cdma1

2003.11
CDMA组成部分——综述1/2
主话（便携式）、移动车载台 （功率较大）、基站 用户信息部件：用户识别信息、解密处理等等 无线网络：基站和移动台之间的接入网部分 交换系统：与其它网络相连接 网络智能：提供一些业务以及管理等等
2003.11
CDMA组成部分——综述2/2
电信工业协会（TIA：Telecommunication Industry Association）

欧洲电信标准协会（ETSI：European Telecommunication
Standard Institute） 一些CDMA技术标准的来源，比如说3GPP协议组
电信规划组

在美国的该标准组是电信工业方案联盟（ATIS：Ally of Telecommunication industrial scheme）的联合发起人，以及北 美PCS－1900标准的文件来源
2003.11
CDMA基本呼叫处理
——移动台呼叫发起1/2
用户从移动台发起呼叫称为呼叫发起。
2003.11
CDMA基本呼叫处理
——移动台初始化3/3
移动台有自己的归属系统SIC，是预先存储在内部存储器中的 （类似SIM卡）。移动台也能测量每个导频信道的无线信号强度。 根据所有的这些信息，移动台选择最好的导频信道并发送一个确 认消息。 最好的频率是在手机内存中的归属SIC的一个。若移动台是在归 属城市，这个规则将导致它暂时忽略这个城市中的其它运营商的 导频信道以支持它自己的归属系统。 若系统在附近不可用（比如漫游到其它城市），移动台将平等的 对待所有的SIC。此时移动台选择具有最小小区的导频信道以使 用最小的发射功率，并向基站系统发射特定的信号以标识移动台。
简单工作原理


移动台与基站通信，基站把无线信号转接到交换系 统（MSC）。交换系统把呼叫连接到其它移动台或 者把呼叫转接到公共电话网，交换系统与存储系统 用户信息的几个数据库连接。这些数据库包括电话 号码。电子序列号和授权功能列表 对于数据业务来说，大体相同首先移动台与基站建 立联系，基站把数据转接到交换系统，交换系统把 数据转给其它用户或者给其它的数据网络，这其中 还需要跟存储系统的数据库进行交互一些用户的信 息。
2003.11
CDMA组成部分——基站子系统2/3
接收 天线 发射 天线 接收 天线
检测和告警 单元
数字RF放大器 RF混 合器
AC电源 电源 电池
模拟RF放大器
语音 至交换 中心 数据 基站控制器
业务 业务 业务/控制 业务 扫描收发信机 接收 复接 器
基站
2003.11
CDMA组成部分——基站子系统3/3
BS BS
短信 息中 心
来访 位置 寄存 器
归属 位置 寄存 器
CDMA网络部件
2003.11
CDMA组成部分——网络子系统3/4
归属位置寄存器（HLR）




存放了详细的用户业务描述信息，可以多个MSC公 用一个HLR 可以存放于MSC，也可以存在单独的地方 保存了用户的描述，表明了一个特定用户是否预定 了业务，比如呼叫转移、呼叫等待等等 保存了正在其它MSC服务区域访问的用户目前位置 的信息，并表明他们是否已经被安排在那里接收呼 叫
2003.11
CDMA简介——定义2/2
扩频通信的两种方式

调频（FHMA）
一种接入技术，允许移动无线设备分享无线信道 原理：一个无线信道频率上进行短暂传送，然后跳到另一
个无线信道频率上继续传输。 每一个无线设备都被指配了一个特定的调频方案，随机出 现的冲突只会使小部分数据丢失，通过检错和纠错来修正
语音编码


最初的采用8kbit/s的语音编码，后来为了提高语音质量采用 13 8kbit/s的语音编码 可变速率的语音编码：随着语音活动性的变化，编码器的数 据速率发生变化。（较低，是设计数据速率的40％）
CDMA手机还可以提供一些数据业务，无线信 道的基本数据速率是9.8kbit/s，开发的高速数 据业务允许信道合并达到56kbit/s。


