中国电信网优工程师认证培训教材-中级篇-南京华苏

中国电信网优工程师认证培训教材

第二部分CDMA知识（中级篇）

南京华苏科技有限公司

2010-6-24

目录

第一章CDMA技术原理8

1.CDMA空中接口原理8

1.1CDMA空中接口协议架构及层次结构8

1.1.1协议架构8

1.1.2A接口协议层次12

1.2CDMA信道类型14

1.2.1IS-95信道14

1.2.2CDMA2000lx的新特性20

1.2.3CDMA20001X信道21

1.3CDMA业务等流程23

1.3.1与信令流程有关的概念24

1.3.2移动台状态变迁流程25

1.3.3CDMA基本信令流程29

1.4切换、功控、接入过程及原理42

1.4.1功控过程原理42

1.4.2切换过程47

1.4.3接入过程原理57

2.CDMAEV-DORelA技术原理58

2.1lXEV-DORelA前、反向信道58

2.2.1IXEV-DO系统概述58

2.21XEV-DORevA空中接口关键技术61

2.2.1前向时分复用62

2.2.2前向自适应调制和编码技术63

2.2.3前向HARQ63

2.2.4前向链路调度算法63

2.2.5前向快速扇区选择和切换64

2.2.6速率控制66

2.2.7IXEV-DORev.A技术改进66

2.2.8物理层新增功能68

2.2.9Rev.A新增功能68

2.3CDMA20001XEV-DORevA各类数据业务流程73

2.3.1AT始呼流程74

2.3.2AT发起的呼叫激活流程76

2.3.3网络侧发起的呼叫激活流程77

2.3.4AT发起的连接释放流程79

2.3.5AN发起的连接释放流程79

2.3.6AT发起的会话释放流程（存在A8连接）80

2.3.7AT发起的会话释放流程（不存在A8连接）81

2.3.8AN发起的会话释放流程（存在A8连接）81

2.3.9AN发起的会话释放流程（不存在A8连接）82

2.3.10PDSN发起的分组数据会话释放流程83

2.4CDMA2000lxEV-DO切换流程83

2.4.1PDSN发起的分组数据会话释放流程84

2.4.2AN内前向虚拟软切换/更软切换流程84

2.4.3AN间的休眠态切换流程86

2.4.4AN间的激活态硬切换流程89

2.4.5AN间的激活态软切换流程91

2.4.6CDMA2000IX与lxEV-DO网络间休眠态切换流程92

2.4.7AT/MS存在lxEV-DO连接时又收到语音寻呼流程94

第二章CDMA无线设备97

1.CDMABSS设备硬件结构97

1.1基站系统主设备一一中兴篇97

1.1.1中兴基站ZXSDRBS880097

1.1.2中兴基站ZXC10CBTSI2106

1.1.3中兴基站控制器ZXC10BSCB121

1.2基站系统主设备一一华为篇133

1.2.1华为基站BTS3900133

1.2.2华为基站DBS3900144

1.2.3华为基站控制器BSC6680153

2.CDMABSS设备网优参数配置及优化164

2.1BSS系统参数164

2.1.1移动台国家码164

2.1.2移动台网络号165

2.1.3移动台IMSI_11JL2165

2.1.4频带类别166

2.1.5语音和数据并发支持指示166

2.1.6数据区标识166

2.1.7A接口版本号167

2.1.8首选地面电路支持指示167

2.1.9接入信道监视使能167

2.1.10K参数168

2.1.111/2速率修正系数、1/4速率修正系数、1/8速率修正系数169

2.1.12BSS互联序列号169

2.2频率参数170

2.2.1载频0频率指配170

2.2.2载频1频率指配171

2.3BSS邻接小区171

2.3.1小区识别鉴别方式171

2.3.2全局邻区类型173

2.3.3Marketid173

2.3.4Switchnumber173

2.3.5相邻小区BSS号174

2.3.6相邻小区国家码174

2.3.7相邻小区网络码174

2.3.8位置区域编码175

2.3.9小区识别175

2.3.10导频信号伪随机序列偏置指数175

2.3.11导引信号PN序列偏置增量176

2.3.12导引信号集搜索窗口大小176

2.3.13BCCH支持指示176

