CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access),它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。
GSM是Global System for Mobile Communications的缩写,意为全球移动通信系统,是世界上主要的蜂窝系统之一。GSM是基于窄带TDMA制式,允许在一个射频同时进行8组通话。GSM80年代兴起于欧洲,1991年投入使用。到1997年底,已经在100多个国家运营,成为欧洲和亚洲实际上的标准,到了2001年,在全世界的162个国家已经建设了400个GSM通信网络。但GSM系统的容量是有限的,在网络用户过载时,就不得不构建更多的网络设施。值得欣慰的是GSM在其他方面性能优异,它除了提供标准化的列表和信令系统外,还开放了一些比较智能的业务如国际漫游等。GSM手机的方便之处在于它提供了一个智能卡,人们称之为SIM卡,并且机卡可以分离,这样用户更换手机并且定制个人信息这方面都十分便利了。GSM手机还允许用户接收160字长度的短信息。
通话清晰的CDMA:CDMA是Code-Division Multiple Access的缩写,全称码分多址,由美国高通公司最早研制出来。但此时正值GSM大占天下的时候,所以几乎没有一个移动通讯商敢使用它,最后是韩国人让CDMA绝境逢生。在90年代初,韩国政府一直想寻找发展本国电子制造工业的机会,当它发现欧洲几乎已经垄断了GSM市场之后,它果断地向CDMA抛出了绣球,CDMA从那时开始发展起来。
CDMA可以在有限的频谱范围内支持更多的用户,同时具备良好的抗干扰性及抗衰耗性。与其他两种2G数字移动通信标准相比,CDMA在技术上有着诸多优势。首先,CDMA手机的平均发射功率不及GSM手机平均发射功率的60分之一,甚至低于电视屏幕所产生的辐射功率;其次,CDMA手机有着媲美固定电话的语音质量,即使在噪音比较大的情况下也能清晰通话;第三,CDMA本身的技术优势允许采用尺寸更小、重量更轻、功能更强的机芯。从而使CDMA手机可以做到更加小巧轻便、更具个性化和时代气息,三星电子CDMA手机近年来走俏全球市场就是有力佐证;第四,CDMA具有投入少、容量大等特点。据专家称,CDMA单位覆盖面积所需基站数量只有GSM的四分之一,频谱利用率是GSM的5.5倍,且网络设计施工和扩容更为简便。这些都意味着运营商可以大大降低网络建设与运营成本,从而带来更具吸引力的价格优势。第五,CDMA手机基本上不存在盗号、断话的可能。
随时上网的GPRS:GPRS(General Packet Radio Service)的中文含义为整合封包无线服务,它是利用而“分封交换”(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式,是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,我们可以将GPRS理解为GSM的一个更高层次。所谓的分封交换就是将数据分装成许多独立的封包,再将这些封包一个一个传送出去,形式上有点像寄包裹,采用分封交换的好处是只有在有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对用户来说是比较合理的计费方式。
GPRS的用途十分广泛,包括通过手机发送及接收电子邮件,在互联网上浏览等。与WAP不同的是用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接”,上网后便不能同时使用该电话线,但GPRS就较为优越,下载资料和通话是可以同时进行的。从技术上来说,声音的传送(即通话)继续使用GSM,而数据的传送便可使用GPRS,这样的话,就把移动电话的应用提升到了一个更高的层次。而且发展GPRS技术也十分“经济”,因为只需沿用现有的GSM网络来发展即可。
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移动通信系统有多种分类方法。例如按信号性质分,可分为模拟、数字;按调制方式分,可分为调频、调相、调幅;按多址连接方式分,可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。目前中国联通、中国移动所使用的GSM移动电话网采用的便是FDMA和TDMA两种方式的结合。GSM比模拟移动电话有很大的优势,但是,在频谱效率上仅是模拟系统的3倍,容量有限;在话音质量上也很难达到有线电话水平;TDMA终端接入速率最高也只能达到9.6kbit/s;TDMA系统无软切换功能,因而容易掉话,影响服务质量。因此, TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入,而CDMA多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等,正受到越来越多的运营商和用户的青睐。
CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术,其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰,在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信,后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995年,第一个CDMA商用系统运行之后,CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验,从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区,包括中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络。在美国和日本,CDMA成为国内的主要移动通信技术。在美国,10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA。到今年4月,韩国有60%的人口成为CDMA用户。在澳大利亚主办的第28届奥运会中,CDMA技术更是发挥了重要作用。
