ＣＤＭＡ与ＴＡＣＳ双模式蜂窝移动通信系统

１ 引言

    全接入通信系统（ＴＡＣＳ）模拟蜂窝移动电话体制的容量较小，ＧＳＭ数字蜂窝电话发展十分迅速，其占用频带亦感不足，因此需要使用新的、频谱利用率更高的、容量更大的移动通信系统（如ＣＤＭＡ系统）。但是由于频谱资源紧张，又存在同一地区多种系统并存的情况，在民用移动通信常用的９００ＭＨｚ频段已很难找到一段较大的完整频段来分配给新的系统。这可采用３种方法解决这一问题：第１种是通过合作方式使用８００ＭＨｚ频率；第２种是开发更高的频段，例如１．８ＧＨｚ频段的ＤＣＳ１８００；第３种方法是在原有频段上使新系统（如ＣＤＭＡ）与原系统进行双模式公用。采用前两种方法的好处在于，新系统对原系统的用户没有影响，最终可得到两套独立的系统。但它的缺点是一开始便需要投入大量的人力物力进行全国范围的组网。采用第３种方法的优缺点与其正好相反。一开始可以仅在业务量大的地区，例如城市的中心地区或公路密集地区用新系统进行增容；而在业务量不大的地区，双模式的手机可使用原系统进行通信。这样，开始时的投入资金较少。此后逐步减少市场中原系统手机的比例，并扩大新系统。

２ 双模式系统的信道分配

    为了系统运行的方便，一般ＣＤＭＡ信道的编号与和它中心频率相同的原系统的信道相同。当然，由于新旧系统使用相同的频段，为了防止信道间的干扰，可用的ＣＤＭＡ信道要受以下原则的限制：

   .ＣＤＭＡ信道两侧均为ＣＤＭＡ信道时，应为其分配１．２５ＭＨｚ的频谱。分配情况。

   .ＣＤＭＡ信道两侧均为模拟信道时，应为其分配１．７７５ＭＨｚ的频谱。分配情况。

.    ＣＤＭＡ信道一侧为模拟信道，另一侧为ＣＤＭＡ信道时，自ＣＤ-ＭＡ中心频率起至模拟系统分配频带边缘的第一个模拟频道的中心频率间为０．９ＭＨｚ，另一侧自ＣＤＭＡ中心频率起分配０．６２５ＭＨｚ。

.    原模拟系统的控制信道不能受ＣＤＭＡ系统的干扰。

    以７个小区，２１个信道组为例，ＴＡＣＳ控制信道为：２３～４３信道（Ａ网），３２３～３４３信道（Ｂ网）。Ａ网和Ｂ网都由邮电部管理，只是使用由不同的公司生产的设备。中国当前的ＴＡＣＳ系统频谱配置。

    Ａ网使用信道１～３００，Ｂ网使用信道３０１～５２０。

     据悉，邮电部为了增加ＧＳＭ系统的频谱，可能将频谱配置为图３所示方案。

     Ａ网使用信道１～３００，Ｂ网使用信道３０１～３６０、１８０９～２０４７和信道０（控制信道不变）。

    对于当前ＴＡＣＳ频段的情况，考虑到Ａ网、Ｂ网都属于邮电部，可以容许一个ＣＤＭＡ信道覆盖Ａ网、Ｂ网各一部分频段，我们可以得到Ａ网中最多可有５个ＣＤＭＡ信道，Ｂ网中最多可有３个ＣＤＭＡ信道。此时，可用ＣＤＭＡ信道有７９～２８７（Ａ网）和３７９～４８５（Ｂ网）。其中，第１基本信道（即移动台上电后首先检测的ＣＤＭＡ信道）可为７９，第２基本信道可为３７９。

对于计划中的ＥＴＡＣＳ频段的情况，同样可以得到Ａ网中最多可有５个ＣＤＭＡ信道，Ｂ网中最多可有４个ＣＤＭＡ信道。可用

ＣＤＭＡ信道有７９～２８７（Ａ网）和

１８４４～２０３５（Ｂ网）。第１基本信道可为７９，第２基本信道可为１８４４。３ ＣＤＭＡ／ＴＡＣＳ双模式手机

根据邮电部的要求，ＣＤＭＡ／ＴＡＣＳ双模式手机必须满足以下要求：

.能够在ＣＤＡＭ系统和ＴＡＣＳ系统中使用。

.能够在上电时自动完成当前系统模式的识别；

.能够完成从ＣＤＭＡ系统向ＴＡＣＳ系统的切换；

从以上要求可以看出，双模式手机最简单的构成方式 。

   可见，双模式手机的最简单的结构就是在统一的中央控制单元控制下，采用同一个人／机接口、耦合在同一个天线上的两套独立的系统（一个为ＣＤＭＡ，另一个为ＴＡＣＳ）。系统上电时，由中央控制单元选择默认的一条路径（ＴＡＣＳ或ＣＤＭＡ）进行检测，对ＴＡＣＳ系统，即为搜索控制信道，对ＣＤＭＡ系统即为搜索导频信道。如检测不到，则切换到另一个系统继续进行搜索。

