【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概念。 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。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，只是不會采用純頻分的方式，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，每一個用戶分配給一個時隙（在呼叫開始時分配），用戶與基站之間進行同步通信，并對時隙進行計數(shù)。同樣，當(dāng)用戶要發(fā)送信息時，首先將信息進行緩存，等到自己時隙的到來。TDMA的一個變形是在一個單頻信道上進行發(fā)射和接收，稱之為時分雙工（TDD）。當(dāng)移動臺發(fā)射時基站接收，基站發(fā)射時移動臺接收，交替進行。它的主要優(yōu)點是可以在單一載頻上實現(xiàn)發(fā)射和接收，而不需要上行和下行兩個載頻，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頻技術(shù)所形成的不同的碼序列實現(xiàn)的多址方式。其關(guān)鍵是信息在傳輸以前要進行特殊的編碼，編碼后的信息混合后不會丟失原來的信息。每個發(fā)射機都有自己唯一的代碼（偽隨機碼），同時接收機也知道要接收的代碼，用這個代碼作為信號的濾波器，接收機就能從所有其他信號的背景中恢復(fù)成原來的信息碼（這個過程稱為解擴）?；緦γ總€移動臺信號的接收也是采用同樣的道理，即也采用多個RAKE接收機。 多用戶檢測基于RAKE接收機原理的CDMA接收機將其它用戶的信號視為干擾信號，但是優(yōu)化后接收機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。干擾一個基站或移動臺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MUD顯著降低了CDMA系統(tǒng)的遠近效應(yīng)。 功率控制由于CDMA系統(tǒng)不同用戶同一時間采用相同的頻率，所以CDMA系統(tǒng)為自干擾系統(tǒng)，如果系統(tǒng)采用的擴頻碼不是完全正交的（實際系統(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。由于各個用戶距離基站距離不同而使得基站接收到各個用戶的信號強弱不同，由于信號間存在干擾，尤其是強信號會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用戶的發(fā)射功率，使得各個用戶到達基站的信號強度基本一致。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臺發(fā)出的信號在到達基站時都有相同的標(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。每個功率控制比特將替代兩個連續(xù)的前向業(yè)務(wù)信道調(diào)制符號，這個技術(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)整的動態(tài)范圍是177。移動臺的報告分為定期報告和門限報告。軟容量是通過CDMA系統(tǒng)的呼吸功能來實現(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，該基站的用戶之間會產(chǎn)生較大的干擾，這時，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，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正在進行的呼叫從一個小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個小區(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。手機在兩個或多個基站的覆蓋邊緣區(qū)域進行切換時，手機同時接收多個基站（大多數(shù)情況下是兩個）的信號，幾個基站也同時接收該手機的信號，直到滿足一定的條件后手機才切斷同原來基站的聯(lián)系。軟切換包括以下四種情況：l 同一基站的兩個扇區(qū)之間；（ 如果切換發(fā)生在兩個相同頻率的扇區(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)頻強度達到T_ADD，移動臺發(fā)送一個導(dǎo)頻強度測量消息，并將該導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到候選導(dǎo)頻集合；b、基站發(fā)送一個切換指示消息；c、移動臺將此導(dǎo)頻轉(zhuǎn)到有效導(dǎo)頻集并發(fā)送一個切換完成消息；d、當(dāng)導(dǎo)頻強度掉到T_DROP 以下時，移動臺啟動切換去掉定時器；e、切換去掉定時器到期，移動臺發(fā)送一個導(dǎo)頻強度測量消息；f、基站發(fā)送一個切換指示消息；g、移動臺把導(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。一個周期內(nèi)，1 的個數(shù)是2r1，0 的個數(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。d、具有雙值自相關(guān)特性。實現(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 碼的半個比特的長度。長度為2151的m序列被用作對前向信道進行正交調(diào)制，不同的基站使用不同相位的m序列進行調(diào)制，其相位差至少為64個比特，這樣，最多有512個不同的相位可用。長度為2151的PN 碼也被用作對反向業(yè)務(wù)信道進行正交調(diào)制，其相位偏置為0 。移動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到接收端，而且隨著移動臺的移動，各條傳播路徑上的信號幅度、時延及相位隨時隨地發(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形成衰落。瑞利衰落隨時間急劇變化時，稱為“快衰落”。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。由于具有頻率、時間、空間的選擇性，因此分集技術(shù)包括頻率分集、時間分集、空間分集。根據(jù)衰落的頻率選擇性，當(dāng)兩個頻率間隔大于信道帶寬相關(guān)帶寬時，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。時間分集是利用基站和移動臺的RAKE接收機來完成的。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CDMA系統(tǒng)作為一種開放式結(jié)構(gòu)和面向未來設(shè)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。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)可以達到1，移動交換機的話務(wù)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(wù)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。 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）在移動臺（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)的功能實體之間的無線接口管理。MS、BSS和NSS組成CDMA系統(tǒng)的實體部分。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(quán)中心EIR：移動設(shè)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(wù)數(shù)字網(wǎng)MS：移動臺圖圖31 CDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 移動臺（MS）移動臺是公用CDMA移動通信網(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、揚聲器、顯示屏和按鍵。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。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。CDMA系統(tǒng)的機卡分離將促進CDMA系統(tǒng)的大力發(fā)展。它通過無線接口直接與移動臺相接，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。實際上，一個基站控制器根據(jù)話務(wù)量需要可以控制數(shù)十個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由一系列功能實體構(gòu)成，整個CDMA系統(tǒng)內(nèi)部。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(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。例如：預(yù)付費業(yè)務(wù)（PrePaid Charging）、虛擬專用網(wǎng)（VPN）、被叫集中付費電話（Freephone）等。CDMA網(wǎng)絡(luò)提供信箱留言、信箱留言操作、自動應(yīng)答、定時郵送、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、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通信網(wǎng)，一個網(wǎng)絡(luò)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。因此，GMSC具有與固定網(wǎng)和其它NSS實體互通的接口。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需要，GMSC功能也可以在固定網(wǎng)交換機中綜合實現(xiàn)。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)。因此，VLR可看作為一個動態(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，存儲著該HLR控制的所有存在的移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。HLR還存儲且為MSC提供關(guān)于移動用戶實際漫游所在的MSC區(qū)域扔關(guān)動態(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)和信號信息進行保密等。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。 操作子系統(tǒng)（OSS）操作子系統(tǒng)（OSS）需完成許多任務(wù)，包括移動用戶管理、移動設(shè)備管理以及網(wǎng)絡(luò)操作和維護。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功能實體之一。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(shè)備來集中處理計費數(shù)據(jù)的方式。網(wǎng)絡(luò)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(wù)的，完成網(wǎng)絡(luò)操作與維護管理的設(shè)施稱為操作與維護中心（OMC）。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。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。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。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)。 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)內(nèi)部接口網(wǎng)絡(luò)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(shù)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(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）作為計費中心，呼叫結(jié)束后建立或接收此呼叫的移動臺（MS）所在的移動交換中心（MSC）應(yīng)把計費信息傳送給該