǎo)頻信道用偏置指數(shù)（ 0～511）來(lái)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(lái)在建立呼叫期間傳輸用戶(hù)信息和信令信息。當(dāng)長(zhǎng)碼掩碼輸入長(zhǎng)碼發(fā)生器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生唯一的用戶(hù)長(zhǎng)碼序列，其長(zhǎng)度為 2421。 我們也可以利用 CDMA 系統(tǒng)中常提及的“雞尾酒會(huì)”的例子更加形象的來(lái)說(shuō)明，在一個(gè)雞尾酒會(huì)上，來(lái)了很多客人，同時(shí)講話(huà)的人數(shù)越多，就越難聽(tīng)清對(duì)方的聲音。發(fā)射機(jī)發(fā)出的擴(kuò)頻信號(hào)，在傳輸過(guò)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(shí)每個(gè)波束具有不同的延遲，形成多徑信號(hào)。 5. 搜索過(guò)程 對(duì)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(hào)去掉門(mén)限，移動(dòng)臺(tái)需要對(duì)在有效導(dǎo)頻信號(hào)集和候選導(dǎo)頻信號(hào)集里的 每一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)保留一個(gè)切換去掉定時(shí)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(shí)，因?yàn)樵九c新基的載波頻率不同，移動(dòng)臺(tái)必須在接收新基站的信號(hào)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(dòng)臺(tái)不能立即得到與新基站之間的鏈路，會(huì)中斷通信。 （ 1）反向開(kāi)環(huán)功控 CDMA 系統(tǒng)的每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)都一直在計(jì)算從基站到移動(dòng)臺(tái)的路徑損耗，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)接收到從基站來(lái)的信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，表明要么離基站很近，要么有一個(gè)特別好的傳播路徑，這時(shí)移動(dòng)臺(tái) 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(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)很弱時(shí)，它就增加發(fā)送功率，以抵消衰耗，這就是開(kāi)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(gè)業(yè)務(wù)信道 。 當(dāng)一個(gè)基站為幾個(gè)用戶(hù)服務(wù)時(shí)，因?yàn)樗械挠脩?hù)都在相同載頻上，基站很難區(qū)分這些用戶(hù)， PN 長(zhǎng)碼序列則用于在反向信道上用戶(hù)的識(shí)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(chēng)為偏移序號(hào)）， 每個(gè)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(hù)的地址碼。由此可見(jiàn)，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(hù)要發(fā)送信息時(shí)，首先將信息進(jìn)行緩存，等到自己時(shí)隙的到來(lái) .在時(shí)隙開(kāi)始后，再將信息以加倍的速率發(fā)射出去，然后又開(kāi)始積累下一次突發(fā)式傳輸。 所屬學(xué)科： 通信科技 (一級(jí)學(xué)科 ) ；通信原理與基本技術(shù) (二級(jí)學(xué)科 ) 多址接入 ：移動(dòng)通信系統(tǒng)中是以信道來(lái)區(qū)分通信對(duì)象，一個(gè)用戶(hù)占用一個(gè)信道，當(dāng)同時(shí)有多個(gè)用戶(hù)同時(shí)進(jìn)行通信時(shí)用戶(hù)間通過(guò)信道來(lái)區(qū)分 漫游 ：是指蜂窩移動(dòng)用戶(hù)從本地網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另一個(gè)區(qū)域或另一個(gè)國(guó)家仍能進(jìn)行通信 切換 :為了使處于覆蓋邊界的移動(dòng)臺(tái)能更好利用強(qiáng)的導(dǎo)頻信號(hào)，使移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)信道變換為另一個(gè)信道 2. 移動(dòng)通信電波傳播特性 無(wú)線(xiàn)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(shí)效應(yīng) 陰影效應(yīng) ：移動(dòng)臺(tái)在快速移動(dòng)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(chǎng)陰影效應(yīng)。技能部分重點(diǎn)考察路測(cè)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(cè)試數(shù)據(jù)和 CDMA原理解決無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中基本的導(dǎo)頻污染，越區(qū)覆蓋等常見(jiàn)問(wèn)題。 