CDMA 2000網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化案例教程高職 龔雄濤 全書 第4章新

1、第4章 CDMA2000信令流程4.1協(xié)議模型4.2 基本信令流程4.3數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫流程小結(jié) 學(xué)習(xí)提示CDMA2000 1x(Code Division Multiple Access，CDMA)網(wǎng)絡(luò)由無線接入域、核心網(wǎng)電路域和核心網(wǎng)分組三大部分組成。無線接入域包括BTS(Base Transceiver Station)、BSC(Base Station Controller)和PCF(Packet Control Function)等部分，主要完成移動(dòng)語音和數(shù)據(jù)用戶的接入功能；核心網(wǎng)電路域包括MSC(Mobile Switching Center)、VLR(Visitor Location

2、 Register)和HLR(Home Location Register) /AUC(Authentication Centre)等，主要完成有關(guān)語音業(yè)務(wù)服務(wù)；核心網(wǎng)分組域包括PDSN(Packet Data Service Node)、AAA(Authentication、Authorization、Accounting)服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)路由器、防火墻、HA(Home Agent)和FA(Foreign Agent)等，主要完成有關(guān)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在CDMA系統(tǒng)中，信令消息具體體現(xiàn)在接口的協(xié)議和規(guī)范上，學(xué)習(xí)信令流程，我們先從子系統(tǒng)互連和接口的分層模式來說明CDMA系統(tǒng)中主要協(xié)議的結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系。在C

3、DMA系統(tǒng)中，信令在不同的接口有不同的形式，也就有不同的信令協(xié)議。CDMA2000 1x網(wǎng)絡(luò)的重要接口有Abis接口、空中接口(即Um接口)和A接口。這些接口就是用來傳輸各組元之間的信令消息以及語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 學(xué)習(xí)目的和要求了解CDMA2000的協(xié)議模型；熟悉CDMA2000語音業(yè)務(wù)起呼、被呼和呼叫釋放流程；掌握CDMA2000軟切換流程；了解數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的基本概念；掌握數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫流程。CDMA2000系統(tǒng)各功能實(shí)體之間的接口定義明確，同樣CDMA2000規(guī)范對(duì)各種接口所使用的分層協(xié)議也作了詳細(xì)的定義，CDMA2000 1x系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。其中，Abis接口是BSC與BTS之間的接

4、口；Um接口是BTS與移動(dòng)臺(tái)之間的接口；4.1協(xié) 議 模 型1x EV-DO網(wǎng)絡(luò)的IOS接口稱為A接口，包括A1/A2是MSC與BSC之間的接口；A3/A7是BSC之間的接口，其中A7支持BSC之間的軟切換；A8/A9是BSC與PCF之間的接口；A10/A11接口在PCF的附著點(diǎn)是PDSN；另外在1x EVDO系統(tǒng)中新增了A12和A13信令接口，A12提供AN-AAA與AN(Access Network)交換接入鑒權(quán)的參數(shù)及結(jié)果的接口(AN-AAA是可選的邏輯實(shí)體單元)，A13是不同AN之間的信令接口，在AN的附著點(diǎn)是BSC。RADIUS(Remote Authentication Dial

5、In User Service)提供PDSN與AAA之間的信令接口。圖4-1 CDMA2000 1x系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)議是各功能實(shí)體之間共同的“語言”，通過各個(gè)接口互相傳遞有關(guān)消息，為完成CDMA2000系統(tǒng)的全部通信和管理功能建立起有效的信息傳送通道。不同的接口可采用不同形式的物理鏈路，完成各自特定的功能，傳遞各自特定的消息。分層的目的是允許隔離各組信令協(xié)議功能，按連續(xù)的獨(dú)立層描述協(xié)議，每層協(xié)議在明確的服務(wù)接入點(diǎn)對(duì)上層協(xié)議提供它自己特定的通信服務(wù)。圖4-2給出了CDMA2000 1x EV-DO Rel.0空中接口協(xié)議模型，它由七個(gè)協(xié)議層組成，從下到上依次為物理層、MAC層、安全層、連接層、會(huì)話

6、層、流層和應(yīng)用層。各協(xié)議層按功能劃分，而非按承載劃分，各層之間沒有嚴(yán)格的上下層承載關(guān)系。在時(shí)間上，各層協(xié)議可以同時(shí)存在，不存在嚴(yán)格的先后關(guān)系；在數(shù)據(jù)封裝上，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)自上而下進(jìn)行封裝，可以跨越部分協(xié)議層。各協(xié)議層的功能如下：1. 物理層物理層規(guī)定了前反向物理信道的結(jié)構(gòu)、輸出功率、數(shù)據(jù)封裝、基帶及射頻處理和工作頻點(diǎn)等。2. MAC(Media Access Control)層MAC層所完成對(duì)物理信道的訪問控制功能，其中：(1) 控制信道MAC協(xié)議規(guī)定了控制信道的傳送方式和時(shí)序要求。(2) 接入信道MAC協(xié)議規(guī)定了終端接入系統(tǒng)的方式和長(zhǎng)碼(Long Code)生成方式。(3) 前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議

7、規(guī)定了前向業(yè)務(wù)信道的速率控制和復(fù)用/解復(fù)用方式。(4) 反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議規(guī)定了反向業(yè)務(wù)信道的捕獲和速率選擇機(jī)制。圖4-2 1x EV-DO Rel.0 空中接口協(xié)議棧結(jié)構(gòu)3. 安全層安全層完成CryptoSync的生成、密鑰交換、數(shù)據(jù)加密和空口鑒權(quán)等功能，其中：(1) 安全協(xié)議用于生成鑒權(quán)協(xié)議和加密協(xié)議所需要的CryptoSync和時(shí)戳等變量。(2) 密鑰交換協(xié)議生成空口鑒權(quán)和數(shù)據(jù)加密所需要的密鑰。(3) 鑒權(quán)協(xié)議完成安全層數(shù)據(jù)分組消息的完整性保護(hù)功能，可以用于檢驗(yàn)終端是否為某空口會(huì)話的合法擁有者。(4) 加密協(xié)議完成空口數(shù)據(jù)的加密。4. 連接層連接層所完成的功能有：(1) 系統(tǒng)的捕獲、

8、連接的建立/維持/釋放。(2) 連接狀態(tài)下的移動(dòng)性管理和鏈路控制。(3) 對(duì)會(huì)話層數(shù)據(jù)分組的復(fù)用。(4) 對(duì)安全層數(shù)據(jù)分組的解復(fù)用。其中：(1) 無線鏈路管理協(xié)議用于維護(hù)AT(Access Terminal)與AN之間的無線鏈路狀態(tài)。(2) 初始化狀態(tài)協(xié)議規(guī)定了終端捕獲網(wǎng)絡(luò)的過程及消息。(3) 空閑狀態(tài)協(xié)議定義了終端在已成功捕獲網(wǎng)絡(luò)但連接尚未打開時(shí)所遵循的流程及消息。(4) 連接狀態(tài)協(xié)議定義了連接打開后AT與AN通信所需消息及交互過程。(5) 路徑更新協(xié)議完成對(duì)終端位置的跟蹤、維護(hù)及其跨子網(wǎng)移動(dòng)時(shí)的無線鏈路維護(hù)等功能。(6) 分組合并協(xié)議完成對(duì)會(huì)話層數(shù)據(jù)分組的復(fù)用和對(duì)安全層數(shù)據(jù)分組的解復(fù)用功能

