所示：圖1-4三種CDMA擴頻方式概念示意圖擴頻通信原理擴頻通信基本概念所謂擴展頻譜通信，可定義如下：擴頻通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息所必需的最小帶寬；頻帶的展寬是通過編碼及調(diào)制的方法實現(xiàn)的，與所傳信息數(shù)據(jù)無關(guān)；在接收端則用相同的擴頻碼進行相關(guān)解調(diào)來解擴及恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)。此定義包括四方面的內(nèi)容：信號的頻譜被展寬了；信號頻譜的展寬是通過擴頻碼序列調(diào)制的方式實現(xiàn)的.我們知道，在時間上有限的信號，其頻譜是無限的.信號的頻帶寬度與其持續(xù)時間近似成反比，因此，如果用很窄的脈沖序列被所傳的信息調(diào)制，則可產(chǎn)生很寬的頻帶信號.這種很窄的脈沖碼序列，其碼速率是很高的，稱為擴頻碼序列；采用的擴頻碼序列與所傳信息數(shù)據(jù)是無關(guān)的，也就是說它與一般的正弦波信號一樣，絲毫不影響信息傳輸?shù)耐该餍?，擴頻碼序列僅僅起擴展信號頻譜的作用；在接收端用相關(guān)解調(diào)來解擴。擴頻通信的基本原理擴頻通信的基本原理如圖1-5所示：圖1-5擴頻通信基本原理在發(fā)端輸入的信息(比特率bit)先經(jīng)過信息調(diào)制形成數(shù)字信號(符號率symbol），然后由擴頻發(fā)生器產(chǎn)生的擴頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜(碼片率chip)。展寬后的信號調(diào)制到射頻發(fā)送出去，在收端接收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列去解擴，最后經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信息輸出。由此可見，一般的擴頻通信系統(tǒng)都要進行三次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制，二次調(diào)制為擴頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制，以及相應(yīng)的信息解調(diào)，解擴和射頻解調(diào).按照擴展頻譜的方式不同，現(xiàn)有的擴頻通信系統(tǒng)可分為：直接序列（DS）擴頻，跳頻（FH）擴頻，跳時（TH）擴頻，線性調(diào)頻（Chirp）擴頻，以及上述幾種方式的組合。擴頻通信的理論基礎(chǔ)在擴頻通信中采用寬頻帶的信號來傳送信息，主要是為了通信的安全可靠，這可用信息論和抗干擾理論的基本觀點來解釋。信息論中的仙農(nóng)（Shannon）公式描述如下：其中C信道容量（比特/秒）N噪聲功率W信道帶寬（赫茲）S信號功率此公式原意是說：在給定信號功率S和白噪聲功率N的情況下，只要采用某種編碼系統(tǒng)，我們就能以任意小的差錯概率，以接近于C的傳輸信息的速率來傳送信息。但同時此公式也指出，在保持信息傳輸速率C不變的條件下，我們可以用不同頻帶寬度W和信噪功率比S/N來傳輸信息。換句話說，頻帶W和信噪比S/N是可以互換的。如果增加頻帶寬度，就可以在較低的信噪比的情況下用相同的信息率以任意小的差錯概率來傳輸信息。甚至在信號被噪聲湮沒的情況下，只要相應(yīng)地增加信號帶寬，也能保持可靠的通信.此公式指明了采用擴展頻譜信號進行通信的優(yōu)越性，即用擴展頻譜的方法以換取信噪比的增益。下圖1-6顯示出了擴頻和解擴的全過程圖1-6擴頻、解擴原理圖由此，我們可以看出，擴頻通信具備以下優(yōu)點：隱蔽性和保密性好多個用戶可以同時占用相同頻帶，實現(xiàn)多址抗衰落、抗多徑干擾抗干擾能力強CDMA碼序列地址碼和擴頻碼的設(shè)計是碼分多址體制的關(guān)鍵技術(shù)之一。具有良好的相關(guān)特性和隨機性的地址碼和擴頻碼對碼分多址通信是非常重要的，對系統(tǒng)的性能具有決定的作用，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的多址能力，關(guān)系到抗干擾、抗噪聲、抗截獲的能力及多徑保護和抗衰落的能力，關(guān)系到信息數(shù)據(jù)的隱蔽和保密，關(guān)系到捕獲與同步系統(tǒng)的實現(xiàn)。在CDMA中需要采用地址碼來區(qū)分不同的地址，其中主要有以下四種不同類型：(1)用戶地址：用于區(qū)分不同移動用戶；(2)多速率(多媒體)業(yè)務(wù)地址：用于多媒體業(yè)務(wù)中區(qū)分不同速率類型的業(yè)務(wù)；(3)信道地址：用于區(qū)分每個小區(qū)或每個扇區(qū)內(nèi)的不同信道；(4)基站地址：用于區(qū)分不同基站或扇區(qū)。其中：(1)、(2)多用于反向信道，以移動臺為主；(3)、(4)多用于正向信道，以基站為主。Walsh碼Walsh碼（又稱為Walsh函數(shù)）有著良好的互相關(guān)和較好的自相關(guān)特性，由于在CDMA中采用了Walsh正交碼，下面我們介紹Walsh碼的生成與性質(zhì)。Walsh碼是正交擴頻碼，根據(jù)Walsh函數(shù)集而產(chǎn)生。Walsh函數(shù)是一類取值介于1與-1的二元正交函數(shù)系。它有多種等價定義方法，最常用的是Hadamard編號法。Walsh函數(shù)集是完備的非正弦型正交函數(shù)集，常用作用戶的地址碼。正交函數(shù)的產(chǎn)生過程如下圖1-7所示圖1-7Walsh函數(shù)產(chǎn)生過程Walsh碼的功能如下：在CDMA20001X中，Walsh碼用于進行前向擴頻，區(qū)分扇區(qū)內(nèi)前向碼分信道，反向做正交調(diào)制。Walsh碼在前向信道中的應(yīng)用如圖1-8所示。圖1-8中，Walsh碼在CDMA中的應(yīng)用基站在相同頻率下同時發(fā)送幾條信道，一個扇區(qū)下的所有手機都將收到包含所有信道的復(fù)合信號，并且必須識別需要解調(diào)的信道。用Walsh碼區(qū)分這些前向信道的方法是：每個扇區(qū)有64個不同的Walsh碼，每個Walsh碼是64Chips，每一個Walsh碼經(jīng)過擴頻后分配給一條信道，擴頻速率是1.2288Mcps。在手機終端，接收到的信號應(yīng)與所需信道的Walsh碼相關(guān)。圖1-8Walsh碼前向信道區(qū)分圖基站在相同頻率下同時發(fā)送幾條信道，一個扇區(qū)下的所有手機都將收到包含所有信道的復(fù)合信號，并且必須識別需要解調(diào)的信道。用Walsh碼區(qū)分這些前向信道的方法是：每個扇區(qū)有64個不同的Walsh碼，每個Walsh碼是64Chips，每一個Walsh碼經(jīng)過擴頻后分配給一條信道，擴頻速率是1.2288Mcps。在手機終端，接收到的信號應(yīng)與所需信道的Walsh碼相關(guān)。前向信道包括導(dǎo)頻、同步、尋呼、前向業(yè)務(wù)信道等。導(dǎo)頻信道占用Walsh碼0，同步信道占用Walsh碼32，尋呼信道占用Walsh碼1-7（通常使用一條尋呼信道Walsh碼1），前向業(yè)務(wù)信道可以自由使用其余的Walsh碼。PN短碼PN短碼的產(chǎn)生過程如下：偽隨機序列(PN碼)具有類似噪聲序列的性質(zhì)，是一種貌似隨機但實際上有規(guī)律的周期性二進制序列，如果知道當前PN碼的狀態(tài)和產(chǎn)生公式，則可推出以后PN碼的狀態(tài)。PN碼的生成過程原理如圖1-9所示。圖1-9PN碼生成過程圖中輸入為001，輸出為一個不斷重復(fù)1001011這7位數(shù)的序列。PN碼最初的多項式是由模2加算法產(chǎn)生，其狀態(tài)公式由移位寄存器和異或門組成，長度取決于所用寄存器的長度（長度為2n-1)，屬于m序列。PN短碼序列由提供32767chips的15比特寄存器產(chǎn)生（215-1），比特0加在序列的最后一位使其成為32768chips。PN短碼序列與Walsh碼的速率相同，每26.67毫秒重復(fù)一次，這32768chips的序列被劃分為512種不同的偏移（稱為偏移序號），每個偏移為64chips。每個PN短碼序列的偏移均與同序列其它偏移正交。PN短碼序列具有以下特性：PN短碼序列可以看作具有I和Q兩種不同成分序列的二維二進制矢量，每一個的長度為32768chip；每一個PN短碼序列均與它自身相關(guān)，即與時間偏置為零的短碼序列相關(guān)；一個零偏置短碼序列與它自身的任何非零偏置的短碼序列正交。實際中以64chips偏移做為一個偏移序號(PN_OFFSET_INDEX)，即可用的PN碼是0--511。PN短碼序列主要特性如圖1-10所示。圖1-10PN短碼序列主要特性PN短碼的功能有：如果MS同時收到兩個基站的信號，每個基站都發(fā)送一系列前向編碼信道，MS如何區(qū)分這兩個基站的信號？使用PN短碼序列即可達到這個目的。PN短碼用于前向信道的正交調(diào)制，每個載扇均使用I、Q兩種PN短碼序列進行數(shù)字調(diào)制。我們可以通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃將PN短碼分配給不同的載扇。PN短碼序列也用于數(shù)字調(diào)制，前向鏈路為QPSK調(diào)制，反向鏈路為O-QPSK調(diào)制。PN長碼PN長碼的產(chǎn)生過程PN長碼序列由42位反饋移位寄存器產(chǎn)生，產(chǎn)生原理如圖1-11所示。圖1-11PN長碼產(chǎn)生原理這個序列需要41天10小時12分19.4秒循環(huán)一次，因此我們稱之為PN長碼。PN長碼序列只有一個，為了對同一載扇下的反向信道（接入信道和反向業(yè)務(wù)信道）進行區(qū)分，PN長碼序列應(yīng)用偏移的方式。每個寄存器產(chǎn)生的比特均經(jīng)過掩碼，不同的掩碼產(chǎn)生不同的偏移。