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1、CDMA基本知识1.1.CDMA的发展背景 CDMA技术早已在军用抗干扰通信研究中得到广泛应用，1989年.11月， Qualcomm在美国的现场试验证明CDMA用于蜂窝移动通信的容量大，并经理论推导其为AMPS容量 的20倍。这一振奋人心的结果很快使CDMA成为全球的热门课题。95年香港和美国的CDMA公用网开始投入商用。96年韩国用自己的CDMA系统开展大规模商用，头12个月发展了150万用户。1998年全球CDMA用户已达500多万，CDMA的研究和商业进入高潮，有人说1997年是CDMA年。美国已拍卖的2958个PCS经营许可证中, 选择CDMA占51% , D-AMPS占20%, G
2、SM占28%。1999年CDMA在日本和美国形成增长的高峰期，全球的增长率高达250%，用户已达2000万。 中国CDMA的发展并不迟，也有长期军用研究的技术积累，93年国家863计划已开展CDMA蜂窝技术研究。94年Qualcomm首先在天津建技术试验网。1998年具有14万容量的长城CDMA商用试验网在北京、广州、上海、西安建成，并开始小部份商用。联通也计划在广东、北京、天津、上海等地建CDMA商用试验网。 韩国CDMA数字蜂窝移动通信在政府的强有力的组织下，得到了迅猛的发展。CDMA网络运营仅一年多便发展到400万用户，其用户密度远高于我国用户密度最大的珠江三角洲地区。韩国CDMA网络运
3、行正常，笔者曾在韩国多次用CDMA的蜂窝和PCS手机、WLL电话打回国内，呼通率高，语音清晰，末发生过掉话断线（包括高速公路上）。韩国CDMA的运营情况，充分证明了CDMA技术是成熟的，其系统容量和话音质量较目前其它蜂窝系统（GSM、TDMA、PDC、TACS、AMPS）是最优的。 据预测，未来的几年CDMA将以超过100%的增长速度发展，远快于GSM 40%的发展速度。韩国CDMA运营仅一年，即超过模拟网AMPS的200万用户；日本CDMA将会在2000年超过PDC；美国CDMA将会在2002年达到4200万，超过AMPS的3600万、D-AMPS的2200万和GSM的1100万，成为全美的
4、最大蜂窝系统。到2002年全世界的CDMA将由目前仅占蜂窝系统2%的比例提高到18%，成为第二大蜂窝系统；占第一位的是GSM，其份额将由目前的32%升至45%，而模拟系统将由目前的48%下降至15%。 无线通信在未来的通信中起越来越重要的作用，CDMA将成为下一世纪主要的无线接入技术。W-CDMA较W-TDMA有更多优越性，W-CDMA将成为目前各种第二代移动通信系统（GSM、IS-95、PDC等）的交汇点，发展成第三代系统，但未来的统一将要经过一个艰苦的过程。目前欧美都在进行GSM与CDMA的兼容试验，用GSM的网络以CDMA的空中接口，其网络试验在英国进行， / Qualcomm已研制出G
5、SM/CDMA双模手机样机。未来的第三代多模式蜂窝移动通信系统将以ATM为平台，它不仅兼容第三代的W-CDMA、UMTS和cdmaOne，而且还兼容目前第二代的GSM和IS-95。 韩国SKT和日本NTT DoCoMo正紧密合作发展采用W-CDMA的IMT-2000，并计划于2000年在韩国和日本开展试验网，其目标在2002年日韩世界杯提供智能化的、宽带的多媒体移动通信服务。 1.2.IS-95 CDMA技术的发展趋势 IS-95还在不断完善和发展的过程中，Qualcomm 将致力继续发展IS-95，以便使IS-95保持竞争优势，并过渡到第三代系统。将推出以下新标准。1） IS-99 IS-9
6、9为IS-95提供无线数据链接协议。将把PPP、IP、TCP、AT等协议写入IS-99，速率14.4kbps，为IS-95提供数据业务标准。IS-99于1998年第三季度完成。2）IS-657 IS-657专门为IS-95提供直接接入Internet标准协议。支持所有的TCP/IP/PPP协议。IS-657于1999年第一季度完成。3）IS-95B IS-95B是为IS-95成为宽带系统而写。允许8个业务信道组合在一起，其数传速率将取决于使用的信道数。支持高级的数据接入协议，如TCP和ADSL等，为Internet的接入提供高速、灵活、方便的服务。IS-95B的硬件网络将是全透明的。4）IS-
7、95C IS-95C将于1999年开展制订，完全兼容IS-95A、B。IS-95C主要改进声码器、扇区设计、寻呼信道和省电时隙，以便于进一步提高容量、增加正向传输速率和降低反向信道的EMI，使传输速率达到+64kbps。另外，在IS-95C的基础上发展IS-95HDR（High Data Rate）高数据速率系统。5）cdmaOne CdmaOne就是指基于IS-95标准的数字蜂窝网络。目前的标准是IS-95A，下一步将推出允许更高数据传输速率的IS-95B。数据速率最高可达到116Kbps。 基于IS-95的cdmaOne技术自1995年10月商用实践以来，迅速覆盖韩国、日本、美国、欧洲和南
8、美洲的一些主要市场，取得了巨大的商业成功，并成为业界公认的过渡到未来3G的技术平台。目前各国上报给国际电联审批的所有3G提案中，绝大多数方案都是基于与IS-95CDMA相近的CDMA技术。表 cdmaOne的演进之路标准容量（GSM相比）数据速率包回路可用性IS-95A314.4kb/s目前IS-95B3115kb/s目前HDRN/A2.4kb/s2000年IS-95C6144kb/s2001年3G（cdma2000）62Mb/s2003年Qualcomm计划CDMA手机技术的发展进程如下：1998年 - SMS和寻呼业务，有限的数据接入；手机：120g, 120cc, 2-4小时通话，40-