2.3.14协议版本级别、最小协议版本级别177

2.4BSS邻接小区对应载频177

2.4.1CDMA信道频率指配177

2.4.2寻呼信道数量177

2.4.3基本频率指示178

3.CDMABSS网管性能统计数据分析178

3.1业务观察178

3.2信令跟踪181

3.3性能统计183

3.4无线参数配置185

3.5无线参数导出189

3.6数据同步190

3.7邻区相关192

3.8RSSI观察196

3.9动态管理199

3.10诊断测试207

3.11告警查询211

3.12CNO性能统计213

第三章无线网络规划流程216

1.无线网络规划概述216

2.无线网络规划流程216

2.1需求分析217

2.2项目计划217

2.3网络评估218

2.4无线环境分析218

2.5网络拓扑结构设计218

2.6站点勘察218

2.7仿真验证219

2.8方案输出219

2.9覆盖规划219

2.9.1链路预算简介220

2.9.2不同系统下的链路预算介绍与比较222

2.10容量规划228

2.10.1用户预测229

2.10.2业务模型231

2.10.3IX容量计算237

2.10.4EVDO容量规划241

2.11PN规划及邻区列表设置248

2.11.1概述249

2.11.2PN规划249

2.11.3邻区列表设置251

2.11.4双载频邻区设置253

第四章无线网络优化技术254

1.无线网络优化流程254

1.1评估网络质量254

1.2定位网络问题255

2.无线参数解释257

2.1接入参数259

2.2寻呼及登记参数270

2.3开环功控参数276

2.4切换及邻区搜索参数279

2.5反向功率控制参数285

2.6慢速前向功率控制参数289

2.7快速前向功率控制参数292

2.8SCH补充信道操作参数301

3.CDMA无线网络性能评估及分析310

3.1无线网络KPI指标含义及要求310

3.2无线网络性能分析的方法及思路311

4.CDMA日常优化方法及思路314

4.1KPI指标分析及优化方法315

4.2覆盖优化的方法及思路321

4.3容量优化的方法及思路325

4.4干扰优化的方法及思路325

4.5天馈系统优化调整326

4.6环小区分析与处理（含TOPN小区）327

4.7邻区优化331

4.8参数优化331

4.9投诉分析及处理332

5.CDMA专题优化方法及思路332

5.1接入专题优化332

5.2切换专题优化341

5.3功控专题优化351

5.4掉话专题优化355

5.5数据业务专题优化362

6.直放站、室内分布系统的优化365

6.1直放站、室内分布系统的原理365

6.2直放站、室内分布系统的优化方法369

第一章CDMA技术原理

1.CDMA空中接口原理

1.1CDMA空中接口协议架构及层次结构

本章主要描述CDMA空中接口协议的分层概念及其基本内容

1.1.1协议架构

CDMA2000IX网络接口协议模型图如图4-1所示，网元与网元之间采用不同的

协议及接口。

图4-1协议分布模型

各接口介绍如下：

令Um接口MS与BTS间接口，承载信令和业务

令Abis接口BSC与BTS间的接口，承载信令和业务

令A1接口承载MSC—BSC间信令

令A2接口承载MSC—BSC间业务

令A3接口SDU—BTS间接口，承载信令和用户业务

令A7接口源BSC和口标BSC之间的信令接口

令A8接口承载BSC—PCF间的业务

令A9接口承载BSC—PCF间的信令

令A10接口承载PCF-PDSN间的业务

令All接口承载PCF—PDSN间的信令

1.1.1.1空中接口层次结构

。

F、R・SCH议

F、R,FCH协

发

4突

F/R—DCCH线

）无

制令。

调

F—PCH信议

和,l

o协

R.ACH码c路

编ot

V（o链

FRCCCHr线

层P

t无

FnPCCHT—理sr,l

uo

物c

R,EACHB

oot

ido

FnACHar

RP

gk

F,BCCHnini

laL

no

F，SYNCgii构

Sda结

R次述

：层

P：描

BP口

RL接层

SR中理

层空物

2.

理1

2-.

物41.