該序列是根據(jù)42位長碼寄存器的內(nèi)容、32位的ESN及掩碼生成的，然后結(jié)果再經(jīng)過一個異或門，輸出的序列為PN長碼序列。PN長碼序列的擴頻速率為1.2288Mcps。PN長碼的功能PN長碼序列的主要功能用于反向信道。當一個基站為幾個用戶服務(wù)時，因為所有的用戶都在相同載頻上，基站很難區(qū)分這些用戶，PN長碼序列則用于在反向信道上用戶的識別和區(qū)分。在前向信道PN長碼序列用于建立用戶與前向業(yè)務(wù)信道和尋呼信道的連接。PN長碼序列只有一個，因此PN長碼序列應(yīng)用偏移的方式對同一載扇下的反向信道（接入信道和反向業(yè)務(wù)信道）進行區(qū)分。每個寄存器產(chǎn)生的比特均經(jīng)過掩碼，不同的掩碼產(chǎn)生不同的偏移。MS用ESN/UIM提供唯一的長碼序列序列偏移，ESN/UIM只有32比特，而移位寄存器有42比特，因此我們給ESM/UIM加上10比特的前綴（1100011000）。PN長碼序列是根據(jù)42位長碼寄存器的內(nèi)容、32位的ESN/UIM及掩碼生成的，然后結(jié)果再經(jīng)過一個異或門，輸出的序列為最終PN長碼序列。在接入信道，接入信道掩碼用于所有向基站發(fā)送消息的MS。三種擴頻碼的比較下面對CDMA20001x系統(tǒng)中的三種擴頻碼進行比較，具體說明如表1-2所示。表1-2三種擴頻碼比較碼序列長度應(yīng)用位置應(yīng)用目的主要特性PN長碼242－1反向接入信道反向業(yè)務(wù)信道標識移動臺用戶具有尖銳的二值自相關(guān)特性前向?qū)ず粜诺狼跋驑I(yè)務(wù)信道用于數(shù)據(jù)擾碼PN短碼215－1所有前向信道正交擴頻，利于調(diào)制平衡性所有反向信道正交擴頻，利于調(diào)制，并且用于標識基站W(wǎng)alsh碼64所有前向信道正交擴頻，前向信道化區(qū)分正交性4/8/16/32前向補充信道128前向快速尋呼信道16反向基本信道正交擴頻，反向信道化區(qū)分32反向?qū)ьl信道2或4反向補充信道CDMA關(guān)鍵技術(shù)功率控制功率控制目的CDMA的功率控制包括前向功率控制、反向功率控制。如果小區(qū)中的所有用戶均以相同功率發(fā)射，則靠近基站的移動臺到達基站的信號強，遠離基站的移動臺到達基站的信號弱，導(dǎo)致強信號掩蓋弱信號，這就是移動通信中的“遠近效應(yīng)”問題。因為CDMA是一個自干擾系統(tǒng)，所有用戶共同使用同一頻率，所以“遠近效應(yīng)”問題更加突出。CDMA系統(tǒng)中某個用戶信號的功率（包括前反向）較強，對該用戶被正確接收是有利的，但卻會增加對共享的頻帶內(nèi)其它的用戶的干擾，甚至淹沒其它用戶的信號，結(jié)果使其它用戶通信質(zhì)量劣化，導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降。為了克服遠近效應(yīng)，必須根據(jù)通信距離的不同，實時地調(diào)整發(fā)射機所需的功率，這就是“功率控制”?！斑h近效應(yīng)”如下圖所示：信號被離基站近的手機信號信號被離基站近的手機信號“淹沒”，無法通信一個MS就能阻塞整個小區(qū)圖1-12CDMA遠近效應(yīng)功率控制的原則如下：控制基站、移動臺的發(fā)射功率：首先保證信號經(jīng)過復(fù)雜多變的無線空間傳輸后到達對方接收機時，能滿足正確解調(diào)所需的解調(diào)門限。在滿足上一條的原則下，盡可能降低基站、移動臺的發(fā)射功率，以降低用戶之間的干擾，使網(wǎng)絡(luò)性能達到最優(yōu)。距離基站越近的移動臺比距離基站越遠的或者處于衰落區(qū)的移動臺發(fā)射功率要小。前向功控CDMA的前向信道功率要分配給前向?qū)ьl信道、同步信道、尋呼信道和各個業(yè)務(wù)信道。基站需要調(diào)整分配給每一個信道的功率，使處于不同傳播環(huán)境下的各個移動臺都得到足夠的信號能量。前向功率控制的目的就是實現(xiàn)合理分配前向業(yè)務(wù)信道功率，在保證通訊質(zhì)量的前提下，使其對相鄰基站/扇區(qū)產(chǎn)生的干擾最小，也就是使前向信道的發(fā)射功率在滿足移動臺解調(diào)最小需求信噪比的情況下盡可能小。前向功控的原理如下圖所示：圖1-13前向功控的原理圖移動臺通過PowerMeasurementReportMessage上報當前信道的質(zhì)量狀況：上報周期內(nèi)的壞幀數(shù)，總幀數(shù)。BSC據(jù)此計算出當前的FER，與目標FER相比，以此來控制基站進行前向功率調(diào)整。1X中的前向快速功率控制CDMA系統(tǒng)的實際應(yīng)用表明，系統(tǒng)的容量并不僅僅是取決于反向容量，往往還受限于前向鏈路的容量。這就對前向鏈路的功率控制提出了更高的要求。前向快速功率控制就是實現(xiàn)合理分配前向業(yè)務(wù)信道功率，在保證通訊質(zhì)量的前提下，使其對相鄰基站/扇區(qū)產(chǎn)生的干擾最小，也就是使前向信道的發(fā)射功率在滿足移動臺解調(diào)最小需求信噪比的情況下盡可能小。通過調(diào)整，既能維持基站與位于小區(qū)邊緣的移動臺之間的通信，又能在較好的通信傳輸特性時最大限度地降低前向發(fā)射功率，減少對相鄰小區(qū)的干擾，增加前向鏈路的相對容量。前向快速功率控制分為前向外環(huán)功率控制和前向閉環(huán)功率控制。在外環(huán)使能的情況下，兩種功率控制機制共同起作用，達到前向快速功率控制的目標。前向快速功率控制雖然發(fā)生作用的點是在基站側(cè)，但是進行功率控制的外環(huán)參數(shù)和功率控制比特都是移動臺檢測前向鏈路的信號質(zhì)量得出輸出結(jié)果，并把最后的結(jié)果通過反向?qū)ьl信道上的功率控制子信道傳給基站。原理圖如下圖所示：圖1-14前向快速功率控制原理反向功控在CDMA系統(tǒng)的反向鏈路中引入了功率控制，通過調(diào)整用戶發(fā)射機功率，使各用戶不論在基站覆蓋區(qū)的什么位置和經(jīng)過何種傳播環(huán)境，都能保證各個用戶信號到達基站接收機時具有相同的功率。在實際系統(tǒng)中，由于用戶的移動性，使用戶信號的傳播環(huán)境隨時變化，致使每時每刻到達基站時所經(jīng)歷的傳播路徑、信號強度、時延、相移都隨機變化，接受信號的功率在期望值附近起伏變化。反向功率控制包括三部分：開環(huán)功率控制、閉環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制。在實際系統(tǒng)中，反向功率控制是由上述三種功率控制共同完成的，即首先對移動臺發(fā)射功率作開環(huán)估計，然后由閉環(huán)功率控制和外環(huán)功率控制對開環(huán)估計作進一步修正，力圖做到精確的功率控制。（1）反向開環(huán)功控CDMA系統(tǒng)的每一個移動臺都一直在計算從基站到移動臺的路徑損耗，當移動臺接收到從基站來的信號很強時，表明要么離基站很近，要么有一個特別好的傳播路徑，這時移動臺可降低它的發(fā)送功率，而基站依然可以正常接收；相反，當移動臺接收到的信號很弱時，它就增加發(fā)送功率，以抵消衰耗，這就是開環(huán)功率控制。開環(huán)功率控制簡單、直接，不需在移動臺和基站之間交換控制信息，同時控制速度快并節(jié)省開銷。反向開環(huán)功控的原理如下圖所示：B圖1-15反向開環(huán)功控的原理圖（2）反向閉環(huán)功控反向閉環(huán)功控正又分為內(nèi)環(huán)和外環(huán)兩部分，內(nèi)環(huán)指基站接收移動臺的信號后，將其強度與一門限（下面稱為“閉環(huán)門限”）相比，如果高于該門限，向移動臺發(fā)送“降低發(fā)射功率”的功率控制指令；否則發(fā)送“增加發(fā)射功率”的指令。外環(huán)的作用是對內(nèi)環(huán)門限進行調(diào)整，這種調(diào)整是根據(jù)基站所接收到的反向業(yè)務(wù)信道的指令指標（誤幀率）的變化來進行的。通常FER都有一定的目標值，當實際接收的FER高于目標值時，基站就需要提高內(nèi)環(huán)門限，以增加移動臺的反向發(fā)射功率；反之，當實際接收的FER低于目標值時，基站就適當降低內(nèi)環(huán)門限，以降低移動臺的反向發(fā)射功率。最后，在基站和移動臺的共同作用下，使基站能夠在保證一定接收質(zhì)量的前提下，讓移動臺以盡可能低的功率發(fā)射信號，以減小對其它用戶的干擾，提高容量。反向閉環(huán)功控原理如下所示：圖1-16反向閉環(huán)功控原理圖軟切換導(dǎo)頻集“導(dǎo)頻信號”可用一個導(dǎo)頻信號序列偏置和一個載頻標明，一個導(dǎo)頻信號集的所有導(dǎo)頻信號具有相同的CDMA載頻。移動臺搜索導(dǎo)頻信號以探測現(xiàn)有的CDMA信道，并測量它們的強度，當移動臺探測了一個導(dǎo)頻信號具有足夠的強度，但并不與任何分配給它的前向業(yè)務(wù)信道相聯(lián)系時，它就發(fā)送一條導(dǎo)頻信號強度測量消息至基站，基站分配一條前向業(yè)務(wù)信道給移動臺，并指示移動臺開始切換。業(yè)務(wù)狀態(tài)下，相對于移動臺來說，在某一載頻下，所有不同偏置的導(dǎo)頻信號被分類為如下集合：有效導(dǎo)頻信號集：所有與移動臺的前向業(yè)務(wù)信道相聯(lián)系的導(dǎo)頻信號。候選導(dǎo)頻信號集：當前不在有效導(dǎo)頻信號集里，但是已經(jīng)具有足夠的強度，能被成功解調(diào)的導(dǎo)頻信號。相鄰導(dǎo)頻信號集：由于強度不夠，當前不在有效導(dǎo)頻信號集或候選導(dǎo)頻信號集內(nèi)，但是可能會成為有效集或候選集的導(dǎo)頻信號。剩余導(dǎo)頻信號集：在當前CDMA載頻上，當前系統(tǒng)里的所有可能的導(dǎo)頻信號集合（PILOT_INCs的整數(shù)倍），但不包括在相鄰導(dǎo)頻信號集，候選導(dǎo)頻信號集和有效導(dǎo)頻信號集里的導(dǎo)頻信號。