一、概述
1、CDMA技術(shù)的由來
介紹CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng),必須要首先了解CDMA技術(shù)。碼分多址(CDMA,Code Division Multiple Access)技術(shù)是由美國高通公司(Qualcomm)研制與發(fā)明的。高通公司當(dāng)初是由幾個年輕人于1985年7月成立的,致力于無線通信技術(shù)的研發(fā),它們在1989年就推出了CDMA技術(shù),與剛剛被美國電信工業(yè)協(xié)會(TIA)認(rèn)可的一項名為時分多址(TDMA,Time Division Multiple Access)的技術(shù),僅差三個月的時間。從此,在數(shù)字無線通信領(lǐng)域呈現(xiàn)了TDMA與CDMA二雄爭霸的時代,尤其是在數(shù)字蜂窩移動通信(2G)起步時代。
2、CDMA技術(shù)簡介
CDMA技術(shù)一種擴頻多址數(shù)字式通信技術(shù),通過獨特的代碼序列建立信道。在CDMA通信系統(tǒng)中,不同用戶傳輸信息所用的信號不是靠頻率不同或時隙不同來區(qū)分,而是用各自不同的編碼序列來區(qū)分,或者說,靠信號的不同波形來區(qū)分。如果從頻域或時域來觀察,多個CDMA信號是互相重疊的。接收機用相關(guān)器可以在多個CDMA信號中選出其中使用預(yù)定碼型的信號。其它使用不同碼型的信號因為和接收機本地產(chǎn)生的碼型不同而不能被解調(diào)。它們的存在類似于在信道中引入了噪聲和干擾,通常稱之為多址干擾。
CDMA技術(shù)是一種建立在擴展頻譜技術(shù)基礎(chǔ)上的多址技術(shù)。它的每一個接入地址具有惟一的一個高速率的擴譜碼(PN序列)。被傳送的窄帶信息序列通過擴譜調(diào)制(與高速序列相乘),變成為低譜密度的寬帶信號;接收端,對寬帶信號進行解擴,還原成原始數(shù)字信號。當(dāng)然,這是一種理想情況。在衰落信道中,接收到的所需信號包含有延遲分量,即會產(chǎn)生相移。但是,只要本地擴譜碼(PN序列)具有良好的相關(guān)特性,接收信號與擴譜碼相乘,基本不會降低帶寬,系統(tǒng)可在多徑干擾時,獲得同樣的處理增益。直序擴頻(DS)系統(tǒng)是通過使用智能天線、RAKE接收等技術(shù)達到目的的。
欲更多了解CDMA系統(tǒng)使用碼型的請進入。
3、CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化
在高通公司推出CDMA技術(shù)后,由美國TIA認(rèn)可,后CDMA技術(shù)也由TIA對其標(biāo)準(zhǔn)化,由此而推動了CDMA技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,特別是在數(shù)字蜂窩移動通信的應(yīng)用。CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),首先是美國TIA在1995年制定的IS-95標(biāo)準(zhǔn),也叫TIA-EIA-95。IS-95標(biāo)準(zhǔn)是窄帶CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng),IS-95標(biāo)準(zhǔn)分為IS-95A標(biāo)準(zhǔn)和IS-95B標(biāo)準(zhǔn)兩個系列。在IS-95標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,TIA又推出了IS-2000的第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)。我們使用的第二代移動通信CDMA系統(tǒng)是依據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)的。IS-95標(biāo)準(zhǔn)是是窄帶CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)一系列標(biāo)準(zhǔn)的總稱。
欲詳細了解CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化情況的請進入。
二、CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1、網(wǎng)絡(luò)參考模型
依據(jù)我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1031-1999《800MHZ CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 移動應(yīng)用部分技術(shù)要求》,基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)參考模型如下圖2-1所示。整個系統(tǒng)主要由移動臺(MS)、基站子系統(tǒng)(BSS)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)三大部分組成。
圖2-1:CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的參考模型
移動臺(MS)為手機或車載臺。基站子系統(tǒng)(BSS)包括基站控制器(BSC)及其受控的一個/多個基站收發(fā)信機(BTS)。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)包括:MSC、VLR、HLR、AC、EIR、OMC、MC等,這些實體的作用被列在下表2-1中。
表2-1:CDMA網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)中各實體的作用
2、網(wǎng)絡(luò)的接口
CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)定義了許多接口,包括CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)內(nèi)各實體之間的,也包括實體與其他網(wǎng)絡(luò)間的,其接口的定義與名稱詳見下圖2-2中。
圖2-2:CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)定義的接口
欲詳細了解CDMA系統(tǒng)接口種類介紹的請進入。
三、CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)與功能
1、系統(tǒng)支持的業(yè)務(wù)
