1、移动通信的发展
2、CDMA的特点
3、CDMA系统组成
44、编号计划、编号计划
55、、CDMACDMA基本概念和关键技术基本概念和关键技术
第一代――模拟蜂窝通信系统
第一代移动电话系统采用了蜂窝组网技术，蜂窝概
念由贝尔实验室提出，70年代在世界许多地方得到研究，
当第一个试运行网络在芝加哥开通时，美国第一个蜂窝
系统AMPS（高级移动电话业务）在1979年成为现实.
英国TACS(全接入通信系统)、北欧NMT（北欧移动电话）
模拟移动通信的缺点
A) 各系统间没有公共接口。
B) 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承
载业务很难开展。
C) 频率利用率低，无法适应大容量的要求。
D) 安全利用率低，易于被窃听，易做"假机"。
第二代――数字蜂窝移动通信系统
由于模拟制式存在的各种缺点，90年代开发出了以数
字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的移动电话系统，
称之为第二代移动电话系统。代表产品分为两类：
TDMA系统：
有代表性的制式有：泛欧GSM、美国D-AMPS和日本PDC
N-CDMA系统：
N-CDMA（码分多址）系列主要是以高通公司为首研制的
基于IS-95的N-CDMA（窄带CDMA）
A、频带太窄，不能提供如高速数据、慢速图像与电视图像
等的各种宽带信息业务，无法满足新业务的需要。
B、无线资源频率紧张，采用小区裂变方式引起切换频繁，
干扰严重，降低了通话质量。有限的频率资源利用率低。
而随着科学技术和通信业务的发展，需要的将是一个
综合现有移动电话系统功能和提供多种服务的宽带、
综合、数据、多媒体网络。
第二代移动电话系统的不足：
第三代――IMT-2000
IMT-2000，它的关键特性有：
（1）提供高速率和多种速率等很大范围的业务（速率
可达2Mbit/s）
（2）世界范围设计的高度一致性；各种通信系统的全
面综合，实现无缝业务传递的全球服务；
（3）IMT-2000内业务与固定网络的兼容；
（4）提供高质量的业务；
（5）体积小，功耗低，实现无缝的全球漫游；
（6）灵活的频率和无线资源管理、系统配置。
（7）较多的用户容量。
主要存在两个标准：
（1）以Qualcomm公司为代表提出的与IS-95系统反向兼容的宽
带cdmaOne建议。
美国考虑在IMT-2000网络发展目标上，支持宽带分组交换
网为核心，将当前的从功能上分层的网络模式演变成端到端
的客户-服务器模式。
（2）专门开发与GSM系统反向兼容的UMTS标准，包括两个子
方案：
日本的W-CDMA
欧洲的TD-CDMA
具有代表性的第三代移动通信系统技术：
CDMA发展历史和现状
• 1993年7月，第一个CDMA标准IS _95发布。
• 1995年 香港开通世界第一个CDMA商用移动网。
• 1996年，CDMA技术在韩国得到大规模商用。目前，日
本、美国、澳大利亚等一些国家都建有CDMA商业网络。
• 1997年，中国北京、西安、上海、广州等地建有CDMA
实验网
• 2000年2月，联通与QUALCOMM签署知识产权框架协
议,开始建CDMA网。
• 2000年11月，全世界已有7000万CDMA用户。
目前，已经进入将现有CDMA
网络平滑升级到第三代的cdma2000
1x系统的全面试验阶段。
CDMA 的 特 点
CDMA基本概念：
发送端使用各不相同的、相互（准）正交的伪随机
地址码调制其所发送的信号；在收端则采用同样的伪随
机地址码从混合信号中解调检测出相应的信号。
CDMA传输系统中采用了扩频技术。即是将原
始信号的带宽变换为比原始带宽宽的多的传输信
号，以来达到提高通信系统的抗干扰目的。
扩频通信概念
覆盖范围大、语音质量高、绿色手机
• 覆盖半径是标准GSM的2倍。
• 覆盖1000 km2： GSM需要200个基站，
CDMA只需50 个基站。
• 在相同覆盖条件下，基站数量大为减少，
投资将相应减小。
话音质量
64k
PCM
现有
的
GSM
8k的
CDMA
13k
的
CDMA
8k的
EVRC
CDMA
发射功率小：功率控制，语
音激活.