圖1-17軟切換的導(dǎo)頻集軟切換（1）軟切換的概念所謂軟切換就是當移動臺需要跟一個新的基站通信時，并不先中斷與原基站的聯(lián)系。軟切換是CDMA移動通信系統(tǒng)所特有的，以往的系統(tǒng)所進行的都是硬切換，即先中斷與原基站的聯(lián)系，再在一指定時間內(nèi)與新基站取得聯(lián)系。軟切換只能在相同頻率的CDMA信道間進行，它在兩個基站覆蓋區(qū)的交界處起到了業(yè)務(wù)信道的分集作用。軟切換有以下幾種方式：同一BTS內(nèi)相同載頻不同扇區(qū)之間的切換，也就是通常說的更軟切換（softerhandoff）；同一BSC內(nèi)不同BTS之間相同載頻的切換；同一MSC內(nèi)，不同BSC的之間相同載頻的切換。（2）軟切換的優(yōu)點FDMA、TDMA系統(tǒng)中廣泛采用硬切換技術(shù)，當硬切換發(fā)生時，因為原基站與新基的載波頻率不同，移動臺必須在接收新基站的信號之前，中斷與原基站的通信，往往由于在與原基站鏈路切斷后，移動臺不能立即得到與新基站之間的鏈路，會中斷通信。另外，當硬切換區(qū)域面積狹窄時，會出現(xiàn)新基站與原基站之間來回切換的“乒乓效應(yīng)”，影響業(yè)務(wù)信道的傳輸。在CDMA系統(tǒng)中提出的軟切換技術(shù)，與硬切換技術(shù)相比，具有以下更好的優(yōu)點：軟切換發(fā)生時，移動臺只有在取得了與新基站的鏈接之后，才會中斷與原基站的聯(lián)系，通信中斷的概率大大降低。軟切換進行過程中，移動臺和基站均采用了分集接收的技術(shù)，有抵抗衰落的能力，不用過多增加移動臺的發(fā)射功率；同時，基站宏分集接收保證在參與軟切換的基站中，只需要有一個基站能正確接收移動臺的信號就可以進行正常的通信，由于通過反向功率控制，可以使移動臺的發(fā)射功率降至最小，這進一步降低移動臺對其它用戶的干擾，增加了系統(tǒng)反向容量。進入軟切換區(qū)域的移動臺即使不能立即得到與新基站通信的鏈路，也可以進入切換等待的排隊隊列，從而減少了系統(tǒng)的阻塞率。軟切換示意圖如下圖1-18所示：圖1-18軟切換示意圖（3）更軟切換更軟切換是指發(fā)生在同一基站下不同扇區(qū)之間的切換。在基站收發(fā)機（BTS）側(cè)，不同扇區(qū)天線的接收信號對基站來說就相當于不同的多徑分量，由RAKE接收機進行合并后送至BSC，作為此基站的語音幀。而軟切換是由BSC完成的，將來自不同基站的信號都送至選擇器，由選擇器選擇最好的一路，再進行話音編解碼。圖1-19更軟切換示意圖軟切換和更軟切換的區(qū)別如下圖1-20所示：圖1-20軟切換與更軟切換的區(qū)別由圖可以看出，軟切換由BSC幀處理板進行選擇合并，更軟切換不同分支信號在BTS分集合并。硬切換當移動臺從一個基站的覆蓋范圍移動到另外一個基站的覆蓋范圍，通過切換移動臺保持與基站的通信。硬切換是在呼叫過程中，移動臺先中斷與原基站的通信，再與目標基站取得聯(lián)系，發(fā)生在分配不同頻率或者不同的幀偏置的CDMA信道之間的切換。在呼叫過程中，根據(jù)候選導(dǎo)頻強度測量報告和門限值的設(shè)置，基站可能指示移動臺進行硬切換。硬切換可以發(fā)生在相鄰的基站集之間，不同的頻率配置之間，或是不同的幀偏置之間?？梢栽谕粋€小區(qū)的不同載波之間，也可以在不同小區(qū)的不同載波之間。在CDMA中，有以下幾種發(fā)生硬切換的情況：不同的頻率間的硬切換；同一設(shè)備商、同一頻率間的硬切換；不同設(shè)備商間的硬切換；不同的設(shè)備商，同一個頻率上同一系統(tǒng)中的硬切換。軟切換的相關(guān)參數(shù)T_ADD：導(dǎo)頻信號加入門限，如果移動臺檢查相鄰導(dǎo)頻信號集或剩余導(dǎo)頻信號集中的某一個導(dǎo)頻信號的強度達到T_ADD，移動臺將把這一導(dǎo)頻信號加到候選導(dǎo)頻信號集中，并向基站發(fā)送導(dǎo)頻強度測量報告消息（PSMM）。T_DROP：導(dǎo)頻信號去掉門限，移動臺需要對在有效導(dǎo)頻信號集和候選導(dǎo)頻信號集里的每一個導(dǎo)頻信號保留一個切換去掉定時器。每當與之相對應(yīng)的導(dǎo)頻信號強度小于T_DROP時，移動臺需要打開定時器。如果與之相對應(yīng)的導(dǎo)頻信號強度超過T_DROP，移動臺復(fù)位該定時器。如果達到T_TDROP，移動臺復(fù)位該定時器，并向基站發(fā)送PSMM消息。如果T_TDROP改變，移動臺必須在100ms內(nèi)開始使用新值。T_TDROP：切換去掉定時器，若該定時器超時，若該定時器所對應(yīng)的導(dǎo)頻信號是有效導(dǎo)頻信號集的一個導(dǎo)頻信號，就發(fā)送導(dǎo)頻信號強度測量消息。如果這一導(dǎo)頻信號是候選導(dǎo)頻信號集中的導(dǎo)頻信號，它將被移至相鄰導(dǎo)頻信號集。T_COMP：有效導(dǎo)頻信號集與候選導(dǎo)頻信號集比較門限，當候選導(dǎo)頻信號集里的導(dǎo)頻信號強度比有效導(dǎo)頻信號集中的導(dǎo)頻信號超過此門限時，移動臺發(fā)送一個導(dǎo)頻信號強度測量報告消息?；局眠@一字段為候選導(dǎo)頻信號集與有效導(dǎo)頻信號集比值的門限，單位為0.5dB。SRCH_WIN_A：有效導(dǎo)頻信號集和候選導(dǎo)頻信號集搜索窗口大小，它對應(yīng)于移動臺使用的有效導(dǎo)頻信號集和候選導(dǎo)頻信號集搜索窗口的大小。移動臺的搜索窗口以有效導(dǎo)引信號集中最早到來的可用導(dǎo)頻信號多徑成分為中心。SRCH_WIN_N：相鄰導(dǎo)頻信號集搜索窗口大小，它對應(yīng)于移動臺使用的相鄰導(dǎo)引信號集搜索窗口大小的值。移動臺應(yīng)以導(dǎo)頻的PN序列偏置為搜索窗口中心。SRCH_WIN_R：剩余導(dǎo)頻信號集搜索窗口大小，它對應(yīng)于移動臺使用的相鄰導(dǎo)頻信號集搜索窗口大小的值。移動臺應(yīng)以導(dǎo)頻的PN序列偏置為搜索窗口中心，移動臺應(yīng)僅搜索剩余導(dǎo)頻信號集中其導(dǎo)頻信號PN序列偏置等于PILOT_INCs整數(shù)倍的導(dǎo)頻信號。1X系統(tǒng)關(guān)于切換的參數(shù)還有以下三個：軟切換斜率、切換加截距、切換去截距。搜索過程對各種不同導(dǎo)頻集，手機采用不同的搜索策略。對于激活集與候選集，采用的搜索頻度很高，相鄰集搜索頻度次之，對剩余集搜索最慢。整個導(dǎo)頻搜索的時間安排見下圖所示：圖1-21手機對導(dǎo)頻信號的搜索時間安排從上圖可以看出，在完成一次對全部激活集或候選集中的導(dǎo)頻搜索后，搜索一個相鄰集中的導(dǎo)頻信號。然后再一次完成激活集與候選集中所有導(dǎo)頻搜索后，搜索另一個相鄰集中的導(dǎo)頻信號。在完成對相鄰集中所有導(dǎo)頻信號搜索后，才搜索一個剩余集中的導(dǎo)頻信號。周而復(fù)始，完成對所有導(dǎo)頻集中的信號的搜索。手機搜索能力有限，當搜索窗尺寸越大、導(dǎo)頻集中的導(dǎo)頻數(shù)越多時，遍歷導(dǎo)頻集中所有導(dǎo)頻的時間就越長。軟切換的過程IS－95的軟切換過程圖1-22IS－95的軟切換過程MS檢測到某個導(dǎo)頻強度超過T_ADD，發(fā)送導(dǎo)頻強度測量消息PSMM給BS，并且將該導(dǎo)頻移到候選集中；BS發(fā)送切換指示消息；MS將該導(dǎo)頻轉(zhuǎn)移到有效導(dǎo)頻集中，并發(fā)送切換完成消息；有效集中的某個導(dǎo)頻強度低于T_DROP，MS啟動切換去定時器（T_TDROP）；切換去定時器超時，導(dǎo)頻強度仍然低于T_DROP，MS發(fā)送PSMM；BS發(fā)送切換指示消息；MS將該導(dǎo)頻從有效導(dǎo)頻集移到相鄰集中，并發(fā)送切換完成消息。IS－2000動態(tài)軟切換過程IS2000-1X的軟切換流程中，我們采用動態(tài)門限，而非IS-95中采用的絕對門限。IS2000軟切換算法說明：圖1-23IS－2000動態(tài)軟切換過程導(dǎo)頻P2強度超過T_ADD，移動臺把導(dǎo)頻移入候選集。導(dǎo)頻P2強度超過[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2].移動臺發(fā)送PSMM移動臺收到EHDM,GHDM或UHDM，把導(dǎo)頻P2加入到有效集,并發(fā)送HCM。導(dǎo)頻P1強度降低到低于[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]，移動臺啟動切換去掉定時器.切換去掉定時器超時，移動臺發(fā)送PSMM。移動臺收到EHDM,GHDM或UHDM。把導(dǎo)頻P1送入候選集并發(fā)送HCM。導(dǎo)頻P1強度降低到低于T_DROP.移動臺啟動切換去掉定時器.切換去掉定時器超時，移動臺把導(dǎo)頻P1從候選集移入相鄰集其中，SOFT_SLOPE表示軟切換斜率、ADD_INTERCEPT表示切換加截距、DROP_INTERCEPT表示切換去截距。RAKE接收機工作原理如圖1-24所示，RAKE接收機的基本原理是利用了空間分集技術(shù)。發(fā)射機發(fā)出的擴頻信號，在傳輸過程中受到不同建筑物、山崗等各種障礙物的反射和折射，到達接收機時每個波束具有不同的延遲，形成多徑信號。如果不同路徑信號的延遲超過一個偽碼的碼片的時延，則在接收端可將不同的波束區(qū)別開來。將這些不同波束分別經(jīng)過不同的延遲線，對齊以及合并在一起，則可達到變害為利，把原來是干擾的信號變成有用信號組合在一起。圖1-24RAKE接收機原理示意圖RAKE接收機由搜索器（Searcher）、解調(diào)器（Finger）、合并器（Combiner）3個模塊組成。搜索器完成路徑搜索，主要原理是利用碼的自相關(guān)及互相關(guān)特性。解調(diào)器完成信號的解擴、解調(diào)。