CDMA 通信技术和朗讯科技 CDMA 系统
青岛朗讯培训中心 宋红彦
随着现代通信的发展，在任一时间，任一地点能与任一对象进行各种信息交
流已成为现代通信理所当然的目标。因而促使移动通信技术发展异常迅速并日渐
成熟。
从 20 世纪 70 年代末蜂窝移动通信的问世到当今 21 世纪 CDMA 技术应用，
移动通信经历了模拟时代如北美的 AMPS、欧洲的 TACS、瑞典的 NMT-900、日
本的 HCMTS/MCMTS 以及 无绳电话 CT-1； 数字时代如北美的 D-AMPS、欧
洲的 GSM、日本的 JDC 直至当今 WS-CDMA/CDMA2000 等。 在从模拟到数字
的转变过程中经历了多址通信技术的发展： 频分多址 FDMA、时分多址 TDMA
以及码分多址 CDMA。
CDMA 系统是 20 世纪 80 年代末 90 年代初由 Qualcomm 公司开发试验的，
由于其能有效的降低人为干扰、窄带干扰、多径干扰的影响，采用语音激活技术、
各种分集技术、各小区间均使用同一频率无需频率管理和指配、实现软切换，大
大增加了系统容量以及系统抗干扰能力。并且满足了日益激增的对移动通信非话
业务的需求。最典型的是 IS-95CDMA 蜂窝 移动通信系统。
本文将对多址通信、IS-95 CDMA 系统技术原理和关键技术作相应介绍 后，
将重点 介绍朗讯科技 CDMA 系统的应用和组成。
第一章、CDMA 通信技术
一、多址通信方式
传统的无线通信是建立在点对点的通信基础上的，而现代通信为了实现任意
呼叫某一用户的目的逐步转向多址通信。在射频信号可分割理论基础上，在发送
端信号复合，在接收端信号分离，要求各个信号之间必须线性相关且相互正交。
即许多移动用户共用一个宽带信道，任意二个移动用户可占用任一指定射频信道，
进行相互通信而不影响其他用户。目前常见的多址通信方式有频分多址的
FDMA 方式、时分多址的 TDMA 方式以及码分多址的 CDMA 方式。
FDMA 采用频率分割，将使用频段划分成若干个极窄子频的频道，一个用
户分配一个固定频道，利用调频方式在该频道内传送信息，在接收端采用
滤波器将不同信号分离，实现多址通信，为模拟方式。例如北美的 APMS
利用 800MHZ 频段频率资源，每个频道占用带宽 30KHZ；欧洲的 TACS
利用 900MHZ 频段频率，每个频道占用带宽 25KHZ。如下图(一)所示。
比较项目 AMPS TACS
工作频段(MHZ) 基站发送：870-890
基站接收：825-845
基站发送：935-960
基站接收：890-915
频道间隔(KHZ) 30 25
控制频道调制方式
控制频道调制峰值频偏
FSK
8KHZ
FSK
话音频道调制方式
话音频道调制峰值频偏
FM
12KHZ
FM
控制信号传输速率(kbps) 10 8
图(一) AMPS 与 TACS 的主要差别
TDMA 是数字通信的主要多址方式，采用时域分割，在 FDMA 工作频段
的基础上，在给定频带的最高数据速率条件下，将传送时间划分成若干个
时间间隔(即为时隙)，一个用户使用一个给定的时隙， 在接收端利用时间
选通门提取信号，实现多址通信。 例如北美的 D-AMPS，30KHZ 分成 6
个 时隙，同时支持 3 个呼叫； 欧洲的 GSM，将 200KHZ 划分成 8 个时
隙， 支持 8 个呼叫。如图(二)所示。
比较项目 D-AMPS (IS-136) GSM
工作频段(MHZ) 基站发送：870-890
基站接收：825-845
基站发送：935-960
基站接收：890-915
频道间隔(KHZ) 30 25
调制 /4-DQPSK (8-PSK) GMSK
帧长 (ms) 40
每帧时隙 6 8
语音编码 VSELP (ACELP) PRE-LTP
最大可能数据速率(kbps)
图(一) D-AMPS 与 GSM 的主要差别
不管是 FDMA 还是 TDMA 均存在复杂的频率复用及 RF 设计。
CDMA 是通过比传送数据速率高得多的特殊编码来调制信息，将数据带宽
大大扩展后再进行传输，不同用户使用相同载频但使用互不干扰的不同编
码，即在同频同时的条件下各个接受机根据信号码型之间的差异提取信号，
实现多址通信。
目前窄带 CDMA(IS-95)频道 的划分基于 AMPS(如图三所示)， 系统中 多用
户工作于同一 载频，利用扩频有效的利用有限的频带宽，最终带宽 扩展为
，同时利用三种相关编码( PN Offset Code，Walsh Code，42-bits Long
Code) 进行调制/解调来区分每个用户； 将来宽带 CDMA 可将带宽扩展为 5MHZ、
