【文章內(nèi)容簡介】 變化符合瑞利分布，又稱瑞利衰落。瑞利衰落隨時間急劇變化時，稱為“快衰落”?？焖ヂ鋰乐厮ヂ渖疃冗_到20~30dB。瑞利衰落的中值場強只產(chǎn)生比較平緩的變化，稱為“慢衰落”，且服從對數(shù)正態(tài)分布。分集技術是克服疊加衰落的一個有效分發(fā)。由于具有頻率、時間、空間的選擇性，因此分集技術包括頻率分集、時間分集、空間分集。減弱慢衰落采用空間分集，即用幾個獨立天線或在不同場地分別發(fā)射和接收信號，以保證各信號之間的衰落獨立。根據(jù)衰落的頻率選擇性，當兩個頻率間隔大于信道帶寬相關帶寬時，接收到的此兩種頻率的衰落信號不相關，市區(qū)的相關帶寬一般為50kHz左右，郊區(qū)的相關帶寬一般為250kHz左右。，無論在市區(qū)還是郊區(qū)都遠遠大于相關帶寬的要求，所以CDMA的寬帶傳輸本身就是頻率分集。時間分集是利用基站和移動臺的RAKE接收機來完成的。，當來自兩個不同路徑信號的時延為1us時，也即這兩條路徑相差大約300m時，RAKE接收機就可以將它們分別提取出來而不混淆。第3章 CDMA系統(tǒng)結構 CDMA系統(tǒng)結構 系統(tǒng)的基本特點CDMA系統(tǒng)作為一種開放式結構和面向未來設計的系統(tǒng)具有下列主要特點：CDMA系統(tǒng)是由幾個子系統(tǒng)組成的，并且可與各種公用通信網(wǎng)（PSTN、ISDN、PDN等）互連互通。各子系統(tǒng)之間或各子系統(tǒng)與各種公用通信網(wǎng)之間都明確和詳細定義了標準化接口規(guī)范，保證任何廠商提供的CDMA系統(tǒng)或子系統(tǒng)能互連；CDMA系統(tǒng)能提供穿過國際邊界的自動漫游功能。CDMA系統(tǒng)除了可以電信業(yè)務，還可以開放各種承載業(yè)務、補充業(yè)務、智能業(yè)務；CDMA系統(tǒng)具有加密和鑒權功能，能確保用戶保密和網(wǎng)絡安全；CDMA系統(tǒng)具有靈活和方便的組網(wǎng)結構，頻率復用系數(shù)可以達到1，移動交換機的話務承載能力一般都很強，保證在話音和數(shù)據(jù)通信兩個方面都能滿足用戶對大容量、高密度業(yè)務的要求；CDMA系統(tǒng)抗干擾能力強，覆蓋區(qū)域內(nèi)的通信質(zhì)量高。用戶終端設備（手持機）功耗小，待機時間長。 系統(tǒng)的結構與功能CDMA系統(tǒng)的典型結構如圖31所示。由圖可見，CDMA系統(tǒng)是由若干個子系統(tǒng)或功能實體組成。其中基站子系統(tǒng)（BSS）在移動臺（MS）和網(wǎng)絡子系統(tǒng)（NSS）之間提供和管理傳輸通路，特別是包括了MS與CDMA系統(tǒng)的功能實體之間的無線接口管理。NSS必須管理通信業(yè)務，保證MS與相關的公用通信網(wǎng)或與其它MS之間建立通信，也就是說NSS不直接與MS互通，BSS也不直接與公用通信網(wǎng)互通。MS、BSS和NSS組成CDMA系統(tǒng)的實體部分。操作系統(tǒng)（OSS）則提供運營部門一種手段來控制和維護這些實際運行部分。OSS：操作子系統(tǒng) BSS：基站子系統(tǒng) NSS：網(wǎng)絡子系統(tǒng)NMC：網(wǎng)絡管理中心 DPPS：數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng) SEMC：安全性管理中心PCS：用戶識別卡個人化中心 OMC：操作維護中心 MSC：移動交換中心VLR：拜訪位置寄存器 HLR：歸屬位置寄存器 AC：鑒權中心EIR：移動設備識別寄存器 BSC：基站控制器 BTS：基站收發(fā)信臺PDN：公用數(shù)據(jù)網(wǎng) PSTN：公用電話網(wǎng) ISDN：綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)MS：移動臺圖圖31 CDMA系統(tǒng)結構 移動臺（MS）移動臺是公用CDMA移動通信網(wǎng)中用戶使用的設備，也是用戶能夠直接接觸的整個CDMA系統(tǒng)中的唯一設備。除了通過無線接口接入CDMA系統(tǒng)的通常無線和處理功能外，移動臺必須提供與使用者之間的接口。比如完成通話呼叫所需要的話筒、揚聲器、顯示屏和按鍵?；蛘咛峁┡c其它一些終端設備之間的接口。比如與個人計算機或傳真機之間的接口，或同時提供這兩種接口。