!中国电信网优人员无线网络优化技能考评第一部分

CDMA无线网络优化技能考评培训

教材

第一部分CDMA基础知识

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目 录

第1章 CDMA技术原理 .......................................................................................................1

1.1 CDMA技术的发展 ......................................................................................................... 1

1.1.1 主要移动通信系统介绍......................................................................................... 1 1.1.2 第三代移动通信系统简介 ..................................................................................... 2 1.2 多址技术 ....................................................................................................................... 1

1.2.1 频分多址.............................................................................................................. 1 1.2.2 时分多址.............................................................................................................. 2 1.2.3 码分多址.............................................................................................................. 2 1.3 扩频通信原理 ................................................................................................................ 3

1.3.1 扩频通信基本概念................................................................................................ 3 1.3.2 扩频通信的基本原理 ............................................................................................ 3 1.3.3 扩频通信的理论基础 ............................................................................................ 4 1.4 CDMA码序列 ................................................................................................................ 5

1.4.1 Walsh码................................................................................................................ 6

1.4.2 PN短码 ................................................................................................................ 7 1.4.3 PN长码 ................................................................................................................ 9 1.4.4 三种扩频码的比较................................................................................................ 9 1.5 CDMA关键技术........................................................................................................... 10

1.5.1 功率控制............................................................................................................ 10 1.5.2 软切换 ............................................................................................................... 14

1.5.3 RAKE接收机工作原理........................................................................................ 20 1.5.4 CDMA呼吸效应 ................................................................................................. 21

第2章 CDMA的信道 .........................................................................................................24

2.1 IS-95信道 .................................................................................................................... 24

2.1.1 反向CDMA信道 ............................................................................................... 24 2.1.2 前向CDMA信道 ............................................................................................... 26 2.2 CDMA2000 1x的新特性 ............................................................................................... 29

2.2.1 CDMA2000 1x信道............................................................................................. 30

第3章 CDMA空中信令流程 .............................................................................................33

3.1 与信令流程有关的几个概念 ......................................................................................... 33

3.1.1 IMSI ................................................................................................................... 33 3.1.2 ESN .................................................................................................................... 34 3.1.3 登记................................................................................................................... 34 3.1.4 导频信号集 ........................................................................................................ 34 3.2 移动台状态变迁流程.................................................................................................... 34 3.3 CDMA基本信令流程.................................................................................................... 39

3.3.1 语音业务起呼..................................................................................................... 39 3.3.2 语音业务被呼..................................................................................................... 40

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3.3.3 位置登记的流程 ................................................................................................. 41 3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7

短消息的流程..................................................................................................... 42 切换流程............................................................................................................ 44 语音业务释放..................................................................................................... 47 数据业务起呼..................................................................................................... 48

第4章 CDMA空口技术规范、协议.................................................................................50

4.1 协议架构 ..................................................................................................................... 50 4.2 空中接口层次结构 ....................................................................................................... 51

4.2.1 物理层描述 ........................................................................................................ 51

4.2.2 MAC层描述 ....................................................................................................... 52 4.2.3 LAC层描述 ........................................................................................................ 52 4.2.4 层3描述............................................................................................................ 53 4.3 A接口协议层次 ............................................................................................................ 53

4.3.1 A接口协议层次结构 ........................................................................................... 53

4.3.2 内部接口层次结构.............................................................................................. 54

第5章 CDMA 2000 1X EV-DO原理.................................................................................55

5.1 1X EV-DO系统概述...................................................................................................... 55

5.1.1 CDMA2000技术标准的演进................................................................................ 55 5.1.2 1X EV-DO与IS-95/1X网络的兼容性................................................................... 55 5.1.3 从CDMA2000 1X 向1X EV-DO 演进 ................................................................ 56 5.2 1X EV-DO 协议与物理层技术....................................................................................... 56

5.2.1 1X EV-DO网络参考模型 ..................................................................................... 56

5.2.2 1X EV-DO 空中接口协议模型 ............................................................................. 58 5.2.3 1X EV-DO 前向信道 ........................................................................................... 60 5.2.4 1X EV-DO 反向信道 ........................................................................................... 61 5.3 1X EV-DO 空中接口关键技术....................................................................................... 63

5.3.1 前向时分复用..................................................................................................... 64

5.3.2 前向自适应调制和编码技术................................................................................ 64 5.3.3 前向HARQ ........................................................................................................ 65 5.3.4 前向链路调度算法.............................................................................................. 65 5.3.5 前向快速扇区选择和切换 ................................................................................... 66 5.3.6 速率控制............................................................................................................ 67 5.4 1X EV-DO Rev.A........................................................................................................... 67

5.4.1 1X EV-DO Rev.A技术改进 .................................................................................. 67 5.4.2 物理层新增功能 ................................................................................................. 68 5.5 CDMA2000 1X EV-DO 数据业务流程 ........................................................................... 72

5.5.1 AT 始呼流程....................................................................................................... 73 5.5.2 AT 发起的呼叫激活流程 ..................................................................................... 75

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第1章 CDMA技术原理

1.1 CDMA技术的发展

移动通信系指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通信。20年代开始在军事及某些特殊领域使用，40年代才逐步向民用扩展，最近十年间才是移动通信真正迅猛发展的时期，而且由于其许多的优点，前景十分广阔。

第一代：1980年出现，为模拟话音通信系统，如AMPS、TACS、NMT、NTT等系统。 第二代：1980年末出现，传递话音和低速数据，为窄带数字通信系统，如GSM、PDC、D-AMPS、CDMA（IS95）等。

第二代半：1996年出现，用于解决中速数据传递的数字通信系统，如GPRS、IS95B等

第三代：用于传递高速数据，以支持多媒体应用，如WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等。

1.1.1 主要移动通信系统介绍

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AMPS

先进的移动电话系统（AMPS），使用模拟蜂窝传输的800MHz频带。AMPS在北美、

南美和部分环太平洋国家广泛使用。

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TACS

全接入通信系统（TACS），使用900MHz频带。有两种版本的TACS：ETACS（欧洲）

和NTACS（日本），英国、日本和部分亚洲国家广泛使用该标准。

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GSM

全球移动通信系统（GSM），使用900MHz频带，使用1800MHz频带的叫DCS 1800。

GSM发源于欧洲，它是作为全球数字蜂窝通信的TDMA标准而设计的。GSM支持64kbit/s的数据，可与ISDN互连.GSM采用FDD双工方式，TDMA多址方式，每载频支持8信道，使用200kHz的带宽。

