【正文】 使用1875~1975MHz和2110~2160MHz兩段頻率。4. 目前對3G的研究目前ITU對3G的研究工作主要由3GPP和3GPP2來承擔(dān)。3GPP2：是以cdma2000為基礎(chǔ)，集合了Qualm，Lucent等美國公司及日本的ARIB，韓國的一些公司，共同研究3G的組織。第2章 數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù) 多址技術(shù)多址技術(shù)使眾多的用戶共用公共的通信線路。圖21用模型表示了這三種方法簡單的一個(gè)概念。 頻分多址頻分，有時(shí)也稱之為信道化，就是把整個(gè)可分配的頻譜劃分成許多單個(gè)無線電信道（發(fā)射和接收載頻對），每個(gè)信道可以傳輸一路話音或控制信息。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，只是不會(huì)采用純頻分的方式，比如GSM和CDMA系統(tǒng)就采用了FDMA。此多址方式在數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中采用，GSM系統(tǒng)也采用了此種方式。TDMA中關(guān)鍵部分為用戶部分，每一個(gè)用戶分配給一個(gè)時(shí)隙（在呼叫開始時(shí)分配），用戶與基站之間進(jìn)行同步通信，并對時(shí)隙進(jìn)行計(jì)數(shù)。同樣，當(dāng)用戶要發(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。TDMA的一個(gè)變形是在一個(gè)單頻信道上進(jìn)行發(fā)射和接收，稱之為時(shí)分雙工（TDD）。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射時(shí)基站接收，基站發(fā)射時(shí)移動(dòng)臺(tái)接收，交替進(jìn)行。它的主要優(yōu)點(diǎn)是可以在單一載頻上實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收，而不需要上行和下行兩個(gè)載頻，不需要頻率切換，因而可以降低成本。 碼分多址碼分多址是一種利用擴(kuò)頻技術(shù)所形成的不同的碼序列實(shí)現(xiàn)的多址方式。其關(guān)鍵是信息在傳輸以前要進(jìn)行特殊的編碼，編碼后的信息混合后不會(huì)丟失原來的信息。每個(gè)發(fā)射機(jī)都有自己唯一的代碼（偽隨機(jī)碼），同時(shí)接收機(jī)也知道要接收的代碼，用這個(gè)代碼作為信號的濾波器，接收機(jī)就能從所有其他信號的背景中恢復(fù)成原來的信息碼（這個(gè)過程稱為解擴(kuò)）。基站對每個(gè)移動(dòng)臺(tái)信號的接收也是采用同樣的道理，即也采用多個(gè)RAKE接收機(jī)。 多用戶檢測基于RAKE接收機(jī)原理的CDMA接收機(jī)將其它用戶的信號視為干擾信號，但是優(yōu)化后接收機(jī)可以將檢測所有信號或從指定的信號中減去其它信號的干擾。干擾一個(gè)基站或移動(dòng)臺(tái)的多路接入干擾是小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間干擾的總和。同時(shí)MUD顯著降低了CDMA系統(tǒng)的遠(yuǎn)近效應(yīng)。 功率控制由于CDMA系統(tǒng)不同用戶同一時(shí)間采用相同的頻率，所以CDMA系統(tǒng)為自干擾系統(tǒng)，如果系統(tǒng)采用的擴(kuò)頻碼不是完全正交的（實(shí)際系統(tǒng)中使用的地址碼是近似正交的），因而造成相互之間的干擾。由于各個(gè)用戶距離基站距離不同而使得基站接收到各個(gè)用戶的信號強(qiáng)弱不同，由于信號間存在干擾，尤其是強(qiáng)信號會(huì)對弱信號造成很大的干擾，甚至造成系統(tǒng)的崩潰，因此必須采用某種方式來控制各個(gè)用戶的發(fā)射功率，使得各個(gè)用戶到達(dá)基站的信號強(qiáng)度基本一致。CDMA功率控制分為：前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又分為開環(huán)和閉環(huán)功率控制。其目的是試圖使所有移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的信號在到達(dá)基站時(shí)都有相同的標(biāo)稱功率。IS95空中接口規(guī)定開環(huán)功率控制動(dòng)態(tài)范圍是－32dB～＋32dB。