维普资讯 http://www.cqvip.com 浅析ＣＤＭＡ发展 郁 涛 摘要本文从ＣＤＭＡ的标准、优势、业务、未来以及我国ＣＤＭＡ网的建设等方面对下一代 移动通信核心技术——ＣＤＭＡ进行了全面的介绍。 关键词 ＣＤＭＡ移动通信用户终端业务承载业务补充业务话音清晰辐射时钟 保密性 ＣＤＭＡ是码分多址的英文缩写（Ｃｏｄｅ ＤｉｖｉＳｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ），它是在数字 技术的分支一一扩频通信技术上发展起来 的一种崭新而成熟的无线通信技术。ＣＤＭＡ技 术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具 有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大 于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原 数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发 送出去。接收端使用完全相同的伪随机码， 与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号 换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现 信息通信。 移动通信系统按多址连接方式分类， 可分为频分多址（ＦＤ￣ＬＡ）、时分多址（ＴＤ￣ＬＡ） 和码分多址（ＣＤＭＡ）。目前中国联通、中国 移动所使用的ＧＳＭ移动电话网采用的便是 ＦＤ 和ＴＤＭＡ两种方式的结合。ＧＳＭ比模拟 移动电话有很大的优势，但是，在频谱效率 上仅是模拟系统的３倍，容量有限；在话音 质量上也很难达到有线电话水平；ＴＤＭＡ终端 接入速率最高也只能达到９．６ｋｂｉｔ／ｓ：ＴＤＭＡ 系统无软切换功能，因而容易掉话，影响服 务质量。因此，ＴＤＭＡ并不是现代蜂窝移动 通信的最佳无线接入，而ＣＤＭＡ多址技术完 全适合现代移动通信网所要求的大容量、高 质量、综合业务、软切换、保密性好等，正 受到越来越多的运营商和用户的青睐。 １ ＣＤＭＡ的发展历史 １６ ＣＤＭＡ技术的出现源自于人类对更高质 量无线通信的需求。第二次世界大战期间因 战争的需要而研究开发出ＣＤＭＡ技术，其思 想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰，在战 争期间广泛应用于军事抗干扰通信，后来由 美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。 ＣＤＭＡ技术的标准化经历了几个阶段。ＩＳ一９５ 是ＣＤＭＡＯＮＥ系列标准中最先发布的标准，真 正在全球得到广泛应用的第一个ＣＤＭＡ标准 是ＩＳ－９５Ａ，这一标准支持８Ｋ编码话音服务。 其后又分别出版了１３Ｋ话音编码器的ＴＳＢ７４ 标准，支持１．９ＧＨ Ｚ的ＣＤＭＡ ＰＣＳ系统的 ＳＴＤ一００８标准，其中１３Ｋ编码话音服务质量 已非常接近有线电话的话音质量。随着移动 通信对数据业务需求的增长，１９９８年２月， 美国高通公司宣布将ＩＳ一９５Ｂ标准用于ＣＤＭＡ 基础平台上。ＩＳ一９５Ｂ可提供ＣＤＭＡ系统性能， 并增加用户移动通信设备的数据流量，提供 对６４ｋｂｐｓ数据业务的支持。其后，ＣＤＭＡ２０００ 成为窄带ＣＤＭＡ系统向第三代系统过渡的标 准。