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IS-54

北美数字蜂窝（IS-54）标准，使用800MHz频带，也叫D-AMPS。IS-54在两种北美

数字蜂窝标准中，是较早推出的一种，它指定使用TDMA。

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IS-95

北美数字蜂窝（IS-95）标准，使用800MHz频带或1.9GHz频带。IS-95指定使用CD

MA，CDMA成为美国PCS网的首选技术。目前54％的许可证持有者使用CDMA。CDMA One是IS-95品牌名称，CDMA2000无线通信标准也是以IS-95为基础演变的。

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1.1.2 第三代移动通信系统简介

第三代移动通信系统能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，可与固定网络相兼容，小型便携式终端在任何时候、任何地点可以进行任何种类的通信。由于其诸多的优点，吸引了全世界各个运营商、生产厂家与广大用户。 1. IMT-2000的历史

第三代移动通信系统最早由国际电信联盟（ITU）1985年提出，曾被称为未来公众陆地移动通信系统FPLMTS（Future Public Land Mobile Telecommunication System），后来考虑到该系统将于2000年左右进入商用市场，并且其工作的频段在2000MHz，故于1996年正式更名为IMT-2000（International Mobile Telecommunication-2000）。 2. 第三代移动通信系统的目标

（1）能实现全球漫游：用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游，且可以在不同速率、不同的运动状态下获得有质量保证的服务；

（2）能提供多种业务：提供话音、可变速率的数据、视频通话业务，特别是多媒体业务； （3）能适应多种环境：可以综合现有的公众电话交换网（PSTN）、综合业务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星通信系统等多种系统，提供无缝隙的覆盖； （4）足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和服务质量。

为实现上述目标，对其无线传输技术（RTT：Radio Transmission Technology）提出了以下要求；

（1）高速传输以支持多媒体任务①室内环境至少2Mbit/s；②室内外步行环境至少384kbi

t/s；③室外车辆运动中至少144kbit/s；④卫星移动环境至少9.6kbit/s； （2）传输速率能够按需分配； （3）上下行链路能适应不对称需求。

第三代移动通信系统的引入是一个渐变演进的过程，并充分考虑向下兼容的原则。通信业务方面，将以第二代出现的各种业务为基础，逐步引入宽带及多媒体业务；通信技术方面，网络技术和设施将与有线网的智能化、宽带化结合在一起，通过一种演变的过程进入第三代，而无线传输技术将经历一场革命，为第三代移动通信新业务的提供奠定基础。 3. 第三代移动通信的标准化的制定

第三代移动通信系统IMT-2000的标准化工作是在国际电信联盟的指导下有组织有步骤地进行的。目前在ITU组织中负责第三代移动通信系统体制技术规范制定的工作组主要包括如下三个：ITU-R、ITU-T、ICG.

ITU-R：负责系统集成无线部分，解决频谱与法规问题，协调无线传输技术的评估活动。

IUT-T：负责网络端的标准化工作.主要包括网络部分、信令与协议、编号与寻址、网管及安全性等问题。

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ICG for IMT-2000：中间协调组，负责协调工作，使ITU-R和ITU-T之间能定期进行交流，并协调在制定IMT-2000技术标准中出现的各种问题。 4. IMT-2000标准的频率制定

1992年负责全球无线频率管理和分配的WARC-92大会根据当时CCIR对未来陆地移动通信需要频率的估算，确定在2GHz周围总共辟出230MHz频带作为第三代移动通信系统的专用频率：

1885~2025MHz、2110~2200MHz作为2000年以后的全球性移动通信使用，其中卫星通信使用的频段1980~2010MHz和2170-2200MHz最迟到2005年退出。

1995年WRC大会作出决议，对分配给移动卫星业务的频率又做了少量变动，为第二大区增加了2010-2025MHz和2160-2170MHz频段，且要求退出频率的时间提前到2000年。

IMT-2000将使用1875~1975MHz和2110~2160MHz两段频率，目前各国及国际组织对移动通信频率的划分也各不相同。

3G频率划分如下图1-1所示，

图1-1 3G频率划分

5. 目前对3G的研究

目前ITU对3G的研究工作主要由3GPP和3GPP2来承担。

3GPP：是以WCDMA为基础，集合了Erission，Nokia，Simense等欧洲公司以及日本的NTT，韩国的一些公司，共同研究3G的组织。

3GPP2：是以CDMA2000为基础，集合了Qualcomm，Lucent等美国公司及日本的ARIB，韩国的一些公司，共同研究3G的组织。 6. 3G的RTT技术

IMT-2000中最关键的是无线传输技术（RTT）。为了确定IMT-2000 RTT的关键技术，

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ITU对多种无线接入方案（卫星接入除外）进行了艰难的融合，以尽可能达到形成统一的RTT标准的目的。但是，经过一年多的研究之后，ITU发现要想获得不同RTT技术间的完全融合是根本行不通的。因此，1999年11月，ITU TG8/1在芬兰举行的会议上通过了“IMT-2000无线接口技术规范”，最终确定了IMT-2000可用的5种RTT技术，这些技术覆盖了欧洲与日本的WCDMA、美国的cdma2000和中国的TD-SCDMA。

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WCDMA是欧洲和日本提出的宽带CDMA标准，并且双方已经达成一致，彼此

间差异很小。其技术特点是：频分双工，可适应多种速率和多种业务；前向链路快速功率控制、反向链路相干解调；支持不同载频间切换，基站之间无须同步，适用于高速环境。

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CDMA2000是北美基于IS-95系统演变而来的。其技术特点是：反向链路相干接

收、前向链路发送分集；基站之间由GPS同步；与IS-95兼容性好，技术成熟、风险小，综合经济技术性能好。

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TD-SCDMA是中国第一次向ITU提出的拥有自主知识产权的提案，它基于TDM

A和同步CDMA技术的标准。其技术特点是：时分双工（TDD），并结合了智能天线和软件无线电等多种先进技术。 7. CDMA2000标准演进

CDMA2000技术的完整演进过程如错误！未找到引用源。1-2所示。

图1-2 CDMA2000技术的演进过程

真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS-95A，这一标准支持8K语音编码服务、13K语音编码服务，其中13K语音编码服务质量已非常接近有线电话的语音质量。随着移动通信对数据业务需求的增长，1998年2月，美国Qualcomm公司宣布IS-95B标准用于CDMA基础平台。IS-95B提升了CDMA系统性能，并增加了用户移动通信设备的数据流量， 提供对64 kbit/s数据业务的支持。采用IS-95规范的CDMA系统统称为CDMA One。

对应CDMA2000技术的演进过程，CDMA各阶段系统的描述如表所示。

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表1-1 CDMA系统演进

系统 CDMAOne（IS-95A，IS-95B） 速率 14.4 kbit/s， 64 kbit/s CDMA2000 1x CDMA2000 1x EV-DO CDMA2000 1x EV-DV

153.6 kbit/s 2.4 Mbit/s以上 4 M bit/s以上 语音/数据 数据 语音/数据 2.5G 3G 3G 业务 语音/数据 阶段 2G 1.2 多址技术