频谱利用率高、网络规划简单、
系统容量配置灵活
• 占有10MHz频谱(5MHz发送，5MHz接收)的
情况
– 参数 CDMA GSM
– 载频带宽
– 载频数 3 25*
– 频率复用 1/1 3/9
– 有效载频 3/1=3 25/3=
– 话音呼叫/载频 25至40+ **
– 话音呼叫/小区 75至120+ ×=
– 扇区/小区 3 3
– 话音呼叫/扇区 75至120+
– Erlangs/扇区*** 64至107E
– *最优情况，对GSM和AMPS无保护带；**比8话
音呼叫/载频少，用于开销功能(例如：控制/
导频)； ***基于2%的阻塞。
相同的频谱，CDMA的容量是GSM的倍.
工程设计简单，扩容方便
1
3
2
4
3
2
4
2
4
4
1
2
3
1
4
2
3
1
4
GSM：N＝4
频率复用
1
1
1
1
1 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
CDMA：N＝1
频率复用
1
1
1
软切换：掉话少
CDMA
小区/扇区切换采用软/更软切换
切换是先接续再中断
服务质量高,有效减低掉话
其他无线系统
小区/扇区切换采用硬切换
切换是先中断再接续
容易产生掉话
更软切换：同一基站、相同频率、
不同扇区的CDMA信道间。
软容量：小区呼吸功能
1、用户数目和服务质量之间可以相互折中，灵活
确定。
2、小区的呼吸功能：各小区的覆盖大小是动态的，
通过调整小区的导频发射功率，使相邻小区负荷
分担话务，相当于增加了容量。
1.提高误帧率可增加可用信道数,这时通话质量
降低。
2.呼吸功能：调整基站导频值来调整小区覆盖大
小。
导频1＝6
导频2＝14
Um E
Abis A
Q C
B
N
H
MS
BTS BSC
PSTN
ISDN
PSPDN
MSC SCP
MSC/SSP VLR
HLR
AUC
MC
D
MC
SME
M
M
SME
M
SCP
CDMA蜂窝移动通信系统网络结构图
MSS
BTS（Base Transmitter Station ）: 基站收发信台
BSC（Base Station Controller）: 基站控制器
BS（Base Station）: 基站
MSC（Mobile Switch Centre） ： 移动交换中心
VLR（Visitor Location Register）: 拜访位置寄存器
HLR（Home Location Register）: 归属位置寄存器
AC（Authentication Centre）: 鉴权中心
MC（Message Centre）: 消息中心
SME（Short Message Entity）: 短消息实体
PSTN（Public Switched Telephone Network）: 共用电话交换网
ISDN（Integrated Service Digital Network）： 综合业务数字网
PSPDN（Packet Switched Public Data Network ） 分组交换数据网
CDMA网包括：移动终端、BSS子系统、MSS子系统、
OMM子系统等部分
基站子系统BSS可分为两部分。通过无线接口与移动
台相连的基站收发信台（BTS）以及与移动交换中心相连
的基站控制器（BSC），BTS负责无线传输、BSC负责控
制与管理。
基站子系统BSS
移动交换子系统MSS完成CDMA的主要交换功能，
同时管理用户数据和移动性所需的数据库。MSS子系
统的主要作用是管理CDMA移动用户之间的通信和
CDMA移动用户与其它通信网用户之间的通信。
移动交换子系统MSS包括以下主要功能单元：
移动交换中心（MSC）
拜访位置寄存器（VLR）
归属位置寄存器（HLR）
鉴权中心（AUC）
短消息中心（MC）
MSS子系统
移动交换中心（MSC）
MSC是CDMA网络的核心。MSC对位于它所覆盖区域中
的移动台进行控制和完成话路接续的功能，也是CDMA网