0 用模型表示了這三種方法簡(jiǎn)單的一個(gè)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(shí)現(xiàn)通信的， TDMA 是以不同的時(shí)隙實(shí)現(xiàn)通信的， CDMA 是以不同的代碼序列實(shí)現(xiàn)通信的 . 頻分多址 頻分，有時(shí)也稱(chēng)之為信道化，就是把整個(gè)可分配的頻譜劃分成許多單個(gè)無(wú)線(xiàn)電信道（發(fā)射和接收載頻對(duì)），每個(gè)信道可以傳輸一路話(huà)音或控制信息。有多少個(gè)互為正交的碼序列，就可以有多少個(gè)用戶(hù)同時(shí)在一個(gè)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(duì)碼分多址通信是非常重要的，對(duì)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(shí)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(zhǎng)碼 1. PN 長(zhǎng)碼的產(chǎn)生過(guò)程 PN 長(zhǎng)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(hù)均以相同功率發(fā)射，則靠近基站的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站的信號(hào)強(qiáng)，遠(yuǎn)離基站的移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站的信號(hào)弱，導(dǎo)致強(qiáng)信號(hào)掩蓋弱信號(hào)，這就是移動(dòng)通信中的“遠(yuǎn)近效應(yīng)”問(wèn)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(hào)集： 當(dāng)前不在有效導(dǎo)頻信號(hào)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(hào)。 3. 硬切換 當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)基站的覆蓋范圍移動(dòng)到另外一個(gè)基站的覆蓋范圍，通過(guò)切換移 動(dòng)臺(tái)保持與基站的通信。 ? SRCH_WIN_A：有效導(dǎo)頻信號(hào)集和候選導(dǎo)頻信號(hào)集搜索窗口大小，它對(duì)應(yīng)于移動(dòng)臺(tái)使用的有效導(dǎo)頻信號(hào)集和候選導(dǎo)頻信號(hào)集搜索窗口的大小。 IS2020 軟切換算法說(shuō)明： 圖 123 IS－ 2020 動(dòng)態(tài)軟切換過(guò)程 ? 導(dǎo)頻 P2 強(qiáng)度超過(guò) T_ADD， 移動(dòng)臺(tái)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(shí)間是每個(gè)用戶(hù)都在同時(shí)共享的公共資源，而非給某個(gè)用戶(hù)單獨(dú)所有。但由于 CDMA是一個(gè)干擾受限的系統(tǒng)，新基站增加的同時(shí)會(huì)對(duì)周?chē)編?lái)干擾，因此周?chē)镜娜萘恳簿拖鄳?yīng)降低。 移動(dòng)臺(tái)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(gè)前向 CDMA 信道（如： 800M 頻段 CDMA 信道帶寬為 ）。一旦移動(dòng)臺(tái)捕獲到導(dǎo)頻信道，即與導(dǎo)頻 PN 序列同步，這時(shí)可認(rèn)為移動(dòng)臺(tái)在這個(gè)前向信道也達(dá)到同步。 4． 使用 Turbo 碼 CDMA2020 1x 采用 Turbo 碼對(duì) 信道進(jìn)行編碼，提高了糾錯(cuò)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(dòng)臺(tái)對(duì)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(dòng)臺(tái)與系統(tǒng)建立連接的過(guò)程； 業(yè)務(wù)在線(xiàn)狀態(tài)完成移動(dòng)臺(tái)與系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)交互。 （ 4） 定時(shí)改變子狀態(tài) 在這一狀態(tài)中，移動(dòng)臺(tái)主要完成兩個(gè)工作：一是利用從同步信道消息中提取出的長(zhǎng)碼狀態(tài)值（ lc_state）設(shè)置自己的長(zhǎng)碼發(fā)生器，另一個(gè)就是使自己的系統(tǒng)時(shí)間與所提取的系統(tǒng)時(shí)間 (sys_time)同步。只有在移動(dòng)臺(tái)順利接入后，才能在移動(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)都發(fā)送相同的消息。每一個(gè)接入試探序列由多至 1+NUM_STEP 個(gè)接入試探組成，并在同一個(gè)接入信道上發(fā)送。