多址技术使众多的用户共用公共的通信线路。为使信号多路化而实现多址的方法基本上有三种，它们分别采用频率、时间或代码分隔的多址连接方式，即人们通常所称的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）三种接入方式。0用模型表示了这三种方法简单的一个概念.

ccc信道1信道2信道3信道N? ?信道1信道2信道3? ?信道N信道N? ?信道3t信道2信道1ttfFDMAfTDMAfCDMA

图1-3 三种多址方式概念示意图

FDMA是以不同的频率信道实现通信的，TDMA是以不同的时隙实现通信的，CDMA是以不同的代码序列实现通信的. 1.2.1 频分多址

频分，有时也称之为信道化，就是把整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信道（发射和接收载频对），每个信道可以传输一路话音或控制信息。在系统的控制下，任何一个用户都可以接入这些信道中的任何一个。

模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型例子，数字蜂窝系统中也同样可以采用FDMA，比如GSM和CDMA系统也采用了FDMA。

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1.2.2 时分多址

时分多址是在一个带宽的无线载波上，按时间（或称为时隙）划分为若干时分信道，每一用户占用一个时隙，只在这一指定的时隙内收（或发）信号，故称为时分多址。此多址方式在数字蜂窝系统中采用，GSM系统也采用了此种方式。

TDMA是一种较复杂的结构，最简单的情况是单路载频被划分成许多不同的时隙，每个时隙传输一路突发式信息，TDMA中关键部分为用户部分，每一个用户分配给一个时隙（在呼叫开始时分配），用户与基站之间进行同步通信，并对时隙进行计数。当自己的时隙到来时，移动台就启动接收和解调电路，对基站发来的突发式信息进行解码。同样，当用户要发送信息时，首先将信息进行缓存，等到自己时隙的到来.在时隙开始后，再将信息以加倍的速率发射出去，然后又开始积累下一次突发式传输。

TDMA的一个变形是在一个单频信道上进行发射和接收，称之为时分双工（TDD）。其最简单的结构就是利用两个时隙，一个发一个收。当移动台发射时基站接收、基站发射时移动台接收，交替进行。TDD具有TDMA结构的许多优点：突发式传输、不需要天线的收发共用装置等等。它的主要优点是可以在单一载频上实现发射和接收，而不需要上行和下行两个载频，不需要频率切换，因而可以降低成本。TDD的主要缺点是满足不了大规模系统的容量要求。 1.2.3 码分多址

码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式，它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息，也就是说，允许用户之间的相互干扰。其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码，编码后的信息混合后不会丢失原来的信息。有多少个互为正交的码序列，就可以有多少个用户同时在一个载波上通信。每个发射机都有自己唯一的代码（伪随机码），同时接收机也知道要接收的代码，用这个代码作为信号的滤波器，接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码（这个过程称为解扩）。

CDMA按照获得带宽信号所采取的调制方式分为直接序列扩频（DS）、跳频（FH）和跳时（TH），如下0所示：

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频率DSFHTH时间

图1-4 三种CDMA扩频方式概念示意图

1.3 扩频通信原理

1.3.1 扩频通信基本概念

所谓扩展频谱通信，可定义如下：扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息所必需的最小带宽；频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。

此定义包括四方面的内容： (1) 信号的频谱被展宽了；

(2) 信号频谱的展宽是通过扩频码序列调制的方式实现的.我们知道，在时间上有限的信号，其频谱是无限的.信号的频带宽度与其持续时间近似成反比，因此，如果用很窄的脉冲序列被所传的信息调制，则可产生很宽的频带信号.这种很窄的脉冲码序列，其码速率是很高的，称为扩频码序列；

(3) 采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的，也就是说它与一般的正弦波信号一样，丝毫不影响信息传输的透明性，扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用；

(4) 在接收端用相关解调来解扩。 1.3.2 扩频通信的基本原理

扩频通信的基本原理如图 1-5所示：

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1.4.3 PN长码 1. PN长码的产生过程

PN长码序列由42位反馈移位寄存器产生，产生原理如图1-11所示。

图1-11 PN长码产生原理

这个序列需要41天10小时12分19.4秒循环一次，因此我们称之为PN长码。PN长码序列只有一个，为了对同一载扇下的反向信道（接入信道和反向业务信道）进行区分，PN长码序列应用偏移的方式。每个寄存器产生的比特均经过掩码，不同的掩码产生不同的偏移。该序列是根据42位长码寄存器的内容、32位的ESN及掩码生成的，然后结果再经过一个异或门，输出的序列为PN长码序列。

PN长码序列的扩频速率为1.2288 Mcps。 2. PN长码的功能

PN长码序列的主要功能用于反向信道。

当一个基站为几个用户服务时，因为所有的用户都在相同载频上，基站很难区分这些用户，PN长码序列则用于在反向信道上用户的识别和区分。

在前向信道PN长码序列用于建立用户与前向业务信道和寻呼信道的连接。 PN长码序列只有一个，因此PN长码序列应用偏移的方式对同一载扇下的反向信道（接入信道和反向业务信道）进行区分。每个寄存器产生的比特均经过掩码，不同的掩码产生不同的偏移。MS用ESN/UIM提供唯一的长码序列序列偏移，ESN/UIM只有32比特，而移位寄存器有42比特，因此我们给ESM/UIM加上10比特的前缀（1100011000）。PN长码序列是根据42位长码寄存器的内容、32位的ESN/UIM及掩码生成的，然后结果再经过一个异或门，输出的序列为最终PN长码序列。

在接入信道，接入信道掩码用于所有向基站发送消息的MS。 1.4.4 三种扩频码的比较

下面对CDMA2000 1x系统中的三种扩频码进行比较，具体说明如表1-2所示。

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表1-2 三种扩频码比较

码序列 PN长码 长度 242－1 应用位置 反向接入信道 反向业务信道 前向寻呼信道 前向业务信道 PN短码 215－1 所有前向信道 所有反向信道 正交扩频，利于调制 正交扩频，利于调制，并且用于标识基站 Walsh码 64 4/8/16/32 128 16 32 2或4 所有前向信道 前向补充信道 前向快速寻呼信道 反向基本信道 反向导频信道 反向补充信道 正交扩频， 反向信道化区分 正交扩频， 前向信道化区分 正交性 平衡性 用于数据扰码 应用目的 标识移动台用户 主要特性 具有尖锐的二值自相关特性 1.5 CDMA关键技术

1.5.1 功率控制 1. 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。

如果小区中的所有用户均以相同功率发射，则靠近基站的移动台到达基站的信号强，远离基站的移动台到达基站的信号弱，导致强信号掩盖弱信号，这就是移动通信中的“远近效应”问题。