因此，根據(jù)應用與服務情況，移動臺可以是單獨的移動終端（MT）或者是由移動終端（MT）直接與終端設備（TE）傳真機相連接而構成，或者是由移動終端（MT）通過相關終端適配器（TA）與終端設備（TE）相連接而構成，這可參見圖32，這些都歸類為移動臺的重要組成部分之一—移動設備。CDMA手機以前不支持UIM卡，號碼和手機捆綁在一起，更換號碼必須更換手機，或?qū)κ謾C重新寫碼?，F(xiàn)在機卡分離的CDMA早已研制成功，UIM卡和GSM手機的SIM卡一樣，它包含所有與用戶有關的和某些無線接口的信息，其中也包括鑒權和加密信息。CDMA系統(tǒng)的機卡分離將促進CDMA系統(tǒng)的大力發(fā)展。圖32 移動臺的功能結構 基站子系統(tǒng)（BSS）基站子系統(tǒng)（BSS）是CDMA系統(tǒng)中與無線蜂窩方面關系最直接的基本組成部分。它通過無線接口直接與移動臺相接，負責無線發(fā)送接收和無線資源管理。另一方面，基站子系統(tǒng)與網(wǎng)絡子系統(tǒng)（NSS）中的移動交換中心（MSC）相連，實現(xiàn)移動用戶之間或移動用戶與固定網(wǎng)絡用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信號和用戶信息等。當然，要對BSS部分進行操作維護管理，還要建立BSS與操作子系統(tǒng)（OSS）之間的通信連接?；咀酉到y(tǒng)是由基站收發(fā)信臺（BTS）和基站控制器（BSC）這兩部分的功能實體構成。實際上，一個基站控制器根據(jù)話務量需要可以控制數(shù)十個BTS。BTS可以直接與BSC相連接，也可以通過基站接口設備采用遠端控制的連接方式與BSC相連接。需要說明的是，基站子系統(tǒng)還應包括碼變換器（TC）和相應的子復用設備（SM）。碼變換器在更多的實際情況下是置于BSC和MSC之間，在組網(wǎng)的靈活性和減少傳輸設備配置數(shù)量方面具有許多優(yōu)點。因此，一種具有本地和遠端配置BTS的典型BSS組成方面如圖33示。1. 基站收發(fā)信臺（BTS）基站收發(fā)信臺（BTS）屬于基站子系統(tǒng)的無線部分，由基站控制器（BSC）控制，服務于某個小區(qū)的無線收發(fā)信設備，完成BSC與無線信道之間的轉換，實現(xiàn)BTS與移動臺（MS）之間通過空中接口的無線傳輸及相關的控制功能。圖33 一種典型的BSS組成方式2. 基站控制器（BSC）基站控制器（BSC）是基站子系統(tǒng)（BSS）的控制部分，起著BSS的變換設備的作用，即各種接口的管理，承擔無線資源和無線參數(shù)的管理。 網(wǎng)絡子系統(tǒng)（NSS）網(wǎng)絡子系統(tǒng)（NSS）主要包含有CDMA系統(tǒng)的交換功能和用于用戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能，它對CDMA移動用戶之間通信和CDMA移動用戶與其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用。NSS由一系列功能實體構成，整個CDMA系統(tǒng)內(nèi)部。1. 移動交換中心（MSC）移動交換中心（MSC）是網(wǎng)絡的核心，它提供交換功能及面向系統(tǒng)其它功能實體：基站子系統(tǒng)BSS、歸屬位置寄存器HLR、鑒權中心AC、移動設備識別寄存器EIR、操作維護中心OMC和面向固定網(wǎng)（公用電話網(wǎng)PSTN、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN、分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PSPDN、電路交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)CSPDN）的接口功能，把移動用戶與移動用戶、移動用戶與固定網(wǎng)用戶互相連接起來。移動交換中心MSC可從三種數(shù)據(jù)庫，即歸屬位置寄存器（HLR）、拜訪位置寄存器（VLR）和鑒權中心（AC）獲取處理用戶位置登記和呼叫請求所需的全部數(shù)據(jù)。反之，MSC也根據(jù)其最新獲取的信息請求更新數(shù)據(jù)庫的部分數(shù)據(jù)。MSC可為移動用戶提供一系列業(yè)務：電信業(yè)務。語音業(yè)務：話音編碼器采用EVRC。