图1

物理层完成前反向信号的调制和解调功能，保证信号在空中的正确传输，它包括如下物

理信道：

表4-1物理信道

信道缩写全称

F/R-FCHForward/ReverseFundamentalChannel

F/R-DCCHForward/ReverseDedicatedControlChannel

F/R-SCCHForward/ReverseSupplementalCodeChannel

F/R-SCHForward/ReverseSupplementalChannel

F-PCHPagingChannel

F-QPCHQuickPagingChannel

R-ACHAccessChannel

F/R-CCCHForward/ReverseCommonControlChannel

F/R-PICHForward/ReversePilotChannel

F-APICHDedicatedAuxiliaryPilotChannel

F-TDPICHTransmitDiversityPilotChannel

F-ATDPICHAuxiliaryTransmitDiversityPilotChannel

F-SYNCHSyncChannel

F-CPCCHCommonPowerControlChannel

F-CACHCommonAssignmentChannel

R-EACHEnhancedAccessChannel

F-BCCHBroadcastControlChannel

MAC层描述

MAC层在协议架构中属于L2部分，是IS2000为了适应并发业务要求及多种物理信道

的处理要求而引入的一个层次，主要是对上层话音和数据业务提供对物理层的接入控制功

能，包括上层信令、数据的复用和解复用，以及移动台和基站之间的RLP协议。

按照IS-2000协议构架，MAC子层主要包括复用解复用子层和RLP协议实现，描述

如下：

公共信道复用子层(CommonChannelMultiplexSublayer)：完成公共信道(公共信令信

道)的复用解复用，主要是根据消息的长度和要发送的时隙，完成分时隙发送和接收：

专用信道复用子层(MultiplexSublayer)：完成专用信道(业务信道)的复用解复用，

前向将分别来自LAC层SAR子层的信令分片、来自Vocoder的话音数据、来自RLP的

电路数据或分组数据复用到一个物理信道帧中；反向从一个具体的物理信道帧中解复用出信

令分片、话音数据、电路数据、分组数据，并分别提交到相应的上层协议栈进行处理；

RLP：根据上层协议栈的不同要求，提供不同的协议栈，完成基站到移动台之间可

靠的或实时的数据传输机制。

LAC层描述

LAC层在协议架构中相对于MAC层属于L2的较高层次。按照IS-2000协议构架,LAC

子层完成的功能主要包括层3信令的证实重传机制、分段与重组机制等，对于前反向和不

同类别的信道，其完成的功能有所不同。LAC各子层功能描述如下：

Authentication子层：移动台在反向公共信令信道的LAC协议数据单元中提供鉴权有

关的字段信息，以发起移动台的鉴权过程；

ARQ子层：完成基站和移动台之间的信令传递证实机制，保证信令的可靠接收和发送,

并实现信令的重复检测功能；

Addressing子层：移动台在前反向公共信令信道的LAC层协议数据单元中提供与移

动台地址有关的字段，以为基站识别移动台提供依据；

Utility子层：在前反向LAC协议数据单元中维护消息类型、无线环境报告等字段、为

上层区分不同的消息、发起接入切换的判决提供依据；完成在PDU中维护填充BIT和消

息长度的功能；

SAR(SegmentationandReassembly.)子层功能：分段与重组功能、前向完成对消息

的分段，以使之可以复用到一个物理信道帧中、反向完成多个消息分段的按序重组功能，以

拼装出一个完整的消息。

1.1.1.5层3描述

层3分为公共信令信道和专用信令信道侧层3处理，主要用于支持空中接口协议所规

定的业务流程，包括接入切换处理、短消息、业务协商过程和切换处理等。

1.1.2A接口协议层次

A接口协议层次结构

A接口协议层次结构图如下所示:

A1接口

A1接口主要承裁BSS和MSC之间包括与呼叫处理、移动性管理、无线资源管理、鉴

权和加密有关的信令消息。

A2接口

A2接口主要承载基站侧SDU与MSC侧交换网络之间的64/56KPCM数据码流。

A3接口

A3接口用于支持移动台处于业务信道状态时所发生的BSS之间的软切换，包括信令接

口和业务接口。

A5接口

A5接口主要承载基站侧SDU与IWF之间电路数据的传输。

A7接口

A7接口用于支持移动台处于非业务信道状态时所发生的BSS之间的切换，并支持移动

台在进行BSS之间软切换，需要建立新业务时的控制流程。

A8/A9接口

A8/A9接口用于承载BSS和PCF之间信令和数据，A9接口承载信令，用于维护BSS

到PCF之间的A8数据连接。

A10/A11接口

A10/A11接口用于承载PCF和PDSN之间的信令和数据，All接口承载信令，用于维

护BSS到PCF之间的A10数据连接。

内部接口层次结构

BSC和BTS之间的接口统称为Abis内部接口，包括：CCM和CPM之间的Abisc接口；CPM

和SVM之间的Av接口；CHM和SVM之间的Abist接口；以及CCM和SVM之间的Abisd接口。

1.2CDMA信道类型

1.2.1IS-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

(FORWARDCHANNELS)和反向信道(REVERSECHANNELS)。

前向信道(FORWARDCHANNELS)：

令导频(PILOT)信道

令同步(SYNC)信道

令寻呼(PAGING)信道

令业务(TRAFFIC)信道

反向信道(REVERSECHANNELS)：

令接入(ACCESS)信道

令业务(TRAFFIC)信道

FORWARDCHANNELSREVERSECHANNELS

1.2,1.1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。

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/so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。