ＣＤＭＡ２０００在标准研究的前期，提出了 １ｘ和３ｘ的发展策略，但随后的研究表明， １ｘ和１ｘ增强型技术代表了未来发展方向。 １９９５年，第一个ＣＤＭＡ商用系统运行之 后，ＣＤＭＡ技术理论上的诸多优势在实践中得 到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得 到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区， 包括中国香港、韩国、日本、美国都已建有 ＣＤＭＡ商用网络。在美国和日本，ＣＤＭＡ成为 国内的主要移动通信技术。在美国，ｌ０个移 维普资讯 http://www.cqvip.com 动通信运营公司中有７家选用ＣＤＭＡ。到今年 ４月，韩国有６０％的人口成为ＣＤＭＡ用户。 在澳大利亚主办的第２８届奥运会中，ＣＤＭＡ 技术更是发挥了重要作用。 据世界ＣＤＭＡ发展集团的统计，１９９６年 底ＣＤＭＡ用户仅为ｉ００万；到１９９８年３月已 迅速增长到ｉ０００万；１９９９年９月超过４０００ 万；２０００年突破５０００万，伴随人类步入２１ 世纪，ＣＤＭＡ作为新世纪的移动通信方式将得 到全面发展。 为了适应我国移动通信市场的迅猛发 展，１９９９年４月，国务院批准中国联通统一 负责中国ＣＤＭＡ网络的建设、经营和管理。 ２０００年９月，国家发展计划委员会、信息产 业部下发了《关于启动ＣＤＭＡ移动通信网络 建设有关事项的通知》，中国联通ＣＤＭＡ网 络建设计划正式启动。我国ＣＤＭＡ网络的建 设和经营由中国联通公司统一负责。 ２ ＣＤＭＡ网络工作原理 首先我们看看ＣＤＭＡ基本网络模型，如 下图，图中定义了网中的功能实体和相互间 的接口。 Ｑｃ置酪相关 ⅥＲ ０ ｉＤ 陬Ｆ －－一面一 一旦一 Ｌ Ｆ Ａｉ Ｐ Ｎ 一 一 一 Ｍ ｒ ・ ・ ＭＳＣ移动交换中心 ＯＭＣ操作维护中心 ＨＬＲ归属位置寄存器 ＳＭＥ短消息实体 ＶＬＲ拜访位置寄存器ＰＳＴＮ公用交换电话网 ＡＣ鉴权中心 ＥＩＲ设备识别寄存器 ＭＣ短消息中心 ＢＳ基站系统 Ｕｍ空中接口 ＩＷＦ互连功能 ＭＳ移动台 ＣＤＭＡ工作基本原理：移动用户（ＭＳ）经过 空中接口（Ｕｍ）接收、发送信令，基站（Ｂｓ）对 接收的信令解码再送到移动交换中心 （ＭＳＣ），移动交换中心对信令进行分类，再 分别传输给相关的单元，单元对接收的信息 经过分析、处理，再经移动交换中心传输到 基站，基站经过编码，通过空中接口，传送 到移动用户。 ３ ＣＤＭＡ系统提供的电信业务 从业务角度来看，ＣＤＭＡ系统从服务的角 度出发，为用户提供了更加丰富、多样且应 用灵活方便的业务。按照ＣＤＭＡ的规范，交 换子系统应能向用户提供用户终端业务、承 载业务、补充业务。 ３．１ 用户终端业务 用户终端业务是在用户终端协议互通 基础上提供终端间信息传递能力的业务，该 类业务包括电话业务、紧急呼叫业务、短消 息业务和语音邮箱业务等。 电话业务是ＣＤＭＡ规范定义的用户终端 业务的一种，它是ＣＤＭＡ移动通信系统应用 最广泛的业务。电话业务为ＰＬＭＮ移动用户 提供了与ＰＳＴＮ、ＩＳＤＮ或另一ＰＬＭＮ移动用户 进行语音通信能力。 紧急呼叫业务是指移动用户发起呼叫 到就近紧急呼叫中心（如急救中心）。紧急 呼叫业务是用户终端业务中的一种，它类似 于电话业务但建立呼叫相对来说简捷快速。 ＰＬＭＮ运营商可以根据本国和本地区实际情 况来设置紧急呼叫号码。 