為了支持長城網(wǎng)的舊用戶，在原來開通了長城網(wǎng)的地區(qū)還支持8K QCELP。短消息業(yè)務：提供移動臺發(fā)送短消息業(yè)務、移動臺接收短消息業(yè)務；還提供小區(qū)廣播短消息業(yè)務。承載業(yè)務。提供IWF的電路型數(shù)據(jù)業(yè)務和基于Simple IP和Mobile IP的分組數(shù)據(jù)業(yè)務；補充業(yè)務。例如： 遇忙呼叫前轉（CFB）、隱含呼叫前轉（CFD）、無應答呼叫前轉（CFNA）、無條件呼叫前轉（CFU）、呼叫轉移（CT）、呼叫等待（CW）、主叫號碼識別顯示（CNIP）、主叫號碼識別限制（CNIR）、會議電話（CC）、消息等待通知（MWN）、三方呼叫（3WC）、取回語音信息（VMR）等。智能業(yè)務。例如：預付費業(yè)務（PrePaid Charging）、虛擬專用網(wǎng)（VPN）、被叫集中付費電話（Freephone）等。增值業(yè)務。CDMA網(wǎng)絡提供信箱留言、信箱留言操作、自動應答、定時郵送、留言通知和布告欄等業(yè)務；CDMA網(wǎng)絡提供面向應用的無線數(shù)據(jù)，例如：天氣預報、股市信息等短信息業(yè)務。IP電話業(yè)務。CDMA網(wǎng)絡提供IP電話業(yè)務。當然，作為網(wǎng)絡的核心，MSC還支持位置登記、越區(qū)切換和自動漫游等移動特征性能和其它網(wǎng)絡功能。對于容量比較大的移動通信網(wǎng)，一個網(wǎng)絡子系統(tǒng)NSS可包括若干個MSC、VLR和HLR，為了建立固定網(wǎng)用戶與CDMA移動用戶之間的呼叫，無需知道移動用戶所處的位置。此呼叫首先被接入到入口移動交換中心，稱為GMSC，入口交換機負責獲取位置信息，且把呼叫轉接到可向該移動用戶提供即時服務的MSC，稱為被訪MSC（VMSC）。因此，GMSC具有與固定網(wǎng)和其它NSS實體互通的接口。目前，GMSC功能就是在MSC中實現(xiàn)的。根據(jù)網(wǎng)絡的需要，GMSC功能也可以在固定網(wǎng)交換機中綜合實現(xiàn)。2. 拜訪位置寄存器（VLR）拜訪位置寄存器（VLR）是服務于其控制區(qū)域內(nèi)移動用戶的，存儲著進入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的移動用戶相關信息，為已登記的移動用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件。VLR從該移動用戶的歸屬位置寄存（HLR）處獲取并存儲必要的數(shù)據(jù)。一旦移動用戶離開該VLR的控制區(qū)域，則重新在另一個VLR登記，原VLR將取消臨時記錄的該移動用戶數(shù)據(jù)。因此，VLR可看作為一個動態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫。VLR功能總是在每個MSC中綜合實現(xiàn)的。3. 歸屬位置寄存器（HLR）歸屬位置寄存器（HLR）是CDMA系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該HLR控制的所有存在的移動用戶的相關數(shù)據(jù)。一個HLR能夠控制若干個移動交換區(qū)域以及整個移動通信網(wǎng)，所有移動用戶重要的靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲在HLR中，這包括移動用戶識別號碼、訪問能力、用戶類別和補充業(yè)務等數(shù)據(jù)。HLR還存儲且為MSC提供關于移動用戶實際漫游所在的MSC區(qū)域扔關動態(tài)信息數(shù)據(jù)。這樣，任何入局呼叫可以即刻按選擇 路徑送到被叫的用戶。4. 鑒權中心（AC）CDMA系統(tǒng)采取了特別的安全措施，例如用戶鑒權、對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)和信號信息進行保密等。因此，鑒權中心（AC）存儲著鑒權信息和加密密鑰，用來防止無權用戶接入系統(tǒng)和保證通過無線接口的移動用戶通信的安全。AC屬于HLR的一個功能單元部分，專用于CDMA系統(tǒng)的安全性管理。5. 