9、。5. 會(huì)話層會(huì)話層完成空口會(huì)話的建立、維持和釋放功能，其中：(1) 會(huì)話管理協(xié)議用于激活會(huì)話層其它協(xié)議及維護(hù)與關(guān)閉會(huì)話。(2) 地址管理協(xié)議用于會(huì)話終端的地址分配。(3) 會(huì)話配置協(xié)議負(fù)責(zé)與會(huì)話相關(guān)的協(xié)議及其配置的協(xié)商。6. 流層流層所完成對(duì)應(yīng)用層數(shù)據(jù)流和信令流打QoS標(biāo)識(shí)，將單個(gè)或多個(gè)應(yīng)用流(Flow)合成為流層的徑流(Stream)等功能。7. 應(yīng)用層應(yīng)用層所完成分組應(yīng)用和信令應(yīng)用數(shù)據(jù)分組的收發(fā)及其控制功能。以上簡(jiǎn)單地介紹了1x EV-DO Rel.0各層的功能。1x EV-DO Rel.0設(shè)計(jì)的初衷是面向非對(duì)稱的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在滿足用戶各種新業(yè)務(wù)方面存在不足：前反向業(yè)務(wù)能力不平衡；對(duì)Q

10、oS的支持不能滿足多業(yè)務(wù)要求；數(shù)據(jù)與話音業(yè)務(wù)存在并發(fā)問題，系統(tǒng)與ANSI-41的電路域網(wǎng)絡(luò)沒有任何聯(lián)系，也使1x EV-DO系統(tǒng)難以接收到電路域網(wǎng)絡(luò)中關(guān)于話音呼叫的信息；不支持共享的廣播信道。針對(duì)1x EV-DO Rel.0中的不足，3GPP2在1x EV-DO Rev.A中提出相應(yīng)的改進(jìn)措施：提高了反向鏈路吞吐量；改進(jìn)了前向鏈路；增強(qiáng)了對(duì)QoS的支持；更完善地支持1x/DO的雙模操作。圖4-3給出了1x EV-DO Rev.A空中接口協(xié)議棧模型。圖4-3 1x EV-DO Rev.A空中接口協(xié)議棧模型Rev.A相對(duì)Rev.0新增以下功能：1) 物理層新增功能Rev.A物理層協(xié)議分為子類型0物

11、理層協(xié)議、子類型1物理層協(xié)議和子類型2物理層協(xié)議：(1) 子類型0物理層協(xié)議對(duì)應(yīng)于Re1.0的物理層協(xié)議。(2) 子類型1物理層協(xié)議對(duì)接入信道進(jìn)行了功能增強(qiáng)。(3) 子類型2物理層協(xié)議除了對(duì)接入信道和控制信道進(jìn)行了功能增強(qiáng)，還定義了新的Rev.A前、反向業(yè)務(wù)信道結(jié)構(gòu)，該協(xié)議支持增強(qiáng)接入信道MAC協(xié)議、增強(qiáng)控制信道MAC協(xié)議、子類型1前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議和子類型3反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議。下面詳細(xì)介紹Rev.A物理層的新增功能，1x EV-DO Rev.A的物理信道結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。圖4-4 1x EV-DO Rev.A前反向物理信道組成Rev.A前向調(diào)整了RPC(Reverse Power

12、Control)和DRC Lock(Data Rate Control Lock)信道，增加ARQ(Automatic Repeat reQuest)子信道。Rev.A反向以子幀為單位傳送，每個(gè)子幀占4個(gè)時(shí)隙，支持HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)重傳機(jī)制，相應(yīng)地在前向增設(shè)ARQ信道，ARQ信道與RPC或DRCLock信道時(shí)分復(fù)用。其中：(1) ARQ信道在每個(gè)子幀的前三個(gè)時(shí)隙發(fā)送。(2) RPC或DRC Lock在每個(gè)子幀的第四個(gè)時(shí)隙發(fā)送。(3) RPC每四個(gè)時(shí)隙發(fā)送一次，DRCLock的發(fā)送周期與長(zhǎng)度由前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議指定。Rev.A對(duì)接入信道

13、和控制信道進(jìn)行了功能增強(qiáng)：(1) 接入信道支持9.6 kb/s、19.2 kb/s和38.4 kb/s等三種可變速率，通過靈活選擇接入速率、接入前綴的大小等接入?yún)?shù)，并采用功率突發(fā)機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)用戶的快速接入。(2) 控制信道支持19.2 kb/s、38.4 kb/s和76.8 kb/s等三種傳送速率，通過增設(shè)相對(duì)較短的子同步控制周期以發(fā)送尋呼消息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)用戶的快速尋呼。Rev.A前、反向業(yè)務(wù)信道支持更長(zhǎng)的分組和更小的分組(可以是單用戶或多用戶分組)。前向鏈路最低速率和最高速率分別為4.8 kb/s和3.1 Mb/s，反向鏈路最低速率和最高速率分別為4.8 kb/s和1.8

14、 Mb/s，在最低速率和最高速率之間，由于前、反向鏈路均采用了HARQ和提前中止技術(shù)，衍生出多種非標(biāo)稱的速率等級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)更靈活地業(yè)務(wù)速率適配，進(jìn)一步提高了頻譜效率。Rel.0反向RRI(Reverse Rate Indicator)信道與反向?qū)ьl信道時(shí)分復(fù)用，采用3 bits信息表示五個(gè)反向速率等級(jí)。在Rev.A中，反向共包含12個(gè)標(biāo)稱速率等級(jí)，并按照子幀方式傳送，RRI改用6 bit信息來表示，其中，4 bit信息表示標(biāo)稱速率等級(jí)，2 bit信息表示子幀序號(hào)；同時(shí)由于每個(gè)子幀都要速率指示，因此，Rev.A的RRI信道不再與反向?qū)ьl信道時(shí)分復(fù)用，RRI信道使用獨(dú)立的擴(kuò)頻碼。Rev.A反向增加

15、了輔助導(dǎo)頻信道，為反向傳送長(zhǎng)數(shù)據(jù)分組時(shí)提供較強(qiáng)的相干解調(diào)基準(zhǔn)。輔助導(dǎo)頻信道與基本導(dǎo)頻信道共存，比數(shù)據(jù)提前半個(gè)時(shí)隙發(fā)送，在數(shù)據(jù)傳送完后半個(gè)時(shí)隙結(jié)束，并按照半時(shí)隙進(jìn)行功率調(diào)整。Rev.A反向增加了DSC(Data Source Control)信道，實(shí)現(xiàn)切換時(shí)連續(xù)數(shù)據(jù)傳送。DSC與DRC信道配合使用，提高虛擬軟切換的成功率，大幅度地降低切換時(shí)延；DSC信道在切換之前DSCLength個(gè)時(shí)隙開始發(fā)送，在發(fā)送完一個(gè)時(shí)隙后開始生效，有效期由反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議參數(shù)DSCLength指定，在有效期間，基站根據(jù)DSC與DRC信息決定是否進(jìn)行虛擬軟切換。DSC與ACK時(shí)分復(fù)用。2) MAC層新增功能1x E