解調(diào)器的個數(shù)決定了解調(diào)的路徑數(shù)，通常一個RAKE接收機由4個Finger組成，移動臺由3個Finger組成。合并器完成多個解調(diào)器輸出的信號的合并處理，通用的合并算法有選擇式相加合并、等增益合并、最大比合并3種。合并后的信號輸出到譯碼單元，進行信道譯碼處理。CDMA呼吸效應(yīng)呼吸效應(yīng)的概念在CDMA系統(tǒng)中，所有的頻率和時間是每個用戶都在同時共享的公共資源，而非給某個用戶單獨所有。無線信道是基于不同的擴頻碼字來區(qū)分的，理論上來說系統(tǒng)容量也就自然取決于碼字資源即擴頻碼的數(shù)量，但實際的系統(tǒng)容量（實際可以分配的擴頻碼數(shù)量），卻是受限于系統(tǒng)的自干擾，即不同用戶間由于擴頻碼并非理想正交而產(chǎn)生的多址干擾，同時包括本小區(qū)用戶干擾及其他小區(qū)干擾。所以說，CDMA系統(tǒng)是一個干擾受限的系統(tǒng)，具有“軟”容量的特性。在CDMA系統(tǒng)中，小區(qū)的容量和覆蓋是通過系統(tǒng)干擾緊密相連的。當小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)增多，也就是小區(qū)容量增大時，小區(qū)基站端接收到的干擾將增大，這就意味著在小區(qū)邊緣地區(qū)的用戶即使以最大發(fā)射功率發(fā)射信號，也無法保證自身與基站間的傳輸QoS能夠得到保證，于是這些用戶將會切換到鄰近小區(qū)，也就意味著本小區(qū)的半徑即覆蓋范圍相對減小了。反之，當小區(qū)用戶數(shù)目減少，也就是小區(qū)容量減小時，系統(tǒng)業(yè)務(wù)強度的降低使得基站接收的干擾功率水平降低，各用戶將可以發(fā)射更小的功率來維持與基站的連接，結(jié)果導(dǎo)致在小區(qū)內(nèi)可以容忍的最大路徑損耗增大，等效于小區(qū)半徑增加，覆蓋范圍增大。以上所描述的小區(qū)面積隨著小區(qū)內(nèi)業(yè)務(wù)量的變化而動態(tài)變化的效應(yīng)稱之為“呼吸效應(yīng)”。我們也可以利用CDMA系統(tǒng)中常提及的“雞尾酒會”的例子更加形象的來說明，在一個雞尾酒會上，來了很多客人，同時講話的人數(shù)越多，就越難聽清對方的聲音。如果開始你還可以與在房間另一頭的客人交談，但是當房間里的噪聲達到一定程度后，你就根本聽不清對方的談話了，這就意味著談話區(qū)的半徑縮小了。圖1-25給出了呼吸效應(yīng)與覆蓋距離之間的關(guān)系。圖1-25CDMA系統(tǒng)單基站的呼吸效應(yīng)“呼吸效應(yīng)”的危害以上我們解釋了“呼吸效應(yīng)”的含義，并詳細分析了造成“呼吸效應(yīng)”出現(xiàn)的原因即CDMA系統(tǒng)的“軟”容量特性。接下來我們將分析一下由于小區(qū)的“呼吸效應(yīng)”所帶來的危害。圖1-26“呼吸效應(yīng)”示意圖如圖1-26所示，我們可以看出“呼吸效應(yīng)”最大的危害是可能由于小區(qū)的收縮而形成“覆蓋漏洞”，即覆蓋盲區(qū)，這在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時是必須要注意到的問題。在進行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時，運營商一般會采用“先覆蓋，后容量”的策略，即在建網(wǎng)初期先進行薄容量的覆蓋，在后期再逐漸進行擴容。而CDMA系統(tǒng)的“呼吸效應(yīng)”使得這種策略很難再得以實施，如果在CDMA網(wǎng)絡(luò)建網(wǎng)初期也象GSM一樣基于覆蓋建一層薄薄的網(wǎng)（低負荷），隨著容量的增加，基站間就會普遍的出現(xiàn)覆蓋漏洞。這時就不得不通過建一些新基站來彌補這些漏洞。但由于CDMA是一個干擾受限的系統(tǒng)，新基站增加的同時會對周圍基站帶來干擾，因此周圍基站的容量也就相應(yīng)降低。因此，CDMA網(wǎng)絡(luò)中由于容量需求而增加新基站，并不能使網(wǎng)絡(luò)容量像GSM網(wǎng)絡(luò)一樣線性增長，尤其是在城市密集區(qū)，基站間距本身就很小，這種現(xiàn)象也就更加嚴重。由此可以看出，“呼吸效應(yīng)”增大了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的復(fù)雜性。CDMA的信道IS-95信道先回顧一下IS-95系統(tǒng)的前反向物理信道，如圖2－1所示，分為前向信道（FORWARDCHANNELS）和反向信道（REVERSECHANNELS）。前向信道（FORWARDCHANNELS）：導(dǎo)頻（PILOT）信道同步（SYNC）信道尋呼（PAGING）信道業(yè)務(wù)（TRAFFIC）信道反向信道（REVERSECHANNELS）：接入（ACCESS）信道業(yè)務(wù)(TRAFFIC)信道圖2-1IS-95系統(tǒng)前反向物理信道反向CDMA信道反向CDMA信道由接入信道和反向業(yè)務(wù)信道組成。這些信道采用直接序列擴頻的CDMA技術(shù)共用于同一CDMA頻率。在這一反向CDMA信道上，基站和用戶使用不同的長碼掩碼區(qū)分每一個接入信道和反向業(yè)務(wù)信道。當長碼掩碼輸入長碼發(fā)生器時，會產(chǎn)生唯一的用戶長碼序列，其長度為242-1。對于接入信道，不同基站或同一基站的不同接入信道使用不同的長碼掩碼，而同一基站的同一接入信道用戶使用的長碼掩碼則是一致的。進入業(yè)務(wù)信道以后，不同的用戶使用不同的長碼掩碼，也就是不同的用戶使用不同的相位偏置。反向CDMA信道的數(shù)據(jù)傳輸以20ms為一幀，所有的數(shù)據(jù)在發(fā)送之前均要經(jīng)過卷積編碼、塊交織、64階正交調(diào)制、直接序列擴頻以及基帶濾波。接入信道和業(yè)務(wù)信道調(diào)制的區(qū)別在于：接入信道調(diào)制不經(jīng)過最初的“增加幀指示比特”和“數(shù)據(jù)突發(fā)隨機化”這兩個步驟，也就是說，反向接入信道調(diào)制中沒有加CRC校驗比特，而且接入信道的發(fā)送速率是固定的4800bit/s，而反向業(yè)務(wù)信道選擇不同的速率發(fā)送。反向業(yè)務(wù)信道支持9600、4800、2400、1200bit/s的可變數(shù)據(jù)速率。但是反向業(yè)務(wù)信道只對9600bit/s和4800bit/s兩種速率使用CRC校驗。反向接入信道移動臺使用反向接入信道的功能包括：發(fā)起同基站的通信、響應(yīng)基站發(fā)來的尋呼信道消息進行系統(tǒng)注冊在沒有業(yè)務(wù)時接入系統(tǒng)和對系統(tǒng)進行實時情況的回應(yīng)接入信道傳輸?shù)氖且粋€經(jīng)過編碼、交織以及調(diào)制的擴頻信號。接入信道由其共用長碼掩碼唯一識別。移動臺在接入信道上發(fā)送信息的速率固定為4800bit/s。接入信道幀長度為20ms。僅當系統(tǒng)時間是20ms的整數(shù)倍時，接入信道幀才可能開始。一個尋呼信道最多可對應(yīng)32個反向CDMA接入信道，標號從0至31。對于每一個尋呼信道，至少應(yīng)有一個反向接入信道與之對應(yīng)，每個接入信道都應(yīng)與一個尋呼信道相關(guān)聯(lián)。在移動臺剛剛進入接入信道時，首先發(fā)送一個接入信道前綴，它的幀由96全零組成，也是以4800bit/s的速率發(fā)射。發(fā)射接入信道前綴是為了幫助基站捕獲移動臺的接入信道消息。圖2-2反向接入信道生成結(jié)構(gòu)圖反向業(yè)務(wù)信道反向業(yè)務(wù)信道是用來在建立呼叫期間傳輸用戶信息和信令信息。移動臺在反向業(yè)務(wù)信道上以可變速率9600、4800、2400、1200bit/s的數(shù)據(jù)速率發(fā)送信息。反向業(yè)務(wù)信道幀的長度為20ms。速率的選擇以一幀（即20ms）為單位，即上一幀是9600bit/s，下一幀就可能是4800bit/s。移動臺業(yè)務(wù)信道初始幀的時間偏置由尋呼信道的信道支配消息中的幀偏置參數(shù)定義。反向業(yè)務(wù)信道的時間偏置與前向業(yè)務(wù)信道的時間偏置相同。僅當系統(tǒng)時間是20ms的整數(shù)倍時，零偏置的反向業(yè)務(wù)信道幀才開始，幀偏置參數(shù)被指定為FRAME_OFFSET的業(yè)務(wù)信道幀在比零片業(yè)務(wù)信道幀晚1.25×FRAME_OFFSET毫秒時開始。圖2-3反向業(yè)務(wù)信道生成結(jié)構(gòu)圖前向CDMA信道前向CDMA信道由以下碼分信道組成：導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道（最多可以有7個）和若干個業(yè)務(wù)信道。每一個碼分信道都要經(jīng)過一個Walsh函數(shù)進行正交擴頻，然后又由1.2288Mchip/s速率的偽噪聲序列擴頻。在基站可按照頻分多路方式使用多個前向CDMA信道（如：800M頻段CDMA信道帶寬為1.23MHz）。前向碼分信道最多為64個，但前向碼分信道的配置并不是固定的，其中導(dǎo)頻信道一定要有，其余的碼分信道可根據(jù)情況配置。例如可以用業(yè)務(wù)信道一對一地取代尋呼信道和同步信道，這樣最多可以達到有一個導(dǎo)頻信道、0個尋呼信道、0個同步信道和63個業(yè)務(wù)信道，這種情況只可能發(fā)生在基站擁有兩個以上的CDMA信道（即帶寬大于2.5MHz），其中一個為基站CDMA信道，所有的移動臺都先集中在基本信道上工作，此時，若基本CDMA業(yè)務(wù)信道忙，可由基站在基本CDMA信道的尋呼信道上發(fā)生信道支配消息或其它相應(yīng)的消息將某個移動臺指配到另一個CDMA信道（輔助CDMA信道）上進行業(yè)務(wù)通信，這時這個輔助CDMA信道只需要一個導(dǎo)頻信道，而不在需要同步信道和尋呼信道。