基于IP架构的cdma2000系统A接口协议的设计

放语音通知：由CS发向WAS，用于向移动台播放辅助语音；

开始语音业务：由CS发向WAS，用于向WAS通知呼叫对端的业务端口地址，开始接入通话状态。

2．2．3A1接口上的呼叫处理流程

以移动中（MS）始发语音呼叫为例介绍呼叫建立流程，并以BSC侧发起为例介绍了呼叫清除流程。

（1）MS始发语音呼叫建立流程

流程建立如图4（a）所示。

a.MS发送语音呼叫，WAS收到控制信道上传来的始发消息，选定某个CS，发送连接管理CM（ConnectionManagement）业务请求消息；

b.CS收到CM业务请求消息，确定能够处理，申请处理ID后向WAS发送连接确认消息，建立IP虚连接；

c.CS根据WAS建立的业务选项，发送指配请示消息，请求WAS为MS指配无线业务信道；

d.WAS指示WAU和MS交互，完成无线业务信道指配，向CS发送指配完成消息，等待CS进行后续呼叫处理；

e.CS进行呼叫接续，发现被叫为本局MS，进行寻呼被叫流程，在被叫开始振铃后，向WAS发送放语音通知，指示WAS通过带内音向主叫MS播放回铃音，提醒主叫MS等待被叫摘机；

f.CF收到被叫MS的应答指示，向WAS发送"开始语音业务"消息，通知被叫MS的业务端口，WAS收到后，建立业务链路IP虚链妆，开始交互语音数据包，主被叫双方进入通话状态。

在步骤e中如果CS进行呼叫连续时发现被叫为外局MS或外网终端，则先通过CMG申请出局中继电路，将WAS端口与出局电路连接，然后直接向WAS发送"开始语音业务"消息，通告出局电路的业务端口。WAS收到后，与出局电路业务端口建立虚连接，后续呼叫处理提示信息（如回铃音等）由出局电路通过业务链路由带内音主叫MS提供。

（2）BSC侧发起的呼叫清除流程

标准A接口协议中，无论是哪一侧发起的呼叫清除，都只能由MSC向BSC发送清除命令。如果是BSC侧发起的呼叫清除，则BSC必须先向MSC发送清除请求消息，再由MSC通过发送清除命令指令BSC释放相关专用资源（如地面电路）。

在IP架构下，已取消了地面电路概念，因此对呼叫清除流程进行了简化，取消了清除请求消息，BSC侧可以直接向MSC发送清除命令。

BSC侧发起的清除流程如图4（b）所示。

a.WAS收到移动台发来的释放指示或由于其他原因，首先释放本次呼叫相关资源，然后向CS发送清除命令，指示CS清除本次呼叫；

b.CS收到WAS发来的清除命令，释放本次呼叫相关资源后，向WAS发送清除完成消息，同时释放处理ID。WAS收到清除完成后也释放处理ID，完整整个信令连接的释放。

2．3业务子接口设计

2．3．1IP包交换方式

因核心网络基于IP架构，故业务子接口采用IP包交换方式传输业务流。IP包交换基于IP包格式的分组交换，是一种非面向连接或无连接的存储转发方式。各种语音、数据业务都采用IP包的格式，使用统一的以太网接口及协议，通过网络交换完成传输。它可实现多种速率的交换，能灵活支持带宽不同的多种业务，并且只在发送时才占用网络资源，网络资源可由各个业务共享。

2．3．2IP包交换下的业务流控制模型

业务子接口的资源实体包含WAS业务部件和CMG。WAS业务部件的业务端子称为WAS端口，它可以输入输出IP包媒体流，完成无线接入网与核心网业务流的交互。CMG包括两种业务端子：中继端口和声码器。中继端口完成PCM语音流的输入输出。声码器完成PCM流和IP包媒体流的转换。这三种业务端子的不同组合衍生出不同的业务流控制模型，完成用户业务流在业务子接口上的传输。