16、V-DO Rev.A的MAC層對(duì)控制信道MAC協(xié)議、接入信道MAC協(xié)議、前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議和反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議等都做了功能增強(qiáng)或改進(jìn)。控制信道MAC協(xié)議新增功能-控制信道MAC協(xié)議支持相對(duì)較短的子同步控制信道包囊，用于發(fā)送尋呼消息，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)用戶的快速尋呼。接入信道MAC協(xié)議新增功能-接入信道MAC協(xié)議支持更靈活的接入信道數(shù)據(jù)封裝格式，通過靈活選擇接入速率、接入前綴及接入負(fù)載的大小等參數(shù)，并引入功率突發(fā)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)用戶的快速接入。前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議新增功能-前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議分為缺省前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議和增強(qiáng)前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議。缺省前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議可以與

17、子類型0物理層協(xié)議或子類型1物理層協(xié)議配合工作。增強(qiáng)前向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議與子類型2物理層協(xié)議配合工作。該協(xié)議新增功能包括：(1) 支持不同用戶之間(Inter-user)和同一用戶的不同業(yè)務(wù)之間(Intra-user)的QoS區(qū)分功能。(2) 修改了DRC信道的DRCValue 字段傳送的內(nèi)容。(3) 可以使用通用屬性更新協(xié)議(GAUP，Generic Attribute Update Protocol)更新多用戶分組使能(Multi User Packets Enabled)和短數(shù)據(jù)分組使能門限(Short Packets Enabled Threshold)等參數(shù)，但不允許使用GAUP更

18、新屬于該協(xié)議的可配置參數(shù)。反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議新增功能-反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議分為缺省反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議、子類型1反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議、子類型2反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議和子類型3反向業(yè)務(wù)信道MAC協(xié)議。該協(xié)議新增功能包括：(1) 在單用戶多業(yè)務(wù)并發(fā)情況下，該協(xié)議用于協(xié)商每個(gè)業(yè)務(wù)流的參數(shù)和屬性，以實(shí)現(xiàn)反向業(yè)務(wù)的QoS增強(qiáng)。(2) 該協(xié)議通過調(diào)整每個(gè)流的T2P(業(yè)務(wù)信道與導(dǎo)頻信道發(fā)送功率比)來實(shí)現(xiàn)精確地速率控制。(3) 在會(huì)話協(xié)商期間，該協(xié)議使用GAUP快速協(xié)商和配置會(huì)話的參數(shù)和屬性。3) 安全層新增功能安全層提供以下功能：(1) 安全協(xié)議：提供一套程序，用于AT和AN對(duì)往來的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加

19、密。(2) 密鑰交換協(xié)議：提供一套程序，用于AT和AN之間交換密匙，以備認(rèn)證和鑒權(quán)使用。(3) 鑒權(quán)協(xié)議：提供一套程序，用于AT和AN之間對(duì)往來的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證。Rev.A安全層對(duì)安全協(xié)議、密鑰交換協(xié)議和鑒權(quán)協(xié)議做了功能增強(qiáng)。4) 連接層新增功能EV-DO Rev.A連接層新增增強(qiáng)空閑狀態(tài)協(xié)議(Enhanced Idle State Protocol)。該協(xié)議允許根據(jù)SlotCycle來調(diào)整終端的監(jiān)聽周期，SlotCycle與監(jiān)聽周期之間的關(guān)系如表4-1所示。表4-1 SlotCycle與監(jiān)聽周期之間的關(guān)系Rev.A連接層業(yè)務(wù)信道指配消息的內(nèi)容發(fā)生了變化：(1) MACIndex從6 bit

20、變?yōu)? bit。(2) 增加了DSC、DSCChannelGain及RAChannelGain等字段。5) 會(huì)話層新增功能Release A會(huì)話層沒有新增協(xié)議，對(duì)SCP進(jìn)行了以下功能增強(qiáng)：(1) 引入Personality 的概念。AT和AN協(xié)商完一個(gè)Personality后，若要協(xié)商另一個(gè)Personality，AN需要發(fā)送軟配置完成消息(Soft Config Complete Message)，置Continue=1；在會(huì)話配置協(xié)商期間，AN可以通過屬性更新請(qǐng)求消息(Attribute Update Request Message)請(qǐng)求更新Session Config Token，以協(xié)商

21、另一個(gè)Personality，新的Personality在下次連接期間生效。(2) 引入Personality可協(xié)商屬性，包括Hard Link協(xié)議子類型、Session Config Token和Personality Count等屬性。6) 流層新增功能1x EV-DO Rev.A流層包含缺省流協(xié)議和虛擬流協(xié)議(Virtual Stream Protocol)。(1) 缺省流協(xié)議對(duì)應(yīng)于Rel.0流層協(xié)議，它定義了四種應(yīng)用流。(2) 虛擬流協(xié)議是Rev.A新增流協(xié)議，它采用了7 bits的流標(biāo)識(shí)，最多可以表示127個(gè)不同的虛擬流。對(duì)于每個(gè)上層應(yīng)用，可以通過缺省流協(xié)議映射為應(yīng)用流，也可以通過虛

22、擬流協(xié)議映射為虛擬流，二者不可同時(shí)使用。7) 應(yīng)用層新增功能Rev.A應(yīng)用層引入了CDMA2000系統(tǒng)交叉尋呼和多RLP流等多種新業(yè)務(wù)應(yīng)用，使得1xEV-DO技術(shù)從Rel.0版本側(cè)重于提供高速數(shù)據(jù)傳送平臺(tái)，向提供多樣性業(yè)務(wù)平臺(tái)轉(zhuǎn)移，對(duì)運(yùn)營(yíng)商和用戶更具吸引力：(1) 新增多流分組應(yīng)用(Multi-flow Packet Application)：支持單用戶多個(gè)業(yè)務(wù)，每個(gè)業(yè)務(wù)可以有多個(gè)RLP流，并對(duì)每個(gè)RLP流單獨(dú)進(jìn)行控制。(2) 新增短數(shù)據(jù)突發(fā)應(yīng)用(Data over Signaling)：類似于CDMA2000短數(shù)據(jù)突發(fā)機(jī)制，利用1x EV-DO接入信道或控制信道來傳送短數(shù)據(jù)分組。(3) 新增

23、交叉尋呼應(yīng)用(CDMA2000 Circuit Service Notification Application)：終端在監(jiān)聽1x EV-DO系統(tǒng)期間，可以收到1x EV-DO系統(tǒng)下發(fā)的CDMA2000 1x尋呼或短消息等。不需要終端在兩網(wǎng)之間進(jìn)行頻繁切換，有利于降低網(wǎng)絡(luò)切換所需開銷，延長(zhǎng)手機(jī)待機(jī)時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)對(duì)CDMA2000 1x語音呼叫的快速響應(yīng)。(4) 新增多模終端能力查詢應(yīng)用(Multimode Capability Discovery Application)：用于終端上電初始化時(shí)系統(tǒng)與終端的多模能力協(xié)商，可以支持并發(fā)公共信道收發(fā)、并發(fā)專用信道收發(fā)、混合終端操作和接收分集等多種工作模