導(dǎo)頻信道導(dǎo)頻信道在CDMA前向信道上是不停發(fā)射的。它的主要功能包括：移動臺用它來捕獲系統(tǒng)提供時間與相位跟蹤的參數(shù)用于使所有在基站覆蓋區(qū)中的移動臺進行同步和切換導(dǎo)頻相位的偏置用于扇區(qū)或基站的識別基站利用導(dǎo)頻PN序列的時間偏置來標識每個前向CDMA信道。由于CDMA系統(tǒng)的頻率復(fù)用系數(shù)為“1”，即相鄰小區(qū)可以使用相同的頻率，所以頻率規(guī)劃變得簡單了，在某種程度上相當于相鄰小區(qū)導(dǎo)頻PN序列的時間偏置的規(guī)劃。在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，可以重復(fù)使用相同的時間偏置（只有使用相同時間偏置的基站的間隔距離足夠大）。導(dǎo)頻信道用偏置指數(shù)（0～511）來區(qū)別。偏置指數(shù)是指相當于0偏置導(dǎo)頻PN序列的偏置值。雖然導(dǎo)頻PN序列的偏置值有215個，但實際取值只能是512個值中的一個（215/64=512）。一個導(dǎo)頻PN序列的偏置（用比特片表示）等于其偏置指數(shù)乘以64。例如，若導(dǎo)頻PN序列偏置指數(shù)是4，則該導(dǎo)頻的PN序列偏置為4×64=320chips。一個前向CDMA信道的所以碼分信道使用相同的導(dǎo)頻PN序列。圖2-4導(dǎo)頻信道生成結(jié)構(gòu)圖同步信道同步信道在發(fā)射前要經(jīng)過卷積編碼、碼符號重復(fù)、交織、擴頻可調(diào)制等步驟。在基站覆蓋區(qū)中開機狀態(tài)的移動臺利用它來獲得初始的時間同步?；景l(fā)送的同步信道消息包括以下信息：該同步信道對應(yīng)的導(dǎo)頻信道的PN偏置系統(tǒng)時間長碼狀態(tài)系統(tǒng)標識網(wǎng)絡(luò)標識尋呼信道的比特率同步信道的比特率是1200bit/s，其幀長為26.666ms.同步信道上使用的PN序列偏置與同一前向信道的導(dǎo)頻信道使用的相同。一旦移動臺捕獲到導(dǎo)頻信道，即與導(dǎo)頻PN序列同步，這時可認為移動臺在這個前向信道也達到同步。這是因為同步信道和其它所以碼分信道是用相同的導(dǎo)頻PN序列進行擴頻的，并且同一前向信道上的整和交織器定時也是用導(dǎo)頻PN序列進行校準的。圖2-5同步信道生成結(jié)構(gòu)圖尋呼信道尋呼信道是經(jīng)過卷積編碼、碼符號重復(fù)、交織、擾碼、擴頻和調(diào)制的擴頻信號?；臼褂脤ず粜诺腊l(fā)送系統(tǒng)信息和對移動臺的尋呼消息。尋呼信道發(fā)送9600bit/s或4800bit/s固定數(shù)據(jù)速率的信息。在一給定的系統(tǒng)中所有尋呼信道發(fā)送數(shù)據(jù)速率相同。尋呼信道幀長為20ms。尋呼信道使用的導(dǎo)頻序列偏置與同一前向CDMA信道上實體的相同。尋呼信道分為許多尋呼信道時隙，每個為80ms長。圖2-6尋呼信道生成結(jié)構(gòu)圖前向業(yè)務(wù)信道前向業(yè)務(wù)信道是用于呼叫中，基站向移動臺發(fā)送用戶信息和信令信息的.一個前向CDMA信道所能支持的最大前向業(yè)務(wù)信道數(shù)等于63減去導(dǎo)頻信道、尋呼信道和同步信道數(shù)?；驹谇跋驑I(yè)務(wù)信道上以9600、4800、2400、1200bit/s可變數(shù)據(jù)速率發(fā)送信息.前向業(yè)務(wù)信道幀長是20ms，隨機速率的選擇是按幀進行的。同一CDMA信道的不同前向業(yè)務(wù)信道所用的導(dǎo)頻偏置不同，幀偏置是由FRAME_OFFSET參數(shù)決定的。前向業(yè)務(wù)信道的幀偏置和反向業(yè)務(wù)信道的幀偏置相同，幀偏置為0的前向業(yè)務(wù)信道與基站發(fā)送時間（系統(tǒng)參考時間）的偶數(shù)秒對準，幀偏置為FRAME_OFFSET的前向業(yè)務(wù)信道幀比0偏置的業(yè)務(wù)信道幀滯后1.25×FRAME_OFFSETms。圖2-7前向業(yè)務(wù)信道生成結(jié)構(gòu)圖CDMA20001x的新特性CDMA20001X增加了無線部分新特性如下：多種信道帶寬前向鏈路上支持多載波（MC）和直擴（DS）兩種方式；反向鏈路僅支持直擴方式.當采用多載波方式時，能支持多種射頻帶寬，即射頻帶寬可為NX1.25MHz，其中N=1、3、5、9或12。前向發(fā)送分集CDMA20001x發(fā)射分集是將數(shù)據(jù)一分為二，用不同的Walsh碼分別進行擴頻，再分別由各自的天線發(fā)射。快速前向功率控制CDMA20001x采用快速前向功率控制，由終端根據(jù)測量前向業(yè)務(wù)信道的強度，向基站發(fā)出調(diào)整基站發(fā)射功率的指令。使用Turbo碼CDMA20001x采用Turbo碼對信道進行編碼，提高了糾錯能力。引入反向?qū)ьl信道，反向鏈路相干解調(diào)CDMA20001x提供反向?qū)ьl信道，從而使反向信道也可以做到相干解調(diào)，提高反向容量。靈活的幀長CDMA20001x的信道支持5ms、10ms、20ms、40ms、80ms和160ms多種幀長。1x系統(tǒng)保持了與IS-95系統(tǒng)的向后兼容性.其基帶系統(tǒng)采用無線配置（RadioConfiguration，RC）以實現(xiàn)兼容，不同的無線配置表示不同的編碼、交織和糾錯等基帶處理方式。CDMA20001x信道CDMA20001x信道根據(jù)傳輸方向可以分為前向信道和反向信道，如圖2-8所示.圖2-8CDMA1X信道1．前向信道前向?qū)ьl信道（F-PICH）功能等同于IS-95中的導(dǎo)頻信道，基站通過此信道發(fā)送導(dǎo)頻信號供移動臺識別基站并引導(dǎo)移動臺入網(wǎng)。前向同步信道（F-SYNCH）功能等同于IS-95中的同步信道，用于為移動臺提供系統(tǒng)時間和幀同步信息.基站通過此信道向移動臺發(fā)送同步信息以建立移動臺與系統(tǒng)的定時和同步。.前向?qū)ず粜诺溃‵-PCH）功能等同于IS-95中的尋呼信道，基站通過此信道向移動臺發(fā)送有關(guān)尋呼、指令以及業(yè)務(wù)信道指配信息。前向廣播控制信道（F-BCH）基站通過此信道發(fā)送系統(tǒng)消息給移動臺。前向快速尋呼信道（F-QPCH）基站通過此信道快速指示移動臺在哪一個時隙上接收F-PCH或F-CCCH上的控制消息.移動臺不用長時間監(jiān)視F-PCH或F-CCCH時隙，所以可以較大幅度的節(jié)省移動臺電能。前向公共功率控制信道（F-CPCCH）當移動臺在R-CCCH上發(fā)送數(shù)據(jù)時，基站通過此信道向移動臺發(fā)送反向功率控制比特。前向公共指配信道（F-CACH）F-CACH通常與F-CPCCH（前向公共功率控制信道）、R-EACH（反向增強接入信道）、R-CCCH（反向公共控制信道）配合使用.當基站解調(diào)出一個R-EACHHeader后，通過F-CACH指示移動臺在哪一個R-CCCH信道上發(fā)送接入消息，接收哪個F-CPCCH子信道的功率控制比特。.前向公共控制信道（F-CCCH）當移動臺處于業(yè)務(wù)信道狀態(tài)時，基站通過此信道向移動臺發(fā)送一些消息或低速的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。前向基本業(yè)務(wù)信道（F-FCH）當移動臺進入到業(yè)務(wù)信道狀態(tài)后，此信道用于承載前向鏈路上的信令、語音、低速的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或輔助業(yè)務(wù)。前向?qū)Ｓ每刂菩诺溃‵-DCCH）當移動臺處于業(yè)務(wù)信道狀態(tài)時，基站通過此信道向移動臺發(fā)送一些消息或低速的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。前向補充信道（F-SCH）當移動臺進入到業(yè)務(wù)信道狀態(tài)后，此信道用于承載前向鏈路上的高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。2．反向信道反向?qū)ьl信道（R-PICH）用于輔助基站檢測移動臺所發(fā)射的數(shù)據(jù)。反向接入信道（R-ACH）功能與IS-95中的反向接入信道相同。反向公共控制信道（R-CCCH）當移動臺還沒有建立業(yè)務(wù)信道時，移動臺通過此信道向基站發(fā)送一些控制消息和突發(fā)的短數(shù)據(jù)。反向增強接入信道（R-EACH）當移動臺還未建立業(yè)務(wù)信道時，移動臺通過此信道向基站發(fā)送控制消息，提高移動臺的接入能力。反向基本信道（R-FCH）當移動臺進入到業(yè)務(wù)信道狀態(tài)后，此信道用于承載反向鏈路上的信令、語音、低速的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或輔助業(yè)務(wù)。反向?qū)Ｓ每刂菩诺溃≧-DCCH）當移動臺處于業(yè)務(wù)信道狀態(tài)時，移動臺通過此信道向基站發(fā)送一些消息或低速的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、電路數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。反向補充信道（R-SCH）當移動臺進入到業(yè)務(wù)信道狀態(tài)后，此信道用于承載反向鏈路上的高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。