CDMA國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程 - 全文

目前，國(guó)際通用的CDMA標(biāo)準(zhǔn)主要是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)ANSI　 TIA開(kāi)發(fā)頒布的。ANSI（American National Standard Institute）作為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制訂單位，負(fù)責(zé)授權(quán)其它美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制訂實(shí)體，其中包括電信工業(yè)解決方案聯(lián)盟ATIS、電子工業(yè)委員會(huì)EIA以及電信工業(yè)委員會(huì)TIA。TIA主要開(kāi)發(fā)IS（Interim Standards,暫定標(biāo)準(zhǔn)）系列標(biāo)準(zhǔn)，如CDMA系列標(biāo)準(zhǔn)IS95、IS634、IS41等。IS系列標(biāo)準(zhǔn)之所以被列為暫定標(biāo)準(zhǔn)是因?yàn)樗臅r(shí)限性，最初定義的標(biāo)準(zhǔn)有效期限是5年，現(xiàn)在是3年。除了IS系列標(biāo)準(zhǔn)之外，TIA還頒布其它類(lèi)型的規(guī)范，如電信系統(tǒng)公告TSB（Telecommunications Service Bulletin）文件。TSB不是標(biāo)準(zhǔn)，但可以提供與現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的信息或?qū)I(yè)界非常重要的其它事宜。TIA開(kāi)發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)在經(jīng)ANSI所有成員同意之后即可成為ANSI的正式標(biāo)準(zhǔn)。TIA目前由9個(gè)TR委員會(huì)組成，即TR8、TR14、TR29、TR30、TR32、TR34、TR41、TR45、TR46，其中與CDMA標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系最為密切的是TR45（移動(dòng)和個(gè)人通信公用標(biāo)準(zhǔn)），它的下面包括7個(gè)子委員會(huì)，分別負(fù)責(zé)不同接口標(biāo)準(zhǔn)的制訂，如TR45.2負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)部分，TR45.4負(fù)責(zé)A接口部分，TR45.5負(fù)責(zé)空中接口等。

　　除了ANSI　TIA之外，其他一些標(biāo)準(zhǔn)化組織和生產(chǎn)廠商對(duì)CDMA標(biāo)準(zhǔn)的制訂也起到積極作用。如CDG（CDMA發(fā)展小組）和3GPP2（負(fù)責(zé)第三代CDMA移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的制訂），先后推出了有關(guān)A接口的IOS系列標(biāo)準(zhǔn)，涉及的內(nèi)容包括從窄帶的CDMA到第三代移動(dòng)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(guān)CDMA標(biāo)準(zhǔn)的方案和建議，經(jīng)過(guò)多次協(xié)商討論，最終修改成為目前被普遍接受的通用標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.1  Um接口標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 　

CDMA在蜂窩系統(tǒng)中的應(yīng)用幾乎是和GSM同時(shí)被提出來(lái)的，但一直沒(méi)有得到重視，其中的主要原因在于CDMA的蜂窩系統(tǒng)必須具有高速、精確的功率控制要求，否則整個(gè)系統(tǒng)難以理想地工作甚至出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰。功率控制技術(shù)在當(dāng)時(shí)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(guò)測(cè)量移動(dòng)臺(tái)和基站的接收功率，利用開(kāi)環(huán)和閉環(huán)相結(jié)合的功率控制方式，命令移動(dòng)臺(tái)調(diào)整發(fā)射功率，使移動(dòng)臺(tái)輸出的功率電平在維持適當(dāng)性能的情況下達(dá)到最小。一方面減輕了對(duì)其他用戶的干擾，同時(shí)有助于克服衰落，使得CDMA碼分多址技術(shù)應(yīng)用于蜂窩移動(dòng)通信成為可能，并由此拉開(kāi)了CDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)蓬勃發(fā)展的序幕。