[WC调制时，是每6Bit数据对应一个Walshcode,因此28.8ksps调制后就变成了

28.8/6*64=307.2Kcps]

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（.

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FRAMEJ3FFSET

的业务信道帧在比零片业务信道帧晚1.25XFRAME_OFFSET毫秒时开始。

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。

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

•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215个，但实际取值只能是512个值中的一个

（2>764=512）o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4X64=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。

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。

Modulation

Symbols

R=1/2

Convolutional

Encoderand

4800sps

Repetition

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20mso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。

Walsh

function

R=1/219.2

Convolutional

9600bpsBlockKspsScrambling

Encoder&

4800bpsInterleaving

Repetition

1.2288

南典MaskLongPNCode

GeneratorQPN

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

FRAMEJ3FFSET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

bitssymbolschips

FRAME_OFFSET的前向业务信道帧比0偏置的业务信道帧滞后1.25X

FRAME_OFFSETmSo

1.2.2CDMA2000IX的新特性

CDMA2000IX增加了无线部分新特性如下：

1.2.2.1多种信道带宽

一IF向链路王支持军载波（MC）和直升（DSl两种前;反而链路仅支持直犷万长

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NX1.25MHz,其中N=l>

3、5、9或12。

1.2.2.2前向发送分集

CDMA2000lx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，

快速前向功率控制

CDMA20001X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。

使用TURBO码

CDMA2000lx采用Turbo码对信道进行编码，提高了纠错能力。

1.2.2.5引入反向导频信道，反向链路相干解调

CDMA20001X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。

灵活的帧长

CDMA2000lx的信道支持5ms、10ms>20ms、40ms>80ms和160ms多种帧

长。

1.lx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。

1.2.3CDMA20001X信道

CDMA2000lx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.

，，…'"向导破信道

反向导频信道

IIIPiKaibte:""

I前向同步信地

11。7面向寻呼信道

0to8前向广播控制信道

0(03前向快速寻呼信道

0to4前向公共功率控制信道

BTS

0to7前向公共指配信道

01。7前向公共控制信道

Vnent

图2-8CDMAIX信道

1.2.3.1前向信道

71)方向耳面褚造々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)

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匕发送数据时，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-EACHHeader

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。

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。

1.3CDMA业务等流程

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。

1.3.1与信令流程有关的概念

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山移动台网号

(MNC)和移动台识别号(MSIN)组成。IMSI结构如卜图所示：

MCCMNCMSIN

*•3digitsNMSIA

*1IMSI(£15digits)►

上图中：

MCC移动国家码

MNC移动网络

MSIN移动台识别码

NMSI国内移动台识别码(MNC+MSIN)

IMSI国际移动台识别码(MCC+MNC+MSIN)