10MHZ、15MHZ、20MHZ。
CDMA 信道编号
(AMPS 信道编号)
基站接收频率
(MHZ)
基站发送频率
(MHZ)
蜂窝频带
283(主载频) A
384(主载频) B
691(次载频) A
777(次载频) B
图(三) CDMA 信道分配
二、CDMA 主要技术参数
CDMA 建立在正交编码、相关接收的基础上，利用扩频通信原理实现多址通
信，其主要技术参数如图四所示
频段(MHZ) 824-849 (基站收)，869-894(基站发)
频带间隔 1,25MHZ
扩频方式 DS-PN
扩频码元速率
帧长(ms) 20
可变语音编码及话音激活
速率(kbps)
QCELP/CELP
8，13
数据调制速率(kbps)
调制方式 QPSK，64-Ary OQPSK
数据速率(kbps)
图(四) CDMA 主要技术参数
三、CDMA 关键技术
1、直接序列扩频：信息承载信号被一个高码片速率的扩展码相乘。
CDMA 利用自相关性非常大而互相关性小的码序列作为地址码，对已被原始
用户信息信号调制的载频进行二次调制，扩展其信号频谱。IS-95 采用 180 度相
移键控 QPSK。有效的 降低功率谱密度提高信噪比，保密性好， 同时用户共用
同一宽带频谱不存在互调干扰。
CDMA 采用三层编码结构：用户码(42 比特长码)、基站码(15 比特时间偏移码)、
信道的正交码(64 正交 walsh 码)。
2、多种分集技术
分集合成技术是指系统提供二个或更多个输入信号到接收端，这些输入信号
的衰落各不相关，系统分别接收它们再将它们合成处理后进行判决，大大降低衰
落对信号的影响。依据衰落的频率、时间和空间的选择性，相应有频率分集、时
间分集和空间分集。
空间分集通过几个独立天线或在不同位置分别发射和接收信号，采用选择
性合成技术总是选择信号较强的一个输出，降低了地形等因素对信号的影
响。CDMA 越区软切换就是空间分集的一个有利例证。
CDMA 采用扩频技术，根据宽带信号不会在使用频率均衰落这一特性，其
宽带传输即为频率分集，克服了因信号传送的多条路径以及用户的移动性
带来的多径衰落。
CDMA 利用交织编码、纠错和检错编码等技术在不同时隙发送信号，利用
衰落的时间选择性来进行时间分集。
同时 CDMA 采用 RAKE 接受机(基站采用 4 finger 接受机，手机采用 3
finger 接受机)分别接收时延较大的不同路径强信号然后合并，采用数字
判别恢复信号。
CDMA 采用多种分集技术减少衰落对信号的影响，获取高质量的通信。
3、自动功率控制
FDMA 和 TDMA 依靠用户占用不同的频率和时隙来区分用户，而 CDMA 依
靠地址码来解扩，依据功率来区分信号。对于移动通信中，假设基站覆盖小区中
所有用户均以相同功率发射，则靠近基站的手机信号到达基站的功率较强，而远
离基站的手机信号较弱，强信号掩盖弱信号，称为远近效应。这对于 CDMA 影
响尤为突出。
CDMA 只有通过自动功率控制来克服远近效应。
上行链路(手机至基站)功率控制：一方面通过手机对其发射功率的开环估
计(手机估计从基站到手机的路径损耗以及根据收到的基站功率发送第一
个功率试验值)，另一方面通过基站辅助闭环控制 (基站检测从手机 来的
信噪比，并与系统设置 的信噪比进行比较产生功率校正命令发送给手机)，
来保证所有手机信号 到达基站时具有相同功率。
下行链路(基站到手机)采用功率控制技术克服同频干扰：基站估计下行链
路的传输损耗，分配给每个业务信道一定的初始功率，然后周期性的减少
发射功率直至手机发出增加功率请求。
4、相关接收
CDMA 在接收端将高频扩频信号变成中频信号时，噪声和干扰的功率大于有
用信号功率，这时必须依靠地址码的相关特性将有用信号提取出来。采用匹配滤
波器使有用信号匹配输出，而噪声和干扰由于未匹配而被抑制，从而得到最大的
信噪比。
5、语音编码
语音编码包括波形编码(采用线性预测技术，尽可能地重现原始语音波形，语
音质量高但传输的比特数多)和参数编码(依据人类语音生成模型为基础分析表
征语音的特征参数并传送这些参数，在接收端合成恢复，比特数降低但语音质量
不高)，因此目前多混合使用这二种编码采用码激励线性预测编码 CELP、矢量和
激励线性预测编码 VSELP。同时存在可变速率话音编码器，提供 4 种速率在话
音间歇期减少传输速率并降低发射功率，减少干扰，
6、容量 soft blocking 特性
CDMA 确定系统容量的重要参数为 Eb/No， Eb 为有用 信号每比特能量，
No 为干扰和噪声总和的功率谱密度；系统忙时用户增多， Eb/No 降低， 通信