因为CDMA是一个自干扰系统，所有用户共同使用同一频率，所以“远近效应”问题更加突出。CDMA系统中某个用户信号的功率（包括前反向）较强，对该用户被正确接收是有利的，但却会增加对共享的频带内其它的用户的干扰，甚至淹没其它用户的信号，结果使其它用户通信质量劣化，导致系统容量下降。为了克服远近效应，必须根据通信距离的不同，实时地调整发射机所需的功率，这就是“功率控制”。“远近效应”如下图所示：

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信号被离基站近的手机信号“淹没”，无法通信 一个MS就能阻塞整个小区

图1-12 CDMA远近效应

功率控制的原则如下：

? 控制基站、移动台的发射功率：首先保证信号经过复杂多变的无线空间传输后到达对方接收机时，能满足正确解调所需的解调门限。

? 在满足上一条的原则下，尽可能降低基站、移动台的发射功率，以降低用户之间的干扰，使网络性能达到最优。

? 距离基站越近的移动台比距离基站越远的或者处于衰落区的移动台发射功率要小。 2. 前向功控

CDMA的前向信道功率要分配给前向导频信道、同步信道、寻呼信道和各个业务信道。基站需要调整分配给每一个信道的功率，使处于不同传播环境下的各个移动台都得到足够的信号能量。前向功率控制的目的就是实现合理分配前向业务信道功率，在保证通讯质量的前提下，使其对相邻基站/扇区产生的干扰最小，也就是使前向信道的发射功率在满足移动台解调最小需求信噪比的情况下尽可能小。前向功控的原理如下图所示：

图1-13 前向功控的原理图

移动台通过Power Measurement Report Message上报当前信道的质量状况：上报周期内的坏帧数，总帧数。BSC据此计算出当前的FER，与目标FER相比，以此来控制基站进行前向功率调整。

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3. 1X中的前向快速功率控制

CDMA系统的实际应用表明，系统的容量并不仅仅是取决于反向容量，往往还受限于前向链路的容量。这就对前向链路的功率控制提出了更高的要求。

前向快速功率控制就是实现合理分配前向业务信道功率，在保证通讯质量的前提下，使其对相邻基站/扇区产生的干扰最小，也就是使前向信道的发射功率在满足移动台解调最小需求信噪比的情况下尽可能小。通过调整，既能维持基站与位于小区边缘的移动台之间的通信，又能在较好的通信传输特性时最大限度地降低前向发射功率，减少对相邻小区的干扰，增加前向链路的相对容量。

前向快速功率控制分为前向外环功率控制和前向闭环功率控制。在外环使能的情况下，两种功率控制机制共同起作用，达到前向快速功率控制的目标。前向快速功率控制虽然发生作用的点是在基站侧，但是进行功率控制的外环参数和功率控制比特都是移动台检测前向链路的信号质量得出输出结果，并把最后的结果通过反向导频信道上的功率控制子信道传给基站。原理图如下图所示：

图1-14 前向快速功率控制原理

4. 反向功控

在CDMA系统的反向链路中引入了功率控制，通过调整用户发射机功率，使各用户不论在基站覆盖区的什么位置和经过何种传播环境，都能保证各个用户信号到达基站接收机时具有相同的功率。在实际系统中，由于用户的移动性，使用户信号的传播环境随时变

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化，致使每时每刻到达基站时所经历的传播路径、信号强度、时延、相移都随机变化，接受信号的功率在期望值附近起伏变化。

反向功率控制包括三部分：开环功率控制、闭环功率控制和外环功率控制。 在实际系统中，反向功率控制是由上述三种功率控制共同完成的，即首先对移动台发射功率作开环估计，然后由闭环功率控制和外环功率控制对开环估计作进一步修正，力图做到精确的功率控制。 （1）反向开环功控

CDMA系统的每一个移动台都一直在计算从基站到移动台的路径损耗，当移动台接收到从基站来的信号很强时，表明要么离基站很近，要么有一个特别好的传播路径，这时移动台可降低它的发送功率，而基站依然可以正常接收；相反，当移动台接收到的信号很弱时，它就增加发送功率，以抵消衰耗，这就是开环功率控制。开环功率控制简单、直接，不需在移动台和基站之间交换控制信息，同时控制速度快并节省开销。反向开环功控的原理如下图所示：

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图1-15 反向开环功控的原理图

（2）反向闭环功控

反向闭环功控正又分为内环和外环两部分，内环指基站接收移动台的信号后，将其强度与一门限（下面称为“闭环门限”）相比，如果高于该门限，向移动台发送“降低发射功率”的功率控制指令；否则发送“增加发射功率”的指令。外环的作用是对内环门限进行调整，这种调整是根据基站所接收到的反向业务信道的指令指标（误帧率）的变化来进行的。通常FER都有一定的目标值，当实际接收的FER高于目标值时，基站就需要提高内环门限，以增加移动台的反向发射功率；反之，当实际接收的FER低于目标值时，基站就适当降低内环门限，以降低移动台的反向发射功率。最后，在基站和移动台的共同作用下，使基站能够在保证一定接收质量的前提下，让移动台以尽可能低的功率发射信号，以减小对其它用户的干扰，提高容量。反向闭环功控原理如下所示：

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移动台 BTSorBSCSignal StrengthMeasurement反向闭环功率控制门限值反向外环功率控制FER 图1-16 反向闭环功控原理图

1.5.2 软切换 1. 导频集

“导频信号”可用一个导频信号序列偏置和一个载频标明，一个导频信号集的所有导频信号具有相同的CDMA载频。移动台搜索导频信号以探测现有的CDMA信道，并测量它们的强度，当移动台探测了一个导频信号具有足够的强度，但并不与任何分配给它的前向业务信道相联系时，它就发送一条导频信号强度测量消息至基站，基站分配一条前向业务信道给移动台，并指示移动台开始切换。业务状态下，相对于移动台来说，在某一载频下，所有不同偏置的导频信号被分类为如下集合：

有效导频信号集：所有与移动台的前向业务信道相联系的导频信号。

候选导频信号集：当前不在有效导频信号集里，但是已经具有足够的强度，能被成功解调的导频信号。

相邻导频信号集：由于强度不够，当前不在有效导频信号集或候选导频信号集内，但是可能会成为有效集或候选集的导频信号。

剩余导频信号集：在当前CDMA载频上，当前系统里的所有可能的导频信号集合（PILOT_INCs的整数倍），但不包括在相邻导频信号集，候选导频信号集和有效导频信号集里的导频信号。

