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  • 發布時間:2020-09-28 16:13 原文鏈接: CDMA國際標準的發展概述(一)

       目前,國際通用的CDMA標準主要是由美國國家標準委員會ANSI  TIA開發頒布的。ANSI(American National Standard Institute)作為美國國家標準制訂單位,負責授權其它美國標準制訂實體,其中包括電信工業解決方案聯盟ATIS、電子工業委員會EIA以及電信工業委員會TIA。TIA主要開發IS(Interim Standards,暫定標準)系列標準,如CDMA系列標準IS95、IS634、IS41等。IS系列標準之所以被列為暫定標準是因為它的時限性,最初定義的標準有效期限是5年,現在是3年。除了IS系列標準之外,TIA還頒布其它類型的規范,如電信系統公告TSB(Telecommunications Service Bulletin)文件。TSB不是標準,但可以提供與現存標準相關的信息或對工業界非常重要的其它事宜。TIA開發出的標準在經ANSI所有成員同意之后即可成為ANSI的正式標準。TIA目前由9個TR委員會組成,即TR8、TR14、TR29、TR30、TR32、TR34、TR41、TR45、TR46,其中與CDMA標準關系最為密切的是TR45(移動和個人通信公用標準),它的下面包括7個子委員會,分別負責不同接口標準的制訂,如TR45.2負責網絡部分,TR45.4負責A接口部分,TR45.5負責空中接口等。

      除了ANSI TIA之外,其他一些標準化組織和生產廠商對CDMA標準的制訂也起到積極作用。如CDG(CDMA發展小組)和3GPP2(負責第三代CDMA移動通信標準的制訂),先后推出了有關A接口的IOS系列標準,涉及的內容包括從窄帶的CDMA到第三代移動通信――寬帶CDMA。一批知名的通信公司如MOTOROLA、LUCENT、NORTEL、QUALCOMM等首先提出了有關CDMA標準的方案和建議,經過多次協商討論,最終修改成為目前被普遍接受的通用標準。

     

    1.3.1  Um接口標準的發展  

      CDMA在蜂窩系統中的應用幾乎是和GSM同時被提出來的,但一直沒有得到重視,其中的主要原因在于CDMA的蜂窩系統必須具有高速、精確的功率控制要求,否則整個系統難以理想地工作甚至出現系統崩潰。功率控制技術在當時的條件下還難以攻破,直到QUALCOMM公司解決了這一難題后這一狀況才有所變化。該解決方案主要是通過測量移動臺和基站的接收功率,利用開環和閉環相結合的功率控制方式,命令移動臺調整發射功率,使移動臺輸出的功率電平在維持適當性能的情況下達到最小。一方面減輕了對其他用戶的干擾,同時有助于克服衰落,使得CDMA碼分多址技術應用于蜂窩移動通信成為可能,并由此拉開了CDMA數字蜂窩移動通信系統蓬勃發展的序幕。

      QUALCOMM公司于1990年7月公布了最早的CDMA標準,經過許多移動通信運營商和制造廠家的協商討論,于1990年9月發布了建議標準的修訂版本,并于1990年10月公布了暫行規定,成為此后一段時間內被廣泛認可的主要規范。1993年7月,美國ANSI TIA再次征集各方面的建議,經會議討論后正式將其確認為IS95標準,即“雙模式寬帶擴頻蜂窩系統的移動臺-基站兼容標準”。IS95標準由此成為CDMA移動通信的核心標準,世界上許多國家以此為藍本生產和建設碼分多址數字移動通信系統。

      經過多年的開發修訂,以IS95為代表的窄帶CDMA系列標準已經日趨完善。IS95系列標準的發展先后經歷了IS95、IS95A、TSB74、IS95B(ANSI95)、IS2000、IS2000A等多種標準。需要補充說明的是TSB74是與IS95A有關的TSB文件,是在IS95A的基礎上增加了14.4kb/s速率組、指配或切換到PCS頻段、MIN/IMSI共存等內容。作為第三代移動通信標準之一的IS2000及IS2000A完全兼容IS95標準,也就是說現有的IS95系統可以平滑過渡到第三代移動通信。