质量下降；系统闲时， 用户减少，Eb/No 增加，通信质量提高。
7、越区软切换
CDMA 所有覆盖小区均采用同一频带，同时存在 RAKE 接受机，手机在小区
之间的移动不须进行频率和时隙的改换，是一种软切换。
8、可靠前向纠错
在 IS-95 系统中, 采用卷积码和维特比译码来实现差错控制算法
-- 前向：卷积编码的码率为 1/2 约束长度为 9
-- 反向：卷积编码的码率为 1/3 约束长度为 9
另外除导频信道以外，其他所有信道信息在传送前都要加入用于接收 较验的
循环较验信息；同时业务信道中加入用于标识帧质量的循环较验。
四、CDMA 系统结构参考模型
CDMA 系统中各个实体和相关接口如图五所示。
AC：鉴权中心 BS：基站 HLR：归属位置寄存器
ISDN：综合数字业务网 MC：短消息中心 MS：移动台(手机)
MSC：移动交换中心 PSTN：公用交换电话网
VLR：拜访位置寄存器
图(五) CDMA 系统参考模型
五、IS-95 空中接口分层结构
IS-95 是一种与 AMPS 模拟制式相兼容的双模空中接口标准。其中 IS-95A 标
准在一个业务 信道上只能使用一个扩谱码，而 1998 年完成的 IS-95B 为了获得
更高的比特率可以连续使用 八个扩谱码，最大比特率 达到 。IS-95 分
MS BS MSC HLR AC
MSC PSTN ISDN MC
VLR
A
B
C
D
H
B D
Um A C H
E Ai Di P N
层结构如下：
第三层：包括 DTAP 部分和 BSMAP 部分，主要包括呼叫处理、无线资源管
理、移动性管理和地面电路管理。其中 DTAP 消息并不透明传输，可以支持多
种空中接口。
第二层：基于中国 信令系统的 MTP。
第一层：采用数字传输，速率 2048kbps
如图六所示
BS MSC
DTAP BSMAP DTAP BSMAP
分配子层 分配子层
SCCP SCCP
MTP MTP
物理子层 物理子层
A 接口
图(六) A 接口信令协议参考模型
六、CDMA 信道
前向(基站至手机)CDMA 信道由导频信道、同步信道、寻呼信道和前向业务
信道组成。反向(手机至基站)信道由接入信道(寻呼信道的反向)和反向业务信道
组成。
导频信道调制于 Walsh 码 0，再用 PN 码进行扩频调制；消耗基站功率 15%.
同步信道经由卷积编码、符号 重复、块交织后，调制于 Walsh 码 32 和 PN
扩频码；消耗基站功率 %。
寻呼信道消息 经由卷积编码、符号重复、块交织后，用 42 比特长码 覆
盖 对用户消息 进行保密，然后调制于 Walsh 码 1 至 7(一般只用一个 寻
呼信道 调制于码 1，其他码可用于 业务信道)和 PN 扩频码 。 每个消耗
基站功率 %.
业务信道信息经由卷积编码、符号重复、块交织后，用 42 比特长码 覆盖
并加入功率 控制比特，然后调制于其他 Walsh 码和 PN 扩频码。 消耗 剩
余基站功率。
导频和同步信道用于移动台初始化时捕捉基站和同步信号。寻呼信道用于传
送命令到手机以及接收手机呼叫请求。寻呼信道用于手机传送控制信息到基站。
业务信道用于在基站和手机之间传送用户和信令信息。
第二章、朗讯科技 CDMA 系统
一、CDMA 系统简介
朗讯 CDMA 系统早在 20 世纪 90 年代中期即投入商用，与北美 AMPS 兼容使
用。称为 Autoplex System 1000，随着高速数据业务的发展，现演变发展为 Flexent
/ Autoplex Wireless Network。
朗讯 CDMA 系统主要由执行蜂窝处理器联合体 ECPC、数字蜂窝交换机
5EDCS、Flexent 基站、应用处理器 AP、操作维护平台 OMP-FX 组成。 如图七
/图八所示。
图(七) FLEXENT/AUTOPLEX 网络结构和开放接口
SS7
Other 5ESS Switches
MSC 交换中心
PSTN
SS7
IS41,
WIN
TUP, ISUP,
MF, DTMF
STP
Intelligent
Network
(SCP, SCE, SMS,
SCN, HLR, etc)
OMP
SS7
INAP
Operations
Network
Other
Cellular
E1
Flexent CSs
ECPC
2781
5ESS Switch
TCP/IP
SNMP
Message
Center
Billing
System
Voice
Mail
R2 MF,
SS7
IS95: 0,A,JTC
IS54 / IS136
IS53 / IS104
IS99
IS41-A, B, C ...