24、式。 CDMA2000 1x業(yè)務(wù)流程包括：語音業(yè)務(wù)流程、登記流程、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程、切換流程和電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程。各種流程由CDMA 網(wǎng)絡(luò)中的MS、BSS 等各相關(guān)部分通過消息交互，共同協(xié)作完成。語音業(yè)務(wù)的典型流程包括：起呼、被呼、釋放(BSS 發(fā)起的釋放、MSC發(fā)起的釋放)。4.2 基本信令流程4.2.1 語音業(yè)務(wù)起呼語音業(yè)務(wù)起呼的流程如圖4-5所示。AMS(移動(dòng)臺(tái))在空中接口的接入信道上向BSS 發(fā)送Origination Message，并要求BSS應(yīng)答。BBSS收到Origination Message后向MS發(fā)送BS Ack Order。CBSS構(gòu)造CM Service Request

25、消息，封裝后發(fā)送給MSC。對(duì)于需要電路交換的呼叫，BSS可以在該消息中推薦所需地面電路，并請(qǐng)求MSC分配該電路。圖4-5 語音業(yè)務(wù)起呼DMSC向BSS發(fā)送Assignment Request消息，請(qǐng)求分配無線資源；如果MSC能夠支持BSS在CM Service Request消息中推薦的地面電路，那么MSC將在Assignment Request消息中指配該地面電路；否則指配其它地面電路。EBSS為MS分配業(yè)務(wù)信道后，在尋呼信道上發(fā)送Channel Assignment Message / Extended Channel Assignment Message，開始建立無線業(yè)務(wù)信道。FMS在指

26、定的反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送Traffic Channel preamble (TCH Preamble)。GBSS捕獲反向業(yè)務(wù)信道后，在前向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送BS Ack Order，并要求MS應(yīng)答。HMS在反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送MS Ack Order，應(yīng)答B(yǎng)SS的BS Ack Order。IBSS向MS發(fā)送Service Connect Message / Service Option Response Order，以指定用于呼叫的業(yè)務(wù)配置。JMS收到Service Connect Message后，MS開始根據(jù)指定的業(yè)務(wù)配置處理業(yè)務(wù)，并以Service Connect Completion Mess

27、age作為響應(yīng)。K無線業(yè)務(wù)信道和地面電路均成功連接后，BSS向MSC發(fā)送Assignment Complete message，并認(rèn)為該呼叫進(jìn)入通話狀態(tài)。L在帶內(nèi)提供呼叫進(jìn)程音的情況下，回鈴音將通過話音電路向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送。4.2.2 語音業(yè)務(wù)被呼語音業(yè)務(wù)被呼的流程如圖4-6所示。A當(dāng)被尋呼的MS在MSC的服務(wù)區(qū)內(nèi)時(shí)，MSC向BSS發(fā)送Paging Request消息，啟動(dòng)尋呼MS的呼叫建立過程。BBSS在尋呼信道上發(fā)送帶MS識(shí)別碼的General Page Message。CMS識(shí)別出尋呼信道上包含它識(shí)別碼的尋呼請(qǐng)求后，在接入信道上向BSS回送Page Response Message。DBSS

28、利用從MS收到的信息組成一個(gè)Paging Response消息，封裝后發(fā)送到MSC。BSS可以在該消息中推薦所需的地面電路，并請(qǐng)求MSC分配該電路。圖4-6 語音業(yè)務(wù)被呼的流程圖EBSS收到Paging Response消息后向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送BS Ack Order。FM請(qǐng)參照移動(dòng)臺(tái)起呼流程的DK步驟。NBSS發(fā)送帶特定信息的Alert with Info消息給MS，指示MS振鈴。OMS收到Alert with Info消息后，向BSS發(fā)送MS Ack Order。P當(dāng)MS應(yīng)答這次呼叫時(shí)(摘機(jī))，MS向BSS發(fā)送帶層2證實(shí)請(qǐng)求的Connect Order消息。Q收到Connect Order消息后

29、，BSS在前向業(yè)務(wù)信道上向MS回應(yīng)BS Ack Order。RBSS發(fā)送Connect消息通知MSC，MS已經(jīng)應(yīng)答該呼叫。此時(shí)認(rèn)為該呼叫進(jìn)入通話狀態(tài)。4.2.3 軟/更軟切換流程移動(dòng)性是移動(dòng)通信系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)。在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)的覆蓋是有限的，隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)，為了保證通信的完整性，必然要求移動(dòng)臺(tái)在進(jìn)入另一個(gè)小區(qū)的覆蓋范圍時(shí)，能夠與新的小區(qū)建立通信，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候切斷與原來小區(qū)的通信，即切換，圖4-7給出切換的示意圖。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)基站的覆蓋范圍移動(dòng)到另外一個(gè)基站的覆蓋范圍時(shí)，通過切換保持移動(dòng)臺(tái)的通信不被中斷。在一次呼叫的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，基站定期地對(duì)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到觸發(fā)切換條件時(shí)

30、，基站立即向MSC或者BSC報(bào)告。收到報(bào)告消息后，MSC或BSC將會(huì)搜索一個(gè)新的小區(qū)或新的信道。圖4-7 切換示意圖當(dāng)搜索到合適的小區(qū)或信道時(shí)，MSC或BSC就會(huì)觸發(fā)一個(gè)切換，否則移動(dòng)臺(tái)會(huì)繼續(xù)利用原來的信道進(jìn)行通信。如果切換完成，移動(dòng)臺(tái)原來使用的信道就會(huì)被釋放掉。不僅在同一個(gè)通信系統(tǒng)的不同小區(qū)間需要切換，在不同CDMA載波、甚至不同的通信系統(tǒng)(如雙模手機(jī)在GSM和CDMA系統(tǒng)中)也需要進(jìn)行切換來保持通信的完整性。CDMA2000提供了多種機(jī)制來保證切換功能的健壯性，即當(dāng)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)穿過邊界來到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，還能保證原有的通信。其中最主要的機(jī)制是軟切換，移動(dòng)臺(tái)能夠得到多達(dá)三個(gè)小區(qū)的同時(shí)支

31、持，這個(gè)過程使移動(dòng)臺(tái)在離開其服務(wù)基站之前，就已經(jīng)與它可能到達(dá)新的基站建立聯(lián)系。另外，由此所產(chǎn)生的分集增益也提高了邊緣區(qū)域的鏈路質(zhì)量。CDMA2000軟切換與硬切換有幾方面的差異。硬切換需要中斷業(yè)務(wù)信道，而在CDMA軟切換中，因?yàn)槎鄠€(gè)小區(qū)復(fù)用同一個(gè)頻率，所以不需要每到一個(gè)小區(qū)就切換信道。而且，與原有的服務(wù)基站間的聯(lián)系還未中斷之前，和新的基站間的聯(lián)系就已經(jīng)建立起來了，所以不會(huì)發(fā)生業(yè)務(wù)信道被中斷的情況。切換過程之所以具有健壯性，因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)在斷掉與原基站的聯(lián)系之前就已和目標(biāo)基站建立了通信，CDMA的軟切換與硬切換機(jī)制的差異如圖4-8所示，這一過程被稱為“先建立，后斷開”，與此相對(duì)的是“先斷開，后建立”