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图1-17 软切换的导频集

2. 软切换

（1）软切换的概念

所谓软切换就是当移动台需要跟一个新的基站通信时，并不先中断与原基站的联系。软切换是CDMA移动通信系统所特有的，以往的系统所进行的都是硬切换，即先中断与原基站的联系，再在一指定时间内与新基站取得联系。软切换只能在相同频率的CDMA信道间进行，它在两个基站覆盖区的交界处起到了业务信道的分集作用。

软切换有以下几种方式：

? 同一BTS内相同载频不同扇区之间的切换，也就是通常说的更软切换（softer handoff）； ? 同一BSC内不同BTS之间相同载频的切换； ? 同一MSC内，不同BSC的之间相同载频的切换。 （2）软切换的优点

FDMA、TDMA系统中广泛采用硬切换技术，当硬切换发生时，因为原基站与新基的载波频率不同，移动台必须在接收新基站的信号之前，中断与原基站的通信，往往由于在与原基站链路切断后，移动台不能立即得到与新基站之间的链路，会中断通信。另外，当硬切换区域面积狭窄时，会出现新基站与原基站之间来回切换的“乒乓效应”，影响业务信道的传输。在CDMA系统中提出的软切换技术，与硬切换技术相比，具有以下更好的优点：

? 软切换发生时，移动台只有在取得了与新基站的链接之后，才会中断与原基站的联系，

通信中断的概率大大降低。

? 软切换进行过程中，移动台和基站均采用了分集接收的技术，有抵抗衰落的能力，不

用过多增加移动台的发射功率；同时，基站宏分集接收保证在参与软切换的基站中，只需要有一个基站能正确接收移动台的信号就可以进行正常的通信，由于通过反向功率控制，可以使移动台的发射功率降至最小，这进一步降低移动台对其它用户的干扰，增加了系统反向容量。

? 进入软切换区域的移动台即使不能立即得到与新基站通信的链路，也可以进入切换等

待的排队队列，从而减少了系统的阻塞率。 软切换示意图如下图1-18所示：

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图1-18 软切换示意图

（3）更软切换

更软切换是指发生在同一基站下不同扇区之间的切换。在基站收发机（BTS）侧，不同扇区天线的接收信号对基站来说就相当于不同的多径分量，由RAKE接收机进行合并后送至BSC，作为此基站的语音帧。而软切换是由BSC完成的，将来自不同基站的信号都送至选择器，由选择器选择最好的一路，再进行话音编解码。

图1-19 更软切换示意图

软切换和更软切换的区别如下图1-20所示：

图1-20 软切换与更软切换的区别

由图可以看出，软切换由BSC帧处理板进行选择合并，更软切换不同分支信号在BTS分集合并。 3. 硬切换

当移动台从一个基站的覆盖范围移动到另外一个基站的覆盖范围，通过切换移动台保

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持与基站的通信。硬切换是在呼叫过程中，移动台先中断与原基站的通信，再与目标基站取得联系，发生在分配不同频率或者不同的帧偏置的CDMA信道之间的切换。在呼叫过程中，根据候选导频强度测量报告和门限值的设置，基站可能指示移动台进行硬切换。硬切换可以发生在相邻的基站集之间，不同的频率配置之间，或是不同的帧偏置之间。可以在同一个小区的不同载波之间，也可以在不同小区的不同载波之间。在CDMA中，有以下几种发生硬切换的情况： ? 不同的频率间的硬切换；

? 同一设备商、同一频率间的硬切换； ? 不同设备商间的硬切换；

? 不同的设备商，同一个频率上同一系统中的硬切换。 4. 软切换的相关参数

? T_ADD：导频信号加入门限，如果移动台检查相邻导频信号集或剩余导频信号集中的

某一个导频信号的强度达到T_ADD，移动台将把这一导频信号加到候选导频信号集中，并向基站发送导频强度测量报告消息（PSMM）。

? T_DROP：导频信号去掉门限，移动台需要对在有效导频信号集和候选导频信号集里

的每一个导频信号保留一个切换去掉定时器。每当与之相对应的导频信号强度小于T_DROP时，移动台需要打开定时器。如果与之相对应的导频信号强度超过T_DROP，移动台复位该定时器。如果达到T_TDROP，移动台复位该定时器，并向基站发送PSMM消息。如果T_TDROP改变，移动台必须在100ms内开始使用新值。

? T_TDROP：切换去掉定时器，若该定时器超时，若该定时器所对应的导频信号是有

效导频信号集的一个导频信号，就发送导频信号强度测量消息。如果这一导频信号是候选导频信号集中的导频信号，它将被移至相邻导频信号集。

? T_COMP：有效导频信号集与候选导频信号集比较门限，当候选导频信号集里的导频

信号强度比有效导频信号集中的导频信号超过此门限时，移动台发送一个导频信号强度测量报告消息。基站置这一字段为候选导频信号集与有效导频信号集比值的门限，单位为0.5dB。

? SRCH_WIN_A：有效导频信号集和候选导频信号集搜索窗口大小，它对应于移动台使

用的有效导频信号集和候选导频信号集搜索窗口的大小。移动台的搜索窗口以有效导引信号集中最早到来的可用导频信号多径成分为中心。

? SRCH_WIN_N：相邻导频信号集搜索窗口大小，它对应于移动台使用的相邻导引信号

集搜索窗口大小的值。移动台应以导频的PN序列偏置为搜索窗口中心。

? SRCH_WIN_R：剩余导频信号集搜索窗口大小，它对应于移动台使用的相邻导频信号

集搜索窗口大小的值。移动台应以导频的PN序列偏置为搜索窗口中心，移动台应仅搜索剩余导频信号集中其导频信号PN序列偏置等于PILOT_INCs整数倍的导频信号。

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? 1X系统关于切换的参数还有以下三个：软切换斜率、切换加截距、切换去截距。 5. 搜索过程

对各种不同导频集，手机采用不同的搜索策略。对于激活集与候选集，采用的搜索频度很高，相邻集搜索频度次之，对剩余集搜索最慢。整个导频搜索的时间安排见下图所示：

图1-21 手机对导频信号的搜索时间安排

从上图可以看出，在完成一次对全部激活集或候选集中的导频搜索后，搜索一个相邻集中的导频信号。然后再一次完成激活集与候选集中所有导频搜索后，搜索另一个相邻集中的导频信号。在完成对相邻集中所有导频信号搜索后，才搜索一个剩余集中的导频信号。周而复始，完成对所有导频集中的信号的搜索。

手机搜索能力有限，当搜索窗尺寸越大、导频集中的导频数越多时，遍历导频集中所有导频的时间就越长。 6. 软切换的过程

（1）IS－95的软切换过程

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图1-22 IS－95的软切换过程

? MS检测到某个导频强度超过T_ADD，发送导频强度测量消息PSMM给BS，并且将该

导频移到候选集中； ? BS发送切换指示消息；

? MS将该导频转移到有效导频集中，并发送切换完成消息；

? 有效集中的某个导频强度低于T_DROP，MS启动切换去定时器（T_TDROP）； ? 切换去定时器超时，导频强度仍然低于T_DROP，MS发送PSMM； ? BS发送切换指示消息；