AP-RCS
DCI
E1
分组管 PP：
基站控制：
图(八) 朗讯 CDMA 产品结构
二、FLEXENT 网络技术特点
1、分组管应用—Packet Pipe
为了配合 CDMA 空中接口的打包方式，同时减少交换机和基站之间的 E1 线
路数目，以分组管在交换机和基站之间采用帧中继分组传输技术传送话音包。不
仅大大提高了中继的利用率，而且可以作为 3G 宽带分组 ATM 核心网络的基础。
每个 PP 可由 1-16 个时隙组成如图九所示。其中 13Kbps 语音编码器语音 质
量与有线用户几乎一样，但牺牲了基站覆盖范围和容量；8Kbps 语音 编码器不
影响基站覆盖范围和容量，但语音质量稍差，而 8K EVRC 近似 13K 语音质量。
时隙速率 64Kbps，支持呼叫数
PP 中时隙数目 Rate Set I Voice Calls
(8K 或 EVRC 语音编码器)
Rate Set II Voice Calls
(13K 语音编码器)
SS7 E1
SS7
E1
E1
SS7 E1
Ethernet
DCI
5EDCS
其他 5EDCS
其他 5EDCS
APC
AP-RCS
FLEXENT
Micro Cell
FLEXENT
Modular Cell
FLEXENT
5100 MicroMini
ECP
Complex
OMP-FX
1 2 1
2 7 5
3 12 8
4 16 11
5 21 15
6 26 19
7 32 23
8 36 26
9 41 30
10 47 34
11 53 39
12 57 42
13 62 45
14 67 49
15 72 53
16 78 57
语音编码器类型 Ratio of Calls per PP
13K to 1
8K to 1
图(九) 分组管容量和每个 PP 呼叫比率
2、全球定位系统---GPS
FLEXENT 基站利用 GPS 获取同步信号 ，GPS 是目前达到预期频
谱效率的最好的同步手段。
三、执行蜂窝处理器组合体 ECPC
ECPC 由执行蜂窝处理器 ECP 和内部信息环处理交换器 IMS 构成，如图九所
示。下面分别介绍这二个单元。
图(九) ECPC 组成
1、ECP – Executive Cellular Processor
为 3B21D 处理器，提供整个系统的操作、管理和维护以及数据存贮。包括控
制单元和外围单元，每个 ECPC 支持 600KBHCA，若每线用户 则大约
支持 333K 用户；支持 500K HLR 和 700K VLR；16 个 5EDCS； 192 个 Modular
Cell 或 1152 个 Micro Cell。
控制单元采用主备用工作方式：CU 0 和 CU 1，通过直接内存访问 电路
DMA 提供与外围单元接口。
外围单元包括 SCSI 硬盘/磁带机和 IOP 外设，允许维护人员与系统 通信，
5EDCS
ACDN
DLN
CU0
SS7N
RPCN 32
RPCN00
CDNII
DLN
SS7N
SS7N
SS7N
SS7
其它网络或系统
基站
600,000600,000
BHCABHCA
EIN
EIN
APCCAPCC
CU1
E1
ECP
可以对 ECP 和 IMS 硬件进行日常维护以及 HLR/VLR 数据库访问
其机柜结构和硬件电路配置与 5EDCS AM 机柜几乎完全相同，只是装载 的
程序和数据不同。
2、IMS – Interprocess Message Switch
IMS 为令牌环工作方式，提供呼叫处理能力和传送不同处理器之间消息，连
接整个系统中各个组成部分。令牌环采用 BUS 0 和 BUS 1 双环冗余 工作，
传输速率 64Mbps，IMS 最大配置 64 个 RING GROUP (编号从 0 到 63)，RG 配
对出现，依次为 RG00/RG32、RG01/RG33、RG02/RG34 直至 RG30/RG62，每
个 RG 最多由 16 个节点组成编号为 00 到 15，这些节点 功能分别如下：
节点名称 功能
令牌环外围控制节
点---RPCN
只存在一对位于 RG00/RG32，提供数据链路与 ECP CU 0
和 CU 1 通信。
直接链路节点
---DLN
只存在一对位于 RG00/RG32，协助 CC7 信令消息在 SS7N
和 CDN 之间传送。
呼叫处理数据库节
点
---CDN IIX /CDN
III
提供 272M/544M 内存存贮 HLR/VLR，支持无线呼叫处理；
其中至少一个为 ACDN(呼叫处理数据库管理节点)用于话
务分配和均衡。
目前 IMS 支持 2-12 个节点配置。
7 号信令节点
---SS7N
与 5EDCS、PSTN 等交换机通信传送 7 号信令消息。
一个节点支持一个交换机连接。
目前 IMS 支持 96 个配置。
以太接口节点
--- EIN
与应用处理器 AP 通信传送基站控制信息。一个节点支持一
个 AP。目前 IMS 支持 24 个配置.