在YD/T 1048-2000《800MHz CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 設(shè)備總技術(shù)規(guī)范:交換子系統(tǒng)部分》中,給出了CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的交換子系統(tǒng)所支持的業(yè)務(wù)。分為用戶終端業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)三大類,其各類的詳細業(yè)務(wù)具體詳見下表3-1。
表3-1:CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)所支持的業(yè)務(wù)
2、系統(tǒng)具備的功能
YD/T 1048-2000中給出了,CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的交換子系統(tǒng)中各網(wǎng)元實體如MSC、HLR、VLR、AC等各自應(yīng)具備的功能。
欲詳細了解YD/T 1048中交換子系統(tǒng)所具備的功能要求的請進入。
在YD/T 1029-1999《800MHz CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 設(shè)備總技術(shù)規(guī)范:基站部分》中,給出了CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的基站子系統(tǒng)所具有的17項功能,起功能名稱詳見下表3-2。
表3-2:CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)基站子系統(tǒng)所具有的功能名稱
欲詳細了解YD/T 1029中基站子系統(tǒng)所具備的功能要求的請進入。
四、CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的技術(shù)特征
CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與TDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、所提供的業(yè)務(wù)、小區(qū)覆蓋等方面基本是類似的,最大的不同是在無線部分,涉及到的MS與BTS設(shè)備和空中接口等技術(shù)內(nèi)容,關(guān)鍵是空中接口技術(shù)。
欲更多了解TDMA系統(tǒng)介紹的請進入。
1、CDMA移動通信系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢
CDMA移動通信網(wǎng)是由擴頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率復(fù)用等幾種技術(shù)結(jié)合而成,含有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協(xié)作,因此它具有抗干擾性好,抗多徑衰落,保密安全性高,同頻率可在多個小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用,容量和質(zhì)量之間可做權(quán)衡取舍等屬性。這些屬性使CDMA比TDMA等系統(tǒng)有很大的優(yōu)勢。主要表現(xiàn)在:系統(tǒng)容量大、系統(tǒng)容量配置靈活、通話質(zhì)量更佳、頻率規(guī)劃簡單和建網(wǎng)成本相對較低等,具體分析匯總在下表4-1中。
表4-1:CDMA移動通信系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢
2、CDMA移動通信系統(tǒng)的技術(shù)特點
系統(tǒng)采用同一時間同一頻段上根據(jù)不同的擴頻碼進行區(qū)分移動用戶,因此稱為碼分多址系統(tǒng)。系統(tǒng)使用的擴頻碼有M序列碼(分長碼和短碼)和Walsh函數(shù)碼,碼片速率為1.2288Mchip/s。信道分為物理信道和邏輯信道。系統(tǒng)工作在800MHz頻段。我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1030-1999《800MHz CDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng) 接口技術(shù)要求:空中接口》對CDMA移動通信的空中接口做出詳細的技術(shù)要求。
欲詳細了解YD/T 1030關(guān)于CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)Um接口技術(shù)要求的請進入。
五、我國CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)
我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)美國TIA的IS-95標(biāo)準(zhǔn),在2000年前后完成制定了CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)的一系列標(biāo)準(zhǔn)(800MHz),為當(dāng)時我國CDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及運營給予了技術(shù)支撐。然而,在2011年復(fù)審后有許多標(biāo)準(zhǔn)被宣布廢止了,這是因為,CDMA數(shù)字蜂窩移動通信技術(shù)施行的是平滑升級體制,由早期的800 MHz CDMAD到800 MHz CDMAD 1X,再到800MHz/2GHz CDMA2000等。因此新的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在CDMA2000的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)(800MHz/2GHz)之中,請使用中注意。其實,800MHz CDMA的標(biāo)準(zhǔn)被替代,并不一定該標(biāo)準(zhǔn)所定義的技術(shù)被作廢。
欲詳細了解我國CDMA移動通信系統(tǒng)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)索引的請進入:800MHz的標(biāo)準(zhǔn);800MHz/2GHz的標(biāo)準(zhǔn)
欲進一步了解關(guān)于CDMA2000移動通信系統(tǒng)的請進入。