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1MSI又经常被分为2个部分：IMSI_S(MIN),

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：

IMSLS2IMSLS1

First3Second3ThousandsLast3

IMSLSDigits一DigitsDigitsDigitDigits

XXXXXXXXXX

Bits-—►1010410

ESN

—该季马为反产尸丽由尸前给移动台做仔］二不32比特的编除哥1乎移动吾或移动百起

呼时可以IMSI和ESN一起作为移动台的寻址，或单独使用IMSI或ESN寻址。

登记

登记就是移动台通知基站它的位置、状态、标识、时隙周期和其它特性的过程.移动台

通知基站它的位置和状态，所以当基站想要建立一个移动被叫时，能有效的寻呼移动台。当

运行在分时隙模式时，移动台提供SLOT_CYCLE」NDEX参数，因此基站能决定移动台在

哪些时隙监听.移动台提供站别类别和协议版本号，因此基站知道移动台的能力。

CDMA支持9种不同的登记形式：

令开机登记：移动台在开机时登记，或从使用的模拟系统切换过来：

令关机登记：如果先前登记在当前服务系统，移动台在它关机时登记；

令基于定时器的登记：当定时器逾时时，移动台登记；

令基于距离的登记：当目前基站和它上一次登记的基站之间的距离超过一个门限时,

移动台登记；

令基于区域登记：当它进入一个新的区域时，移动台登记；

令参数改变登记：当某些存贮的参数改变时或进入一个新系统时移动台登记；

令指令登记：当基站要求它时，移动台登记；

令隐含登记：当移动台成功发送一条初始消息或寻呼响应消息时，基站能识别移动台

的位置.这被认为是一个隐含登记；

令业务信道登记：每当基站有了一个已经指配业务信道的移动台的登记消息时，基站

可以通知移动台它已登记了。

1.3.1.4导频信号集

请参见软切换.

1.3.2移动台状态变迁流程

移动台自身状态分为四种：初始化，空闲，接入，业务在线。其中每一状态中又包

含若干子状态，这些状态涵盖了移动台各项功能和操作。

初始化状态主要完成移动台对系统的选择和捕获；

空闲态完成系统消息的获取，登记等功能；

接入状态完成移动台与系统建立连接的过程；

'业务在线状态完成移动台与系统间的业务交互。

在一定条件的触发下，这四种状态可以相互转换，下图就是它们之间的状态转移图。

移动台状态变迁如图3-3所示。

移动台各个状态说明:

