□ 信息产业部电信传输研究所 中国泰尔实验室 张翔
一、CDMA系统结构
CDMA 数字蜂窝移动通信系统
CDMA 数字蜂窝移动通信系统主要由交换子系统和基站子系统两大部分组成。连接两大子系统的接口（也就是连接BSC和MSC的接口）称之为 A接口，A接口是CDMA 数字蜂窝移动通信系统中一个非常重要的接口。在我国规定A接口必须是一个开放的接口， 它必须遵从我国相关规范的要求。只有在A接口标准化之后，不同厂商的交换子系统才可以和其它厂商的基站子系统相连接。交换子系统主要由移动交换机MSC、鉴权中心AUC、短消息中心MC、归属位置寄存器HLR和拜访位置寄存器VLR等组成。移动交换机可以和其它的移动交换机相连接，也可以通过关口局(Gateway MSC)和有线电话网PSTN相连。基站子系统主要由基站控制器BSC、基站收发信机BTS和基站子系统操作维护中心OMC-R组成。
二、CDMA 基站子系统功能及结构
基站子系统在整个CDMA通信系统中主要完成地面信道阻塞指示、无线信道配置管理、无线业务信道分配、无线业务信道链路监视、无线业务信道释放、空闲信道观察、功率控制、公共控制信道管理、空闲信道状态报告、寻呼重呼、小区内切换、小区间切换、切换决定、语音加密及信令消息加密等主要功能。
基站子系统还有一个重要的功能既一个完整的基站子系统逻辑上包括声码器/选择器单元，以完成基站子系统与固定电话网网之间码型的变换及速率的配合，以及在软切换时的分集作用。声码器/选择器在物理位置上可以作为一个MSC的附件，也可以放在MSC和BSS之间，但在逻辑上受BSS控制。码型的变换主要完成在上行链路解码将语音从QCELP变换至PCM，在下行链路将语音编码从PCM变换至QCELP。而选择器是将下行的语音/数据链路分配到正在软切换的所有小区，从所有小区的上行语音/数据链路里选择最好的一条传送至MSC。
基站子系统主要的功能有表1所列的15大项。
表1：基站子系统功能要求
编号 功能要求
1 扇区设置
2 控制信道过载
3 信道管理
4 无线资源指示
5 声码器（话音代码转换器）支持
6 同一BSC区内切换
7 不同BSC区间的切换
8 不同MSC区间的切换
9 分时隙寻呼功能
10 维护功能
11 短消息业务
12 功率控制
13 小区规划
14 接收机空间分集
15 同步
作为基站子系统一个非常重要的接—A接口，它必须满足我国信息产业部通信标准YD/T 1026-1999《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网接口技术规范：移动交换中心与基站子系统间接口》及YD/T 1027-1999 《800MHz CDMA数字蜂窝移动通信网接口测试规范：移动交换中心与基站子系统间接口》的要求。A接口的测试主要分为层1数字传输特性测试、层2 MTP&SCCP测试和层3基站系统应用部分及直接传送应用部分消息和程序测试。层1数字传输特性其传输特性测试应符合《GB7611-87脉冲编码调制通信系统网络数字接口参数》的要求。层2 MTP&SCCP应符合《中国国内电话No.7信号方式测试规范和验收方法(暂行)》和《中国国内电话No.7信号方式技术规范信令连接控制部分(SCCP)》或CCITT Q.786建议的有关规定。层3基站系统应用部分直接传送应用部分消息及程序主要有表2所列的26个项目，A接口也应符合这些要求。
表2：A接口层3信令测试项目
编号 项目
1 正常，位置更新请求及响应
2 正常，位置更新请求及响应带鉴权
3 正常，位置更新请求/拒绝
4 正常，SSD更新请求及响应
5 正常，移动台始呼的呼叫建立
6 指配失败，移动台始呼的呼叫建立
7 指配失败，移动台始呼的呼叫建立
8 移动台被呼的呼叫建立，成功
9 正常，移动台或基站发起的呼叫拆线
10 正常，移动台或基站发起的呼叫拆线
11 正常，MSC起始的呼叫拆线
12 正常，控制信道上的传送SMS
13 业务信道传送SMS
14 呼叫等待，成功
15 呼叫等待，不成功
16 成功，BSC间切换
17 目标BSC拒绝,硬切换
18 BSC内的切换
19 阻塞及证实，成功
20 解闭及证实，成功
21 成功，复位电路（在BSC）及证实
22 成功，复位电路（在MSC）及证实
23 成功，复位（在BSC）及证实
24 成功，复位（在MSC）及证实
25 过载（在MSC）
26 过载（在BSC）