    1.3.2  A接口標準的發展

      作為基站子系統和網絡子系統之間的接口,A接口標準的規范性和透明度至關重要,它決定著CDMA設備制造廠家能否獨立地開發基站設備或網絡設備。對于CDMA系統的運營商來說,他們同樣要求開放的系統結構,開放的A接口為CDMA系統提供了競爭環境。CDMA A接口標準的形成過程與其它標準最大的不同點在于,它是在各廠家已經開發出商用產品之后,通過談判協商而形成的,經歷了一個相當復雜的過程。各標準制訂組織和生產廠家為A接口標準的制訂做了大量細致的工作。

      現在支持開放的CDMA A接口的標準有兩個,即IS634系列和IOS系列。

      1991年,Motorola公司提出了一個A+接口,并提交給美國國家標準委員會ANSI審議,該接口為支持CDMA和其它空中接口起到很大的促進作用。但由于當時的A+接口只是GSM系統A接口的一個簡單翻版,錯誤甚多,幾乎沒有什么可操作性。而且由于當時沒有其它公司愿意開放該接口,因此A+接口一直被放置在美國國家標準委員會中。直至1995年7月,由于一批大的運營商強烈要求開放A接口,美國標準委員會通過了基于Motorola A+建議的IS634 RevO。雖然該標準的可操作性不強,但畢竟是在許多廠家共同協商后才達成的,從此當時的幾個主要的CDMA設備生產廠家走向共同開發A接口的道路。由于IS-634 Rev.0存在許多邏輯錯誤和缺陷,1995年12月對其修正后成為TSB-80。該接口支持基站中的多種語音編碼器并以電路中繼模式和SS7消息傳送MSC和BSS間的語音和信令。IS634A版本于1998年6月完成并出版,1998年10月ANSI投票并最終于1999年3月以ANSI/EIA-634B的名義出版。IS634A具有A、B兩種結構,其中A結構中引入了A3和A7接口,用于支持不同BSC之間的軟切換。

      IS634A版本所涉及的范圍相當廣泛,它不僅支持CDMA,而且支持AMPS、NAMPS和TDMA。因此該標準不可避免的包含了許多不適合CDMA運作的多種選項、消息和參數。事實上只有CDMA運營者才關心并有計劃地實施IS634A。但另一方面,就CDMA應用而言,IS634A有點過于“松散”而難以實施。為了定義一個僅為CDMA應用,更實際并更具有可操作性的A接口規范,1997年由美國Sprint PCS牽頭,聯合CDMA工業界的LUCENT、Motorola、NORTEL及QUALCOMM等公司,在吸收TSB80的基礎上,制訂了Sprint PCS IOS V2.0a。這一IOS互操作規范屬于內部文件,Sprint PCS于1998年10月將其提交給CDMA發展組CDG作為公開的行業規范。

     IOS系列標準得到了眾多廠家的認可,也使得該系列標準得到迅速發展,趨于完善,目前已經發展到IOS2.X、IOS3.X、IOS4.O、IOS5.O等多個版本。CDG IOS2.X包括V2.O、V2.1、V2.2,均基于Sprint PCS IOS V2.0a,并支持如下功能:8kb/s EVRC聲碼器;在呼叫建立過程中支持完整的業務選擇談判;電路型數據(9.6/14.4kb/s)和傳真;短消息業務;話音加密;BSC間硬切換(同一廠家的BSC間的軟切換可用其內部協議支持)。

      CDG IOS V3.X的最新版本V3.1于1999年4月出版。V3.X均基于IS634A,與V2.2相比增加了如下主要功能:引入了采用分組模式的A3、A7接口;支持不同廠家BSC間的軟切換;更多的OMC功能。

      3GPP2負責制訂支持第三代CDMA移動通信CDMA-2000的IOS標準。3G-IOS V4.0已于1999年10月完成,它支持CDMA-2000的1X RTT。3G-IOS V4.0在CDG IOS V3.1的基礎上增加了支持高速分組數據業務和支持Mobile  IP業務等功能。3G-IOS  V5.0由3GPP2于1999年12月完成并支持CDMA2000 3X RTT。

     

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