2) 其后的試探序列不斷增加發(fā)射功率（步長為PWR_STEP），直到收到一個(gè)效應(yīng)或序列結(jié)束。功率控制比特是連續(xù)發(fā)送的，（即800bit/s）?；景l(fā)送的功率控制比特比反向業(yè)務(wù)信道延遲2* ms。每個(gè)功率控制比特將替代兩個(gè)連續(xù)的前向業(yè)務(wù)信道調(diào)制符號，這個(gè)技術(shù)就是通常所說的符號抽取技術(shù)。下行鏈路低速控制調(diào)整的動(dòng)態(tài)范圍是177。移動(dòng)臺(tái)的報(bào)告分為定期報(bào)告和門限報(bào)告。軟容量是通過CDMA系統(tǒng)的呼吸功能來實(shí)現(xiàn)的。它是指相鄰基站間，如果某基站覆蓋區(qū)正在通話的用戶數(shù)量較多時(shí)，該基站的用戶之間會(huì)產(chǎn)生較大的干擾，這時(shí)，該基站可通過降低該基站的導(dǎo)頻信道的發(fā)射功率使部分用戶通過軟切換切換到負(fù)荷較輕相鄰基站中去，從而降低該基站的負(fù)荷，減輕該基站的干擾，這是所謂的“呼”功能；當(dāng)該基站的用戶數(shù)量減少、干擾減輕時(shí)，該基站又可增加導(dǎo)頻信道的發(fā)射功率，將相鄰基站的用戶通過軟切換納入自己的覆蓋區(qū)域，這是所謂的“吸”功能。 軟切換切換是指將一個(gè)正在進(jìn)行的呼叫從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)小區(qū)的過程。CDMA系統(tǒng)中的切換有兩類：硬切換和軟切換。硬切換包括以下兩種情況：l 同一MSC中的不同頻道之間；l 不同MSC之間。手機(jī)在兩個(gè)或多個(gè)基站的覆蓋邊緣區(qū)域進(jìn)行切換時(shí)，手機(jī)同時(shí)接收多個(gè)基站（大多數(shù)情況下是兩個(gè)）的信號，幾個(gè)基站也同時(shí)接收該手機(jī)的信號，直到滿足一定的條件后手機(jī)才切斷同原來基站的聯(lián)系。軟切換包括以下四種情況：l 同一基站的兩個(gè)扇區(qū)之間；（ 如果切換發(fā)生在兩個(gè)相同頻率的扇區(qū)之間的話，這種切換稱為更軟切換（Softer Handoff））；l 不同基站的兩個(gè)小區(qū)之間；l 不同基站的小區(qū)和扇區(qū)之間的三方切換；l 不同基站控制器之間。l 導(dǎo)頻：指導(dǎo)頻信道l 導(dǎo)頻集合：指所有具有相同頻率但不同 PN碼相位的導(dǎo)頻集。l 候選導(dǎo)頻集：當(dāng)前不在有效導(dǎo)頻集里，但是已有足夠的強(qiáng)度表明與該導(dǎo)頻相對應(yīng)的基站的前向業(yè)務(wù)信道可以被成功解調(diào)的導(dǎo)頻集合。l 剩余導(dǎo)頻集：不被包括在相鄰導(dǎo)頻集。軟切換過程如圖24所示：a、當(dāng)導(dǎo)頻強(qiáng)度達(dá)到T_ADD，移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息，并將該導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到候選導(dǎo)頻集合；b、基站發(fā)送一個(gè)切換指示消息；c、移動(dòng)臺(tái)將此導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到有效導(dǎo)頻集并發(fā)送一個(gè)切換完成消息；d、當(dāng)導(dǎo)頻強(qiáng)度掉到T_DROP 以下時(shí)，移動(dòng)臺(tái)啟動(dòng)切換去掉定時(shí)器；e、切換去掉定時(shí)器到期，移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息；f、基站發(fā)送一個(gè)切換指示消息；g、移動(dòng)臺(tái)把導(dǎo)頻從有效導(dǎo)頻集移到相鄰導(dǎo)頻集并發(fā)送切換完成消息。地址碼提供的碼序列應(yīng)接近白噪聲特性，同時(shí)編碼方案簡單，保證具有較快的同步建立速度。CDMA系統(tǒng)中采用 m序列。如果 r 級線性移位寄存器序列的周期是P＝2R－1，則該移位序列為 m序列。一個(gè)周期內(nèi)，1 的個(gè)數(shù)是2r1，0 的個(gè)數(shù)是2r11，遍歷的狀態(tài)數(shù)為2r－1。長度為r 的1游程和長度為r1的0 游程各有一個(gè)。d、具有雙值自相關(guān)特性。