和其他网络之间的接口。另外，为了建立至移动台的呼叫
路由，每个MSC还完成GMSC的功能。
MSC从三种数据库，拜访位置寄存器（VLR）、归属位
置寄存器（HLR）和鉴权中心（AUC）中取得处理用户呼
叫请求所需的全部数据。反之，MSC根据其最新数据更新
数据库。
拜访位置寄存器（VLR）
VLR通常与MSC合设，其中存储MSC所管辖区域中的
移动台（称拜访客户）的相关用户数据，包括：用户号
码、移动台的位置区信息、移动用户识别码、批准数据、
鉴权数据和用户服务清单等参数。
VLR是一个动态用户数据库。VLR从移动用户的归
属位置寄存器（HLR）处获取并存贮必要的数据，一旦
移动用户离开该VLR的控制区域，则重新在另一个VLR
登记，原VLR将取消该移动用户的数据记录。
归属位置寄存器（HLR）
HLR存储管理部门用于移动用户管理的数据。每个移动
用户都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存
储两类信息：
一是有关移动用户的参数，包括移动用户识别号码、电
子序列号、用户号码、服务项目清单、批准有效时间等；
一是有关移动用户目前所处位置的信息，以便建立至移
动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。
电信业务 数据业务 智能业务 短消息业务数据
服务限制（如：漫游限制） 补充业务参数
还包括下列信息：
鉴权中心（AUC）
AUC属于HLR的一个功能单元部分，专门用
于CDMA系统的安全性管理，用来鉴别用户身份
的合法性以及对无线接口上的话音、数据、信令
信号进行加密，防止无权用户接入和保证移动用
户通信的安全。
鉴权中心一般与HLR合设。
包括参数：A_key, SSD、MIN/IMSI、AAV等
短消息中心的主要功能是接收、存储和转发用户的短消息。
通过短消息中心能够更可靠地将信息传送到目的地。如果
传送失败，短消息中心保存失败消息直至发送成功为止。
短消息中心（MC）
短消息实体（SME）
合成与分解短消息
操作维护中心（OMC）
为运营商提供对网络的操作和维护服
务、管理签约用户信息，对网络进行规划。
主要实现以下功能：
1、维护测 试 2、障碍检测及处理
3、系统状态监视 4、系统实时控制
5、局数据修改 6、性能管理
7、用户跟踪、告警 8、话务统计等
OMC与各单元的关系
系统各个接口和协议
就CDMA系统与外界的联系，可划分为三大边界，
因而也有了三大外部接口：
CDMA
运营者
外
部
网
络 用
户
OSS
M
SS B
SC
M
S
1、A接口：
基站子系统与交换子系统之间的接口即A接口，其物
理链路通过采用标准的
来实现。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、
移动性管理、接续管理等。
一般采用IS-634标准、、等。
网络接口
2. Abis接口：
基站子系统中BSC 与BTS之间的接口。支持对BTS无
线设备的控制。
物理层采用直接互联的方法，无统一标准。
3. Um接口：
Um接口被定义为MS与BTS之间的通信接口，即空中接
口。
• 它实现了各种制造商的移动台与不同运营者的网络间的
兼容性，从而实现了移动台的漫游。
•此接口遵守IS-95A标准。
移动交换子系统MSS内部接口如下图所示：
MSC
VLR
B
MSC
VLR
B
E
HLR /AUC
BSCBTS
A
BSS
子系统
C
D
H
MC
Q
N
网络内部接口网络内部接口
C接口：MSC和HLR间的接口，接口的物理层为
的PCM传输链路。信令接口符合24bit七号信令系统规范。
D接 口 ： VLR和 HLR间 的 接 口 ， 接 口 的 物 理 层 为
统规范。 。
E接口：MSC和MSC间的接口，接口的物理层
为
七号信令系统规范。 。
B接口：MSC和VLR间的接口，内部接口，没有标准定义。