    为了减少功耗、减小手机体积、降低生产成本，希望能够尽量提高两套系统之间不同模块的公用性。在基带部分，由于两种体制的处理方式完全不同，处理过程中没有什么相同的步骤，因此没有简单的公用部分。而在射频部分，则可能有可合并的模块。 ＣＤＭＡ和ＴＡＣＳ手机射频部分的框图。

下面对射频部分进一步作较详细的讨论。

（１）锁相环（ＰＬＬ）部分：由于ＣＤＭＡ信道与ＴＡＣＳ信道的中心频率相同，所以可以用同一个ＰＬＬ进行下混频。当ＴＡＣＳ部分的调制改为在中频调频，再混频到射频时，上混频也可以用同一个ＰＬＬ进行。ＴＡＣＳ移动台的要求频率稳定度为±２．５×１０－６，ＣＤＭＡ移动台要求为±３００ＭＨｚ，在９００ＭＨｚ频段上即为±３．３×１０－７。因此，双模式移动台的频率稳定度必须达到±３．３×１０－７。

（２）天线：两种系统的天线都采用全向天线，工作频率也相同，因此可以共用。

（３）双工器：两种系统的双工频差相同，因此可以共用。

（４）功放：两种系统移动台的最大输出功率相同。不同的是，ＣＤＭＡ移动台的功率要受到更精密的控制。同时，ＣＤＭＡ移动台的调制信号不是恒包络的，只能采用线性功放。因此ＴＡＣＳ的射频信号也只能用ＣＤＭＡ移动台的功放进行放大。

（５）下混频：由于两种系统移动台的下混频器的输入信号都是宽带信号，中频频率如果相同，则下混频器也可共用。

（６）宽带声表面波（ＳＡＷ）中频滤波：经下混频后的信号在送入中放进行放大前要进行滤波，以减小镜频干扰、邻道干扰等。由于ＣＤ-ＭＡ信道和ＴＡＣＳ信道都要通过此滤波器，因此其带宽必须大于ＣＤ-ＭＡ信道带宽（１．２５ＭＨｚ）。如果系统工作在ＴＡＣＳ方式时，在此滤波器的带宽内，可能通过几路ＴＡＣＳ信道（由于ＴＡＣＳ的小区间频率分配方案不同，实际通过的ＴＡＣＳ信道数在３～５之间）。邻道还需要在中放之后用窄带滤波器进一步滤除。由于受宽带ＳＡＷ滤波器的制作工艺限制，带宽与工作中心频率之比不能太大，因此中频应当设计在７０～１００ＭＨｚ之内。

（７）窄带ＳＡＷ中频滤波器：当在ＴＡＣＳ系统中工作时，用于将通过中放的信号进一步滤波，其通带带宽应为ＴＡＣＳ信道带宽（２５ｋＨｚ）。

（８）发送中放：两种模式中放的区别是ＣＤＭＡ模式的中放可能需要较精密的增益控制。因此可以用有精密增益控制的中放完成两种模式的发送中放工作。

（９）接收中放：两种模式的接收中放完成的功能近似，可以共用。要求此中放有４５ｄＢ的自动增益控制（ＡＧＣ）范围。

通过以上对各个模块的分析，最终得到双模式手机的框图如图７所示。４ 结语

中国今年已在北京、上海、广州、西安等地建立ＣＤＭＡ试验网，它就是使用军队专用频率８２５～８３５／８７０～８８０ＭＨｚ（即美国ＦＣＣ分配给ＡＭＰＳ的Ａ网频段）。福建使用的ＣＤＭＡ系统则采用９００ＭＨｚ频段（即ＴＡＣＳ的Ａ网频段），仍使用单模式ＣＤＭＡ手机。ＣＤＭＡ系统的频谱分配还在根据实际情况进行不断的调整，而且最终可能会采用双模式手机。□

参考文献

１ ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ－９５－Ａ．Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ－Ｂａｓｅ Ｓｔａ-ｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｄｕａｌ－Ｍｏｄｅ Ｗｉｄｅ-ｂａｎｄ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍ．１９９５，５

２ 邮电部电信传输研究所．与ＴＡＣＳ系统双模工作的ＣＤＭＡ公用数字蜂窝移动通信网路技术体制（送审稿）．１９９５，７。

（收稿日期：１９９７－０７－０８）

[摘要] 本文分析了ＣＤＭＡ与ＴＡＣＳ双模式蜂窝移动通信系统信道分配的一些原则，并给出了在中国当前情况下信道分配的可行方案。本文还对双模式手机的结构进行了分析。

[关键词] 码分多址 全接入通信系统 双模式

[Abstract] Ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ，ｓｏｍｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｕ-ａｌ－ｍｏｄｅ ｃｅｌｌｕｌａｒ ＣＤＭＡ ａｎｄ ＴＡＣＳ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓ-ｔｅｍ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ａ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ｓｃｈｅｍｅ ｃｏｎ-ｃｅｒｎｉｎｇ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｄｕａｌ－ｍｏｄｅ ｈａｎｄ-ｓｅｔ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．

[Keywords] ＣＤＭＡ ＴＡＣＳ Ｄｕａｌ－ｍｏｄｅ