MSC是一个具有数字多信道电话线路输入和输出的电子数字电 话交换机。 中继线是连接一个交换机和另一个交换机的电话信道。（MSC －BSC），（MSC－PSTN）
2003.11
CDMA组成部分——交换子系统2/3
计算机 AC电源 电池 电源 控制器 用户数 据库 归属数 据库 来访数 据库 SS7控制器
2003.11
CDMA组成部分——基站子系统1/3
CDMA网络设备的无线部件包括在基站子系统中 两个主要部分：



基站收发信台（BTS）：由一些基站无线收发信机组成。每个 收发信机都由发射机和接收机组成，有一个复式的前端与基 站天线部件中使用的两个接收天线相匹配。 基站控制器（BSC）：包括控制计算机、数据通信设备和复用 与解复用设备。 交互：BSC可以控制BTS和移动交换中心传递一定类型的控制 消息，以及在适当的条件下自行处理一定类型的控制消息。 一个BSC可以控制几个BTS的无线设备收发信机。
比模拟系统增加10倍的容量 引入新功能的能力 较高的语音质量 语音和数据保密 便于转换并与现存模拟系统兼容


1989年TDMA被电信工业协会作为无线接口标准 1992年CTIA递交CDMA系统给TIA，被采纳后并进行宽带扩频 数字技术有关的标准化活动 1993年TIA接受IS－95作为CDMA空中接口标准
2003.11
CDMA组成部分——移动台1/2
分类：低发射功率的手持移动台，车载移动台
包含一个无线接收机和发射机，以及一付无线天线。手 机的无线和其余部件有微处理器控制。 CDMA手机都具有语音功能以及支持低速率的数据业务， 随着第三代无线的发展，手机要求能够提供图片业务等
2003.11
CDMA组成部分——移动台2/2
2003.11
CDMA基本呼叫处理
移动台初始化 移动台呼叫发起 呼叫切换 呼叫结束 移动台接收呼叫
2003.11
CDMA基本呼叫处理
——移动台初始化1/3
CDMA手机第一次在CDMA网络中打开电源时，在接入 系统前先进行初始化处理。


寻找合适的无线载波信道：寻找具有较强信号的无线载波信 号，一般会发现几个频率。扫描过信道后，从最强的信号开 始检查每一个频率，寻找包含控制信道的无线载波信道，主 要依据导频信道码识别。发现控制信道后，移动台开始接收 和存储一定的系统广播信息，信息包括运行接入系统的数据。 捕获允许移动台接入系统的系统信息

宽度扩频系统（CDMA）
在必需要传输信息信号的频宽宽得多的频带上扩展无线信
号 减少了对在同一或邻近无线信道上工作的其它用户的干扰 指配一个独特的码序列
2003.11
CDMA简介——历史1/2
发展历程

1988年9月蜂窝电信工业协会（CTIA）提出了下一代无线业务 的用户性能要求，用户数字技术的需求包括
如何接入系统 系统提供哪些特定的功能 还包括系统识别。请求服务时移动台需要发送的最大接入功率电 平、寻呼位置和信息信道以及其它协调接入CDMA网络的信息
2003.11
CDMA基本呼叫处理
——移动台初始化2/3
每一个设置好的CDMA基站服务区都有唯一的系统识别 码（SIC），系统周期性地广播这个号码，并将系统与 同在一个城市或世界上任意地方的其它系统运营商区 别开来。 每个基站广播一条消息，实时告诉小区中的移动台在 开始传送信号到基站时应使用多大的射频功率。较小 的小区使用较低的功率，较大的小区采用较大的功率。
2003.11
CDMA简介——历史2/2


1995年第一个商业化网络在香港开始运行 从此，商业化服务开始出现在世界范围内的蜂窝和 个人通信业务领域
发展的业务过程和时间
AMPS 配备 1983 新CTIA TDMA 需求 规范 CDMA 第一套 规范 CDMA系统 2300万 CDMA用户
1988 1989