N接 口 ： HLR和 MC间 的 接 口 ， 接 口 的 物 理 层 为
统规范。
Ai/Di接口：:MSC和PSTN/ISDN间的接口,采用2Mb/sPCM
数字链路， 接口的物理层为
信令接口符合24bit七号信令系统规范，采用TUP、ISUP以及
随路信令。
Q接口：:MSC和MC间的接口,采用2Mb/sPCM
数字链路，接口的物理层为
传输链路。
H接口：HLR和AUC间的接口，内部接口
在A接口，信令协议的参考模型如图1-7所示。
DTAP BSSMAP
分配功能
BSSAP
SCCP
MTP
DTAP BSSMAP
分配功能
BSSAP
SCCP
MTP
A接口
BSSAP：BSS应用部分 SCCP：信令连接控制部分
DTAP：直接转移应用部分 MTP：消息传递部分
BSSMAP：BSS移动应用部分
图 2-5 A接口信令协议参考模型
MSS内部及CDMA系统与PSTN之间的协议
TUP：电话用户部分 BSSAP：BSS应用部分
ISUP：ISDN用户部分 SCCP：信令连接控制部分
MAP：移动应用部分 MTP：消息传递部分
TCAP：事务处理应用部分
应用于CDMA系统的7号信令协议层
编 号 计 划
MDN IMSI/MIN TLDN
HLR SID NID
BSID MSC/VLR
ESN REG-ZONE
号码类型
1.移动用户号码簿号码(MDN)
此号码为主叫用户呼叫一个数字移动用户时所需拨的
号码。
CC SN MAC
国际移动用户DN号码
国内有效用户DN号码
号码组成
86 N1N2N3 H0H1H2H3 XXXX
•中国国家号为86
• 国内有效移动用户号码簿号码由三部分组成：
移动业务接入 号(N1N2N3)，
HLR识别号(H0H1H2H3)
移动用户号(XXXX)。
移动业务接入号(N1N2N3)为133。
HLR识别号(H0H1H2H3)见表1。
移动用户号(SN): XXXX, 由各HLR自行分配。
H0一般为2，H3由各省自行分配，H1H2H3的分配应首先与
PSTN本地网的一致，一个HLR可包含一个或若干个H2H3数
值。
表中空格处的H1H2（H1不等于0）为备用。备用部分根据发
展另行分配。
2.国际移动用户识别码(IMSI):
在数字公用陆地蜂窝移动通信网中,唯一地识别一个移动用户的
15位号码。
MCC MNC MSIN
国际移动用户识别
国内移动用户识别
移动国家号码MCC: 460；
移动网号MNC: 03；
移动用户识别码MSIN:10位十进制的数字
移动台识别码（MIN）
为保证CDMA/AMPS双模工作而沿用AMPS标准定义的，
体制要求MIN是IMSI的后10位，即MSIN。
XXXX ++ HH00HH11HH22HH33 ++ ABCDABCD
XX：为分配给我国的MIN号码段，暂定为09
H0H1H2H3： 同MDN号码中的H0H1H2H3；
ABCD：用户号码
3、MSC/VLR号码 ：
460 03 09 44 M1M2M3 100
在信令消息中使用的、代表MSC/VLR的号
码， M1M2的分配同H1H2的分配。
4、临时本地用户号码(TLDN)
由被叫所在的MSC/VLR分配的用于选路由的临时号码，
用于网络进行路由选择。
联通暂时定8613344M1M2M3号段的1000个号码为
TLDN。
5、HLR号码：
460 03 09 H0H1H2H3 0000
在信令消息中使用的、代表HLR的号码，
H0=2
6、系统识别码(SID)
SID号码是在CDMA/AMPS蜂窝移动通信网中唯一地
识别一个移动业务本地网的号码。它由国家标识比特组和
本地系统比特组两部分组成，共包含15比特。
本网首先使用比特14至比特9为110010的512个号码。
每个本地网分配一个SID号码。
SID的8到4位具体分配见下表：
SID号码的分配 （1）
SID号码的分配（2）
7、网络识别码(NID)
在一个CDMA移动业务本地网中唯一地识别一个网络的