? MS将该导频从有效导频集移到相邻集中，并发送切换完成消息。 （2）IS－2000动态软切换过程

IS2000-1X 的软切换流程中，我们采用动态门限，而非 IS-95 中采用的绝对门限。 IS2000 软切换算法说明：

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图1-23 IS－2000动态软切换过程

? 导频 P2 强度超过 T_ADD， 移动台把导频移入候选集。

? 导频 P2 强度超过 [(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS1) + ADD_INTERCEPT/2].移动

台发送 PSMM

? 移动台收到 EHDM, GHDM 或 UHDM， 把导频 P2 加入到有效集, 并发送HCM。 ? 导 频 P1 强 度 降 低 到 低 于 [(SOFT_SLOPE/8) × 10 × log10(PS2)+DROP_I

NTERCEPT/2]，移动台启动切换去掉定时器. ? 切换去掉定时器超时，移动台发送 PSMM。

? 移动台收到 EHDM, GHDM 或 UHDM。把导频 P1 送入候选集并发送 HCM。 ? 导频 P1 强度降低到低于 T_DROP. 移动台启动切换去掉定时器. ? 切换去掉定时器超时，移动台把导频 P1 从候选集移入相邻集

其中，SOFT_SLOPE表示软切换斜率、ADD_INTERCEPT表示切换加截距、DROP_INTERCEPT表示切换去截距。 1.5.3 RAKE接收机工作原理

如图1-24所示，RAKE接收机的基本原理是利用了空间分集技术。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。

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图1-24 RAKE接收机原理示意图

RAKE接收机由搜索器（Searcher）、解调器（Finger）、合并器（Combiner）3个模块组成。 ? 搜索器完成路径搜索，主要原理是利用码的自相关及互相关特性。

? 解调器完成信号的解扩、解调。解调器的个数决定了解调的路径数，通常一个RAKE

接收机由4个Finger组成，移动台由3个Finger组成。

? 合并器完成多个解调器输出的信号的合并处理，通用的合并算法有选择式相加合并、

等增益合并、最大比合并3种。合并后的信号输出到译码单元，进行信道译码处理。 1.5.4 CDMA呼吸效应 1. 呼吸效应的概念

在CDMA系统中，所有的频率和时间是每个用户都在同时共享的公共资源，而非给某个用户单独所有。无线信道是基于不同的扩频码字来区分的，理论上来说系统容量也就自然取决于码字资源即扩频码的数量，但实际的系统容量（实际可以分配的扩频码数量），却是受限于系统的自干扰，即不同用户间由于扩频码并非理想正交而产生的多址干扰，同时包括本小区用户干扰及其他小区干扰。所以说，CDMA系统是一个干扰受限的系统，具有“软”容量的特性。

在CDMA系统中，小区的容量和覆盖是通过系统干扰紧密相连的。当小区内用户数增多，也就是小区容量增大时，小区基站端接收到的干扰将增大，这就意味着在小区边缘地区的用户即使以最大发射功率发射信号，也无法保证自身与基站间的传输QoS能够得到保证，于是这些用户将会切换到邻近小区，也就意味着本小区的半径即覆盖范围相对减小了。反之，当小区用户数目减少，也就是小区容量减小时，系统业务强度的降低使得基站接收的干扰功率水平降低，各用户将可以发射更小的功率来维持与基站的连接，结果导致在小区内可以容忍的最大路径损耗增大，等效于小区半径增加，覆盖范围增大。

以上所描述的小区面积随着小区内业务量的变化而动态变化的效应称之为“呼吸效

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应”。我们也可以利用CDMA系统中常提及的“鸡尾酒会”的例子更加形象的来说明，在一个鸡尾酒会上，来了很多客人，同时讲话的人数越多，就越难听清对方的声音。如果开始你还可以与在房间另一头的客人交谈，但是当房间里的噪声达到一定程度后，你就根本听不清对方的谈话了，这就意味着谈话区的半径缩小了。图1-25给出了呼吸效应与覆盖距离之间的关系。

图1-25 CDMA系统单基站的呼吸效应

2. “呼吸效应”的危害

以上我们解释了“呼吸效应”的含义，并详细分析了造成“呼吸效应”出现的原因即CDMA系统的“软”容量特性。接下来我们将分析一下由于小区的“呼吸效应”所带来的危害。

图1-26 “呼吸效应”示意图

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如图1-26所示，我们可以看出“呼吸效应”最大的危害是可能由于小区的收缩而形成“覆盖漏洞”，即覆盖盲区，这在网络规划时是必须要注意到的问题。在进行网络规划时，运营商一般会采用“先覆盖，后容量”的策略，即在建网初期先进行薄容量的覆盖，在后期再逐渐进行扩容。而CDMA系统的“呼吸效应”使得这种策略很难再得以实施，如果在CDMA网络建网初期也象GSM一样基于覆盖建一层薄薄的网（低负荷），随着容量的增加，基站间就会普遍的出现覆盖漏洞。这时就不得不通过建一些新基站来弥补这些漏洞。但由于CDMA是一个干扰受限的系统，新基站增加的同时会对周围基站带来干扰，因此周围基站的容量也就相应降低。因此，CDMA网络中由于容量需求而增加新基站，并不能使网络容量像GSM网络一样线性增长，尤其是在城市密集区，基站间距本身就很小，这种现象也就更加严重。由此可以看出，“呼吸效应”增大了网络规划的复杂性。

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第2章 CDMA的信道

2.1 IS-95

信道

先回顾一下IS-95系统的前反向物理信道，如图2－1所示，分为前向信道（FORWARD CHANNELS）和反向信道（REVERSE CHANNELS）。

前向信道（FORWARD CHANNELS）： ? 导频（PILOT）信道 ? 同步（SYNC）信道 ? 寻呼（PAGING）信道 ? 业务（TRAFFIC）信道

反向信道（REVERSE CHANNELS）： ? 接入（ACCESS）信道 ? 业务(TRAFFIC)信道

图2-1 IS-95系统前反向物理信道

2.1.1 反向CDMA信道

反向CDMA信道由接入信道和反向业务信道组成。这些信道采用直接序列扩频的CDMA技术共用于同一CDMA频率。在这一反向CDMA信道上，基站和用户使用不同的长码掩码区分每一个接入信道和反向业务信道。当长码掩码输入长码发生器时，会产生唯一的用户长码序列，其长度为242-1。对于接入信道，不同基站或同一基站的不同接入信道使用不同的长码掩码，而同一基站的同一接入信道用户使用的长码掩码则是一致的。进入业务信道以后，不同的用户使用不同的长码掩码，也就是不同的用户使用不同的相位偏置。反向CDMA信道的数据传输以20ms为一帧，所有的数据在发送之前均要经过卷积编码、块交织、64阶正交调制、直接序列扩频以及基带滤波。接入信道和业务信道调制的区别在于：接入信道调制不经过最初的“增加帧指示比特”和“数据突发随机化”这两个步骤，也就是说，反向接入信道调制中没有加CRC校验比特，而且接入信道的发送速率是固定

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的4800bit/s，而反向业务信道选择不同的速率发送。

反向业务信道支持9600、4800、2400、1200bit/s的可变数据速率。但是反向业务信道只对9600bit/s和4800bit/s两种速率使用CRC校验。 3. 反向接入信道

移动台使用反向接入信道的功能包括： ? ? ? ?

