CDMA理论基础知识1.ppt

* * * * * * * 软切换是指手机在两个或多个基站的覆盖边缘区域进行切换时，手机同时接收多个基站（大多数情况下是两个）的信号，几个基站也同时接收该手机的信号，直到满足一定的条件后手机才切断同原来基站的联系。能够实现软切换的原因在于：1、CDMA系统可以实现相邻小区的同频复用；2、手机和基站对于每个信道都采用多个RAKE接收机，可以同时接收多路信号，在软切换过程中各个基站的信号对于手机来讲相当于是多径信号，手机接收到这些信号相当于是一种空间分集。这种软切换或更软切换能切实改善切换时的服务质量，即提高了边缘处的通话质量和大大降低了断话率，这不是普通的商业炒作，而是从根本上解决问题，因为GSM系统中的断话大部分是在切换时发生的。 软切换包括以下四种情况： 同一基站的两个扇区之间；（这种切换也称为更软切换（Softer Handoff））。 不同基站的两个小区之间； 不同基站的小区和扇区之间的三方切换； 不同基站控制器之间； 能够实现软切换的原因在于： 1、CDMA系统可以实现相邻小区的同频复用； 2、手机和基站对于每个信道都采用多个RAKE接收机，可以同时接收多路信号，在软切换过程中各个基站的信号对于手机来讲相当于是多径信号，手机接收到这些信号相当于是一种空间分集。 * 硬切换是指在切换的过程中，业务信道有瞬时的中断的切换过程。硬切换包括以下两种情况： 同一MSC中的不同频道之间； 不同MSC之间。 其中不同MSC之间的硬切换又可以分为： 1、前向切换 2、后向切换 3、涉及到中间MSC的切换 4、切换到第三方 CDMA独有的切换到第三方是指：当原MSC与目标MSC有切换电路时，则优化切换路由，直接建立原MSC到目标MSC的切换电路，将涉及到中间MSC的电路给释放掉，从而降低切换深度。 * * 呼吸功能是CDMA系统中一个改善用户相互干扰、合理分配基站容量的好方法。它是指相邻基站间，如果某基站下面的正在通话的用户数量较多时，该基站的用户之间会产生较大的干扰，这时，该基站可通过降低该基站的导频信道的发射功率使部分用户通过软切换切换到负荷较轻相邻基站中去，从而降低该基站的负荷，减轻该基站的干扰，这是所谓的“呼”功能；当该基站的用户数量减少、干扰减轻时，该基站又可增加导频信道的发射功率，将相邻基站的用户通过软切换入自己的覆盖区域，这是所谓的“吸”功能。CDMA系统实现呼吸功能的本质在于其可以方便的控制各个基站的覆盖范围和系统能够实现软切换，通过改变基站的覆盖范围来调整各个基站下面使用用户的容量，CDMA系统通过呼吸功能，实现相邻基站之间的容量均衡，降低各个基站内部的用户干扰，从整个系统考虑是增加了容量。 * 由于移动通信系统的特点：移动性和空间开放性，使移动通信系统存在安全性问题。最常见的安全性问题是，如何防止非法复制的手机可以合法享受服务。CDMA系统通过一系列完善的鉴权手段能最大限度的提升网络的安全性。 CDMA系统中，使用一种鉴权加密算法（CAVE：蜂窝鉴权和语音加密）来保证用户接入系统的安全。前提是手机、AC、甚至VLR（SSD共享）中都要支持CAVE算法。 除了鉴权算法外，还要有鉴权算法输入的鉴权参数。 其中原始参数有A_Key、IMSI（MIN）、ESN（UIMID）。这些参数是在用户开户时，一定要确保AC和手机完全相同，否则用户鉴权肯定通不过。 通过A_Key、ESN（UIMID）和鉴权算法算出一个中间鉴权参数SSD_A（64位bit）。SSD_A保存在AC和手机或VLR中，SSD_A是可以根据需要在AC/手机中被同步更新的。 由于SSD_A和A_Key不在空中接口传递，所以要引入新的鉴权中间值来做匹配。于是需要一些随即数，如：RAND、RANDC、RANDU、RANDSSD、RANDBS。随即数是由BSS或NSS随即产生的，和鉴权中间参数SSD_A一起， 通过鉴权算法（鉴权算法使用不对称加密算法，即从Akey生成SSD或者从SSD生成鉴权响应数据计算量小；算法保证鉴权响应数据不同表示SSD不同，而SSD不同表示Akey不同。另外算法不对称性保证即使算法已知，空中接口数据（鉴权响应数据，RAND，IMSI，ESN）被截获也无法（计算量极大以致无法计算）反推SSD和A-Key。CDMA使用的算法称为CAVE．）在不同鉴权流程中，输出鉴权结果作为鉴权中间值：AUTHR、AUTHU、AUTHBS。 CDMA鉴权流程按顺序和优先级有MIN（IMSI）/ESN（UIMID）对应关系确认、RAND/RANDC对应关系确认，普通鉴权结果AUTHR匹配、独特查询结果AUTHU匹配、SSD更新、基站查询结果AUTHBS辅助SSD更新确认等。 通过开机鉴权、关机鉴权、业务鉴权、强制鉴权等流程，可以分级别保证用户接入系统的安全