32、。圖4-8 軟切換與硬切換的差異1導(dǎo)頻集“導(dǎo)頻信號(hào)”可用一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)序列偏置和一個(gè)載頻標(biāo)明，一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)集的所有導(dǎo)頻信號(hào)具有相同的CDMA載頻。移動(dòng)臺(tái)搜索導(dǎo)頻信號(hào)以探測(cè)現(xiàn)有的CDMA信道，并測(cè)量它們的強(qiáng)度，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)探測(cè)了一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)具有足夠的強(qiáng)度，但并不與任何分配給它的前向業(yè)務(wù)信道相聯(lián)系時(shí)，它就發(fā)送一條導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量消息至基站，基站分配一條前向業(yè)務(wù)信道給移動(dòng)臺(tái)，并指示移動(dòng)臺(tái)開始切換。在業(yè)務(wù)狀態(tài)下，對(duì)于移動(dòng)臺(tái)來說，在某一載頻下，所有不同偏置的導(dǎo)頻信號(hào)被分類為如下集合：(1) 有效集：所有與移動(dòng)臺(tái)的反向業(yè)務(wù)信道相聯(lián)系的導(dǎo)頻信號(hào)。(2) 候選集：當(dāng)前不在有效導(dǎo)頻信號(hào)集里，但是已經(jīng)具有足夠的強(qiáng)度，能

33、被成功解調(diào)的導(dǎo)頻信號(hào)。(3) 相鄰集：由于強(qiáng)度不夠，當(dāng)前不在有效導(dǎo)頻信號(hào)集或候選導(dǎo)頻信號(hào)集內(nèi)，但是可能會(huì)成為有效集或候選集的導(dǎo)頻信號(hào)。(4) 剩余集：在當(dāng)前CDMA載頻上，系統(tǒng)里的所有可能的導(dǎo)頻信號(hào)集合，但不包括在相鄰導(dǎo)頻信號(hào)集，候選導(dǎo)頻信號(hào)集和有效導(dǎo)頻信號(hào)集里的導(dǎo)頻信號(hào)。在待機(jī)狀態(tài)下，導(dǎo)頻信號(hào)被分為：有效集、相鄰集和剩余集。不同導(dǎo)頻集被搜索到的機(jī)會(huì)不同，剩余集中的導(dǎo)頻被搜索的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于有效集以及候選集中的導(dǎo)頻。導(dǎo)頻集合示意圖如圖4-9所示。圖4-9 導(dǎo)頻集示意圖2軟切換所謂軟切換，就是當(dāng)移動(dòng)臺(tái)需要跟一個(gè)新的基站通信時(shí)，并不先中斷與原基站的聯(lián)系，而先與目標(biāo)基站聯(lián)系，然后才與原基站中斷聯(lián)系。C

34、DMA2000的軟切換只能在同頻率的信道之間進(jìn)行。它在兩個(gè)基站覆蓋區(qū)的交匯區(qū)起到了業(yè)務(wù)信道的分集作用(導(dǎo)頻集：有效集、候選集、鄰區(qū)集和剩余集)。這樣可以大大減少由于切換造成的掉話率，保證了通信的可靠性。軟切換主要發(fā)生在以下幾種情形：同一BSC內(nèi)不同BTS之間相同頻率的切換；同一MSC內(nèi)，不同BSC之間相同頻率的切換；同一BTS內(nèi)不同扇區(qū)相同頻率之間的切換，即更軟切換。下面分別給出IS-95軟切換的切換流程。IS-95軟切換的切換流程如圖4-10所示。PSMM：導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息；HDM：切換指示消息；HCM：切換完成消息；T_ADD：基站將此值設(shè)置為移動(dòng)臺(tái)對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)監(jiān)測(cè)的門限；T_DROP：基站

35、將此值設(shè)置為移動(dòng)臺(tái)對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)下降監(jiān)測(cè)的門限；T_TDROP：基站將此值設(shè)置為移動(dòng)臺(tái)導(dǎo)頻信號(hào)下降監(jiān)測(cè)定時(shí)器的預(yù)置定時(shí)值；T_COMP：基站將此值設(shè)置為有效集與候選集導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度的比較門限。圖4-10 IS-95軟切換信令流程軟切換流程詳細(xì)說明如下：(1) 在進(jìn)行軟切換時(shí)，移動(dòng)臺(tái)首先搜索所有的導(dǎo)頻信號(hào)，并測(cè)量它們的強(qiáng)度。當(dāng)該導(dǎo)頻強(qiáng)度大于一個(gè)特定值T_ADD時(shí)，移動(dòng)臺(tái)認(rèn)為此導(dǎo)頻的強(qiáng)度已經(jīng)足夠大，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行正確解調(diào)。但尚未與該導(dǎo)頻對(duì)應(yīng)的基站相聯(lián)系時(shí)，它就向原基站發(fā)送一條導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息(PSMM，Pilot Strength Measurement Message)，以通知原基站這種情況，并且將導(dǎo)頻

36、集納入候選集。(2) 原基站將移動(dòng)報(bào)告送往移動(dòng)交換中心，移動(dòng)交換中心讓新的基站安排一個(gè)前向業(yè)務(wù)信道給移動(dòng)臺(tái)，并且原基站發(fā)送一條切換指示消息(HDM，Handoff Direction Message)指示移動(dòng)臺(tái)開始切換。(3) 當(dāng)收到來自基站的切換指示消息后，移動(dòng)臺(tái)將新基站的導(dǎo)頻從候選集納入有效集，開始對(duì)新基站和原基站的前向業(yè)務(wù)信道同時(shí)進(jìn)行解調(diào)。移動(dòng)臺(tái)向原基站發(fā)送一條切換完成消息(HCM，Handoff Completion Message)，通知基站自己已經(jīng)根據(jù)命令開始對(duì)兩個(gè)基站同時(shí)解調(diào)了。(4) 隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)，可能兩個(gè)基站中某一方的導(dǎo)頻強(qiáng)度已經(jīng)低于某一特定值T_DROP，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)啟動(dòng)

37、切換去掉計(jì)時(shí)器(移動(dòng)臺(tái)對(duì)在有效導(dǎo)頻集和候選導(dǎo)頻集里的每一個(gè)導(dǎo)頻都有一個(gè)切換去掉計(jì)時(shí)器，當(dāng)與之相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)頻強(qiáng)度比特定值T_DROP小時(shí)，計(jì)時(shí)器啟動(dòng))。(5) 當(dāng)該切換去掉計(jì)時(shí)器T_TDROP期滿時(shí)(在此期間，其導(dǎo)頻強(qiáng)度應(yīng)始終低于T_DROP)，移動(dòng)臺(tái)向基站發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息(PSMM)。(6) 基站接收到導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息后，將此信息送至MSC，MSC 再返回相應(yīng)切換指示消息(HDM)給基站，基站發(fā)切換指示消息給移動(dòng)臺(tái)。(7) 移動(dòng)臺(tái)將切換去掉計(jì)時(shí)器到期的導(dǎo)頻將其從有效集移到鄰區(qū)集。此時(shí)移動(dòng)臺(tái)只與目前有效導(dǎo)頻集內(nèi)的導(dǎo)頻所代表的基站保持通信，同時(shí)會(huì)發(fā)一條切換完成消息(HCM)告訴基站，表示切換已經(jīng)