CDMA空中信令流程基本信令流程主要包括基本的語音呼叫、語音被呼、基本信道軟切換、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起呼、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)Inter-PCF（相同BSC，相同PDSN）Dormant切換等。與信令流程有關(guān)的幾個概念I(lǐng)MSICDMA數(shù)字移動臺識別由國際移動臺識別號識別(IMSI)，IMSI由15個數(shù)字組成(0—9)，開始3個數(shù)字為移動臺國家碼，其余比特是國內(nèi)移動臺識別碼(NMSI)，NMSI由移動臺網(wǎng)號(MNC)和移動臺識別號(MSIN)組成。IMSI結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖3-1 IMSI結(jié)構(gòu)示意圖上圖中：MCC 移動國家碼MNC 移動網(wǎng)絡(luò)MSIN 移動臺識別碼NMSI 國內(nèi)移動臺識別碼（MNC+MSIN）IMSI 國際移動臺識別碼（MCC+MNC+MSIN）IMSI分為2類： 0類IMSI：IMSI長度為15位，即NMSI為12位. 1類IMSI：IMSI長度小于15位，即NMSI少于12位.在尋呼移動臺時，移動臺的地址IMSI又經(jīng)常被分為2個部分：IMSI_S(MIN)，IMSI_11_12。IMSI_S：IMSI_S為IMSI的最末10位數(shù)，若IMSI不足10位，則IMSI_S的高位由0填充。IMSI_S的結(jié)構(gòu)如下圖：圖3-2 IMSI_S結(jié)構(gòu)示意圖ESN該號碼為生產(chǎn)廠商在出廠前給移動臺做的一個32比特的編號.在尋呼移動臺或移動臺起呼時可以IMSI和ESN一起作為移動臺的尋址，或單獨使用IMSI或ESN尋址。登記登記就是移動臺通知基站它的位置、狀態(tài)、標識、時隙周期和其它特性的過程.移動臺通知基站它的位置和狀態(tài)，所以當基站想要建立一個移動被叫時，能有效的尋呼移動臺。當運行在分時隙模式時，移動臺提供SLOT_CYCLE_INDEX參數(shù)，因此基站能決定移動臺在哪些時隙監(jiān)聽.移動臺提供站別類別和協(xié)議版本號，因此基站知道移動臺的能力。CDMA支持9種不同的登記形式：開機登記：移動臺在開機時登記，或從使用的模擬系統(tǒng)切換過來；關(guān)機登記：如果先前登記在當前服務(wù)系統(tǒng)，移動臺在它關(guān)機時登記；基于定時器的登記：當定時器逾時時，移動臺登記；基于距離的登記：當目前基站和它上一次登記的基站之間的距離超過一個門限時，移動臺登記；基于區(qū)域登記：當它進入一個新的區(qū)域時，移動臺登記；參數(shù)改變登記：當某些存貯的參數(shù)改變時或進入一個新系統(tǒng)時移動臺登記；指令登記：當基站要求它時，移動臺登記；隱含登記：當移動臺成功發(fā)送一條初始消息或?qū)ず繇憫?yīng)消息時，基站能識別移動臺的位置.這被認為是一個隱含登記；業(yè)務(wù)信道登記：每當基站有了一個已經(jīng)指配業(yè)務(wù)信道的移動臺的登記消息時，基站可以通知移動臺它已登記了。導(dǎo)頻信號集請參見軟切換.移動臺狀態(tài)變遷流程移動臺自身狀態(tài)分為四種：初始化，空閑，接入，業(yè)務(wù)在線。其中每一狀態(tài)中又包含若干子狀態(tài)，這些狀態(tài)涵蓋了移動臺各項功能和操作。初始化狀態(tài)主要完成移動臺對系統(tǒng)的選擇和捕獲；空閑態(tài)完成系統(tǒng)消息的獲取，登記等功能；接入狀態(tài)完成移動臺與系統(tǒng)建立連接的過程；業(yè)務(wù)在線狀態(tài)完成移動臺與系統(tǒng)間的業(yè)務(wù)交互。在一定條件的觸發(fā)下，這四種狀態(tài)可以相互轉(zhuǎn)換，下圖就是它們之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。移動臺狀態(tài)變遷如圖3-3所示。圖3-3移動臺狀態(tài)變遷圖移動臺各個狀態(tài)說明：初始化狀態(tài)移動臺接通電源后就進入“初始化狀態(tài)”。在此狀態(tài)中，移動臺不斷檢測周圍各基站發(fā)來的導(dǎo)頻信號和同步信號。各個基站使用相同的引導(dǎo)PN序列，但其偏置各不相同，移動臺只要改變其本地PN序列的偏置，很容易測出周圍有哪些基站在發(fā)送導(dǎo)頻信號。移動臺比較這些導(dǎo)頻信號的強度，即可判斷出自己處于哪個小區(qū)之中。移動臺初始化狀態(tài)又分為四個子狀態(tài)：確定系統(tǒng)子狀態(tài)、導(dǎo)頻信道捕獲子狀態(tài)、同步信道捕獲子狀態(tài)以及定時改變子狀態(tài)。其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如下：圖3-4移動臺初始化狀態(tài)圖確定系統(tǒng)子狀態(tài)當移動臺上電后，就會產(chǎn)生上電指示，進行系統(tǒng)自檢（如檢查電池電量），然后進入系統(tǒng)確定子狀態(tài)并復(fù)位相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)，并根據(jù)移動臺的設(shè)置確定移動臺的工作模式為CDMA系統(tǒng)還是模擬系統(tǒng)、以及工作頻點。移動臺從最近一次保存的載頻或者從移動臺內(nèi)保存的Primary或secondary載頻中選擇一個頻點作為接入CDMA系統(tǒng)的載頻，此步驟可以稱為系統(tǒng)選擇過程。這一過程完成后，移動臺進入導(dǎo)頻捕獲子狀態(tài)。導(dǎo)頻捕獲子狀態(tài)在導(dǎo)頻信道捕獲子狀態(tài)中，移動臺將其頻率調(diào)諧到上面所確定的頻點上，按照所選的CDMA信道進行搜索，如果導(dǎo)頻信道在規(guī)定的時間T20m（15s）內(nèi)捕獲成功，則轉(zhuǎn)入同步信道捕獲子狀態(tài)；反之，如果超出這一時間，應(yīng)產(chǎn)生捕獲失敗指示，并返回到確定系統(tǒng)子狀態(tài)。在這個階段，移動臺的導(dǎo)頻搜索器利用本地相關(guān)器對所有的PN偏置進行搜索，找出Ec/Io最大的偏置。如果所有的偏置均低于可解調(diào)門限，則認為在該信道上捕獲失敗。同步信道捕獲子狀態(tài)進入這一子狀態(tài)后，移動臺將RAKE接收機的分支置于最強的PN偏置，同時本地Walsh碼生成器輸出W32，去解調(diào)同步信道中的消息（由于同步信道沒有經(jīng)過長碼擾碼，故可以解調(diào)相應(yīng)的同步信道）。如果移動臺在T21m(1S)內(nèi)沒有收到一個有效的同步信道消息，則攜帶“捕獲失敗指示”返回系統(tǒng)確定子狀態(tài)。定時改變子狀態(tài)在這一狀態(tài)中，移動臺主要完成兩個工作：一是利用從同步信道消息中提取出的長碼狀態(tài)值（lc_state）設(shè)置自己的長碼發(fā)生器，另一個就是使自己的系統(tǒng)時間與所提取的系統(tǒng)時間(sys_time)同步。由于同步信道的消息發(fā)送與系統(tǒng)定時嚴格對齊，這樣就使得移動臺可以把自己的長碼發(fā)生器狀態(tài)與整個系統(tǒng)的長碼狀態(tài)對齊。除此之外，還可能進行頻率的調(diào)整：對于95手機，將使用同步信道消息（SCHM）中的CDMA_FREQ接收主尋呼信道系統(tǒng)消息。如果當前手機與該CDMA_FREQ不一致，手機將頻點調(diào)整到該頻點。對于2000手機，使用同步信道消息（SCHM）中的EXT_CDMA_FREQ接收主尋呼信道系統(tǒng)消息。如果當前手機所在頻點與該EXT_CDMA_FREQ不一致，手機將頻點調(diào)整到該頻點。在此基礎(chǔ)上，移動臺就進入空閑狀態(tài)?？臻e狀態(tài)移動臺在完成同步和定時后，即由初始狀態(tài)經(jīng)入“空閑狀態(tài)”。在此狀態(tài)中，移動臺可接收外來的呼叫，可進行向外的呼叫和登記注冊的處理，還能置定所需的碼信道和數(shù)據(jù)率。移動臺的工作模式有兩種：一種是時隙工作模式，另一種是非時隙工作模式。如果是后者，移動臺要一直監(jiān)視尋呼信道；如果是前者，移動臺只需要在其指配的時隙中監(jiān)聽尋呼信道，其他時間關(guān)掉接收機（有利于節(jié)電）。系統(tǒng)接入狀態(tài)如果移動臺要發(fā)起呼叫，或者要進行注冊登記，或者收到一種需要認可或應(yīng)答的尋呼信息時，移動臺即進入“系統(tǒng)接入狀態(tài)”，并在接入信道上向基站發(fā)送有關(guān)的信息。這些信息可分為兩類：一類屬于應(yīng)答信息（被動發(fā)送）；一類屬于請求信息（主動發(fā)送）。在上面的幾種狀態(tài)中，移動臺需要與基站建立聯(lián)系，向基站發(fā)送信息。而在此之前，移動臺只是被動地接收基站下發(fā)的各種消息，移動臺與基站之間也僅限于單向聯(lián)系。當移動臺要對基站下發(fā)消息進行回應(yīng)，如響應(yīng)基站的尋呼，或者要發(fā)起新的呼叫時，就必須將自己接入到系統(tǒng)中，在移動臺與基站間形成一閉環(huán)控制狀態(tài)，這就是移動臺的接入。只有在移動臺順利接入后，才能在移動臺與基站之間建立雙向聯(lián)系。IS-95移動臺的接入方案是基于一種時隙方式的ALOHA協(xié)議。由于所有的用戶都可以根據(jù)自己的意愿隨機地發(fā)送接入信息，但是接入信道只有一個，因此他們所發(fā)出的幀在時間上就有可能發(fā)生沖突，而產(chǎn)生碰撞。碰撞的結(jié)果是使碰撞的雙方（也可能是多方）所發(fā)送的數(shù)據(jù)都出現(xiàn)差錯，因而都必須重發(fā)。為了避免繼續(xù)發(fā)生碰撞，各方不能馬上重發(fā)，ALOHA協(xié)議采用的重發(fā)策略是讓各方等待一段隨機的時間，然后再進行重發(fā)。如果再進行碰撞，則再等一段隨機的時間，直到重發(fā)成功為止。IS-2000中，既兼容了IS95的接入模式，又針對IS95的不足進行了改進。