實(shí)現(xiàn)過程如下：a、在相關(guān)解調(diào)過程中，先設(shè)置一較低門限，然后相關(guān)解調(diào)PN 碼的一小段，如果沒有超過門限，則表明在該相位無有用信號，將相位后移一段，再作相關(guān)解調(diào)。c、每次移PN 碼的半個(gè)比特的長度。長度為2151的m序列被用作對前向信道進(jìn)行正交調(diào)制，不同的基站使用不同相位的m序列進(jìn)行調(diào)制，其相位差至少為64個(gè)比特，這樣，最多有512個(gè)不同的相位可用。長度為2151的PN 碼也被用作對反向業(yè)務(wù)信道進(jìn)行正交調(diào)制，其相位偏置為0 。移動(dòng)通信信道是一種多徑衰落信道，發(fā)射的信號要經(jīng)過直射、反射、散射等多條傳播途徑才能達(dá)到接收端，而且隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)，各條傳播路徑上的信號幅度、時(shí)延及相位隨時(shí)隨地發(fā)生變化，所以接收到的信號的電平是起伏、不穩(wěn)定的，這些多徑信號相互疊加就會(huì)形成衰落。瑞利衰落隨時(shí)間急劇變化時(shí)，稱為“快衰落”。瑞利衰落的中值場強(qiáng)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。由于具有頻率、時(shí)間、空間的選擇性，因此分集技術(shù)包括頻率分集、時(shí)間分集、空間分集。根據(jù)衰落的頻率選擇性，當(dāng)兩個(gè)頻率間隔大于信道帶寬相關(guān)帶寬時(shí)，接收到的此兩種頻率的衰落信號不相關(guān)，市區(qū)的相關(guān)帶寬一般為50kHz左右，郊區(qū)的相關(guān)帶寬一般為250kHz左右。時(shí)間分集是利用基站和移動(dòng)臺(tái)的RAKE接收機(jī)來完成的。第3章 CDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) CDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的基本特點(diǎn)CDMA系統(tǒng)作為一種開放式結(jié)構(gòu)和面向未來設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有下列主要特點(diǎn)：CDMA系統(tǒng)是由幾個(gè)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。CDMA系統(tǒng)除了可以電信業(yè)務(wù)，還可以開放各種承載業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)；CDMA系統(tǒng)具有加密和鑒權(quán)功能，能確保用戶保密和網(wǎng)絡(luò)安全；CDMA系統(tǒng)具有靈活和方便的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，頻率復(fù)用系數(shù)可以達(dá)到1，移動(dòng)交換機(jī)的話務(wù)承載能力一般都很強(qiáng)，保證在話音和數(shù)據(jù)通信兩個(gè)方面都能滿足用戶對大容量、高密度業(yè)務(wù)的要求；CDMA系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，覆蓋區(qū)域內(nèi)的通信質(zhì)量高。 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能CDMA系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖31所示。其中基站子系統(tǒng)（BSS）在移動(dòng)臺(tái)（MS）和網(wǎng)絡(luò)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(shí)體之間的無線接口管理。MS、BSS和NSS組成CDMA系統(tǒng)的實(shí)體部分。