38、完成。(8) 移動(dòng)臺(tái)接收一個(gè)不包括導(dǎo)頻的NLUM(Neighbor List Update Message)。導(dǎo)頻進(jìn)入剩余集。CDMA2000 1x移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行軟切換的流程如圖4-11所示。圖4-11 CDMA2000 1x軟切換流程圖1x系統(tǒng)有以下九個(gè)切換參數(shù)：導(dǎo)頻信號(hào)加入門限(T_ADD)、導(dǎo)頻信號(hào)去掉門限(T_DROP)、切換去掉定時(shí)器(T_TDROP)、有效導(dǎo)頻信號(hào)集與候選導(dǎo)頻信號(hào)集比較門限(T_COMP)、導(dǎo)頻偏置指數(shù)增量(PILOT_INC)、相鄰導(dǎo)頻集最大保留時(shí)間(NGHBR_MAX_AGE)、切換斜率(SOFT_SLOPE)、加入截距(ADD_INTERCEPT)、去掉截距(DR

39、OP_INTERCEPT)。導(dǎo)頻軟切換流程詳細(xì)說明如下：(1) 導(dǎo)頻P2強(qiáng)度超過T_ADD時(shí)，移動(dòng)臺(tái)把導(dǎo)頻移入候選集。(2) 導(dǎo)頻P2強(qiáng)度超過(SOFT_SLOPE/8)10 log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2時(shí)，移動(dòng)臺(tái)給基站發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息(PSMM)。(3) 移動(dòng)臺(tái)收到基站回的擴(kuò)展切換指示消息EHDM后，把導(dǎo)頻P2加入到有效集，并發(fā)送切換完成消息HCM。(4) 導(dǎo)頻P1強(qiáng)度降低到低于(SOFT_SLOPE/8) 10log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2，移動(dòng)臺(tái)啟動(dòng)切換去掉定時(shí)器。(5) 切換去掉定時(shí)器超時(shí)后，移動(dòng)臺(tái)給基站發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息。(6)

40、移動(dòng)臺(tái)收到基站發(fā)來的擴(kuò)展切換指示消息(EHDM：Extended Handoff Direction Message)后，把導(dǎo)頻P1送入候選集并發(fā)送切換完成消息(HCM)。(7) 導(dǎo)頻P1強(qiáng)度降低到低于T_DROP時(shí)，移動(dòng)臺(tái)啟動(dòng)切換去掉定時(shí)器。(8) 切換去掉定時(shí)器超時(shí)后，移動(dòng)臺(tái)把導(dǎo)頻P1從候選集移入相鄰集。介紹了軟切換的切換流程，下面再對(duì)軟切換加信令流程和去信令流程分別簡(jiǎn)單介紹，切換流程需要源基站、目標(biāo)基站、移動(dòng)臺(tái)和MSC協(xié)同工作來實(shí)現(xiàn)，其流程分別如圖4-12、圖4-13所示。圖4-12 軟切換加信令流程軟切換加信令流程步驟如下：(1) 移動(dòng)臺(tái)測(cè)定非當(dāng)前服務(wù)基站具有足夠強(qiáng)度的導(dǎo)頻信號(hào)作為切換

41、的目標(biāo)。(2) 移動(dòng)臺(tái)給服務(wù)基站發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量消息。(3) 服務(wù)基站給MSC發(fā)送一個(gè)新目標(biāo)基站切換請(qǐng)求消息。(4) MSC接到切換請(qǐng)求消息，并向目標(biāo)基站發(fā)送一個(gè)切換請(qǐng)求消息。(5) 目標(biāo)基站通過發(fā)送空業(yè)務(wù)消息來建立與移動(dòng)臺(tái)的通信。(6) 目標(biāo)基站給MSC發(fā)送連接請(qǐng)求消息。(7) MSC協(xié)調(diào)來自新舊兩個(gè)基站的連接，從而可以進(jìn)行軟切換，并且MSC給目標(biāo)基站發(fā)送連接確認(rèn)消息。(8) 目標(biāo)基站給MSC發(fā)送可以切換成功確認(rèn)消息。(9) MSC給服務(wù)基站發(fā)送切換確認(rèn)消息。(10) 服務(wù)基站給移動(dòng)臺(tái)發(fā)送切換指示消息。(11) 移動(dòng)臺(tái)給服務(wù)基站發(fā)送切換完成消息。(12) 服務(wù)基站給MSC發(fā)送切換通知

42、消息。(13) MSC確認(rèn)切換通知消息。(14) 目標(biāo)基站給移動(dòng)臺(tái)發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)測(cè)量請(qǐng)求指令消息。(15) 移動(dòng)臺(tái)給目標(biāo)基站發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量消息。圖4-13 軟切換去信令流程下面為軟切換去信令流程：(1) 移動(dòng)臺(tái)測(cè)定服務(wù)基站沒有足夠強(qiáng)度的導(dǎo)頻信號(hào)(低于門限值)。(2) 移動(dòng)臺(tái)向服務(wù)基站發(fā)送切換指令，該消息要求服務(wù)基站脫離軟切換。(3) 服務(wù)基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送切換指示消息。(4) 移動(dòng)臺(tái)向服務(wù)基站發(fā)送切換完成消息。(5) 服務(wù)基站向目標(biāo)基站發(fā)送相關(guān)呼叫記錄等主要消息。(6) 目標(biāo)基站通過接口傳送主要消息來證實(shí)消息。(7) 目標(biāo)基站向MSC發(fā)送請(qǐng)求消息。(8) MSC向目標(biāo)基站發(fā)送切換通知確認(rèn)消息

43、。(9) 目標(biāo)基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)測(cè)量請(qǐng)求指令消息。(10) 移動(dòng)臺(tái)向目標(biāo)基站發(fā)送一導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量消息。(11) 原來的服務(wù)基站向MSC發(fā)送斷開請(qǐng)求消息。(12) MSC通過給原來的基站發(fā)送斷開確認(rèn)消息來證實(shí)消息。3更軟切換更軟切換由基站完成，并不通知MSC。對(duì)于同一移動(dòng)臺(tái)，不同扇區(qū)天線的接收信號(hào)對(duì)基站來說就相當(dāng)于不同的多徑分量，并被合成一個(gè)語音幀送至選擇器(Selector)，作為此基站的語音幀。而軟切換是由MSC完成的，將來自不同基站的信號(hào)都送至選擇器，由選擇器選擇最好的一路，再進(jìn)行語音編解碼。由于更軟切換的流程包含在上面的軟切換流程里面，這里就不再進(jìn)一步分析。上面主要介紹了切換

44、的類型以及軟切換實(shí)現(xiàn)過程和更軟切換的概念，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，這些切換是組合出現(xiàn)的，可能同時(shí)既有軟切換，又有更軟切換和硬切換。例如，一個(gè)移動(dòng)臺(tái)處于一個(gè)基站的兩個(gè)扇區(qū)和另一個(gè)基站交界的區(qū)域內(nèi)，這時(shí)將發(fā)生軟切換和更軟切換。若處于三個(gè)基站交界處，又會(huì)發(fā)生三方軟切換。兩種軟切換都是基于具有相同載頻的各方容量有余的條件下，若其中某一相鄰基站的相同載頻已經(jīng)達(dá)到滿負(fù)荷，MSC就會(huì)讓基站指示移動(dòng)臺(tái)切換到相鄰基站的另一載頻上，這就是硬切換。在三方切換時(shí)，只要另兩方中有一方的容量有余，都優(yōu)先進(jìn)行軟切換。也就是說，只有在無法進(jìn)行軟切換時(shí)才考慮使用硬切換。當(dāng)然，若相鄰基站恰巧處于不同MSC，這時(shí)即使是同一載頻，在目前也