作为基站子系统的操作维护中心，OMC-R 主要负责对整个基站子系统的设备进行监视和控制。并负责对BSC、BTS的容量、载频、扇区等的配置，主要完成故障管理、测试管理、性能管理、安全管理、配置管理、人机命令、告警功能及接口等七大项功能。
基站控制器BSC主要负责管理BTS，它主要有时钟子系统、高速互连子系统、信道/数据服务单元、呼叫处理子系统、声码器/选择器子系统组成。
基站收发信机BTS主要负责将移动台的上行无线信号转换成有线信号传给BSC，将BSC的下行有线信号转换成无线信号传给移动台。它主要有时钟子系统、基带数字处理子系统和射频子系统组成。时钟子系统主要有GPS接收机、GPS接收模块和时钟控制模块。基带数字处理子系统主要有信道处理模块和通信控制模块等。射频子系统主要有收发信机TRX 、高功放HPA和双工器DUP等组成。
BTS的性能指标主要有接收机和发射机两部分。它是整个基站子系统非常重要的单元，它的性能好坏将直接影响通话质量、接通率、系统容量等。接收机和发射机的指标及要求详见表3和表4。
表3：发射机性能参数
编号 检验项目
1 频率容限
平均频率差异小于指定频率的5(0.05ppm)
调制要求
同步和定时
2 导频时间容限
导频时间校准误差应小于10s
3 导引信道至码分信道时间容限
导引信道和所有组成前向CDMA信道的码分信道之间的时间误差必须小于50ns
4 导引信道至码分信道相位容限
导引信道和所有共享同一个前向CDMA信道的码分信道之间的相位误差必须不超过0.05弧度
5 波形质量
交叉相关系数ρ必须大于0.912（过剩功率<0.4dB)
6 功率控制子信道
功率控制子信道测试要确保功率控制比特有正确的灵敏性、位置、延迟和振幅RF输出功率要求
7 总功率
总发射功率应该在生产厂商指出的额定功率的＋2dB和-4dB之内
8 导频功率
导引信道功率与总功率的比在配置值的0.5dB范围内
9 码域功率
每个非激活信道的码域功率应当比总输出功率低32dB或更低杂散发射
10 传导杂散发射
表4：接收机性能参数
编号 检验项目
1 移动台接入试探序列捕获
接入试探失败率在90%的可信度下应小于规定的最大值
2 加性高斯白噪声条件下的性能(反向业务信道)
满足95%的可信度，每种数据速率与Eb/N0测量值对应的FER值不应超出表3和表4给出的两个界限值之间的log-dB插值
3 衰落条件下无闭环功率控制的反向业务信道性能
满足95%的可信度，每种数据速率与Eb/N0测量值对应的FER值不应超出表6和表7给出的两个界限值之间的log-dB插值
4 衰落条件下具有闭环功率控制的反向业务信道性能
满足95%的可信度， 每种数据速率与Eb/N0测量值对应的FER值不应超出表10和表11给出的两个界限值之间的log-dB插值
5 灵敏度
在基站RF输入端口输入灵敏度电平时，反向业务
信道FER应保持在小于1％（95%的可信度条件下）
6 接收机动态范围
在基站RF输入口输入接收机动态范围电平时，反向业务信道FER应保持在小于 1％（95%的可信度条件下）
7 阻塞
反向业务信道FER都应小于 1.5％（95%的可信度条件下），且闭环功率控制使移动台模拟器输出功率不大于3dB
8 互调杂散响应衰落
反向业务信道FER都应小于 1.5％（95%的可信度条件下），且闭环功率控制使移动台模拟器输出功率不大于3dB
9 反向链路功率控制
功率控制子信道测试要确保功率控制比特有正确的灵敏性、位置、延迟和振幅
10 传导杂散发射
见发射机传导杂散发射指标要求
11 接收信号质量指示（RSQI）
RSQI的测试值应在规定的范围内
三、CDMA 基站主要生产厂商
目前国内的CDMA基站生产厂商主要有中兴通讯，中兴通讯也是我国第一家自主开发出基站子系统的厂商。国外的CDMA基站生产厂商主要有摩托罗拉、朗讯、北电网络、爱立信、三星等。
四、CDMA 基站新技术发展
目前IS-95 CDMA技术的主要发展方向是 CDMA 2000 技术，与IS-95 CDMA技术相比，CDMA 2000 技术在数据业务方面有突出的优点，最高传输速率可达2.4Mbit/s。为了适应数据业务的需求， IS-95 CDMA 基站需要在信道结构上做相应的改进，这也是IS-95 CDMA 基站的发展方向。
摘自《通信世界 》
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