3、ECP 和 IMS 硬件机柜主要配置如下图所示。
SPARE
53 8 18 28 38 52 60 65 75 88 94 102 110 118 130 138 146 162 178
PROC 1 CU - 1 IOP1 COMM3 SPU 01/SUS 1
MM EX0 EX1 CC CUPS DMA1 DMA0 PWRD PC20 PC21 PC22 PC23 PC30 PC31 PC32 DFC1
41
0A
A
S
1:
16
P
O
W
E
R
U
N
IT
T
N
18
21
B
1
:2
K
B
M
15
3
:4
41
0A
A
S
1:
16
P
O
W
E
R
U
N
IT
U
N
58
2
2:
2
U
N
58
2
2:
2
U
N
58
0B
2
:2
45 50 60 65 SPU 01/SUS 3
410AA KBN10
PWRB IOP IOOPS PWRC PC00 PC01 PC02 PC03 PC10 PC11 PC12 PC13
K
B
N
10
3
:4
T
N
18
20
C
2
:2
41
0A
A
S
1:
16
P
O
W
E
R
U
N
IT
U
N
58
3
10
:1
0
U
N
93
3
7:
7
U
N
93
3
7:
7
U
N
58
2
2:
2
U
N
58
2
2:
2
U
N
58
2
2:
2
U
N
93
3
7:
7
U
N
37
6E
3
:3
28 8 18 28 38 52 60 65 75 88 94 102 110 118 130 138 146 162 178
PROC 1 CU - 1 IOP1 COMM3 SPU 01/SUS 0
MM EX0 EX1 CC CUPS DMA1 DMA0 PWRD PC20 PC21 PC22 PC23 PC30 PC31 PC32 DFC0
41
0A
A
S
1:
16
P
O
W
E
R
U
N
IT
T
N
18
21
B
1
:2
K
B
M
15
3
:4
41
0A
A
S
1:
16
P
O
W
E
R
U
N
IT
U
N
58
2
2:
2
U
N
58
2
2:
2
U
N
58
0B
2
:2
19 50 60 65 SPU 01/SUS 2
410AA KBN10 UN582B UN933 7:7 MT 0
PWRB IOP IOOPS PWRC PC00 PC01 PC02 PC03 PC10 PC11 PC12 PC13 UN376E
K
B
N
10
3
:4
T
N
18
20
C
2
:2
41
0A
A
S
1:
16
P
O
W
E
R
U
N
IT
U
N
58
3
10
:1
0
U
N
93
3
7:
7
U
N
93
3
7:
7
U
N
58
2
2:
2
U
N
58
2
2:
2
U
N
58
2
2:
2
U
N
93
3
7:
7
U
N
37
6E
3
:3
SPARE
U
N
37
5E
5
:5
SPU54/SBUS 0
UN379 TN1820D 410AA2 UN582B MHD2
U
N
37
5E
5
:5
80
UC UN375E
K
LW
64
4
:1
1
K
LW
31
3
:6
PSSDB
COMM2
PWRA MHD0
186
UN379 TN1820D 410AA2 MHD3 UN377
MHD1
K
LW
64
4
:1
1
K
LW
31
3
:6
U
N
37
5E
5
:5
80
UC UN375E
U
N
37
5E
5
:5
CSPC
FUSE PANEL
COMM2
PWRA
GP32 8 16 24 34 42 50 58 68 76 84 94 102 110 118 126 136 144 152 162 170 178
PU A IRN IRN LI IFBB PU B
CP 016-076 LN LN CDNII LN
L
N
3
2
-
1
0 41
0
A
A
2
S
1:
2
P
O
W
E
R
U
N
IT
M
C
3F
0
24
A
1C
1
:1
U
N
30
4
T
N
40
16
2
:3
M
C
3F
0
24
A
1C
U
N
30
4
M
C
3F
0
26
A
1B
U
N
30
3C
M
C
3F
0
09
A
1
T
N
13
16
T
N
18
03
IF
B
4
K
/8
41
0
A
A
2
S
1:
2P
O
W
E
R
U
N
IT L
N
3
2
-
1
4
GP32 8 16 24 34 42 50 58 68 76 84 94 102 110 118 126 136 144 152 162 170 178
PU A IRN IRN2 AP30 3BI DDSBS IRN LI PU B
CP 016-076 LN DLN60 LN
L
N
3
2
-
5 M
C
3F
0
24
A
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09
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1
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A
A
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S