CDMA技术的标准化经历了几个阶段。IS-95是cdmaONE系列标准中最先发布的标准,真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS-95A,这一标准支持8K编码话音服务。其后又分别出版了13K话音编码器的TSB74标准,支持1.9GHz的CDMA PCS系统的STD-008标准,其中13K编码话音服务质量已非常接近有线电话的话音质量。随着移动通信对数据业务需求的增长,1998年2月,美国高通公司宣布将IS-95B标准用于CDMA基础平台上。IS-95B可提供CDMA系统性能,并增加用户移动通信设备的数据流量,提供对64kbps数据业务的支持。其后,cdma2000成为窄带CDMA系统向第三代系统过渡的标准。cdma2000在标准研究的前期,提出了1X和3X的发展策略,但随后的研究表明,1X和1X增强型技术代表了未来发展方向。
CDMA技术的标准化,推进了这项技术在世界范围的应用。目前,在美国、韩国、日本等国家,CDMA技术已获得了较大规模的应用。在一些欧洲国家,一些运营商也建起了CDMA网络。据CDG(世界CDMA发展集团)统计,1996年底CDMA用户仅为100万;到1998年3月已迅速增长到1000万;截至1999年9月,用户数量已超过4000万。2000年初全球CDMA移动电话用户的总数已突破5000万,在一年内用户数量增长率达到118%。CDG表示,目前亚洲已经成为CDMA市场增长的主要动力,亚洲地区CDMA用户数量比一年前增长88%,达到2800万。美国地区的增长率更是高达143%,达到1650万,但用户绝对数量要低于亚洲,在亚太地区,中国香港、日本、韩国、澳大利亚、泰国、印度、菲律宾、新西兰、孟加拉国等许多国家和地区都已建有CDMA商用网络,用户数量已超过2100万户。增长率位于第三的是中美洲和南美洲,CDMA用户数量达到500万。CDG还表示,今后全球CDMA市场中,中国大陆地区的增长潜力最大,估计2003年中国大陆市场的用户数量可以达到4000万。
CDMA是移动通信技术的发展方向。在2G阶段,CDMA增强型IS95A与GSM在技术体制上处于同一代产品,提供大致相同的业务。但CDMA技术有其独到之处,在通话质量好、掉话少、低辐射、健康环保等方面具有显著特色。在2.5G阶段,CDMA2000 1X RTT 与GPRS在技术上已有明显不同,在传输速率上1X RTT高于GPRS,在新业务承载上1X RTT比GPRS成熟,可提供更多的中高速率的新业务。从2.5G向3G技术体制过渡上, CDMA2000 1.X向CDMA20003.X过渡比GPRS向WCDMA过渡更为平滑。
CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple I Access),它是在数字技术的分支——扩频通信技术上发展起来的。CDMA是为现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等要求而设计的一种移动通讯技术。
CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。
CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率复用等几种技术结合而成,含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作,因此它具有抗干扰性好,抗多径衰落,保密安全性高,同频率可在多个小区内重复使用,容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使CDMA比其它系统有很大的优势。
(1) 系统容量大
理论上,在使用相同频率资源的情况下,CDMA移动网比模拟网容量大20倍,实际使用中比模拟网大10倍,比GSM要大4-5倍。
(2) 系统容量的配置灵活
在CDMA系统中,用户数的增加相当于背景噪声的增加,造成话音质量的下降。但对用户数并无限制,操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑。另外,多小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。
这一特点与CDMA的机理有关。CDMA是一个自扰系统,所有移动用户都占用相同带宽和频率,打个比方,将带宽想像成一个大房子,所有的人将进入惟一的大房子。如果他们使用完全不同的语言,他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰。在这里,屋里的空气可以被想像成宽带的载波,而不同的语言即被当作编码,我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度,在保持高质量通话的同时,我们就可以容纳更多的用户。
(3) 通话质量更佳