OSS：操作子系統(tǒng) BSS：基站子系統(tǒng) NSS：網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NMC：網(wǎng)絡(luò)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(shí)別卡個(gè)人化中心 OMC：操作維護(hù)中心 MSC：移動(dòng)交換中心VLR：拜訪位置寄存器 HLR：歸屬位置寄存器 AC：鑒權(quán)中心EIR：移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器 BSC：基站控制器 BTS：基站收發(fā)信臺(tái)PDN：公用數(shù)據(jù)網(wǎng) PSTN：公用電話網(wǎng) ISDN：綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)MS：移動(dòng)臺(tái)圖圖31 CDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 移動(dòng)臺(tái)（MS）移動(dòng)臺(tái)是公用CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)中用戶使用的設(shè)備，也是用戶能夠直接接觸的整個(gè)CDMA系統(tǒng)中的唯一設(shè)備。比如完成通話呼叫所需要的話筒、揚(yáng)聲器、顯示屏和按鍵。比如與個(gè)人計(jì)算機(jī)或傳真機(jī)之間的接口，或同時(shí)提供這兩種接口。CDMA手機(jī)以前不支持UIM卡，號碼和手機(jī)捆綁在一起，更換號碼必須更換手機(jī)，或?qū)κ謾C(jī)重新寫碼。CDMA系統(tǒng)的機(jī)卡分離將促進(jìn)CDMA系統(tǒng)的大力發(fā)展。它通過無線接口直接與移動(dòng)臺(tái)相接，負(fù)責(zé)無線發(fā)送接收和無線資源管理。當(dāng)然，要對BSS部分進(jìn)行操作維護(hù)管理，還要建立BSS與操作子系統(tǒng)（OSS）之間的通信連接。實(shí)際上，一個(gè)基站控制器根據(jù)話務(wù)量需要可以控制數(shù)十個(gè)BTS。需要說明的是，基站子系統(tǒng)還應(yīng)包括碼變換器（TC）和相應(yīng)的子復(fù)用設(shè)備（SM）。因此，一種具有本地和遠(yuǎn)端配置BTS的典型BSS組成方面如圖33示。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(shè)備的作用，即各種接口的管理，承擔(dān)無線資源和無線參數(shù)的管理。NSS由一系列功能實(shí)體構(gòu)成，整個(gè)CDMA系統(tǒng)內(nèi)部。移動(dòng)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(quán)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)。MSC可為移動(dòng)用戶提供一系列業(yè)務(wù)：電信業(yè)務(wù)。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。承載業(yè)務(wù)。例如： 遇忙呼叫前轉(zhuǎn)（CFB）、隱含呼叫前轉(zhuǎn)（CFD）、無應(yīng)答呼叫前轉(zhuǎn)（CFNA）、無條件呼叫前轉(zhuǎn)（CFU）、呼叫轉(zhuǎn)移（CT）、呼叫等待（CW）、主叫號碼識(shí)別顯示（CNIP）、主叫號碼識(shí)別限制（CNIR）、會(huì)議電話（CC）、消息等待通知（MWN）、三方呼叫（3WC）、取回語音信息（VMR）等。例如：預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)（PrePaid Charging）、虛擬專用網(wǎng)（VPN）、被叫集中付費(fèi)電話（Freephone）等。CDMA網(wǎng)絡(luò)提供信箱留言、信箱留言操作、自動(dòng)應(yīng)答、定時(shí)郵送、留言通知和布告欄等業(yè)務(wù)；CDMA網(wǎng)絡(luò)提供面向應(yīng)用的無線數(shù)據(jù)，例如：天氣預(yù)報(bào)、股市信息等短信息業(yè)務(wù)。CDMA網(wǎng)絡(luò)提供IP電話業(yè)務(wù)。對于容量比較大的移動(dòng)通信網(wǎng)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS可包括若干個(gè)MSC、VLR和HLR，為了建立固定網(wǎng)用戶與CDMA移動(dòng)用戶之間的呼叫，無需知道移動(dòng)用戶所處的位置。因此，GMSC具有與固定網(wǎng)和其它NSS實(shí)體互通的接口。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需要，GMSC功能也可以在固定網(wǎng)交換機(jī)中綜合實(shí)現(xiàn)。