初始化状态

移动台接通电源后就进入“初始化状态”。在此状态中，移动台不断检测周围各基

站发来的导频信号和同步信号。各个基站使用相同的引导PN序列，但其偏置各不相同，

移动台只要改变其本地PN序列的偏置，很容易测出周围有哪些基站在发送导频信号。

移动台比较这些导频信号的强度，即可判断出自己处于哪个小区之中。

移动台初始化状态又分为四个子状态：确定系统子状态、导频信道捕获子状态、同

步信道捕获子状态以及定时改变子状态。其状态转移图如下：

1.3.2.2确定系统子状态

当移动台上电后，就会产生上电指示，进行系统自检(如检查电池电量)，然后进

入系统确定子状态并复位相应的系统参数，并根据移动分的设置确定移动台的工作模式

为CDMA系统还是模拟系统、以及工作频点。移动台从最近一次保存的载频或者从移

动台内保存的Primary或secondary载频中选择一个频点作为接入CDMA系统的载频，

此步骤可以称为系统选择过程。这一过程完成后，移动台进入导频捕获子状态。

导频捕获子状态

在导频信道捕获子状态中，移动台将其频率调谐到上面所确定的频点上，按照所选

的CDMA信道进行搜索，如果导频信道在规定的时间T20m(15s)内捕获成功，则转

入同步信道捕获子状态；反之，如果超出这一时间，应产生捕获失败指示，并返回到确

定系统子状态。在这个阶段，移动台的导频搜索器利用本地相关器对所有的PN偏置

进行搜索，找出Ec/Io最大的偏置。如果所有的偏置均低于可解调门限，则认为在该信

道上捕获失败。

1.3.2.4同步信道捕获子状态

进入这一子状态后，移动台将RAKE接收机的分支置于最强的PN偏置，同时本

地Walsh码生成器输出W32,去解调同步信道中的消息（由于同步信道没有经过长码

扰码，故可以解调相应的同步信道）。

如果移动台在T21m（1S）内没有收到一个有效的同步信道消息，则携带“捕获失败指

示”返回系统确定子状态。

定时改变子状态

在这一状态中，移动台主要完成两个工作：一是利用从同步信道消息中提取出的长

码状态值（Ijstate）设置自己的长码发生器，另一个就是使自己的系统时间与所提取

的系统时间（sys_time）同步。由于同步信道的消息发送与系统定时严格对齐，这样就使

得移动台可以把自己的长码发生器状态与整个系统的长码状态对齐。除此之外，还可

能进行频率的调整：对于95手机，将使用同步信道消息（SCHM）中的CDMA_FREQ

接收主寻呼信道系统消息。如果当前手机与该CDMA_FREQ不一致，手机将频点调整

到该频点。对于2000手机，使用同步信道消息（SCHM）中的EXT_CDMA_FREQ接

收主寻呼信道系统消息。如果当前手机所在频点与该EXT_CDMA_FREQ不一致，手机

将频点调整到该频点。

在此基础上，移动台就进入空闲状态。

空闲状态

移动台在完成同步和定时后，即由初始状态经入''空闲状态"o在此状态中，移动

台可接收外来的呼叫，可进行向外的呼叫和登记注册的处理，还能置定所需的码信道和

数据率。移动台的工作模式有两种：一种是时隙工作模式，另一种是非时隙工作模式。

如果是后者，移动台要一直监视寻呼信道；如果是前者，移动台只需要在其指配的时隙

中监听寻呼信道，其他时间关掉接收机（有利于节电）。

系统接入状态

如果移动台要发起呼叫，或者要进行注册登记，或者收到一种需要认可或应答的寻

呼信息时，移动台即进入“系统接入状态”，并在接入信道上向基站发送有关的信息。

这些信息可分为两类：一类属于应答信息（被动发送）；一类属于请求信息（主动发送）。

在上面的几种状态中，移动台需要与基站建立联系，向基站发送信息。而在此之前,

移动台只是被动地接收基站下发的各种消息，移动台与基站之间也仅限于单向联系。当

移动台要对基站下发消息进行回应，如响应基站的寻呼，或者要发起新的呼叫时，就必

须将自己接入到系统中，在移动台与基站间形成一闭环控制状态，这就是移动台的接入。

只有在移动台顺利接入后，才能在移动台与基站之间建立双向联系。

IS-95移动台的接入方案是基于一种时隙方式的ALOHA协议由于所有的用户都

可以根据自己的意愿随机地发送接入信息，但是接入信道只有一个，因此他们所发出的

帧在时间上就有可能发生冲突，而产生碰撞。碰撞的结果是使碰撞的双方（也可能是多

方）所发送的数据都出现差错，因而都必须重发。为了避免继续发生碰撞，各方不能马

上重发，ALOHA协议采用的重发策略是让各方等待一段随机的时间，然后再进行重发。

如果再进行碰撞，则再等一段随机的时间，直到重发成功为止。

IS-2000中，既兼容了容了的接入模式，又针对IS95的不足进行了改进|。反向随

机接入信道保留了原有的接入模式，其接入过程与IS95基本相同。同时，增加了一不

增强接入信胤采用了改进的接入方式，以达到更高的接入效率，支持高速数据业务。

与IS95的非重叠时隙ALOHA方案不同的是，它采用了重叠时隙ALOHA的方法

使用长码作为时隙的函数以防止碰撞。这样，用户发送的接入信息在时间轴上可能是部

分重叠，减小了时延。它在接入信道上还采用了闭环功率控制，提高了信道性能，减小

了接入消息的差错概率。另外，在对协议的优化方面，大大缩短了时隙的长度（由200ms

减为1.25ms）及超时参数等；可以另外用一个专用信道传送较长的消息，这样可以使

得接入信道的负荷不致过高；而且还应用了软切换以提高接入性能。

接入过程如下：

当移动台在寻呼信道中得到上面的接入参数消息后，对自身状态进行配置，于是就

可以进行一次接入了。

接入过程是由多次接入尝试组成的，进行一次消息的发送和对该消息的应答的接收

（或者接收失败）的整个过程，称为一次接入尝试。而接入尝试的每一次发送过程，都

称为一次接入试探（AccessProbe）。在一次接入尝试的每一次接入试探中，移动台都

发送相同的消息。在一次接入尝试中，接入试探按照接入试探序列（AccessProbe

Sequences）分成组。每一个接入试探序列由多至1+NUM_STEP个接入试探组成，并

在同一个接入信道上发送。而对于每一个接入试探序列，发送的接入信道是从与当前的

寻呼信道相关联的所有接入信道中采用伪随机的方法选出来的。每个接入试探序列的第

一次试探总是采用与标称开环功率水平(NominalOpenLoopPowerLevel)相应的发

送功率水平。接下来的每一次试探，都采用比前一次高出一定量的功率水平进行发送。

下图就是一个接入子尝试的示意图。从图中可以看出，一个接入尝试中包含多个接

入试探序列(accessprobesequence)：

Accent

1J2J3J尔

PD/LX_Xut

一个接入试探序列中包含多次接入试探(accessprobe)»下图就说明了一个接入试

控序列的构成：

业务信道状态

在此状态中，移动台和基站利用反向业务信道和前向'业务信道进行信息交换。

1.3.3CDMA基本信令流程

语音业务起呼

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