45、只能是進(jìn)行硬切換，因?yàn)榇藭r(shí)要更換聲碼器。如果以后BSC間使用了IPI接口和ATM才能實(shí)現(xiàn)MSC間的軟切換。4.2.4 呼叫釋放流程1移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的釋放MS在發(fā)起網(wǎng)絡(luò)接入以后，如果因?yàn)闃I(yè)務(wù)需求(如用戶掛機(jī))，可以主動(dòng)發(fā)起釋放，其流程如圖4-14所示。圖4-14 移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的釋放移動(dòng)臺(tái)發(fā)起釋放的具體過程如下：A移動(dòng)臺(tái)在反向信道上發(fā)送Release Order消息發(fā)起呼叫釋放操作。BBSS向MSC發(fā)送Clear Request消息。CMSC發(fā)送Clear Command消息，指示BSS釋放相關(guān)的專用資源(如地面電路資源)。DBSS向MS發(fā)送Release Order消息，然后釋放無線資源。EBSS收到

46、MSC發(fā)送的Clear Command消息后，釋放所分配的地面電路資源，并回應(yīng)Clear Complete消息；MSC收到Clear Complete消息后，釋放低層的傳輸連接(SCCP：Skinny Call Control Protocol連接)。2BSS發(fā)起的釋放由于MS沒有被激活，MS與BSS間無線鏈路連接失敗，或者由于BSS設(shè)備損壞等原因，造成呼叫失敗時(shí)，BSS可向MSC發(fā)送釋放請(qǐng)求消息，觸發(fā)呼叫釋放流程。如圖4-15所示。圖4-15 BSS發(fā)起的釋放BSS發(fā)起釋放的具體過程如下：A當(dāng)無線鏈路失敗或MS未激活等情況出現(xiàn)時(shí)，BSS向MSC發(fā)送Clear Request消息。BMSC發(fā)送

47、Clear Command消息，指示BSS釋放相關(guān)的專用資源(如地面電路資源)。CBSS收到Clear Command消息后，回應(yīng)Clear Complete 消息，MSC收到該消息后，釋放低層的傳輸連接(SCCP連接)。3MSC發(fā)起的釋放MSC發(fā)起的釋放，其流程如圖4-16所示。圖4-16 MSC發(fā)起的釋放MSC發(fā)起釋放的具體過程如下：AMSC發(fā)送Clear Command消息，指示BSS釋放相關(guān)的專用資源，并發(fā)起Um接口的呼叫釋放程序。BBSS通過在前向信道上發(fā)送Release Order消息，發(fā)起呼叫釋放操作。C收到Release Order消息后，MS在反向信道上回應(yīng)Release O

48、rder消息。DBSS將Clear Complete消息發(fā)往MSC，MSC收到該消息后，釋放低層的傳輸連接(SCCP連接)。4.3.1 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)當(dāng)今的社會(huì)是信息的社會(huì)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求增長(zhǎng)迅速。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)就是根據(jù)傳輸協(xié)議，在不同的功能單元之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)，它是通過分組域承載的一系列業(yè)務(wù)。在3G業(yè)務(wù)中，主要指3GPP定義的交互類業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量可以量化為一系列評(píng)價(jià)指標(biāo)(吞吐量、時(shí)延、環(huán)回時(shí)延(round trip delay)、接入時(shí)長(zhǎng)、丟包率和錯(cuò)包率等)。4.3數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫流程移動(dòng)數(shù)據(jù)通信作為移動(dòng)通信與數(shù)據(jù)通信的結(jié)合點(diǎn)，是對(duì)移動(dòng)通信與數(shù)據(jù)通信的補(bǔ)充，有著廣闊的市場(chǎng)與發(fā)展前景。對(duì)于移

49、動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商而言，則意味著無限的商機(jī)。2003年3月28日，當(dāng)時(shí)的中國聯(lián)通在全國31個(gè)省會(huì)城市推出CDMA2000 1x無線數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)。CDMA2000的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)便與中國移動(dòng)的GPRS(General Packet Radio Service)全面交鋒。綜觀當(dāng)前的通信業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)速度高于話音業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的商用，移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有望與固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相媲美。隨后的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將不斷深入到我們的日常生活之中。電信業(yè)務(wù)分類目錄中對(duì)3G業(yè)務(wù)作如下描述：3G業(yè)務(wù)是第一類基礎(chǔ)業(yè)務(wù)中的蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，具體地講，就是指利用第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供的語音、數(shù)據(jù)、視頻圖像等業(yè)務(wù)。主要特征是

50、可提供高速移動(dòng)寬帶多媒體業(yè)務(wù)，并保證高可靠的服務(wù)質(zhì)量。相對(duì)于第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，3G最大的特點(diǎn)是業(yè)務(wù)種類豐富，基于3G網(wǎng)絡(luò)承載能力的業(yè)務(wù)將更加豐富。3G網(wǎng)絡(luò)對(duì)可視對(duì)話、彩信等移動(dòng)多媒體通信業(yè)務(wù)的支持能力更強(qiáng)，各種應(yīng)用更豐富，如位置導(dǎo)航、信息搜索、移動(dòng)商務(wù)、視頻點(diǎn)播、個(gè)性化信息傳遞(隨時(shí)隨地獲取生活資訊、新聞、股票、天氣預(yù)報(bào)等信息)、網(wǎng)絡(luò)游戲、在線交友及虛擬社區(qū)等，都可以在3G網(wǎng)絡(luò)中獲得全面支持。3G業(yè)務(wù)的最基本特征如下：(1) 具有豐富的多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用。(2) 提供高速率的數(shù)據(jù)承載：高速移動(dòng)環(huán)境下支持144 kb/s速率，步行和慢速移動(dòng)環(huán)境下支持384 kb/s速率，室內(nèi)環(huán)境支持2 Mb/s速

51、率。(3) 業(yè)務(wù)提供方式靈活：同時(shí)提供電路域和分組域、話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，支持承載類業(yè)務(wù)，支持可變的比特率，支持不對(duì)稱業(yè)務(wù)，并且在一個(gè)連接上可同時(shí)進(jìn)行多種業(yè)務(wù)。(4) 提供業(yè)務(wù)的QoS質(zhì)量保證。UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)中定義了四種QoS類別：會(huì)話型、數(shù)據(jù)流型、交互式型及背景型。(1) 會(huì)話型業(yè)務(wù)包括話音業(yè)務(wù)和視頻 業(yè)務(wù)。話音業(yè)務(wù)的特點(diǎn)為：實(shí)時(shí)會(huì)話要求，端到端的時(shí)延很低，且業(yè)務(wù)是對(duì)稱或近似對(duì)稱；使用自適應(yīng)多速率(AMR)技術(shù)，包括多種速率：12.2(GSM，Global System for Mobile Communicatio

52、n)、10.2、7.95、6.70(PDC，Personal Digital Cellular)、5.90、5.15和4.75 kb/s等；AMR的比特率可由無線接入網(wǎng)根據(jù)空中接口的負(fù)荷和話音連接的質(zhì)量控制；AMR可在網(wǎng)絡(luò)容量、覆蓋和話音質(zhì)量之間根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的要求進(jìn)行權(quán)衡交易。視頻 的特點(diǎn)為：時(shí)延要求與話音業(yè)務(wù)類似，對(duì)于CS連接，采用ITU-T Rec。H.324M協(xié)議；對(duì)于PS連接，采用IETFSIP協(xié)議。(2) 數(shù)據(jù)流業(yè)務(wù)的代表是多媒體數(shù)據(jù)流，其特點(diǎn)為在數(shù)據(jù)流的信息實(shí)體之間保持時(shí)間的聯(lián)系，數(shù)據(jù)被處理成穩(wěn)定和連續(xù)的流，是非對(duì)稱業(yè)務(wù)。(3) 交互式業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是需要在一定時(shí)間內(nèi)響應(yīng)，這種業(yè)務(wù)的代表