发起同基站的通信、

响应基站发来的寻呼信道消息 进行系统注册

在没有业务时接入系统和对系统进行实时情况的回应

接入信道传输的是一个经过编码、交织以及调制的扩频信号。接入信道由其共用长码掩码唯一识别。

移动台在接入信道上发送信息的速率固定为4800bit/s。接入信道帧长度为20ms。仅当系统时间是20ms的整数倍时，接入信道帧才可能开始。一个寻呼信道最多可对应32个反向CDMA接入信道，标号从0至31。对于每一个寻呼信道，至少应有一个反向接入信道与之对应，每个接入信道都应与一个寻呼信道相关联。

在移动台刚刚进入接入信道时，首先发送一个接入信道前缀，它的帧由96全零组成，也是以4800bit/s的速率发射。发射接入信道前缀是为了帮助基站捕获移动台的接入信道消息。

图2-2 反向接入信道生成结构图

4. 反向业务信道

反向业务信道是用来在建立呼叫期间传输用户信息和信令信息。

移动台在反向业务信道上以可变速率9600、4800、2400、1200bit/s的数据速率发送信息。反向业务信道帧的长度为20ms。速率的选择以一帧（即20ms）为单位，即上一帧是9600bit/s，下一帧就可能是4800bit/s。

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移动台业务信道初始帧的时间偏置由寻呼信道的信道支配消息中的帧偏置参数定义。反向业务信道的时间偏置与前向业务信道的时间偏置相同。仅当系统时间是20ms的整数倍时，零偏置的反向业务信道帧才开始，帧偏置参数被指定为FRAME_OFFSET的业务信道帧在比零片业务信道帧晚1.25×FRAME_OFFSET毫秒时开始。

图2-3 反向业务信道生成结构图

2.1.2 前向CDMA信道

前向CDMA信道由以下码分信道组成：导频信道、同步信道、寻呼信道（最多可以有7个）和若干个业务信道。每一个码分信道都要经过一个Walsh函数进行正交扩频，然后又由1.2288Mchip/s速率的伪噪声序列扩频。在基站可按照频分多路方式使用多个前向CDMA信道（如：800M频段CDMA信道带宽为1.23MHz）。

前向码分信道最多为64个，但前向码分信道的配置并不是固定的，其中导频信道一定要有，其余的码分信道可根据情况配置。例如可以用业务信道一对一地取代寻呼信道和同步信道，这样最多可以达到有一个导频信道、0个寻呼信道、0个同步信道和63个业务信道，这种情况只可能发生在基站拥有两个以上的CDMA信道（即带宽大于2.5MHz），其中一个为基站CDMA信道，所有的移动台都先集中在基本信道上工作，此时，若基本CDMA业务信道忙，可由基站在基本CDMA信道的寻呼信道上发生信道支配消息或其它相应的消息将某个移动台指配到另一个CDMA信道（辅助CDMA信道）上进行业务通信，这时这个辅助CDMA信道只需要一个导频信道，而不在需要同步信道和寻呼信道。 1. 导频信道

导频信道在CDMA前向信道上是不停发射的。它的主要功能包括： ?

移动台用它来捕获系统

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? ? ?

提供时间与相位跟踪的参数

用于使所有在基站覆盖区中的移动台进行同步和切换 导频相位的偏置用于扇区或基站的识别

基站利用导频PN序列的时间偏置来标识每个前向CDMA信道。由于CDMA系统的频率复用系数为“1”，即相邻小区可以使用相同的频率，所以频率规划变得简单了，在某种程度上相当于相邻小区导频PN序列的时间偏置的规划。在CDMA蜂窝系统中，可以重复使用相同的时间偏置（只有使用相同时间偏置的基站的间隔距离足够大）。导频信道用偏置指数（0～511）来区别。偏置指数是指相当于0偏置导频PN序列的偏置值。

虽然导频PN序列的偏置值有2个，但实际取值只能是512个值中的一个（2/64=512）。一个导频PN序列的偏置（用比特片表示）等于其偏置指数乘以64。例如，若导频PN序列偏置指数是4，则该导频的PN序列偏置为4×64=320chips。一个前向CDMA信道的所以码分信道使用相同的导频PN序列。

15

15

图2-4 导频信道生成结构图

2. 同步信道

同步信道在发射前要经过卷积编码、码符号重复、交织、扩频可调制等步骤。在基站覆盖区中开机状态的移动台利用它来获得初始的时间同步。基站发送的同步信道消息包括以下信息：

? ? ? ? ? ?

该同步信道对应的导频信道的PN偏置 系统时间 长码状态 系统标识 网络标识

寻呼信道的比特率

同步信道的比特率是1200bit/s，其帧长为26.666ms.同步信道上使用的PN序列偏置与同一前向信道的导频信道使用的相同。一旦移动台捕获到导频信道，即与导频PN序列同步，这时可认为移动台在这个前向信道也达到同步。这是因为同步信道和其它所以码分信道是用相同的导频PN序列进行扩频的，并且同一前向信道上的整和交织器定时也是用导频PN序列进行校准的。

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图2-5 同步信道生成结构图

3. 寻呼信道

寻呼信道是经过卷积编码、码符号重复、交织、扰码、扩频和调制的扩频信号。基站使用寻呼信道发送系统信息和对移动台的寻呼消息。寻呼信道发送9600bit/s或4800bit/s固定数据速率的信息。在一给定的系统中所有寻呼信道发送数据速率相同。寻呼信道帧长为20ms。寻呼信道使用的导频序列偏置与同一前向CDMA信道上实体的相同。寻呼信道分为许多寻呼信道时隙，每个为80ms长。

图2-6 寻呼信道生成结构图

4. 前向业务信道

前向业务信道是用于呼叫中，基站向移动台发送用户信息和信令信息的.一个前向CDMA信道所能支持的最大前向业务信道数等于63减去导频信道、寻呼信道和同步信道数。基站在前向业务信道上以9600、4800、2400、1200bit/s可变数据速率发送信息.前向业务信道帧长是20ms，随机速率的选择是按帧进行的。