号码。由16比特组成。
NID由各地自行分配。可以用来区分不同的MSC业务区。
仅在CDMA系统中使用该号码。
0与65535保留。
0用作表示在某个SID区中不属于特定NID区的那些基站。
65535用作表示移动用户可在整个SID区中进行漫游。
8、登记区识别码(REG_ZONE)
在一个SID区或NID区中唯一识别一个位置区
的号码, 它包含12比特，由各地自行分配。
9、电子序号（ESN）
电子序号用于唯一地识别一个移动台设备, 每个双
模移动台分配一个唯一的电子序号。它包含32比特4个字
节,其构成如下:
31......24 23......18 17......0
厂家编号 保留 设备序号
设备序号由厂家自行分配。
10、基站识别码(BSID)
一个16比特的数，唯一地识别一个位置区的
号码，由各本地网管理。
CDMA基本概念
与关键技术
FDMA TDMA CDMA
1、多址方式： CDMA采用码分多址
基本概念基本概念
2、码分多址——码型应用
WALSH 码 ：区分前向信道
PN码 ： 215 --- 1 短码：区分基站
242 -- 1 长码： 反向区分移动台；
正向用于扰码。
3、码分多址——信道划分
前向CDMA信道划分为：
导频信道
同步信道
寻呼信道
业务信道
反向CDMA信道划分为：
接入信道
反向业务信道
4、关键技术
1、地址码的选择：
m序列的PN码作为地址码
2、分集技术：（ RAKE接收技术）
空间、时间与频率分集
克服多径衰落
4、语音编码技术
采用码激励线形预测编码技术（CELP）
55、切换、切换：
软切换、更软切换与硬切换
3、功率控制：
前向与反向功率控制
软切换：移动台参与的切换
BSC
B
S
C
MSC
基站导频信号、强度Ec/Io
进入
退出
切换时基站的进入与
退出
MS导频测试
新BSC导频大于“进入”值
MS向原BSC发消息
原BSC向MSC发消息
MSC让新BSC安排信道
原BSC指示MS切换
MS切换并同时与两个BSC联系
进入过程
MS导频测试
原BSC导频小于“退出”值
两BSC向MSC发消息
MSC让原BSC退出
原BSC指示MS退出
MS中止与原BSC的联系
退出过程
MS向两BSC发导频强度消息
交 换 基 础 知 识
电信网的组成：电信网的组成：
逻辑上：节点、链路、端点、信令逻辑上：节点、链路、端点、信令
（协议）组成。（协议）组成。
物理上：交换网、传输承载网、终端设物理上：交换网、传输承载网、终端设
备、支撑网组成。备、支撑网组成。
管理网
同步网
信令网
交换网
传输承载网
支撑网
基础网
传输节点
本地交换节点
中继交换机
辅助网节点
传输链路
话务路由
辅助网链路
Fig. -1 电信网的多层结构
OMC
NMC OMC
OMC
管理网节点
国内电信网的结构（一）
省级交
换中心
DC1
DC2
本地网交
换中心
DC2
国内长途电信网的两级结构
国内电信网的结构（二）
国内本地网的两级结构
汇接区A 汇接区B C3 端局
C3 汇接局
路由选择原则
一般遵循先高效直达路由，后低呼
损路由的原则。固定用户呼叫移动用户
立即就近接入移动网，由移动网进行接
续。
移动用户呼叫固定用户，立即就近
接入固定网，由固定网进行接续。
国内电信管理网的结构
全国网管中心
本地网管中心
省网管中心
网路管理与监控
• 话务管理；
• 网路控制；
• 设备监视；
国内时钟同步网的结构
四级时钟
一级时钟基准时钟
三级时钟
二级时钟
目的在于用控制频率和相位的方法来减少甚至
消除滑码对数据、图象和话音的不良影响。
国内七号信令网的结构
HSTP
HSTP
HSTP
HSTP
HSTP
HSTP
LSTP LSTP LSTP LSTP
SPSP SPSP
三级结构的信令网
平面A 平面B
电信网发展的总趋势：电信网发展的总趋势：
•数字化数字化
•综合化综合化
•智能化智能化
•宽带化宽带化
•个人化个人化