反向隨機接入信道保留了原有的接入模式，其接入過程與IS95基本相同。同時，增加了一個增強接入信道，采用了改進的接入方式，以達到更高的接入效率，支持高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。與IS95的非重疊時隙ALOHA方案不同的是，它采用了重疊時隙ALOHA的方法，使用長碼作為時隙的函數(shù)以防止碰撞。這樣，用戶發(fā)送的接入信息在時間軸上可能是部分重疊，減小了時延。它在接入信道上還采用了閉環(huán)功率控制，提高了信道性能，減小了接入消息的差錯概率。另外，在對協(xié)議的優(yōu)化方面，大大縮短了時隙的長度（由200ms減為1.25ms）及超時參數(shù)等；可以另外用一個專用信道傳送較長的消息，這樣可以使得接入信道的負荷不致過高；而且還應(yīng)用了軟切換以提高接入性能。接入過程如下：當移動臺在尋呼信道中得到上面的接入?yún)?shù)消息后，對自身狀態(tài)進行配置，于是就可以進行一次接入了。接入過程是由多次接入嘗試組成的，進行一次消息的發(fā)送和對該消息的應(yīng)答的接收（或者接收失?。┑恼麄€過程，稱為一次接入嘗試。而接入嘗試的每一次發(fā)送過程，都稱為一次接入試探（AccessProbe）。在一次接入嘗試的每一次接入試探中，移動臺都發(fā)送相同的消息。在一次接入嘗試中，接入試探按照接入試探序列（AccessProbeSequences）分成組。每一個接入試探序列由多至1+NUM_STEP個接入試探組成，并在同一個接入信道上發(fā)送。而對于每一個接入試探序列，發(fā)送的接入信道是從與當前的尋呼信道相關(guān)聯(lián)的所有接入信道中采用偽隨機的方法選出來的。每個接入試探序列的第一次試探總是采用與標稱開環(huán)功率水平（NominalOpenLoopPowerLevel）相應(yīng)的發(fā)送功率水平。接下來的每一次試探，都采用比前一次高出一定量的功率水平進行發(fā)送。下圖就是一個接入子嘗試的示意圖。從圖中可以看出，一個接入嘗試中包含多個接入試探序列(accessprobesequence)：圖3-5接入子嘗試（其中包含4個接入試探序列）一個接入試探序列中包含多次接入試探(accessprobe)。下圖就說明了一個接入試控序列的構(gòu)成：圖3-6接入嘗試序列（其中包含了5個接入嘗試）業(yè)務(wù)信道狀態(tài)在此狀態(tài)中，移動臺和基站利用反向業(yè)務(wù)信道和前向業(yè)務(wù)信道進行信息交換。CDMA基本信令流程語音業(yè)務(wù)起呼圖3-5語音業(yè)務(wù)起呼流程表3-1語音業(yè)務(wù)起呼流程動作動作描述a移動臺發(fā)送起呼消息bBS回證實指令cBS向MSC送完全層3消息，其中包含CMServiceRequest消息dMSC回指配請求eBS向移動臺發(fā)送信道指配消息f移動臺開始在業(yè)務(wù)信道上發(fā)送前綴gBS回基站證實指令h移動臺回移動臺證實指令iBS發(fā)送業(yè)務(wù)連接消息j移動臺發(fā)送業(yè)務(wù)連接完成消息kBS發(fā)送指配完成消息lMSC送回鈴音語音業(yè)務(wù)被呼圖3-7語音業(yè)務(wù)被呼流程表3-2語音業(yè)務(wù)被呼流程動作動作描述aMSC發(fā)起尋呼請求bBS向移動臺發(fā)送尋呼消息c移動臺向BS回尋呼響應(yīng)消息dBS向MSC回尋呼響應(yīng)消息，并設(shè)置定時器T303eBS向移動臺送基站證實指令fBS收到MSC的指配請求gBS發(fā)送信道指配消息h移動臺開始在業(yè)務(wù)信道上發(fā)送前綴iBS回基站證實指令j移動臺回移動臺證實指令kBS發(fā)送業(yè)務(wù)連接消息l移動臺發(fā)送業(yè)務(wù)連接完成消息mBS發(fā)送指配完成消息nBS送信息提示消息o移動臺回證實指令p移動臺發(fā)連接指令qBS向移動臺送證實指令rBS向MSC送連接指令位置登記的流程移動臺采用什么登記方式，以及何時登記，可以通過解析系統(tǒng)參數(shù)消息（SystemParameterMessage）得到。當滿足登記條件時，移動臺就會觸發(fā)一次登記，這一登記消息承載于r-csch信道上，下面是一個登記消息的解碼內(nèi)容：當BSS收到移動臺的登記消息時，就會回應(yīng)ACK消息，與手機的消息處理流程一樣，將相應(yīng)的參數(shù)保存在寄存器中或者上報MSC。位置登記流程如下：圖3-9位置登記的流程表3-3位置登記的流程動作動作描述a移動臺MS在接入信道上發(fā)送RegistrstionMessage到基站系統(tǒng)BSbBS在收到RegistrationMessage后創(chuàng)建登記表，反一些信息保存在登記表中，然后構(gòu)造LocationUpdatingRequest消息，把它放在CompleteLayer3Informationmessage發(fā)送到MSC，然后啟動定時器cMSC處理完后，發(fā)送LocationUpdatingAccept消息到BS。BS收到LocationUpdatingAccept后，停止定時器。若定時器超時，則清空登記表dBS向MS發(fā)送RegistrstionAcceptedOrader用來指示Locationregestration操作成功短消息的流程目前對于CDMA20001X系統(tǒng)來說，有兩種集中發(fā)送短消息的方式：廣播短消息和點對點短消息。廣播短消息廣播短消息是指發(fā)送地址類型為廣播地址的短消息，在特定區(qū)域內(nèi)所有處于空閑狀態(tài)的移動臺理論上都應(yīng)收到廣播短消息，系統(tǒng)對該類短消息處理流程如下圖所示：MSBSMSBSMSCADDSPageADDSPageAckPagingChannelSMSBroadcastDelivery廣播短消息和點對點短消息的不同之處是地址字段里面填寫的不是某一個移動臺的標識（例如IMSI），而是一個廣播地址。目前在無線信道上的處理方法，是在收到網(wǎng)絡(luò)側(cè)廣播短消息后的一定時間內(nèi)，在尋呼信道所有時隙上都發(fā)送廣播短消息，以保證所有空閑狀態(tài)下的移動臺都能收到。表3－4廣播短消息流程動作動作描述a由MSC決定將短消息發(fā)送到空閑手機，MSC發(fā)送ADDS尋呼消息到BS，消息中包含短消息內(nèi)容，若MSC要求應(yīng)答，則在ADDS尋呼消息中加入標志信息，同時啟動定時器bBS在收到MSC要求應(yīng)答消息后，發(fā)送ADDS尋呼應(yīng)答響應(yīng)消息到MSC處，停止定時器cBS收到MSC發(fā)來的短消息后，在尋呼信道發(fā)送廣播短消息依次發(fā)送點對點短消息在短消息中心設(shè)置一個用戶列表，對列表上的用戶依次發(fā)送點對點短消息。一般有3種流程：直接在尋呼信道發(fā)送短消息，圖3-11直接在尋呼信道發(fā)送短消息流程圖過程同上，不同之處在于短消息為點對點方式傳送。使用尋呼流程定位后再在尋呼信道發(fā)送短消息，MSMSBSMSCReleaseOrderPagingMessagePagingResponseMessageCompleteL3Info:PagingResponseBSAckOrderADDSPagePagingChannelsMSDeliveryLayer2ACKADDSPageAckReleaseOrderPagingRequestMSCreleasesunderlyingTransportconnection圖3-12定位后尋呼信道上發(fā)送短消息流程同直接在尋呼信道發(fā)送短消息這同之處在于，先使用尋呼流程定位MS，然后再在尋呼信道上以點對點方式傳送短消息。在專用信道上發(fā)送短消息圖3-13在專用信道上發(fā)短消息流程表3-5在專用信道上發(fā)短消息流程動作動作描述a若移動臺處于空閑狀態(tài)，MSC先尋呼移動臺，讓移動臺建立業(yè)務(wù)信道，然后準備在業(yè)務(wù)信道上發(fā)送短消息給移動臺，若移動處于通話狀態(tài)，則會直接在業(yè)務(wù)信道上發(fā)送短消息給移動臺。bMSC發(fā)ADDSDeliver信息給基站，ADDSDeliver消息中含有短消息內(nèi)容cBS通過前向業(yè)務(wù)信道發(fā)送短消息給MS，如果BS沒有收到應(yīng)答消息，BS會再次重發(fā)短消息內(nèi)容給MSdMS發(fā)二層應(yīng)答消息給BSeBS向MSC發(fā)送ADDSDeliver應(yīng)答消息fMS回到業(yè)務(wù)信道狀態(tài)切換流程基本信道的軟切換流程MSMSBTS_DPilotMeasurementReportForwardTrafficFrameMSAckOrderExtendedHandoffDirectionMsgHandoffCompletionMsgBaseAckOrderBaseAckOrderBTS_SExtendedHandoffDirectionMsgMSAckOrderHandoffCompletionMsgBaseAckOrderMSCHandoffPerformMessageabcde圖3-14 基本信道軟切換流程表3-6基本信道軟切換流程動作動作描述a導(dǎo)頻信號超過T_ADD，移動臺將導(dǎo)頻強度測量報告消息（PSMM）作為軟切換的請求事件上報給當前基站，同時將目標導(dǎo)頻加入候選集；當前基站將對PSMM消息做ORDER應(yīng)答bBSC處理該次切換請求，對切換請求的合法性，當前資源的占用情況進行評估，如果允許切換，為目標基站準備好相應(yīng)的資源，同時開始在切換的目標基站發(fā)送前向業(yè)務(wù)信道幀c在當前基站以及切換的目標基站均分送切換指導(dǎo)消息，MS對切換指導(dǎo)消息做應(yīng)答dMS向當前基站以及切換目標基站發(fā)送切換完成消息，BS側(cè)向MS發(fā)送切換完成消息的ORDER應(yīng)答eBSC向MSC發(fā)送切換執(zhí)行消息，通知MSC發(fā)生了軟切換BSC間硬切換流程圖3-15 BSC間硬切換流程表3-7BSC間硬切換流程動作動作描述a根據(jù)MS的報告，信號強度已經(jīng)超過網(wǎng)絡(luò)指定的閾值或有其他原因，源BS切換判決后發(fā)起至目標海淀區(qū)的硬切換。