cdma及第三代移动通信doc51-电子电信(编辑修改稿)

cdma及第三代移动通信doc51-电子电信(编辑修改稿)内容摘要：

这项业务后才能继续使用该手机。 17 取回语音信息 VMR 取回语音信息业务指从语音信箱系统中提取留言。 在 CDMA系统中，这一操作被定义为一项单独业务。 考虑到移动用户经常使用自己的手机提取留言，因此规定了一种植简便的操作方法实现这个功能。 ANS1664 规定了两种方法，一是 用户拨打自己的号码，二是用户拨打一个短号码。 目前采用第二种方法。 18 优选语言 PL 优选语言业务与网络服务有关。 这项业务确定网络播送录音通知或发送短消息时使用的语言或码表。 19 用户群提示 FA 此资料来自 , 大量管理资料下载 这项业务类似于固定电话的并机。 当系统收到来话时，同时向多个终端（包括 CDMA手机、固定电话或其他制式的手机）振铃，当其中一个终端应答后，停止对其它终端振铃。 这项业务包括单用户型和多用户型两种，它们的区别在于当一个终端忙时，单用户型即认为用户群忙，不再向其它终端振铃，而多用户型则继续向其它 终端振铃。 20 移动接入寻线 MAH 当收到来话时，系统按照预先设定的次序依次向多个终端（可以包括 CDMA手机、固定电话或其他制式的手机）振铃，直到用户在某个终端上应答为止。 这项业务包括单用户型和多用户型两种。 单用户型与多用户型的区别是：当一个终端忙时，单用户型即认为用户群忙，不再向其它终端振铃；而多用户型则继续向其它终端振铃。 随着 CDMA 系统的不断发展和商用化，它将向用户提供更加丰富，应用更加灵活的业务。 . CDMA存在的问题 （ 1） CDMA鉴权问题 CDMA标准中已经详细规定了 CDMA鉴权的场合和需要的参数，但由于网络现状，许多系统目前不支持鉴权功能，许多手机既没有鉴权算法也无法输入。 另外，在 CDMA鉴权中起重要作用的 AKEY参数的管理也存在问题，即如何输入手机，如何进行管理。 为了防止AKEY的被盗，必须由尽量少的人处理，使用非常保密的系统，不能被任何人读取，在手机和鉴权中心（ AC）中修改 AKEY必须以保密的方式进行， TIA已经建议了一种将 AKEY编入手机的程序，但目前还很难操作。 AKEY的输入与管理应由运营者按照一定规则进行，与用户无关，应尽快 规范。 （ 2） CDMA国际漫游问题 CDMA技术起源于美国，目前北美均使用 10位 MIN码进行漫游，在这 10位 MIN码中是不含移动国家码的，为了尽快实现 CDMA的国际漫游， IFAST（ International Forum on AMPS Standards Technology）将 MIN码的第一位为 0和 1预留给国际，供美洲之外的其它 CDMA运营者国际漫游时使用。 这在 IS41不支持 IMSI之前（ IS95和 IS634是支持 15位 IMSI号码的），也不失为一个权宜之计，尤其是对于急切需要国际漫游的国家而 言。 但从长远来讲（也许仅是近一二年之内的事情）， MIN码预留给国际的号码很少，再加上这些号码经过按国家的分配、国内各地区的分配，号码利用率很低，很难满足 CDMA的发展需要，况且使用MIN 进行国际漫游会带来许多额外的工作。 因为最终国际漫游是要靠 IMSI来实现的，到那时，所有签约漫游国家的数据就需要修改，各国国内 GT翻译数据也需要修改，这就给 CDMA的国际漫游带来很大困难。 标准应该为运营做好技术上的准备，不应拖运营的后腿，阻碍技术的发展。 因此所有 CDMA运营者应该统一认识，尽快督促厂家提供基于 IMSI的产品 ，实现基于 IMSI的 CDMA国际漫游。 CDMA的基本概念 —— CDMA给每一用户分配一个唯一的码序列（扩频码），并用它对承载信息的 信号进行编码。 知道该码序列用户的接收机对收到的信号进行解码，并恢复出 原始数据，这是因为该用户码序列与其它用户冯序列的互相关是很小的。 由于 码序列的带宽远大于所承载信息的信号的带宽，编码过程扩展了信号的频谱，所以也称为扩频调制，其所产生的信号也称为扩频信号。 CDMA通常也用扩频多址（ SSMA）来表征。 对所此资料来自 , 大量管理资料下载 传信号频谱的扩展给予 CDMA以多址能力。 因此，对扩频信号的产生 及其性能的了解就十分重要。 扩频调制技术必须满足两条基本要求： —— 1．所传信号的带宽必须远大于信息的带宽。 —— 2．所产生的射频信号的带宽与所传信息无关。 —— 所传信号的带宽 Bt与信息带宽 Bi 之比称为扩频系统的处理增益 Gp Gp=Bt／ Bi —— 接收机采用相同的扩频码与收到的信号进行相关运算恢复出所携带的原始信息。 —— 由于扩频信号扩展了信号的频谱，所以它具有一系列不同于窄带信号的性能： —— ● 多址能力 —— ● 抗多径干扰的能力 —— ● 具有隐私性能 —— ● 抗人为干扰的能力 —— ● 具有低载获概率的性能 —— ● 具有抗窄带干扰的能力 —— CDMA按照其采用的扩频调制方式的不同，可以分为直接序列扩频（ DS）＼跳频扩频（ FH）跳时扩频（ TH）和复合式扩频，如图 1所示。 直接序列扩频（ DSSS）发射机和接收机的构成如图 2所示。 此资料来自 , 大量管理资料下载 CDMA蜂窝移动通信网的特点 与 FDMA和 TDMA相比， CDMA具有许多独特的优点，其中一部分是扩频通信系统所固有的，另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。 CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作，因此它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内 重复使用，所要求的载干比 (C／ I)小于 1，容量和质量之间可做权衡取舍等属性。 这些属性使CDMA比其它系统有非常重要的优势。 系统容量大理论上 CDMA移动网比模拟网大 20倍。 实际要比模拟网大 10倍，比 GSM要大 45倍。 系统容量的灵活配置：这与 CDMA的机理有关。 CDMA是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，我们打个比方，我们将带宽想象成一个大房子。 所有的人将进入唯一的大房子 .如果他们使用完全不同的语言 ,他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰 .在这里 ,屋里 的空气可以被想象成宽带的载波 ,而不同的语言即被当作编码 ,我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们 .如果能控制住用户的信号强度 ,在保持高质量通话的同时 ,我们就可以容纳更多的用户。 通话质量好： CDMA系统话音质量很高，声码器可以动态地调整数据传输速率，并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。 同时门限值根据背景噪声的改变而改变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也可以得到较好的通话质量。 另外 CDMA系统采用软切换技术，“ 先连接再断开 ” ，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。 频率规 划简单用户按不同的序列码区分，所以不相同 CDMA载波可在相邻的小区内使用，网络规划灵活，扩展简单。 延长手机电池寿命采用功率控制和可变速率声码器，手机电池使用寿命延长。 建网成本下降。 DSCDMA的基本单元 —— 下面我们简单介绍 DSCDMA应用在第三代移动通信系统中的基本单元，即 RAKE接收机、功率控制、软切换、频率切换和多用户检测。 —— RAKE接收机 —— 发射机发出的扩频信号，在传输过程中受到不同建筑物、山岗等各种障碍物的反射和折射，到达接收机时每个波束具有不同的延迟，形成多 径信号。 如果不同路径信号的延迟超过一个伪码的码片的时延，则在接收端可将不同的波束区别开来。 将这些不同波束分别经过不同的延迟线，对齐以及合并在一起，则可达到变害为利，把原来是干扰的信号变成有用信号组合在一起。 这就是 RAKE接收机的基本原理。 —— 功率控制 —— 在 DSCDMA系统中，不同用户发射的信号由于距基站的距离不同，到达时的功率也不同。 距离近的信号功率大，距离远的功率小，相互形成干扰。 这种现象称为远近效应。 DSCDMA系统要求所有用户到达基站接收机信号的平均功率要相等才能正常解扩，功率控制就是为解此资料来自 , 大量管理资料下载 决这 一问题。 它调整各个用户发射机的功率，使其到达基站接收机的平均功率相等。 功率控制的原理有两种类型：开环控制与闭环控制。 开环控制主要是用户根据测量到的帧差错概率来调整发射功率，而闭环功率控制则由基站根据收到移动台发来的信号测量其信干比（ SIR）发出指令，调整移动台发射机的功率。 对于下行链路的功率控制主要是用来减少对邻小区的干扰。 —— 软切换 —— 移动台如果与两个基站同时连接时进行的切换称为软切换。 在 CDMA系统中软切换可以减少对于其它小区的干扰，并通过宏分集还可以改善性能。 