　　QUALCOMM公司于1990年7月公布了最早的CDMA標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)許多移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商和制造廠家的協(xié)商討論，于1990年9月發(fā)布了建議標(biāo)準(zhǔn)的修訂版本，并于1990年10月公布了暫行規(guī)定，成為此后一段時(shí)間內(nèi)被廣泛認(rèn)可的主要規(guī)范。1993年7月，美國(guó)ANSI　TIA再次征集各方面的建議，經(jīng)會(huì)議討論后正式將其確認(rèn)為IS95標(biāo)準(zhǔn)，即“雙模式寬帶擴(kuò)頻蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)－基站兼容標(biāo)準(zhǔn)”。IS95標(biāo)準(zhǔn)由此成為CDMA移動(dòng)通信的核心標(biāo)準(zhǔn)，世界上許多國(guó)家以此為藍(lán)本生產(chǎn)和建設(shè)碼分多址數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。

　　經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)修訂，以IS95為代表的窄帶CDMA系列標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)日趨完善。IS95系列標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展先后經(jīng)歷了IS95、IS95A、TSB74、IS95B（ANSI95）、IS2000、IS2000A等多種標(biāo)準(zhǔn)。需要補(bǔ)充說(shuō)明的是TSB74是與IS95A有關(guān)的TSB文件，是在IS95A的基礎(chǔ)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(nèi)容。作為第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)之一的IS2000及IS2000A完全兼容IS95標(biāo)準(zhǔn)，也就是說(shuō)現(xiàn)有的IS95系統(tǒng)可以平滑過(guò)渡到第三代移動(dòng)通信。

1.3.2  A接口標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

　　作為基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)之間的接口，A接口標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性和透明度至關(guān)重要，它決定著CDMA設(shè)備制造廠家能否獨(dú)立地開(kāi)發(fā)基站設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。對(duì)于CDMA系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，他們同樣要求開(kāi)放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，開(kāi)放的A接口為CDMA系統(tǒng)提供了競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。CDMA　A接口標(biāo)準(zhǔn)的形成過(guò)程與其它標(biāo)準(zhǔn)最大的不同點(diǎn)在于，它是在各廠家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出商用產(chǎn)品之后，通過(guò)談判協(xié)商而形成的，經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程。各標(biāo)準(zhǔn)制訂組織和生產(chǎn)廠家為A接口標(biāo)準(zhǔn)的制訂做了大量細(xì)致的工作。

　　現(xiàn)在支持開(kāi)放的CDMA　A接口的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即IS634系列和IOS系列。

　　1991年，Motorola公司提出了一個(gè)A＋接口，并提交給美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)ANSI審議，該接口為支持CDMA和其它空中接口起到很大的促進(jìn)作用。但由于當(dāng)時(shí)的A＋接口只是GSM系統(tǒng)A接口的一個(gè)簡(jiǎn)單翻版，錯(cuò)誤甚多，幾乎沒(méi)有什么可操作性。而且由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有其它公司愿意開(kāi)放該接口，因此A＋接口一直被放置在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)中。直至1995年7月，由于一批大的運(yùn)營(yíng)商強(qiáng)烈要求開(kāi)放A接口，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)通過(guò)了基于Motorola A+建議的IS634　RevO。雖然該標(biāo)準(zhǔn)的可操作性不強(qiáng)，但畢竟是在許多廠家共同協(xié)商后才達(dá)成的，從此當(dāng)時(shí)的幾個(gè)主要的CDMA設(shè)備生產(chǎn)廠家走向共同開(kāi)發(fā)A接口的道路。由于IS-634 Rev.0存在許多邏輯錯(cuò)誤和缺陷，1995年12月對(duì)其修正后成為T(mén)SB-80。該接口支持基站中的多種語(yǔ)音編碼器并以電路中繼模式和SS7消息傳送MSC和BSS間的語(yǔ)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(jié)構(gòu)，其中A結(jié)構(gòu)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(dāng)廣泛，它不僅支持CDMA，而且支持AMPS、NAMPS和TDMA。因此該標(biāo)準(zhǔn)不可避免的包含了許多不適合CDMA運(yùn)作的多種選項(xiàng)、消息和參數(shù)。事實(shí)上只有CDMA運(yùn)營(yíng)者才關(guān)心并有計(jì)劃地實(shí)施IS634A。但另一方面，就CDMA應(yīng)用而言，IS634A有點(diǎn)過(guò)于“松散”而難以實(shí)施。為了定義一個(gè)僅為CDMA應(yīng)用，更實(shí)際并更具有可操作性的A接口規(guī)范，1997年由美國(guó)Sprint PCS牽頭，聯(lián)合CDMA工業(yè)界的LUCENT、Motorola、NORTEL及QUALCOMM等公司，在吸收TSB80的基礎(chǔ)上，制訂了Sprint PCS IOS V2.0a。這一IOS互操作規(guī)范屬于內(nèi)部文件，Sprint PCS于1998年10月將其提交給CDMA發(fā)展組CDG作為公開(kāi)的行業(yè)規(guī)范。