短消息业务（这里指点到点短消息业 务），是目前ＣＤＭＡ系统中唯一只利用信令 信道即可完成的用户终端业务，它可同时与 话音等业务并行。该业务给ＣＤＭＡ移动用户 提供了一种简单实用、功能丰富的文字信息 交互平台。就这一平台最基本的业务功能而 言，短消息业务实现了移动台用户之问的双 向寻呼功能，所以，短消息业务在目前ＣＤＭＡ 网络通话接通率偏低的情况下，无疑提供了 １ ７ 维普资讯 http://www.cqvip.com 一种可行的替代性通信手段，提高了移动用 户之间信息交互的能力，增加了移动用户接 收信息的渠道。因此，短消息业务给ＰＬＭＮ 运营商提供了一个良好的增值业务平台。 语音邮箱业务为用户提供语音信息存 储、转发功能。当用户忙时，它允许用户将 其来话转接到预先设置的语音邮箱。 ３．２承载业务 承载业务提供了在两个网络终端接口 间的信息传递能力。移动终端ＭＴ控制无线 信道使信息流成为终端设备ＴＥ能接受的信 息。移动终端ＭＴ作为ＰＬＭＮ一部分通过无线 接口与ＰＬＭＮ内的其他实体互通。ＣＤＭＡ能陆 续向用户提供１２００￣１４４００ｂｉｔ／ｓ异步数据、 １２００￣１４４００ｂｉｔ／ｓ分组数据及交替语音乐 会与１２００￣１４４００ｂｉｔ／ｓ数据等承载业务。 ３补充业务 ＣＤＭＡ规范定义了支持提供给各承载业 务和用户终端业务的补充业务。补充业务向 用户提供包括补充业务授权、补充业务操作 和补充业务应用等功能。补充业务授权包括 业务授权和业务去授权；补充业务操作支持 ＣＤＭＡ系统中所定义的七种业务操作即授权、 去授权、登记、删除、激活、去活及请求、 临时激活及临时去激活操作。在上述操作中 授权和去授权一般由网络运营商进行，其余 操作可由用户在移动台上操作。补充业务应 用有网络自动调用和用户主动发起两种方 式，它改变并加强了用户终端业务和承载业 务的服务。 ４ ＣＤＭＡ优势 ＣＤＭＡ是一种先进的扩频通信技术，它 具有频谱利用率高、系统容量大、网络规划 简单、语音质量好等优点，而且，ＣＤＭＡ也是 第三代移动通信（３６）的首选技术，基于 ＩＳ－９５Ａ的窄带ｃｄｍａＯｎｅ系统可以平滑地过 渡到宽带ｃｄｍａ２０００系统，提供增加ｌ倍以 上的话音容量及高速数据传输、多媒体应用 １ ８ 等各种业务。可以预言，２ｌ世纪是ＣＤＭＡ通 信技术广泛应用的年代，其主要优点为： ４．１话音清晰 ＣＤＭＡ采用了先进的扩频技术和数字话 音编码技术，使通话噪音大大降低。其系统 的声码器可以动态调整数据传输速率，并根 据适当的门限值选择不同的电平级发射。同 时门限值根据背景噪音的改变而变，这样即 使在背景噪音较大的情况下，也可以得到较 好的通话质量，打电话时几乎没有杂音。特 别是在嘈杂的背景中，对方能清晰听到您的 声音。 ４．２辐射小 普通的手机（ＧＳＭ和模拟手机）功率一 般能控制在６００毫瓦以下，而ＣＤＭＡ手机的 问世，给人们带来了 绿色 手机的曙光，因 为与ＧＳＭ手机相比，ＣＤＭＡ手机的发射功率尚 不足其一个小小的零头。ＣＤＭＡ系统发射功率 最高只有２００毫瓦，普通通话功率可控制在 零点几毫瓦，其辐射作用可以忽略不计，对 健康没有不良影响。基站和手机发射功率的 降低，将大大延长手机的通话时间，意味着 电池、话机的寿命长了，对环境起到了保护 作用，故称之为 绿色手机 。 ４．３掉线率低 基站是手机通话的保障，当用户移动到 基站覆盖范围的边缘时，基站就应该自动 切换 来保障你，否则就会掉话。