源BS向MSC發(fā)送帶小區(qū)列表的切換申請消息，并啟動定時器T7b由于切換申請消息中已指示切換為硬切換，因此MSC向目標BS發(fā)送帶信道識別單元的切換請求消息。在異步數(shù)據(jù)或傳真進行硬切換的情況下，切換請求消息中的電路識別碼擴展單元將指示連至目標BS側(cè)的電路識別碼，以支持A5連接，MSC啟動定時器T11c收到MSC的切換請求消息后，目標BS按照消息中的指示，分配相應(yīng)的無線資源，向MS發(fā)送空的前向業(yè)務(wù)信道幀d目標BS向MSC發(fā)送切換請求證實消息，MSC關(guān)閉定時器T11。目標BS開啟定時器T9，等待捕獲到MS的反向業(yè)務(wù)信道前導(dǎo)eMSC準備從源BS至目標BS的切換，并向源BS發(fā)送切換命令，源BS關(guān)閉定時器T7f源BS向MS發(fā)送切換指示消息，源BS開啟定時器T8等待切換完成消息gMS向源BS發(fā)送移動臺證實指令，作為切換指令消息的響應(yīng)。源BS關(guān)閉定時器T8h源BS向MSC發(fā)送切換開始消息，通知MS已經(jīng)被命令切換至目標BS信道iMS向目標BS發(fā)送反向業(yè)務(wù)信道幀或業(yè)務(wù)信道前導(dǎo)碼，目標BS捕獲MS后停止T9jMS向目標BS發(fā)送切換完成消息k目標BS發(fā)送基站證實指令l目標BS向MSC發(fā)送切換完成消息，通知MS已經(jīng)成功完成了硬切換mMSC向源BS發(fā)送清除命令消息n源BS發(fā)送清除完成消息通知MSC語音業(yè)務(wù)釋放圖3-16語音業(yè)務(wù)釋放流程表3-8 語音業(yè)務(wù)釋放流程動作動作描述aMS在收到用戶的釋放指示（關(guān)機或掛機）后，在反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送呼叫釋放命令bBS向MSC發(fā)送清除請求消息，啟動呼叫釋放，同時啟動定時器T300cMSC發(fā)送清除命令消息給BS，通知BS釋放相關(guān)資源，同時啟動定時器T315d基站收到MSC的指令后，釋放相關(guān)資源eBS回送清除完畢消息給MSC上面介紹的是移動臺發(fā)起的語音業(yè)務(wù)釋放流程，至于基站發(fā)起、MSC發(fā)起的語音業(yè)務(wù)釋放流程與MS發(fā)起的流程類似，這里不再敘述。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起呼圖3-17 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起呼流程表3-9 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起呼流程動作動作描述a為了登記分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，移動臺通過接入信道向基站發(fā)送帶有要求層2確認指示的起呼消息，起呼消息包括有一個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)選項；b基站通過向移動臺發(fā)送基站證實指令表明接受到了起呼消息；c基站構(gòu)造一條CMServiceRequeat消息，將它放在CompleteLayer3消息中發(fā)送給MSC，開啟定時器T303；dMSC向基站發(fā)送AssignmentRequest消息請求指配無線資源，并開啟定時器T10，在MSC與BS之間沒有地面電路指配給分組數(shù)據(jù)呼叫；e基站分配無線資源，向MS發(fā)送ECAM消息；f基站向MS發(fā)送前向業(yè)務(wù)信道空幀；gMS在反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送業(yè)務(wù)信道前綴，幫助基站捕獲反向業(yè)務(wù)信道；h基站接收到移動臺發(fā)送的反向業(yè)務(wù)信道前綴后，基站向PCF發(fā)送帶有數(shù)據(jù)準備指示比特為1的A9-setup-A8消息建立A8連接，并開啟定時器TA8-setup；iPCF確認目前沒有本移動臺的A10連接后，為本次呼叫選擇一個PDSN.PCF向選中的PDSN發(fā)送一條帶有存活時間Lifetime為非零的A11-RegistrationRequest消息.本消息也包括統(tǒng)計數(shù)據(jù)（R－P部分的空中鏈路記錄），PCF開啟定時器Tregreq；j如果A11-Rwgistration是有效的，并且PDSN接受了該連接通過回送帶有接受指示和存活時間Lifetime＝Trp的A11-RwgistrationReply消息.PDSN和PCF都對該A10連接產(chǎn)生一個捆綁記錄，PCF停止定時器Tregreq，，PCF和PDSN均開啟定時器Trp.如果PDSN支持快速切換，其P－P地址作為NVSE單元的一部分傳送給PCF，否則該P－P地址被丟棄，繼續(xù)進行下面的處理；kPCF向BSSAP回送A9-Connect-A8，包含由PCF分配的分配標識前向A8連接的Key和PCF的IP地址，A8建立成功.l在BSSAP建立A8的同時，DSCHP也同時進行業(yè)務(wù)協(xié)商過程.基站向移動臺發(fā)送基站證實指令Umf_BSAckOrder，表明已經(jīng)基站已經(jīng)捕獲了反向FCH的preamble.m移動臺回送證實Umr_MSAckOrder.nDSCHP向移動臺發(fā)送業(yè)務(wù)連接消息Umf_ServiceConnectMsg，把當前FCH的配置信息發(fā)送給移動臺.o移動臺接受當前的配置，向基站發(fā)送業(yè)務(wù)連接完成消息Umr_ServiceConnectCompletionMsg.業(yè)務(wù)協(xié)商過程完成.pBSSAP向MSC發(fā)送指配完成消息A1r_AssignmentComplete.q移動臺和PDSN之間建立PPP連接和移動IP的登記過程，移動臺和PDSN之間在FCH上傳送分組數(shù)據(jù).CDMA空口技術(shù)規(guī)范、協(xié)議本章主要描述CDMA空中接口協(xié)議的分層概念及其基本內(nèi)容協(xié)議架構(gòu)CDMA20001X網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議模型圖如圖4-1所示，網(wǎng)元與網(wǎng)元之間采用不同的協(xié)議及接口。圖4-1 協(xié)議分布模型各接口介紹如下：Um接口MS與BTS間接口，承載信令和業(yè)務(wù)Abis接口BSC與BTS間的接口，承載信令和業(yè)務(wù)A1接口承載MSC－BSC間信令A(yù)2接口承載MSC－BSC間業(yè)務(wù)A3接口SDU－BTS間接口，承載信令和用戶業(yè)務(wù)A7接口源BSC和目標BSC之間的信令接口A8接口承載BSC－PCF間的業(yè)務(wù)A9接口承載BSC－PCF間的信令A(yù)10接口承載PCF－PDSN間的業(yè)務(wù)A11接口承載PCF－PDSN間的信令空中接口層次結(jié)構(gòu)圖4-2 空中接口層次結(jié)構(gòu)物理層描述物理層完成前反向信號的調(diào)制和解調(diào)功能，保證信號在空中的正確傳輸，它包括如下物理信道：表4-1 物理信道信道縮寫全稱F/R-FCHForward/ReverseFundamentalChannelF/R-DCCHForward/ReverseDedicatedControlChannelF/R-SCCHForward/ReverseSupplementalCodeChannelF/R-SCHForward/ReverseSupplementalChannelF-PCHPagingChannelF-QPCHQuickPagingChannelR-ACHAccessChannelF/R-CCCHForward/ReverseCommonControlChannelF/R-PICHForward/ReversePilotChannelF-APICHDedicatedAuxiliaryPilotChannelF-TDPICHTransmitDiversityPilotChannelF-ATDPICHAuxiliaryTransmitDiversityPilotChannelF-SYNCHSyncChannelF-CPCCHCommonPowerControlChannelF-CACHCommonAssignmentChannelR-EACHEnhancedAccessChannelF-BCCHBroadcastControlChannelMAC層描述MAC層在協(xié)議架構(gòu)中屬于L2部分，是IS2000為了適應(yīng)并發(fā)業(yè)務(wù)要求及多種物理信道的處理要求而引入的一個層次，主要是對上層話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供對物理層的接入控制功能，包括上層信令、數(shù)據(jù)的復(fù)用和解復(fù)用，以及移動臺和基站之間的RLP協(xié)議。按照IS-2000協(xié)議構(gòu)架，MAC子層主要包括復(fù)用解復(fù)用子層和RLP協(xié)議實現(xiàn)，描述如下：公共信道復(fù)用子層（CommonChannelMultiplexSublayer）：完成公共信道（公共信令信道）的復(fù)用解復(fù)用，主要是根據(jù)消息的長度和要發(fā)送的時隙，完成分時隙發(fā)送和接收；專用信道復(fù)用子層（MultiplexSublayer）：完成專用信道（業(yè)務(wù)信