VLR從該移動(dòng)用戶的歸屬位置寄存（HLR）處獲取并存儲(chǔ)必要的數(shù)據(jù)。因此，VLR可看作為一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫。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(chǔ)著該HLR控制的所有存在的移動(dòng)用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。HLR還存儲(chǔ)且為MSC提供關(guān)于移動(dòng)用戶實(shí)際漫游所在的MSC區(qū)域扔關(guān)動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)。4. 鑒權(quán)中心（AC）CDMA系統(tǒng)采取了特別的安全措施，例如用戶鑒權(quán)、對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)和信號信息進(jìn)行保密等。AC屬于HLR的一個(gè)功能單元部分，專用于CDMA系統(tǒng)的安全性管理。 操作子系統(tǒng)（OSS）操作子系統(tǒng)（OSS）需完成許多任務(wù)，包括移動(dòng)用戶管理、移動(dòng)設(shè)備管理以及網(wǎng)絡(luò)操作和維護(hù)。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(wù)，HLR是NSS功能實(shí)體之一。呼叫計(jì)費(fèi)可以由移動(dòng)用戶所訪問的各個(gè)移動(dòng)交換中心MSC和GMSC分別處理，也可以采用通過HLR或獨(dú)立的計(jì)費(fèi)設(shè)備來集中處理計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)的方式。網(wǎng)絡(luò)操作與維護(hù)是完成對CDMA系統(tǒng)的BSS和NSS進(jìn)行操作與維護(hù)管理任務(wù)的，完成網(wǎng)絡(luò)操作與維護(hù)管理的設(shè)施稱為操作與維護(hù)中心（OMC）。直接面向CDMA系統(tǒng)BSS和NSS各個(gè)功能實(shí)體的操作與維護(hù)中心（OMC）歸入NSS部分。主要包括網(wǎng)絡(luò)管理中心（NMC）、安全性管理中心（SEMC）、用于用戶識(shí)別卡管理的個(gè)人化中心（PCS）、用于集中計(jì)費(fèi)管理的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)（DPPS）等功能實(shí)體。如圖34所示。圖34 CDMA系統(tǒng)的主要接口2. A接口A接口定義為網(wǎng)絡(luò)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(shí)體來說，就是移動(dòng)交換中心（MSC）與基站控制器（BSC）之間的互連接口。3. Um接口（空口接口）Um接口（空中接口）定義為移動(dòng)臺(tái)與基站收發(fā)信臺(tái)（BTS）之間的通信接口，用于移動(dòng)臺(tái)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(shí)現(xiàn)。 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)內(nèi)部接口網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由移動(dòng)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(shí)體組成，因此CDMA技術(shù)規(guī)范定義了不同的接口以保證各功能實(shí)體之間的接口標(biāo)準(zhǔn)化。圖35 網(wǎng)絡(luò)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(dòng)交換中心（MSC）之間的內(nèi)部接口。3. C接口C接口定義為歸屬位置寄存器（HLR）與移動(dòng)交換中心（MSC）之間的接口。如果采用歸屬位置寄存器（HLR）作為計(jì)費(fèi)中心，呼叫結(jié)束后建立或接收此呼叫的移動(dòng)臺(tái)（MS）所在的移動(dòng)交換中心（MSC）應(yīng)把計(jì)費(fèi)信息傳送給該