（1）WAS与WAS相同声码器编码类型

主被叫双方位同一局且双方声码器类型相同时，呼叫一方产生的业务包可以不经CMG进行编码类型转化而直接通过内部IP网络发送到另一方。双方业务端口均为WAS业务端口。

（2）WAS与WAS不同声码器编码类型

主被叫双方位于同一局但双方声码器类型不同时，呼叫一方产生的业务包括必须经本端声码器转换为PCM语音流，再通过将两端声码器的PCM出口对接形成的IP隧道输入到对端声码器中；对端声码器将PCM语音流转化为IP包，再经由网络发往另一方的WAS端口。

（3）WAS与中继端品

主被叫双方位不同局且其中一方的业务端口为中继端口，或一方为漫游用户、另一方的业务端口为中继端口时，需要一个声码器来完成IP与PCM语音流的转化，且此声码器与中继电路须处于同一CMG中。

（4）中断端口属于相同CMG

呼叫双方的业务端口皆为中断端口并且属于同一CMG时，将两中断端口的PCM出口对接即可实现业务交互。

（5）中继端口分属不同CMG

呼叫双方的业务端口皆为中继端口但不属于同一CMG时，双方需要在各自中继端口所属CMG上申请一个声码器以完成PCM语音流与IP包的相互转化。一方发出的PCM语音流经声码器转化为IP语音包，进行网络交换一到达另一方所属CMG的相应声码器，再转换为PCM语音流通过中继端口发送出去，反之亦然。

通过对以上各种模型的分析可知，在无线IP环境下实现移动终端之间的话音业务时，业务流在A接口上无需经过编码类型转换而以IP包方式直接交互，节约了声码器资源，避免了标准A2接口上固定的声码器-中继-声码器连接模式中的两次编解码变化对语音质量的损失，从而提高了业务质量。

3指配流程的改进

（1）标准指配流程描述

如上所述，在设计A接口协议流程时，继承了标准流程中的指配流程：即收到CM业务请求或寻呼响应时，WAS并不立即与MS建立无线业务信道，而是收到CS的指配请示消息后，WAS才开始与MS交互交开始建立无线业务信道。

（2）弊端

在测试过程中，WAS从收到MS初始信道到收到CS的指配请求最多可能需要6s。而CDMA无线环境是高时变系统，每时每刻都可能因为MS的移动或周边环境的变化引起无线环境的变化。这样当WAS收到CS指配请求、开始在MS始发消息带来的无线环境参数指导下建立业务信道时，以前的测量参数已不完全适合现在的无线环境，这样基站要俘获MS只有加大功率反复搜索，对设备资源和系统容量都有很大的负面影响，同时系统呼损率较高。

（3）改进

鉴于上面的分析，对指配流程进行改进：在不支持加密业务的前提下，把业务信道建立的时机提前，即只要WAS收到MS的始发消息，就开始俘获MS建立业务信道；待业务信道成功建立后，WAS再向CS发送A1接口呼叫建立消息，这样MS就不会在业务信道建立前的间隙逃脱。实践证明以上流程的修改显著降低了系统的呼损率。

（4）进一步研究

指配流程在标准接口中有两个作用：指配地面电路、指配无线信道。基于IP的CDMA2000系统取消了地面电路，如果把无线信道的分配提前，则指配流程就完全失去了意义，因此提出了取消指配流程的提胶分配流程方案。

以MS始发语音呼叫建立流程为例，对这两种实现方式做对比，如图5所示。

在基于IP架构的CDMA系统中设计实现A接口协议是一项创新性的工作，目前国际、国内相关标准组织和研究机构只有一些概念性的要求，尚无具体规范。因此，本文在这方面的工作具有一定的开拓价值。与传统的移动通信系统相比，基于IP架构的CDMA系统A接口协议设计简化了信令流程，提高了业务质量，符合未来移动通信全IP化的发展趋势。目前本系统的A接口研发成果已通过系统测试，运行状况良好，表明A接口设计方案的正确性。