1:
2
P
O
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L
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3
2
-
9
GP32 8 16 24 34 42 50 58 68 76 84 94 102 110 118 126 136 144 152 162 170 178
PUA IFBA IRN2 3BI DDSBS IRN2 AP30' IRN LI PUB
CP 016-076 LN CDNIII LN
R
P
C
N
3
2
-
0 41
0
A
A
2
S
1:
2
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IF
B
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K
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8
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69
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3
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3
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4
GP 00 8 16 24 34 42 50 58 68 76 84 94 102 110 118 126 136 144 152 162 170 178
PU A IRN IRN LI IFBB PU B
CP 016-076 LN LN LN
L
N
0
0
-
1
0 41
0
A
A
2
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1:
2
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IT L
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0
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GP 00 8 16 24 34 42 50 58 68 76 84 94 102 110 118 126 136 144 152 162 170 178
PU A IRN IRN2 AP30 3BI DDSBS IRN LI PU B
CP 016-076 LN DLN60 LN
L
N
0
0
-
5 M
C
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1:
2
P
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0
0
-
9
GP32 8 16 24 34 42 50 58 68 76 84 94 102 110 118 126 136 144 152 162 170 178
PUA IFBA IRN2 3BI DDSBS IRN2 AP30' IRN LI PUB
CP 016-076 LN CDNIII LN
L
N
0
0
-
0
41
0
A
A
2
S
1:
2
P
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:1
IF
B
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M
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8
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1
:1
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4
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N
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1
:1
M
C
3F
0
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A
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1
:1
U
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4
T
N
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2
:3
41
0
A
A
2S
1:
2
P
O
W
E
R
U
N
IT
L
N
0
0
-
4
0--4
RPCN EIN CP 084-178
5--9
LN SS7N CP 084-178