53、為基于定位的業(yè)務(wù)，以及網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)游戲等。(4) 背景式業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是不需立即采取行動(dòng)，這種業(yè)務(wù)的代表應(yīng)用是E-mail的傳遞、SMS及數(shù)據(jù)庫的下載等。針對(duì)3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特征，下面以CDMA2000 1x的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程為例，簡(jiǎn)單介紹CDMA2000的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程。4.3.2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫流程在CDMA2000的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，增加了兩個(gè)重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：分組控制功能(Packet Control Function，PCF)和分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(Packet Data Server Node，PDSN)。PCF一般與BSC在一起。PCF的功能主要是在BSC和PDSN提供PPP幀的傳輸，它是RLP連接的終止點(diǎn)

54、。PDSN是PPP連接的終止點(diǎn)，提供IP數(shù)據(jù)包的路由(供接入網(wǎng)到Internet的接口)。PDSN：是無線網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)(CDMA2000)與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳遞。在CDMA2000 1x數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程中，無線數(shù)據(jù)用戶存在三種狀態(tài)：(1) 激活態(tài)(Active)：手機(jī)和基站之間存在空中業(yè)務(wù)信道，兩邊可以發(fā)送數(shù)據(jù)，A1、A8、A10連接保持。(2) 休眠狀態(tài)(Dormant)：手機(jī)和基站之間不存在空中業(yè)務(wù)信道，但兩者之間存在PPP(Point to Point Protocol)鏈接，A1、A8連接釋放，A10保持連接。(3) 空閑狀態(tài)(Null)：手機(jī)和基站之間不

55、存在空中業(yè)務(wù)信道和PPP鏈接，A1、A8、A10連接釋放。1移動(dòng)臺(tái)起呼移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起呼流程如圖4-17所示。AMS在空中接口的接入信道上向BSS發(fā)送起呼消息。BBSS收到起呼消息后向MS發(fā)送基站證實(shí)指令。CBSS構(gòu)造一個(gè)CM業(yè)務(wù)請(qǐng)求消息發(fā)送給MSC。DMSC向BSS發(fā)送指配請(qǐng)求消息以請(qǐng)求BSS分配無線資源。EBSS將在空中接口的尋呼信道上發(fā)送信道指配消息。FMS開始在分配的反向業(yè)務(wù)信道上發(fā)送前導(dǎo)。G獲取反向業(yè)務(wù)信道后BSS將在前向業(yè)務(wù)信道上向MS發(fā)送證實(shí)指令。HMS收到基站證實(shí)指令后發(fā)送移動(dòng)臺(tái)證實(shí)指令，并且在反向業(yè)務(wù)信道上傳送空的業(yè)務(wù)幀。IBSS向MS發(fā)送業(yè)務(wù)連接消息/業(yè)務(wù)選擇響應(yīng)消息，以

56、指定用于呼叫的業(yè)務(wù)配置，MS開始根據(jù)指定的業(yè)務(wù)配置處理業(yè)務(wù)。J收到業(yè)務(wù)連接消息后MS響應(yīng)一條業(yè)務(wù)連接完成消息。KBSS向PCF發(fā)送A9-Setup-A8消息，請(qǐng)求建立A8連接。LPCF向PDSN發(fā)送A11-Registration-Request消息，請(qǐng)求建立A10連接。MPDSN接受A10連接建立請(qǐng)求，向PCF返回A11-Registration-Reply消息。NPCF向BSS返回A9-Connect-A8消息，A8與A10連接建立成功。O無線業(yè)務(wù)信道和地面電路均建立并且完全互通后，BS向MSC發(fā)送指配完成消息。PMS與PDSN之間協(xié)商建立PPP連接，Mobile IP接入方式還要建立Mo

57、bile IP連接，PPP消息與Mobile IP消息在業(yè)務(wù)信道上傳輸，對(duì)BSS/PCF透明。QPPP連接建立完成后，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)入連接狀態(tài)。圖4-17 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)起呼2移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的呼叫釋放移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的呼叫釋放流程如圖4-18所示。AMS在空中接口專用控制信道上向BSS發(fā)送Release Order消息。BBSS收到該消息后，向MSC發(fā)送Clear Request。CMSC在釋放網(wǎng)絡(luò)側(cè)資源的同時(shí)，向BSS發(fā)送Clear Command。DBSS收到該消息后，向MS發(fā)送Release Order消息。EBSS向PCF發(fā)送A9-Release-A8消息，請(qǐng)求釋放A8連接。FPCF通過A11-Regis

58、tration-Request消息向PDSN發(fā)送一個(gè)激活停止結(jié)算記錄。GPDSN返回A11-Registration-Reply消息。HPCF用A9-Release-A8 Complete消息確認(rèn)A8連接釋放，連接釋放完成。IBSS向MSC發(fā)送Clear Complete消息，表明釋放完成。圖4-18 MS發(fā)起的呼叫釋放3PDSN內(nèi)PCF之間的Dormant切換PDSN內(nèi)PCF之間的Dormant切換流程如圖4-19所示。A分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)連接處于Dormant態(tài)。BMS在空中接口的接入信道上向目標(biāo)BSS發(fā)送起呼消息。C目標(biāo)BSS收到起呼消息后向MS發(fā)送基站證實(shí)指令。D目標(biāo)BSS構(gòu)造一個(gè)CM業(yè)務(wù)請(qǐng)

59、求消息發(fā)送給MSC。EMSC向目標(biāo)BSS發(fā)送指配請(qǐng)求消息以請(qǐng)求BS分配無線資源。F目標(biāo)BSS向目標(biāo)PCF發(fā)送A9-Setup-A8(DRS=0)消息。G目標(biāo)PCF向PDSN發(fā)送A11-Registration-Request消息建立A10連接。HPDSN用A11-Registration-Reply消息響應(yīng)。I目標(biāo)PCF向目標(biāo)BSS發(fā)送A9-Release-A8 Complete消息。J目標(biāo)BSS向MSC發(fā)送Assignment Failure，原因值為“Packet Call Going Dormant”。KMSC向目標(biāo)BSS發(fā)送Clear Command，原因值為“Do Not Notif

60、y Mobile”。L目標(biāo)BSS向MSC返回Clear Complete消息。MPDSN向源PCF發(fā)送A11-Registration-Update消息請(qǐng)求釋放老的A10連接。N源PCF用A11-Registration-Ack 消息確認(rèn)A10連接釋放請(qǐng)求。O源PCF發(fā)送A11-Registration-Reply(Lifetime = 0)釋放A10連接。P對(duì)于有效的A11-Registration-Request消息，PDSN返回帶接受指示和生存期值的A11-Registration-Reply 消息。PDSN在返回A11-Registration-Reply消息之前，會(huì)保存與計(jì)費(fèi)相關(guān)的信