移動設備識別寄存器（EIR）移動設備識別寄存器（EIR）存儲著移動設備的電子序列號（ESN），通過檢查白色清單、黑色清單或灰色清單這三種表格，在表格中分別列出了準許使用的、出現(xiàn)故障需監(jiān)視的、失竊不準使用的移動設備的ESN，使得運營部門對于不管是失竊還是由于技術故障或誤操作而危及網(wǎng)絡正常運行的MS設備，都能采取及時的防范措施，以確保網(wǎng)絡內(nèi)所使用的移動設備的唯一性和安全性。 操作子系統(tǒng)（OSS）操作子系統(tǒng)（OSS）需完成許多任務，包括移動用戶管理、移動設備管理以及網(wǎng)絡操作和維護。移動用戶管理可包括用戶數(shù)據(jù)管理和呼叫計費。用戶數(shù)據(jù)管理一般由歸屬位置寄存器（HLR）來完成這方面的任務，HLR是NSS功能實體之一。用戶識別卡UIM的管理也可認為是用戶數(shù)據(jù)管理的一部分，但是，作為相對獨立的用戶識別卡UIM的管理，還必須根據(jù)運營部門對UIM的管理要求和模式采用專門的UIM個人化設備來完成。呼叫計費可以由移動用戶所訪問的各個移動交換中心MSC和GMSC分別處理，也可以采用通過HLR或獨立的計費設備來集中處理計費數(shù)據(jù)的方式。移動設備管理是由移動設備識別寄存器（EIR）來完成的，EIR與NSS的功能實體之間是通過SS7信令網(wǎng)絡的接口互連，為此，EIR也歸入NSS的組成部分之一。網(wǎng)絡操作與維護是完成對CDMA系統(tǒng)的BSS和NSS進行操作與維護管理任務的，完成網(wǎng)絡操作與維護管理的設施稱為操作與維護中心（OMC）。從電信管理網(wǎng)絡（TMN）的發(fā)展角度考慮，OMC還應具備與高層次的TMN進行通信的接口功能，以保證CDMA網(wǎng)絡能與其它電信網(wǎng)絡一起納入先進、統(tǒng)一的電信管理網(wǎng)絡中進行集中操作與維護管理。直接面向CDMA系統(tǒng)BSS和NSS各個功能實體的操作與維護中心（OMC）歸入NSS部分。可以認為，操作子系統(tǒng)（OSS）已不包括與CDMA系統(tǒng)的NSS和BSS部分密切相關的功能實體，而成為一個相對獨立的管理和服務中心。主要包括網(wǎng)絡管理中心（NMC）、安全性管理中心（SEMC）、用于用戶識別卡管理的個人化中心（PCS）、用于集中計費管理的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)（DPPS）等功能實體。 接口和協(xié)議 主要接口CDMA系統(tǒng)的主要接口是指A接口、Um 接口。如圖34所示。它主要定義和標準化能保證不同供應商生產(chǎn)的移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡子系統(tǒng)設備能納入同一個CDMA數(shù)字移動通信網(wǎng)運行和使用。圖34 CDMA系統(tǒng)的主要接口2. A接口A接口定義為網(wǎng)絡子系統(tǒng)（NSS）與基站子系統(tǒng)（BSS）之間的通信接口，從系統(tǒng)的功能實體來說，就是移動交換中心（MSC）與基站控制器（BSC）之間的互連接口。此接口傳遞的信息包括移動臺管理、基站管理、移動性管理、接續(xù)管理等。3. Um接口（空口接口）Um接口（空中接口）定義為移動臺與基站收發(fā)信臺（BTS）之間的通信接口，用于移動臺與CDMA系統(tǒng)的固定部分之間的互通，其物理鏈接通過無線鏈路實現(xiàn)。此接口傳遞的信息包括無線資源管理，移動性管理和接續(xù)管理等。 網(wǎng)絡子系統(tǒng)內(nèi)部接口網(wǎng)絡子系統(tǒng)由移動交換中心（MSC）、拜訪位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）等功能實體組成，因此CDMA技術規(guī)范定義了不同的接口以保證各功能實體之間的接口標準化。其示意圖如圖35所示。圖35 網(wǎng)絡子系統(tǒng)內(nèi)部接口示意圖2. B接口B接口定義為拜訪位置寄存器（VLR）與移動交換中心（MSC）之間的內(nèi)部接口。用于移動交換中心（MSC）向拜訪位置寄存器（VLR）詢問有關移動臺（MS）當前位置信息或者通知拜訪位置寄存器（VLR）有關移動臺（MS）的位置更新信息等。3. C接口C接口定義為歸屬位置寄存器（HLR）與移動交換中心（MSC）之間的接口。用于傳遞路由選擇和管理信息。如果采用歸屬位置寄存器（HLR）作為計費中心，呼叫結束后建立或接收此呼叫的移動臺（M