同一CDMA信道 的不同前向业务信道所用的导频偏置不同，帧偏置是由FRAME_OFFSET参数决定的。前向业务信道的帧偏置和反向业务信道的帧偏置相同，帧偏置为0的前向业务信道与基站发送时间（系统参考时间）的偶数秒对准，帧偏置为FRAME_OFFSET的前向业务信道帧比0偏置的业务信道帧滞后1.25×FRAME_OFFSETms。

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图2-7 前向业务信道生成结构图

2.2 CDMA2000 1x的新特性

CDMA2000 1X增加了无线部分新特性如下： 1．多种信道带宽

前向链路上支持多载波（MC）和直扩（DS）两种方式；反向链路仅支持直扩方式.当采用多载波方式时，能支持多种射频带宽，即射频带宽可为N X 1.25MHz，其中N=1、3、5、9或12。

2．前向发送分集

CDMA2000 1x发射分集是将数据一分为二，用不同的Walsh码分别进行扩频，再分别由各自的天线发射。

3．快速前向功率控制

CDMA2000 1x采用快速前向功率控制，由终端根据测量前向业务信道的强度，向基站发出调整基站发射功率的指令。

4．使用Turbo码

CDMA2000 1x采用Turbo码对信道进行编码，提高了纠错能力。 5．引入反向导频信道，反向链路相干解调

CDMA2000 1x提供反向导频信道，从而使反向信道也可以做到相干解调，提高反向容量。

6．灵活的帧长

CDMA2000 1x的信道支持5 ms、10 ms、20 ms、40 ms、80 ms和160 ms多种帧长。

7．1x系统保持了与IS-95系统的向后兼容性.其基带系统采用无线配置（RadioConfiguration，RC）以实现兼容，不同的无线配置表示不同的编码、交织和纠错等基带处理方式。

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2.2.1 CDMA2000 1x信道

CDMA2000 1x信道根据传输方向可以分为前向信道和反向信道，如图2-8所示.

图2-8 CDMA1X信道

1．前向信道

（1） 前向导频信道（F-PICH）

功能等同于IS-95中的导频信道，基站通过此信道发送导频信号供移动台识别基站并引导移动台入网。

（2） 前向同步信道（F-SYNCH）

功能等同于IS-95中的同步信道，用于为移动台提供系统时间和帧同步信息.基站通过此信道向移动台发送同步信息以建立移动台与系统的定时和同步。. （3） 前向寻呼信道（F-PCH）

功能等同于IS-95中的寻呼信道，基站通过此信道向移动台发送有关寻呼、指令以及业务信道指配信息。

（4） 前向广播控制信道（F-BCH）

基站通过此信道发送系统消息给移动台。 （5） 前向快速寻呼信道（F-QPCH）

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基站通过此信道快速指示移动台在哪一个时隙上接收F-PCH或F-CCCH上的控制消息.移动台不用长时间监视F-PCH或F-CCCH时隙，所以可以较大幅度的节省移动台电能。 （6） 前向公共功率控制信道（F-CPCCH）

当移动台在R-CCCH上发送数据时，基站通过此信道向移动台发送反向功率控制比特。

（7） 前向公共指配信道（F-CACH）

F-CACH通常与F-CPCCH（前向公共功率控制信道）、R-EACH（反向增强接入信道）、R-CCCH（反向公共控制信道）配合使用.当基站解调出一个R-EACH Header后，通过F-CACH指示移动台在哪一个R-CCCH信道上发送接入消息，接收哪个F-CPCCH子信道的功率控制比特。.

（8） 前向公共控制信道（F-CCCH）

当移动台处于业务信道状态时，基站通过此信道向移动台发送一些消息或低速的分组数据业务、电路数据业务。 （9） 前向基本业务信道（F-FCH）

当移动台进入到业务信道状态后，此信道用于承载前向链路上的信令、语音、低速的分组数据业务、电路数据业务或辅助业务。 （10） 前向专用控制信道（F-DCCH）

当移动台处于业务信道状态时，基站通过此信道向移动台发送一些消息或低速的分组数据业务、电路数据业务。 （11） 前向补充信道（F-SCH）

当移动台进入到业务信道状态后，此信道用于承载前向链路上的高速分组数据业务。 2．反向信道

（1） 反向导频信道（R-PICH）

用于辅助基站检测移动台所发射的数据。 （2） 反向接入信道（R-ACH）

功能与IS-95中的反向接入信道相同。 （3） 反向公共控制信道（R-CCCH）

当移动台还没有建立业务信道时，移动台通过此信道向基站发送一些控制消息和突发的短数据。

（4） 反向增强接入信道（R-EACH）

当移动台还未建立业务信道时，移动台通过此信道向基站发送控制消息，提高 移动台的接入能力。

（5） 反向基本信道（R-FCH）

当移动台进入到业务信道状态后，此信道用于承载反向链路上的信令、语音、低速的

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分组数据业务、电路数据业务或辅助业务。 （6） 反向专用控制信道（R-DCCH）

当移动台处于业务信道状态时，移动台通过此信道向基站发送一些消息或低速的分组数据业务、电路数据业务。 （7） 反向补充信道（R-SCH）

当移动台进入到业务信道状态后，此信道用于承载反向链路上的高速分组数据业务。

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第3章 CDMA空中信令流程

基本信令流程主要包括基本的语音呼叫、语音被呼、基本信道软切换、数据业务起呼、分组数据业务Inter-PCF（相同BSC，相同PDSN）Dormant切换等。

3.1 与信令流程有关的几个概念

3.1.1 IMSI

CDMA数字移动台识别由国际移动台识别号识别(IMSI)，IMSI由15个数字组成(0—9)，开始3个数字为移动台国家码，其余比特是国内移动台识别码(NMSI)，NMSI由移动台网号(MNC)和移动台识别号(MSIN)组成。IMSI结构如下图所示：

图3-1

上图中： MCC MNC MSIN NMSI IMSI

移动国家码 移动网络 移动台识别码

国内移动台识别码（MNC+MSIN） 国际移动台识别码（MCC+MNC+MSIN）

IMSI结构示意图

IMSI分为2类：

0类IMSI：IMSI长度为15位，即NMSI为12位. 1类IMSI：IMSI长度小于15位，即NMSI少于12位.

在寻呼移动台时，移动台的地址IMSI又经常被分为2个部分：IMSI_S(MIN)，IMSI_11_12。

IMSI_S：IMSI_S为IMSI的最末10位数，若IMSI不足10位，则IMSI_S的高位由0填充。IMSI_S的结构如下图：

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/msj6.html