互通功能

2003.11
CDMA组成部分
——操作与维护子系统1/2
操作与维护子系统




报警和监视设备，帮助网络运营商运行、诊断和维 修通信网络 管理用户和移动台的管理系统，如计费、记帐和统 计 包括接入安全、系统性能监视、系统设计改变和维 护 数据库支持操作和维护子系统的：用户确认处理中 心和欺诈设备数据库，涉及用户管理、营销和计费 数据库
2003.11
CDMA组成部分——网络子系统4/4
来访位置寄存器（VLR）


存放了特定MSC控制区操作的活动用户的临时信息， 包括来访与活动的本地用户数据 HLR和VLR是同一个物理数据库 把来到和离开CDMA网络的短消息存储起来或转发 出去 用于不同类型的网络系统间处理和适配信息
短消息控制中心（SMCC）
BTS包括发射机、接收机、天线部件、电源和测试电路 每个发射机都运行在不同的无线载波频率上，每个无 线载波都分为时隙和帧。CDMA手机，最多允许64个不 同的通信信道。一些信道用于控制信道，有些用于分 配给不同手机用户的专业信道。
2003.11
CDMA组成部分——交换子系统1/3
CDMA网络需要交换网络和在移动电话与公众电话网间 智能化地互连。 CDMA设备的主要交换部件为移动业务交换中心（MSC）
CDMA导论
2003.11
导论概要
CDMA简介 CDMA主要单元 CDMA工业标准 CDMA基本呼叫操作 多址技术 CDMA中的码 3G发展趋势
2003.11
CDMA简介——定义1/2
CDMA



code division multiple access，扩频通信的一种方 式 扩频通信是在比需要传输原始信息信号带宽宽得多 的无线信道中传输某一种无线信号。 信号扩展在非常宽的带宽上，来自同一带宽的其它 用户的干扰就很小，使得多个用户可以同时分享同 一个无线信道
小区站点 控制器
交换
控制 至电话网
控制
BS
至基站
2003.11
CDMA组成部分——交换子系统3/3
MSC由交换中心、电源和报警监视设备组成。
交换机可以让每个基站与公众电话网连接，大多数的 现代交换系统使用的是电子交换系统。

通过使用临时存储单元，电子交换系统使用时隙交换处理把 呼入和呼出数字线路连接到一起，时隙交换处理由计算机控 制。
2003.11
CDMA组成部分
——操作与维护子系统2/2
鉴权中心

确认移动台身份的数据库和处理中心 处理移动台和CDMA网络间传送的保密信息
2003.11
CDMA工业标准
CDMA开发小组（CDG：CDMA development group）

提供CDMA相关产品和服务的制造商和运营商。 代表电信设备制造商的电信工业贸易协会，负责监督全美无线规 范的产品
2003.11
CDMA简介——形式2/2
1900MHz CDMA （PCS）



主要在北美使用，工作于1900MHz，通常称为PCS－1900 基带信号的公共性，制造商生产能工作在800MHz和1900Mhz 的双频段CDMA手机 当同一地区运行这两个频段的基本CDMA网络连接，安装了双 频操作的用户手机能从任意一个和两个系统获得服务 用于PCS频段，属于高频段版本，不包括模拟兼容要求 前向和反向信道的保护间隔为80Mhz，移动台的发射频带为 1850～1909MHz，基站的发射频带为1930～1989MHz
2003.11
CDMA组成部分——网络子系统1/4
CDMA网络中使用网络处理中心和数据库，以检测业务 授权和处理呼叫功能。

存储和处理归属用户列表 保存临时用户信息 确认设备身份信息 管理欺诈设备身份列表 存储与转发消息。
2003.11
CDMA组成部分——网络子系统2/4
鉴权中心 公众交换 网 移动交换中心 IWF 至其它网络 BSC
1993
1995
1998
2003.11
CDMA简介——形式1/2
800Mhz CDMA


用在现有的蜂窝频带和新的个人通信业务频带上 蜂窝频带上的前向（从基站到移动台）和反向（从移动台到 基站）信道的保护间隔为45Mhz，移动台的发射频带为824～ 849MHz，基站的发射频带为869～894MHz 为了 90年代末期，800MHz CDMA电话都能工作在CDMA或者AMPS 无线信道，这称为双模式操作