EIN NOT USED SS7N CP 084-178
RPCN SS7N CP 084-178
10--14
LN SS7N CP 084-178
0--4
LN CP 084-178
T
N
17
20
A
1
:2
5--9
AUTOPLEX RN00/32
FUSE PANEL
10--14
LN-EIN NOT USED
四、5ESS 数字蜂窝交换机 DCS
5EDCS 在 ECPC 的控制下运作，完成与 PSTN 等其他网络间呼叫交换。每个
5EDCS 话务处理能力大于 450KBHCA/20K 爱尔兰。由下列单元组成：
管理模块 AM --- 为 3B21D 处理器，几乎与 ECP 完全相同，是 DCS
的主处理器。支持有线呼叫处理。
通信模块 CM --- 提供不同模块间(AM 与 SM，SM 与 SM)通信路径，
完成空分交换，提供时钟信号。
交换模块 SM 2000 --- 提供分组管、中继连接，语音处理。与用于 PSTN
的 交换模块相比，主要差别在于分组交换单元 2(PSU2) 和 回声消除
信号单元 ECSU 的配置。
1、PSU2 结构
PSU2 与 PSTN 应用的 PSU 硬件配置比较如下图所示：
PSU2 PSU
每个 PSU2 最多 5 个 SHELVES
分组总线 PB 传输速率为 100Mbps
每个 PSU 最多 5 个 SHELVES
分组总线 PB 传输速率为 10Mbps
CF2 (只位于 SHELF 0) – TN1843 CF (只位于 SHELF 0) – TN1082B
PF2 – UN396 PF – TN1083C
DFMP – UN399 (4 对 PIDB)
DF – UN192D (6 对 DPIDB，1 对 PIDB)
DF – UN192D (6 对 DPIDB，1 对 PIDB)
PH3 – TN1371C
(可由 PH22 进行换代)
PH4 – TN1846
(将来可用 PH22 换代)
PH4 – TN1846
PHV1 -- TN1844 (8K 语音编码器)
PHV2 – TN1856 (13K 语音编码器)
PHV3 /PHV4/PHV5
PHA – TN1845
PI2 – UN395 PI – TN1042B
以上 PSU2 各电路功能如下，：
CF2/DF2/PF2 --- PSU2 的公共控制单元，与进行模块处理器 通信，工
作于主备用方式。
PI2 --- 与进行模块处理器接口缓冲存放分组数据。
PHV --- 语音编码器协议处理器，完成 64Kbps PCM 数据与 8K 或 13K
分组数据转换，并具有帧选择功能协助完成软切换。不同的 PHV 提
供不同的语音编码 速率，每个编码器支持一个呼叫。
PHV1 --- 提供 12 个 8Kbps 语音编码器
PHV2 --- 提供 12 个 13Kbps 语音编码器
PHV3 --- 提供 16 个 8K EVRC/13K 语音编码器
PHV4 --- 提供 32 个 8K EVRC/13K 语音编码器
PHV5 --- 提供 64 个 8K EVRC/13K 语音编码器
PH4 --- 帧中继协议处理器(FRPH)，终接基站传送过来的分组管 数据，
并对收到的分组包进行 CRC 较验。
PH22 --- PH4 的更新换代协议处理器，处理能力约为 PH4 的 3 倍。
PHA --- ATM 协议处理器，用于 PSU3 间、不同交换模块间以及 不同
交换机之间分组 数据传送， 传输速率为 155Mbps，
图十一显示了 PSU2 的功能结构。
图(十一) PSU2 功能结构
2、回声消除信号单元 ECSU
ECSU 单元主要用于当 PSTN 中继、Loop around 以及 Inter-switch 中继(用于
手机与手机通信)与 CDMA 中继相连时，消除 DCS 侧回声延时。 ECSU 可以 提
供 32 毫秒到 64 毫秒的回声消除。ECSU 单元中电路板与 数字中继线单元
MSCMSC
基站
5ESS-2000 Switch DCS
分组管
Packet Switch Unit 2(PSU2)
DFIPH4
DFI
PSTNPSTN
PHV
SM2000
PHA
ECPC
64Kbps PCM 语音
PP = 分组 CDMA CELP 语音
PB
DLTU3 中 DFI2 成对配置。
五、应用处理器 AP
每 8 个应用处理器 AP 组成一个应用处理器组 APC，APC 中 AP 配对冗余工
作，每个 AP 可运行 16 个无线控制服务器(将来可为 20 个)，通过以太接口与
ECPC 通信，并提供 4 个 E1 连接至 5EDCS。每个 RCS 执行基站的无线控制并
与 ECPC 通信，处理 FLEXENT 基站信令，并面向 3G 的宽带无线业务，每个 RCS
最大支持 6 个 Micro Cell 或 1 个 Modular Cell。
六、操作维护提供平台 OMP-FX
OMP-FX 基于 UNIX 操作系统，利用 SUN Netra-t 硬件平台对整个 FLEXENT
无线网络进行综合的操作、管理、维护和装备。通过一对双串形信道计算机接口
链路 DCI 直接连接到 ECP，加快用户的响应时间，分担 ECP 40-50% 的实时任
务。
七、FLEXENT 基站