　IOS系列標(biāo)準(zhǔn)得到了眾多廠家的認(rèn)可，也使得該系列標(biāo)準(zhǔn)得到迅速發(fā)展，趨于完善，目前已經(jīng)發(fā)展到IOS2.X、IOS3.X、IOS4.O、IOS5.O等多個(gè)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(guò)程中支持完整的業(yè)務(wù)選擇談判；電路型數(shù)據(jù)（9.6/14.4kb/s）和傳真；短消息業(yè)務(wù)；話音加密；BSC間硬切換（同一廠家的BSC間的軟切換可用其內(nèi)部協(xié)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(fù)責(zé)制訂支持第三代CDMA移動(dòng)通信CDMA-2000的IOS標(biāo)準(zhǔn)。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(chǔ)上增加了支持高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和支持Mobile　 IP業(yè)務(wù)等功能。3G-IOS　 V5.0由3GPP2于1999年12月完成并支持CDMA2000　3X　RTT。

1.3．3   網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

　網(wǎng)絡(luò)接口是網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)各功能實(shí)體之間以及與其他通信網(wǎng)絡(luò)之間的接口的總稱。相對(duì)于A接口來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)的制訂過(guò)程比較簡(jiǎn)單。目前通用和網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)主要為IS-41系列，這套標(biāo)準(zhǔn)是由ANSI 　TIA授權(quán)LUCENT公司貝爾實(shí)驗(yàn)室制訂的。IS-41系列標(biāo)準(zhǔn)在其發(fā)展過(guò)程中，主要產(chǎn)生了IS-41A、IS-41B、IS-41C、ANSI-41、IS-41D等幾個(gè)版本。與IS41B有關(guān)的TSB文件有TSB41、TSB51、TSB56、TSB64、TSB65等，其中除TSB56之外，均已經(jīng)在1996年修訂并加入到IS-41C版本，使IS-41C成為一個(gè)相對(duì)完善的版本。不久之后，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)接收其為正式的網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)，成為ANSI-41標(biāo)準(zhǔn)。

IS-41C由六部分組成：功能概述；切換消息流程；自動(dòng)漫游消息流程；操作、管理和維護(hù)消息流程；信令實(shí)現(xiàn)程序。

除了上述的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)之外，還有一些標(biāo)準(zhǔn)主要用于完善CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)功能，如數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、計(jì)費(fèi)、無(wú)線智能網(wǎng)WIN等方面的標(biāo)準(zhǔn)，共同構(gòu)成了龐大的網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)體系。

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)包括：IS-99，有關(guān)傳真和異步數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)；IS-657，用于描述分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；

IS-707，包括無(wú)線鏈路協(xié)議RLP、傳真、異步數(shù)據(jù)及分組數(shù)據(jù)等各種業(yè)務(wù)；IS-658，描述網(wǎng)絡(luò)互通功能IWF。

計(jì)費(fèi)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)主要是IS-124。

無(wú)線智能網(wǎng)WIN的標(biāo)準(zhǔn)主要有：IS-771，無(wú)線智能網(wǎng)第一階段的標(biāo)準(zhǔn)；PN4287，描述了基于無(wú)線智能網(wǎng)的預(yù)付費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)；PN4289，用于無(wú)線智能網(wǎng)第二階段的標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.4    我國(guó)CDMA標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 　

我國(guó)目前采用的CDMA標(biāo)準(zhǔn)主要是向美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)靠攏，同時(shí)結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況。如空中接口在美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)中注重CDMA與AMPS雙模兼容，而在我國(guó)則沒(méi)有這種需求，因此其頻率、基本頻道的設(shè)置及IMSI等方面都需要進(jìn)行修改；在A接口上，美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)兼容了多種制式，而在我國(guó)只需要其中的CDMA一種；同樣網(wǎng)絡(luò)接口IS-41系列標(biāo)準(zhǔn)也需要進(jìn)行必要的修改。