400/1800MHz SCDMA無線接入系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)介紹

　　【摘 要】 本文首先介紹了SCDMA無線接入系統(tǒng)的發(fā)展歷程，然后對最近頒布的400/1800MHz SCDMA無線接入系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進行了介紹，最后分析了400/1800MHz SCDMA無線接入系統(tǒng)的的發(fā)展前景。

　　【關(guān)鍵詞】 SCDMA CDMA

　　一、引言

　　SCDMA(Synchronous CDMA)俗稱“大靈通”，是中國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的無線市話技術(shù)。國家在1800MHz頻段給SCDMA劃分了20MHz的專有頻率，在400MHz頻段劃分了3MHz的頻率。1800MHz SCDMA主要服務(wù)于城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)。400MHz SCDMA主要服務(wù)于農(nóng)村山區(qū)。

　　SCDMA的研制起源于1995年，1996年SCDMA移動通信試驗原型系統(tǒng)在北京通縣演示成功，1997年SCDMA通過原郵電部認(rèn)定，但由于受到固話和GSM的夾擊，SCDMA一直沒有發(fā)展起來，直到2003年3月信產(chǎn)部發(fā)布禁止400MHz CDMA的通報，給了SCDMA一個機會，SCDMA取代400MHz CDMA成為“村村通”工程唯一可以選擇的技術(shù)，此時SCDMA抓住了機會迅猛發(fā)展。2003年9月SCDMA無線接入系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品通過信產(chǎn)部鑒定，標(biāo)志著SCDMA新產(chǎn)品已經(jīng)完全成熟。2004年6月十一家電信和電子制造行業(yè)包括北京信威通信、大唐電信、聯(lián)想、TCL、普天凌云、夏新電子、創(chuàng)維移動、振華科技、康佳、海信和廣州金鵬在北京宣布成立“SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，推動SCDMA迅速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。2004年12月信產(chǎn)部發(fā)布了SCDMA無線接入系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)參考性技術(shù)文件YDC 032-2004《400/1800MHzSCDMA無線接入系統(tǒng)：頻率間隔為500kHz的系統(tǒng)技術(shù)要求》和YDC 033-2004《400/1800MHzSCDMA無線接入系統(tǒng)：頻率間隔為500kHz的系統(tǒng)測試方法》，這標(biāo)志著SCDMA無線接入系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)要求和測試方法已經(jīng)得到權(quán)威部門的認(rèn)可，正式成為我國通信行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，《400/1800MHz SCDMA無線接入系統(tǒng)：空中接口協(xié)議》的標(biāo)準(zhǔn)正處于討論階段。

　　二、標(biāo)準(zhǔn)簡介

　　400/1800MHz SCDMA無線接入系統(tǒng)技術(shù)要求和測試方法兩個標(biāo)準(zhǔn)都是在總結(jié)我國多年研制SCDMA無線接入系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國通信事業(yè)發(fā)展的具體情況制定的。他們完全是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的結(jié)晶。預(yù)計相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)還有空中接口技術(shù)要求、空中接口測試方法以及點對點短消息業(yè)務(wù)。

　　《400/1800MHzSCDMA無線接入系統(tǒng)：頻率間隔為500kHz的系統(tǒng)技術(shù)要求》的主要內(nèi)容包括SCDMA系統(tǒng)參考模型、系統(tǒng)總體技術(shù)要求、用戶終端、基站、基站控制器、直放站和網(wǎng)管設(shè)備的功能要求、性能要求、電源要求、環(huán)境適應(yīng)性要求和電磁兼容要求等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用同步碼分多址工作方式，工作于400/1800MHz頻段，頻率間隔為500kHz的SCDMA無線接入系統(tǒng)。它可作為生產(chǎn)廠家、運營部門和維修部門對設(shè)備進行質(zhì)量檢驗和性能測試的參考標(biāo)準(zhǔn)，也可為SCDMA無線接入系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)和維修等提供技術(shù)依據(jù)。

　　《400/1800MHzSCDMA無線接入系統(tǒng)：頻率間隔為500kHz的系統(tǒng)測試方法》的主要內(nèi)容包括系統(tǒng)功能測試、用戶終端、基站、直放站的無線參數(shù)測試、功能測試；基站控制器、網(wǎng)管設(shè)備的性能、功能測試；電磁兼容測試；環(huán)境試驗等。本標(biāo)準(zhǔn)為SCDMA無線接入系統(tǒng)的測試提供了依據(jù)。

　　三、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

　　1.系統(tǒng)參考模型

　　SCDMA無線接入系統(tǒng)由用戶終端(UT)、基站(BS)、直放站(RPT)、基站控制器(BSC)、無線接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)(RNMS)、鑒權(quán)中心(AUC)、用戶數(shù)據(jù)庫(UDB)組成。其網(wǎng)絡(luò)參考模型如圖1所示。