9、100小时守候。 1999年 - 大屏幕，全SMS、寻呼、Email、Internet和分组数据业务。2000年 - 全综合数据业务，Email、Internet和Intranet功能；手机：100g, 100cc, 2-4小时通话，100小时守候。2002年 - 智能手机：话音识别，多模式、多频段、多网络，卫星通信，内含GPS。2005年 - 数据业务，视频、音频和数据文件接入，网络计算机功能；手机的大小只取决于应用对象, 4-8小时通话，大于100小时守候。1.3.CDMA国际标准的发展历程 目前，国际通用的CDMA标准主要是由美国国家标准委员会ANSI TIA开发颁布的。ANSI（Ame
10、rican National Standard Institute）作为美国国家标准制订单位，负责授权其它美国标准制订实体，其中包括电信工业解决方案联盟ATIS、电子工业委员会EIA以及电信工业委员会TIA。TIA主要开发IS（Interim Standards,暂定标准）系列标准，如CDMA系列标准IS95、IS634、IS41等。IS系列标准之所以被列为暂定标准是因为它的时限性，最初定义的标准有效期限是5年，现在是3年。除了IS系列标准之外，TIA还颁布其它类型的规范，如电信系统公告TSB（Telecommunications Service Bulletin）文件。TSB不是标准，但可以
11、提供与现存标准相关的信息或对工业界非常重要的其它事宜。TIA开发出的标准在经ANSI所有成员同意之后即可成为ANSI的正式标准。TIA目前由9个TR委员会组成，即TR8、TR14、TR29、TR30、TR32、TR34、TR41、TR45、TR46，其中与CDMA标准关系最为密切的是TR45（移动和个人通信公用标准），它的下面包括7个子委员会，分别负责不同接口标准的制订，如TR45.2负责网络部分，TR45.4负责A接口部分，TR45.5负责空中接口等。 除了ANSITIA之外，其他一些标准化组织和生产厂商对CDMA标准的制订也起到积极作用。如CDG（CDMA发展小组）和3GPP2（负责第三代
12、CDMA移动通信标准的制订），先后推出了有关A接口的IOS系列标准，涉及的内容包括从窄带的CDMA到第三代移动通信宽带CDMA。一批知名的通信公司如MOTOROLA、LUCENT、NORTEL、QUALCOMM等首先提出了有关CDMA标准的方案和建议，经过多次协商讨论，最终修改成为目前被普遍接受的通用标准。 1.3.1 Um接口标准的发展 CDMA在蜂窝系统中的应用几乎是和GSM同时被提出来的，但一直没有得到重视，其中的主要原因在于CDMA的蜂窝系统必须具有高速、精确的功率控制要求，否则整个系统难以理想地工作甚至出现系统崩溃。功率控制技术在当时的条件下还难以攻破，直到QUALCOMM公司解决了
13、这一难题后这一状况才有所变化。该解决方案主要是通过测量移动台和基站的接收功率，利用开环和闭环相结合的功率控制方式，命令移动台调整发射功率，使移动台输出的功率电平在维持适当性能的情况下达到最小。一方面减轻了对其他用户的干扰，同时有助于克服衰落，使得CDMA码分多址技术应用于蜂窝移动通信成为可能，并由此拉开了CDMA数字蜂窝移动通信系统蓬勃发展的序幕。 QUALCOMM公司于1990年7月公布了最早的CDMA标准，经过许多移动通信运营商和制造厂家的协商讨论，于1990年9月发布了建议标准的修订版本，并于1990年10月公布了暂行规定，成为此后一段时间内被广泛认可的主要规范。1993年7月，美国AN
14、SITIA再次征集各方面的建议，经会议讨论后正式将其确认为IS95标准，即“双模式宽带扩频蜂窝系统的移动台基站兼容标准”。IS95标准由此成为CDMA移动通信的核心标准，世界上许多国家以此为蓝本生产和建设码分多址数字移动通信系统。 经过多年的开发修订，以IS95为代表的窄带CDMA系列标准已经日趋完善。IS95系列标准的发展先后经历了IS95、IS95A、TSB74、IS95B（ANSI95）、IS2000、IS2000A等多种标准。需要补充说明的是TSB74是与IS95A有关的TSB文件，是在IS95A的基础上增加了14.4kb/s速率组、指配或切换到PCS频段、MIN/IMSI共存等内容。
15、作为第三代移动通信标准之一的IS2000及IS2000A完全兼容IS95标准，也就是说现有的IS95系统可以平滑过渡到第三代移动通信。 1.3.2 A接口标准的发展 作为基站子系统和网络子系统之间的接口，A接口标准的规范性和透明度至关重要，它决定着CDMA设备制造厂家能否独立地开发基站设备或网络设备。对于CDMA系统的运营商来说，他们同样要求开放的系统结构，开放的A接口为CDMA系统提供了竞争环境。CDMAA接口标准的形成过程与其它标准最大的不同点在于，它是在各厂家已经开发出商用产品之后，通过谈判协商而形成的，经历了一个相当复杂的过程。各标准制订组织和生产厂家为A接口标准的制订做了大量细致的工作。 现在支持开放的CDMAA接口的标准有两个，即IS634系列和IOS系列。 1991年，Motorola公司提出了一个A接口，并提交给美国国家标准委员会ANSI审议，该接口为支持CDMA和其它空中接口起到很大的促进作用。但由于当时的A接口只是GSM系统A接口的一个简单翻版，错误甚多，几乎没有什么可操作性。而且由于当时没有其它公司愿意开放该接口，因此A接口一直被放置在美国国家标准委员会中。直至1995年7月，由