基站是无线信号处理的主要单元，提供手机无线频率链路。由基站控制设备和无
线设备组成。基站控制设备完成基站与手机、基站与基站、基站与交换中心的控
制信息传送，与 5EDCS E1 连接。无线设备完成对无线信号的 处理： 包括编码、
交织、扩频、调制和信号发送及接收。
目前应用的模块化基站 Modular Cell 支持 IS-95 话音和数据业务，并配置多 载频
线性放大器、IS-95 和宽带通用滤波器面向 3G-1X/3G-3X 最终可以 支持 2Mbps
数据业务。可支持全向、3 扇区、6 扇区天线 配置，每扇区 最多支持 3 个载频。
最多可扩容至 11 个载频，每载频输出功率为 20W。
每扇区每载频支持 40 个信道单元 CEs，其中 1 个 CE 用于导频/同步/接入信道，
至少 1 个 CE 用于 1 个寻呼信道，其余 CEs 用于话务信道。CE 采用专用集成电
路 ASIC，允许对所接收信号的 Eb/No 要求值降低 1dB，提高了系统容量。
下图即为一个实际模块化基站硬件配置。
八、呼叫处理过程和越区切换
在 CDMA 呼叫处理过程中，ECP/CDN 会访问 apxrcv 数据库进行无线部分呼
叫处理，5EDCS 访问 ODD 数据库进行有线部分呼叫处理。呼叫的主要类型包括
固定-手机、手机-固定、 手机-手机、越区切换。下面参考图十二 进行分析。
语音中继 分组管
ECPC
5EDCS
AM
CM
SM 2000
PSU2
TSIU
DLTU3 DLTU3
PH4PHV
DFMP
PSTN
AP-RCSOMP-FX
控制链路 以太链路
图(十二) CDMA 呼叫流程
1、手机-固定
预发话：手机开机获取当前基站导频信道和同步信道信息，用户拨打
号码并按“SEND”键。
发话：手机将拨打的号码、手机模式、手机识别码发送至基站，基站
将号码传送到 ECPC 即进入发话阶段。
信道分配：ECP/CDN 对接收到的码执行 D-x-D 数字分析决定路由 和
计费信息，若呼叫号码无效 ECPC 中止此次呼叫要求 5EDCS 送音信号
或录音通知；若呼叫号码有效 ECPC 请求基站分配业务信道、请求
5EDCS 分配 PHV 编码器；ECPC 收到 PHV 分配信息后将信息传送给
基站，基站进行分组协议初始化。
发码：ECPC 将呼叫消息(呼叫标识、需发的码、PHV 中继标识、PSTN
中继群列表等)发送至 5EDCS，5EDCS 选择占用 PSTN 中继线并发码
至对端局，对端局回送回铃音信号通过 5EDCS 送给基站。
通话：当 PSTN 用户应答，建立通话，此时 PHV 和 PH4 在手机和 PSTN
用户之间提供双向语音通路。
2、固定-手机
来话分析：5EDCS 根据收到的码进行数字分析，将码送至 ECPC 作进
一步分析。
寻呼和回铃音：ECPC 执行 D-x-D 分析，并检查手机最后位置 登记，
向相应基站发出寻呼请求；同时请求 5EDCS 向 PSTN 局 发送回铃音
寻呼响应：当手机认可寻呼后向当前服务基站发出寻呼响应，基站继
续向 ECPC 报告寻呼响应；若手机未响应寻呼则选路至录音通知。
信道分配：基站分配业务信道并通知手机、ECPC 请求 5EDCS 分配
PHV 编码器；ECPC 收到 PHV 分配信息后将信息传送给基站，基站进
行分组协议初始化。
通知：基站传送 ECPC 发送的 ALERTING 消息通知手机来话。
通话：当手机应答，基站认可应答后通知 ECPC，ECPC 发送接收及
PHV 中继标识到 5EDCS，5EDCS 释放回铃音建立通话，此时 PHV
和 PH4 在手机和 PSTN 用户之间提供双向语音通路。
3、手机-手机
手机到手机的呼叫其实就是手机-固定、固定-手机的二个半呼叫的组合。 不
同的是：ECPC 将这二个半呼叫分别单独处理，若主被叫用户属于同一 5EDCS
则需利用环回中继(loop around trunk)；若主被叫位于不同 5EDCS 则需 占用 DCS
局间环回中继(inter-DCS trunk)。
4、越区切换
在无线通信过程中，因为手机的移动性，在通话过程中往往发生无线资源的
变更，若手机用户仍处于本地覆盖区则称为切换。CDMA 呼叫过程中由于 CDMA
技术的特点，存在不同的切换类型，尤其是先连后断的软切换方式。如下所示：
更软切换：手机用户在同一基站覆盖区，在不同扇区之间移动，由信
道单元 CE 建立手机和二个扇区的连接。
软切换：手机用户在同一 ECPC 控制下的不同基站之间移动，由 PHV
执行二个基站信号的帧选择，实现软切换。
准软切换：手机用户在不同 CDMA 载频之间变化，同时 PHV 电路保
持不变，但需要先断后连，因为空中接口参数已变化。
硬切换：在通过 IS-41 进行通信的不同服务区之间的切换称为 硬切换。
一定是先断后连。
九、朗讯 CDMA 系统接口相关数据库定义
朗讯 CDMA 系统涉及 ECPC apxrcv 数据库和 5EDCS ODD 数据库定义，主要 接
口数据库表格如图十三所示。
结束语
目前中国联通正在全面开展 IS-95 CDMA 工程，朗讯 FLEXENT 无线网络系统
不仅能够满足当前联通用户的语音和数据业务需求，同时对于日益激增的移动通
信非话业务通过 FLEXENT 基站的后向兼容可以方便的过渡到 3G 系统，是一种
面向业务、基于分组数据包、分阶段实施的平滑过渡网络结构。