更软切换则指的是一个小区内不同扇区问的 软切换。 软切换的原理如下：移动台在上行链路中发射的信号被两个基站所接收，经解调后转发到基站控制器（ BSC），下行链路的信号也同时经过两个基站再传送到移动台。 移动台可以将收到的两路信号合并，起到宏分集的作用。 因为处理过程是先通后断，故称为软切换，而一般的硬切换则是先断后通。 —— 频率间切换 —— 3G CDMA系统中在一个小区中有多个载波频率。 例如在热点小区中，其频率数要多于相邻小区。 同时在多层小区结构中，微小区有不同的频率而不同于重叠在一起的宏小区，因此，存在不同频率之间的切换。 有效的处理过程可以采用压缩模式 或双接收机对另一频率进行测量。 —— 多用户信号检测 —— 目前的 CDMA接收机都是基于 RAKE接收机原理，它将其他用户的信号作为干扰来对待。 在理想接收机中，如将所有用户信号都检测出来，则可把其他用户信号从总信号中减掉，则保存有用信号。 在 DSCDMA系统采用 RAKE接收机时其容量是干扰受限的系统。 多用户信号检测，或称为联合检测与干扰消除技术则提供了一种有效地减少多址干扰的方法，从而增加了系统的容量。 同时，它也能改善远近效应，通过首先扣除近距离大信号干扰而达到。 由于最佳多用户检测十分复杂，而在实际上很难实现。 目 前研究得最多的还是次最佳多用户信号检测器。 CDMA 移动通信系统的关键技术 1．功率控制技术 功率控制技术是 CDMA系统的核心技术。 CDMA系统是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率， “远近效用 ”问题特别突出。 CDMA功率控制的目的就是克服 “远近效用 ”，使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰。 功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。 (l)反向开环功率控制。 它是移动台根据在小区 中接受功率的变化，调节移动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率。 它主要是为了补偿阴影、拐弯等效应，此资料来自 , 大量管理资料下载 所以它有一个很大的动态范围，根据 IS—95 标准，它至少应该达到正负 32dB的动态范围。 (2)反向闭环功率控制。 闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。 (3)前向功率控制。 在前向功率控制中，基站根据测量结果调整每个移动台的发射功率，其目的是对路径衰落小的移动台分派较小的前向链路功率，而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大 的前向链路功率。 2． PN 码技术 PN码的选择直接影响到 CDMA系统的容量、抗干扰能力、接入和切换速度等性能。 CDMA信道的区分是靠 PN码来进行的，因而要求 PN码自相关性要好，互相关性要弱，实现和编码方案简单等。 目前的 CDMA 系统就是采用一种基本的 PN 序列 ——m 序列作为地址码，利用它的不同相位来区分不同用户。 3． RAKE接收技术 移动通信信道是一种多径衰落信道， RAKE 接收技术就是分别接收每一路的信号进行解调，然后叠加输出达到增强接收效果的目的，这里多径信号不仅不是一个不利因素，而 且在CDMA系统变成一个可供利用的有利因素。 4．软切换技术 先连接，再断开称之为软切换。 CDMA系统工作在相同的频率和带宽上，因而软切换技术实现起来比 TDMA系统要方便容易得多； 5．话音编码技术 目前 CDMA系统的话音编码主要有两种，即码激励线性预测编码 (CELP)8kbit/s和 13bit/s。 8kbit/s 的话音编码达到 GSM 系统的 13bit/s 的话音水平甚至更好。 13bit/s 的话音编码已达到有线长途话音水平。 CELP 采用与脉冲激励线性预测编码相同的原理，只是将脉冲位置和幅度用一个矢量码表代替。 CDMA个人通信系统关键技术 个人通信的多址通信技术直接影响个人通信的频谱利用率、系统容量、小区结构、业务能力、设备复杂度和成本，特别是与系统容量大小密切相关。 在常见的多址通信技术中，CDMA（码分多址）通信技术能实现更大的系统容量，并且有抗干扰、软切换、同频利用、接入方便等优点， CDMA个人通信将成为今后个人通信的主流和发展方向。 根据不同的应用环境和使用要求，可构成各种各样的 CDMA系统，最典型的是。