圖1：SCDMA無線接入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)參考模型

　　2.總體技術(shù)要求

　　我國規(guī)定的SCDMA無線接入系統(tǒng)的工作頻段為：1800MHz和400MHz，其中1800MHz的工作頻段從1785MHz到1805MHz，400MHz的工作頻段從406.5MHz到409.5MHz。其雙工方式為時分雙工TDD，TDD周期為10ms，收發(fā)保護時間為390.625us，其前5ms為基站發(fā)終端收，后5ms為終端發(fā)基站收。SCDMA無線接入系統(tǒng)采用碼分多址CDMA技術(shù)，信道帶寬為500kHz，在每個工作頻點上用32位正交Walsh碼來區(qū)分不同的信道。其調(diào)制方式為差分四進制相移鍵控DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying)，該調(diào)制方式有較高的頻譜利用率。SCDMA無線接入系統(tǒng)采用G.729聲碼器，其使用共軛結(jié)構(gòu)的代數(shù)碼激勵線形預(yù)測(CSACELP)語音壓縮算法，G.729聲碼器能夠?qū)崿F(xiàn)很高的語音質(zhì)量和很低的算法延時，壓縮后數(shù)據(jù)速率為8Kbps。

　　SCDMA無線接入系統(tǒng)的接口包括：SUm接口、SAbis接口、V5.2接口、SO接口、SQ接口、SN接口。其中SUm接口為用戶終端與基站之間的空中接口；SAbis接口為基站和基站控制器間的內(nèi)部接口；V5.2接口為SCDMA無線接入網(wǎng)與本地交換機間的外部接口，其應(yīng)遵循YDN 021-1996關(guān)于V5.2接口的規(guī)定以及相關(guān)的V5補充規(guī)范的要求；SO接口為SCDMA無線接入網(wǎng)與無線接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)間的內(nèi)部接口；SQ接口為基站控制器和短消息中心間的內(nèi)部接口；SN接口為用戶數(shù)據(jù)庫與短消息中心間的內(nèi)部接口。SO接口、SQ接口、SN接口都是基于以太網(wǎng)，并采用TCP/IP協(xié)議。

　　系統(tǒng)性能方面SCDMA無線接入系統(tǒng)要求無線信道的呼損率不大于5%；中繼呼損率不大于0.7%；網(wǎng)絡(luò)側(cè)應(yīng)用回波消除器來消除從本地交換機側(cè)反饋回來的回聲信號；接續(xù)時延不應(yīng)超過3s；網(wǎng)絡(luò)同步要求SCDMA 無線接入系統(tǒng)與本地交換機之間的數(shù)字中繼采用主從同步方式；TDD同步要求基站間的TDD 同步精度優(yōu)于3μs，基站和用戶終端間的同步采用主從同步方式，精度優(yōu)于1μs。

　　3.系統(tǒng)功能

　　400/1800MHzSCDMA無線接入系統(tǒng)必須具備無線接入功能，業(yè)務(wù)方面應(yīng)支持電信業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)(短消息、傳真以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))，作為無線接入系統(tǒng)必須支持基站控制器內(nèi)不同基站覆蓋范圍內(nèi)的切換，必須有網(wǎng)管實體能夠完成對設(shè)備的管理。

　　對系統(tǒng)功能進行測試必須要構(gòu)建一個測試環(huán)境，最小配置情況下需要2套BS，1套BSC，1套本地交換機和1套RNMS。測試內(nèi)容包括用戶終端的登記和鑒權(quán)，用戶終端的位置更新，用戶終端的去活，呼叫的測試，補充業(yè)務(wù)的操作及控制(包括：主叫號碼識別顯示、主叫號碼識別限制、遇忙呼叫前轉(zhuǎn)、無應(yīng)答呼叫前轉(zhuǎn)、無條件呼叫前轉(zhuǎn)、呼叫等待)，切換測試以及短消息測試。

　　4.終端、基站、直放站

　　SCDMA終端分為手持終端和固定終端兩種，其功能包括基本功能、補充功能和附加功能。測試內(nèi)容包括12項：被叫號碼顯示、短消息指示及證實(僅手持終端)、主叫號碼識別指示、電池容量指示及告警、呼叫時間提示指示、信號強度指示、時間日期顯示、撥號功能、多音雙頻功能、中文支持能力(僅手持終端)、補充業(yè)務(wù)的操作及控制、ON/OFF開關(guān)(僅手持終端)�；�站功能包括構(gòu)建小區(qū)、同步、無線信道管理、安全、切換、功率控制、鏈路重建、短消息、操作維護、智能天線的校準(zhǔn)。

　　SCDMA終端、基站、直放站的基本射頻要求如下：400MHz SCDMA終端的最大輸出功率為33dBm，1800MHz SCDMA終端的最大輸出功率為23dBm，頻率容限要求為+2/-4dB，接收機靈敏度要求為-105dBm。400MHz SCDMA基站的最大輸出功率為43dBm，1800MHz SCDMA最大輸出功率為33dBm，頻率容限要求為+2/-4dB，接收機靈敏度要求為-110dBm。直放站要求最大增益不小于90dB，增益調(diào)節(jié)范圍不小于30dB，室內(nèi)型直放站的噪聲系數(shù)應(yīng)小于6dB，室外型直放站的噪聲系數(shù)應(yīng)小于5dB。