由于所有的用戶(hù)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(gè)，因此他們所發(fā)出的幀在時(shí)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(duì)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(dòng)臺(tái)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(dòng)臺(tái)還未建立業(yè)務(wù)信道時(shí)，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)此信道向基站發(fā)送控制消息，提高 移動(dòng)臺(tái)的接入能力。 6． 靈活的幀長(zhǎng) CDMA2020 1x 的信道支持 5 ms、 10 ms、 20 ms、 40 ms、 80 ms 和 160 ms 多種幀長(zhǎng)。 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(guò)卷積編碼、碼符號(hào)重復(fù)、交織、擾碼、擴(kuò)頻和調(diào)制的擴(kuò)頻信號(hào)。例如可以用業(yè)務(wù)信道一對(duì)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(gè)導(dǎo)頻信道、 0 個(gè)尋呼信道、 0 個(gè)同步信道和 63 個(gè)業(yè)務(wù)信道，這種情況只可能發(fā)生在基站擁有兩個(gè)以上的 CDMA 信道（即帶寬大于 ），其中一個(gè)為基站 CDMA 信道，所有的移動(dòng)臺(tái)都先集中在基本信道上工作，此時(shí) ，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(gè)移動(dòng)臺(tái)指配到另一個(gè) CDMA 信道（輔助 CDMA 信道）上進(jìn)行業(yè)務(wù)通信，這時(shí)這個(gè)輔助 CD MA 信道只需要一個(gè)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(shí)間是 20ms 的整數(shù)倍時(shí)，接入信道幀才可能開(kāi)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(shuō)， CDMA 系統(tǒng)是一個(gè)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(dòng)臺(tái)啟動(dòng)切換去掉定時(shí)器 . ? 切換去掉定時(shí)器超時(shí)，移動(dòng)臺(tái)發(fā)送 PSMM。 ? SRCH_WIN_N：相鄰導(dǎo)頻信號(hào)集搜索窗口大小，它對(duì)應(yīng)于移動(dòng)臺(tái)使用的相鄰導(dǎo)引信號(hào)集搜索窗口大小的值。在呼叫過(guò)程中，根據(jù)候選導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量報(bào)告和門(mén)限值的設(shè)置，基站可能指示移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行硬切換。 剩余導(dǎo)頻信號(hào)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(hào)集合（ PILOT_INCs 的整數(shù)倍），但不包括在相鄰導(dǎo)頻信號(hào)集，候選導(dǎo)頻信號(hào)集和有效導(dǎo)頻信號(hào)集里的導(dǎo)頻信號(hào)。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(dòng)臺(tái)檢測(cè)前向鏈路的信號(hào)質(zhì)量得出輸出結(jié)果，并把最后的結(jié)果通過(guò)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(gè)用戶(hù)信號(hào)的功率（包括前反向）較強(qiáng)，對(duì)該用戶(hù)被正確接收是有利的，但卻會(huì)增加對(duì)共享的頻帶內(nèi)其它的用戶(hù)的干擾，甚至淹沒(méi)其它用戶(hù)的信號(hào)，結(jié)果使其它用戶(hù)通信質(zhì)量劣化，導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降。 PN長(zhǎng)碼序列只有一個(gè)，為了對(duì)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(zhǎng)碼序列應(yīng)用偏移的方式 。 PN 短碼 1. PN 短碼的產(chǎn)生過(guò)程如下： 偽隨機(jī)序列 (PN 碼 )具有類(lèi)似噪聲序列的性質(zhì)，是一種貌似隨機(jī)但實(shí)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(dòng)臺(tái)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(hào)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(shí)（ 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(hào)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(guò)編碼及調(diào)制的方法實(shí)現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)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(lái)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(gè)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