ＣＤＭＡ系统 切换时的基站覆盖是 单独覆盖一双覆盖一 单独覆盖 ，而且是自动切换到相邻较为空 闲的基站上，也就是说，在确认手机已移动 到另一基站单独覆盖地区时，才与原先的基 站断开，这样就保障了手机不会尊话。 ４．４准确的时钟 由于ＣＤＭＡ采用全球同步技术，通过接 收全球定位信息，即可确保系统正常工作。 此外，ＣＤＭＡ还可为用户自动提供准确的时 钟，勿需用户自行调整，当地准确的时间信 息一目了然，为频繁进行跨时区差旅的商务 人士提供了方便。 维普资讯 http://www.cqvip.com 其时钟准确的原理是因为ＣＤＭＡ选用了 精确的全球卫星定位系统（ＧＰＳ），目前，全 球卫星定位系统（ＧＰＳ）是这种时钟参考的 最佳选择。ＧＰＳ是一个由２４颗绕地球运转的 卫星组成的天线导航系统，它的优势在于全 球覆盖，系统时钟精度高，不易受电磁暴、 低频干扰源的影响。作为备份，远距离导航 （ＬＯＲＡＮ—Ｃ）系统也是一个很好的选择，该系 统采用地波传播技术，同样具有时钟精确、 不受电离层变化影响、衰减小、相位及幅度稳 定等特点，从而保证了时钟准确的可能性． ４．５保密性好 客户在使用移动电话时，往往担心自己 的移动电话被别人监听或盗打，但是要窃听 通话，必须要找到码址。ＣＤＭＡ手机的用户每 次通话时，系统都将在２的４２次方个码中 随机分配任意一个码给该手机用户，共有 ４．４万亿种可能的排列，要想破解密码或窃 听简直不可想象。而且ＣＤＭＡ采用的扩频通 信技术使通信具有天然的保密性，其消息在 空中信道上被截获的概率几乎为零。 另外，ＣＤＭＡ系统的鉴权、数字格式、扩频 处理等通话保护措施，可提供最佳的保密特性， 防止通信过程中的盗听和手机密码的盗用。 ４．６其它优势 如接通率高、覆盖广、移动多媒体通信 功能等。 ５我国的ＣＤＭＡ建设 中国联通ＣＤＭＡ网络建设的基本思路 是：以增强型ＩＳ一９５Ａ系统为基础，用一年 时间迅速建成覆盖全国３３０个以上重要城市 和地区，网络规模达１５１５万户左右的ＣＤＭＡ 网络。该网络能够支持国际漫游、ＵＩＭ卡方 式（机卡分离），具备基本的智能网业务（如 预付费业务），支持移动互联网和数据服务 的接入方法，并可在升级软件和仅更换信道 板方式下向ＣＤＭＡ２０００ ｌＸ系统演进。在以增 强型ＩＳ一９５Ａ系统实现网络规模覆盖的同时， 选择部分重要城市建设ＣＤＹｌＡ２０００ ｌＸ系统商 用试验网，及时开展适应１４４Ｋｂ／Ｓ速率的各 种新业务，配合各种ＣＤＭＡ新型手机，使ＣＤＭＡ 网络一推出就是覆盖广阔、网络质量良好、 手机精美、业务新颖的精品网络。 中国联通将在３年内逐步建成一个覆 盖全国、总容量达５０００万户的ＣＤＭＡ网络。 目前正在建设的一期工程容量为１５１５万用 户，覆盖包括西藏在内的全国３１个省、自 治区、直辖市的３００个以上地级市，在经济 发达地区，对地、市、县、发达乡镇及重要 铁路、公路干线、旅游景点实行全面覆盖； 在经济中等水平地区，主要覆盖地区、市、 县及重要乡镇，兼顾重要铁路、公路干线、 旅游景点等地区；在经济欠发达地区，则主 要覆盖重点地市。一期工程不仅要建设中国 联通ＣＤＭＡ核心网、智能网、信令网、无线 网、传输网、同步网及计费和网管系统，还 要建设中国联通专用移动汇接网。一期工程 目前进展顺利，已于２００１年１２月建成网络 并开始设各调测、网络优化业务调测等各种 放号前的准备工作。二期工程的总体目标是 继续完善网络，加强覆盖，增加容量，总的 规模是再增加２０００万户左右，达到３５００－ ４０００万户。到２００３年，总容量将达到５０００ 万户。 ６未来发展 ＣＤＭＡ技术所具有的强大优势，使其成为 未来移动通信的发展方向，国际电信联盟已 将ＣＤＭＡ确定为第三代移动通信的核心技术。 在全球得到广泛应用的第一个ＣＤＭＡ标 准是ＩＳ一９５Ａ，其话音服务质量已非常接近有 线电话。在２Ｇ阶段，增强型ＩＳ一９５Ａ与ＧＳＭ 在技术体制上属于同一代产品，提供大致相 同的业务。但ＣＤＭＡ在通话质量、掉话率、 辐射、健康环保等方面具有显著优势。在 ２．５Ｇ阶段，ＣＤＭＡ２０００ ｌＸ与ＧＰＲＳ相比技术 上已占据明显优势，ＣＤＭＡ２０００ ｌＸ的数据传 输速率更高，达１４４ｋｂｉｔ／ｓ，在新业务承载 上ＣＤＭＡ２ＯＯＯＩＸ比ＧＰＲＳ更为成熟，可提供更 多的中高速率的新业务。在（下转２５页） ｌ９ 维普资讯 http://www.cqvip.com 拉伸机：平均每公里线路需要０．７２个 台班 （１）人工单价按铁建管（１９９８）ｌ１５号《铁 路基本建设工程设计概算编制办法》中三区 营业铁路综合工费标准； ｌＯｋＷ发电机：平均每公里线路需要０．７２ 个台班 （２）材料费执行铁建设（２００１）２８号文 发布的《铁路工程建设材料预算价格（２０００ 年度）； （３）机械使用费执行《铁路工程施工机械台班 费用定额基价表（２０００年度）》。 准轨线路冻结接头（施必牢）单价分析 单位：１公里表２ 综上所述，每公里准轨线路冻结接头 （施必牢）单价分析见表２。 其中： 序号 １ 项目名称 人工 单位 工日 消耗量 ５７２．１４ 单价（元） ２２．２６ 合价（元） ｌ ２７３５．８４ ２ 钢轨６０ｋｇ ２５ｍ 根 ３ ５９３９．４６ ｌ７８ｌ８．３８ ３ ４ 施必牢螺母 ＭＧ接头螺栓 个 个 ４８０ ４８０ ３．５ ８．２ １６８０．００ ３９３６．００ ５ ６ ７ ８ ９ 接头夹板６０ｋｇ 哈克扣件 道碴 长效油脂 ５ｔ东风１４０汽车 块 处 ｍｊ ｋｇ 台班 ４ ０．７ｌ４ ２ｌ４ ４０ ２．９ Ｉｌ４．５６ ｌ３０００ ２８．１ ７．３ ２５４．８４ ４５８．２４ ９２８２．００ ６０１３．４０ ２９２．００ ７３９．０４ １０ ｌ１ ｌ２ 轨道车１６０马力 １０ｋＷ发电机 其他机械使用费 工料机合计 台班 台班 兀 兀 １．４５ ｎ７２ ４８．５４ ５４５．７６ ｌｌ４．４３ ７９１．３５ ８２．３９ ４８．５４ ５３８７７．１７ ９结束语 希望通过对现场准轨线路冻结接头（施 从事概预算工作的同行相互交流和学习，共 同完善及补充现行的工程造价依据的目的， 以便更好地应用于实际工作． 必牢技术）的施工资料的整理，达到和广大 （上接１９页） 从２．５Ｇ向３Ｇ技术体制过渡上，ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ 向ＣＤＭＡ２０００ ３Ｘ（即３ｃ）的过渡更为平滑。其 增强型１ＸＥＶ的速率高达３０７ｋｂｉｔ／ｓ， １ＸＥＶ－ＤＯ最高速率可达２．４Ｍｂｉｔ／ｓ，而 １ＸＥＶ－ＤＶ最高速率可达５．２Ｍｂｉｔ／ｓ。因此， 从ＩＳ一９５Ａ到ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ，再发展到 ＣＤＭＡ２０００ １ＸＥＶ的演进路线是清晰的，无 论移动终端还是基站均能够前、后向兼容， 是一种真正意义上的平滑过渡。 虽然ＣＤＭＡ为第三代移动通信的核心技 术，但也存在一些问题，如鉴权问题、国际 漫游问题等，随着ＣＯＭＡ标准的不断完善， 相信ＣＤＭＡ将得到更广泛的应用。 ２５