　　終端、基站射頻要求及測試內(nèi)容包括頻率容限、發(fā)射功率、功率控制范圍(僅終端)、發(fā)射頻譜帶寬、載波泄露、幅頻特性(僅終端)、發(fā)射互調(diào)抑制、時域包絡(luò)、發(fā)射機雜散輻射、接收靈敏度及動態(tài)范圍、抗阻塞性能、接收機鄰道選擇性、接收機互調(diào)抑制、接收機雜散輻射。直放站的射頻要求及測試內(nèi)容包括最大輸出功率、最大增益、增益調(diào)節(jié)范圍、增益調(diào)節(jié)步長及誤差、帶內(nèi)波動、輸入輸出電壓駐波比、傳輸時延、噪聲系數(shù)、互調(diào)衰減、直放站開關(guān)時間準(zhǔn)確度、直放站開關(guān)時間抗外界干擾能力、直放站隔離度、雜散輻射。

　　終端、基站和直放站都要進行環(huán)境適應(yīng)性測試、電磁兼容性測試和供電測試。環(huán)境適應(yīng)性測試包括低溫試驗、高溫試驗和濕熱試驗。不同種類的終端(手持終端/室外型固定終端/室內(nèi)型固定終端)、基站、直放站(室外類型Ⅰ/室外類型Ⅱ/室內(nèi)型)都有各自的工作溫度范圍和濕度范圍。終端和基站在環(huán)境適應(yīng)性試驗后應(yīng)對其發(fā)射功率、頻率容限以及接收機靈敏度三項射頻指標(biāo)需要再次進行測試。直放站在環(huán)境適應(yīng)性試驗后應(yīng)對其最大發(fā)射功率、最大增益以及噪聲系數(shù)三項射頻指標(biāo)需要再次進行測試。電磁兼容性測試包括：雜散騷擾測量、輻射雜散騷擾、輻射連續(xù)騷擾、傳導(dǎo)連續(xù)騷擾、抗擾度測量。供電測試包括直流電壓供電變化(-57V～-40V)和交流電壓供電變化(176V～246V 45Hz～65Hz)。對于手持終端其待機時間不應(yīng)小于48小時，通話時間不應(yīng)小于3小時。

　　對于終端還有翻蓋、按鍵壽命、振動和跌落的要求。翻蓋(滑蓋)終端應(yīng)能夠進行5萬次的翻蓋(滑蓋)操作，按鍵應(yīng)至少能夠使用10萬次。振動、跌落試驗后終端外觀、結(jié)構(gòu)應(yīng)無機械損傷，并能夠進行正常通話。

　　5.基站控制器

　　基站控制器應(yīng)能夠進行呼叫處理，并能夠為其服務(wù)范圍內(nèi)終端的切換和位置更新提供移動性管理�；�站控制器應(yīng)能夠從V5.2接口提取傳輸同步。它還應(yīng)能夠進行地面電路分配、鏈路監(jiān)視、地面電路的釋放。安全方面基站控制器應(yīng)能夠進行鑒權(quán)和加密。在不同業(yè)務(wù)信道上的切換是它的一個基本功能。它應(yīng)支持短消息的傳送。操作維護方面它應(yīng)支持配置、故障定位和報告、統(tǒng)計管理和資源查詢功能。用戶數(shù)據(jù)的管理分配也是它必須支持的一項功能。

　　基站控制器的測試包括接口測試(E1和V5.2)、功能測試、環(huán)境試驗以及電磁兼容性測試。E1接口參數(shù)應(yīng)符合GB7611-2001 中E1 口的規(guī)定。V5.2接口應(yīng)符合YDN108-1998《V5.2 接口一致性測試技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定�；�站控制器的功能測試等同于系統(tǒng)功能測試。基站控制器的工作溫度范圍為10℃～40℃。環(huán)境試驗后基站控制器應(yīng)仍能夠按照預(yù)定的方式工作，并且用戶控制功能和存儲的數(shù)據(jù)不丟失。電磁兼容性測試內(nèi)容與終端、基站、直放站的測試內(nèi)容相同。

　　6.網(wǎng)管

　　SCDMA 無線接入系統(tǒng)應(yīng)建立一個統(tǒng)一的操作維護管理系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)及各網(wǎng)元設(shè)備(基站控制器、基站子系統(tǒng)、直放站、終端等)進行統(tǒng)一管理。無線接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)該能完成設(shè)備基本的配置、性能、故障、安全管理。無線接入網(wǎng)網(wǎng)管系統(tǒng)應(yīng)能支持SCDMA 系統(tǒng)的集中維護管理。

　　四、SCDMA無線接入系統(tǒng)的發(fā)展前景

　　SCDMA是中國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的一種先進的無線接入技術(shù)，相應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的推出表明了我國政府對它的支持，相比打擦邊球的PHS和在國內(nèi)市場被政策明文叫停的450MHz CDMA接入產(chǎn)品而言，SCDMA從政策層面到技術(shù)市場層面都具備了強大的競爭優(yōu)勢。SCDMA無線接入系統(tǒng)在我國有著光明的發(fā)展前景。