TDMA的信道结构最多只能支持4Kb的语音编码器,它不能支持8Kb以上的语音编码器。而CDMA的结构可以支持13kb的语音编码器。因此可以提供更好的通话质量。CDMA系统的声码器可以动态地调整数据传输速率,并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变,这样即使在背景噪声较大的情况下,也可以得到较好的通话质量。另外,TDMA采用一种硬移交的方式,用户可以明显地感觉到通话的间断,在用户密集、基站密集的城市中,这种间断就尤为明显,因为在这样的地区每分钟会发生2至4次移交的情形。而CDMA系统“掉话”的现象明显减少,CDMA系统采用软切换技术,“先连接再断开”,这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。
(4) 频率规划简单
用户按不同的序列码区分,所以不相同CDMA载波可在相邻的小区内使用,网络规划灵活,扩展简单。
(5)建网成本低
CDMA技术通过在每个蜂窝的每个部分使用相同的频率,简化了整个系统的规划,在不降低话务量的情况下减少所需站点的数量从而降低部署和操作成本。CDMA网络覆盖范围大,系统容量高,所需基站少,降低了建网成本。
CDMA数字移动技术与现在众所周知的GSM数字移动系统不同。模拟技术被称为第一代移动电话技术,GSM是第二代,CDMA是属于移动通讯第二代半技术,比GSM更先进。
GSM是Global System for Mobile Communications的缩写,意为全球移动通信系统,是世界上主要的蜂窝系统之一。GSM是基于窄带TDMA制式,允许在一个射频同时进行8组通话。GSM80年代兴起于欧洲,1991年投入使用。到1997年底,已经在100多个国家运营,成为欧洲和亚洲实际上的标准,到了2001年,在全世界的162个国家已经建设了400个GSM通信网络。但GSM系统的容量是有限的,在网络用户过载时,就不得不构建更多的网络设施。值得欣慰的是GSM在其他方面性能优异,它除了提供标准化的列表和信令系统外,还开放了一些比较智能的业务如国际漫游等。GSM手机的方便之处在于它提供了一个智能卡,人们称之为SIM卡,并且机卡可以分离,这样用户更换手机并且定制个人信息这方面都十分便利了。GSM手机还允许用户接收160字长度的短信息。
通话清晰的CDMA:CDMA是Code-Division Multiple Access的缩写,全称码分多址,由美国高通公司最早研制出来。但此时正值GSM大占天下的时候,所以几乎没有一个移动通讯商敢使用它,最后是韩国人让CDMA绝境逢生。在90年代初,韩国政府一直想寻找发展本国电子制造工业的机会,当它发现欧洲几乎已经垄断了GSM市场之后,它果断地向CDMA抛出了绣球,CDMA从那时开始发展起来。
CDMA可以在有限的频谱范围内支持更多的用户,同时具备良好的抗干扰性及抗衰耗性。与其他两种2G数字移动通信标准相比,CDMA在技术上有着诸多优势。首先,CDMA手机的平均发射功率不及GSM手机平均发射功率的60分之一,甚至低于电视屏幕所产生的辐射功率;其次,CDMA手机有着媲美固定电话的语音质量,即使在噪音比较大的情况下也能清晰通话;第三,CDMA本身的技术优势允许采用尺寸更小、重量更轻、功能更强的机芯。从而使CDMA手机可以做到更加小巧轻便、更具个性化和时代气息,三星电子CDMA手机近年来走俏全球市场就是有力佐证;第四,CDMA具有投入少、容量大等特点。据专家称,CDMA单位覆盖面积所需基站数量只有GSM的四分之一,频谱利用率是GSM的5.5倍,且网络设计施工和扩容更为简便。这些都意味着运营商可以大大降低网络建设与运营成本,从而带来更具吸引力的价格优势。第五,CDMA手机基本上不存在盗号、断话的可能。
随时上网的GPRS:GPRS(General Packet Radio Service)的中文含义为整合封包无线服务,它是利用而“分封交换”(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式,是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,我们可以将GPRS理解为GSM的一个更高层次。所谓的分封交换就是将数据分装成许多独立的封包,再将这些封包一个一个传送出去,形式上有点像寄包裹,采用分封交换的好处是只有在有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对用户来说是比较合理的计费方式。
GPRS的用途十分广泛,包括通过手机发送及接收电子邮件,在互联网上浏览等。与WAP不同的是用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接”,上网后便不能同时使用该电话线,但GPRS就较为优越,下载资料和通话是可以同时进行的。从技术上来说,声音的传送(即通话)继续使用GSM,而数据的传送便可使用GPRS,这样的话,就把移动电话的应用提升到了一个更高的层次。而且发展GPRS技术也十分“经济”,因为只需沿用现有的GSM网络来发展即可。
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移动通信系统有多种分类方法。例如按信号性质分,可分为模拟、数字;按调制方式分,可分为调频、调相、调幅;按多址连接方式分,可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。目前中国联通、中国移动所使用的GSM移动电话网采用的便是FDMA和TDMA两种方式的结合。GSM比模拟移动电话有很大的优势,但是,在频谱效率上仅是模拟系统的3倍,容量有限;在话音质量上也很难达到有线电话水平;TDMA终端接入速率最高也只能达到9.6kbit/s;TDMA系统无软切换功能,因而容易掉话,影响服务质量。因此, TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入,而CDMA多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等,正受到越来越多的运营商和用户的青睐。
CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第二次世界大战期间因战争的需要而研究开发出CDMA技术,其思想初衷是防止敌方对己方通讯的干扰,在战争期间广泛应用于军事抗干扰通信,后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995年,第一个CDMA商用系统运行之后,CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验,从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区,包括中国香港、韩国、日本、美国都已建有CDMA商用网络。在美国和日本,CDMA成为国内的主要移动通信技术。在美国,10个移动通信运营公司中有7家选用CDMA。到今年4月,韩国有60%的人口成为CDMA用户。在澳大利亚主办的第28届奥运会中,CDMA技术更是发挥了重要作用。
CDMA技术的标准化经历了几个阶段。IS-95是cdmaONE系列标准中最先发布的标准,真正在全球得到广泛应用的第一个CDMA标准是IS-95A,这一标准支持8K编码话音服务。其后又分别出版了13K话音编码器的TSB74标准,支持1.9GHz的CDMA PCS系统的STD-008标准,其中13K编码话音服务质量已非常接近有线电话的话音质量。随着移动通信对数据业务需求的增长,1998年2月,美国高通公司宣布将IS-95B标准用于CDMA基础平台上。IS-95B可提供CDMA系统性能,并增加用户移动通信设备的数据流量,提供对64kbps数据业务的支持。其后,cdma2000成为窄带CDMA系统向第三代系统过渡的标准。cdma2000在标准研究的前期,提出了1X和3X的发展策略,但随后的研究表明,1X和1X增强型技术代表了未来发展方向。
CDMA技术的标准化,推进了这项技术在世界范围的应用。目前,在美国、韩国、日本等国家,CDMA技术已获得了较大规模的应用。在一些欧洲国家,一些运营商也建起了CDMA网络。据CDG(世界CDMA发展集团)统计,1996年底CDMA用户仅为100万;到1998年3月已迅速增长到1000万;截至1999年9月,用户数量已超过4000万。2000年初全球CDMA移动电话用户的总数已突破5000万,在一年内用户数量增长率达到118%。CDG表示,目前亚洲已经成为CDMA市场增长的主要动力,亚洲地区CDMA用户数量比一年前增长88%,达到2800万。美国地区的增长率更是高达143%,达到1650万,但用户绝对数量要低于亚洲,在亚太地区,中国香港、日本、韩国、澳大利亚、泰国、印度、菲律宾、新西兰、孟加拉国等许多国家和地区都已建有CDMA商用网络,用户数量已超过2100万户。增长率位于第三的是中美洲和南美洲,CDMA用户数量达到500万。CDG还表示,今后全球CDMA市场中,中国大陆地区的增长潜力最大,估计2003年中国大陆市场的用户数量可以达到4000万。
CDMA是移动通信技术的发展方向。在2G阶段,CDMA增强型IS95A与GSM在技术体制上处于同一代产品,提供大致相同的业务。但CDMA技术有其独到之处,在通话质量好、掉话少、低辐射、健康环保等方面具有显著特色。在2.5G阶段,CDMA2000 1X RTT 与GPRS在技术上已有明显不同,在传输速率上1X RTT高于GPRS,在新业务承载上1X RTT比GPRS成熟,可提供更多的中高速率的新业务。从2.5G向3G技术体制过渡上, CDMA2000 1.X向CDMA20003.X过渡比GPRS向WCDMA过渡更为平滑。
CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple I Access),它是在数字技术的分支——扩频通信技术上发展起来的。CDMA是为现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等要求而设计的一种移动通讯技术。
CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。
CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率复用等几种技术结合而成,含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作,因此它具有抗干扰性好,抗多径衰落,保密安全性高,同频率可在多个小区内重复使用,容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使CDMA比其它系统有很大的优势。
(1) 系统容量大
理论上,在使用相同频率资源的情况下,CDMA移动网比模拟网容量大20倍,实际使用中比模拟网大10倍,比GSM要大4-5倍。
(2) 系统容量的配置灵活
在CDMA系统中,用户数的增加相当于背景噪声的增加,造成话音质量的下降。但对用户数并无限制,操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑。另外,多小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。
这一特点与CDMA的机理有关。CDMA是一个自扰系统,所有移动用户都占用相同带宽和频率,打个比方,将带宽想像成一个大房子,所有的人将进入惟一的大房子。如果他们使用完全不同的语言,他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的干扰。在这里,屋里的空气可以被想像成宽带的载波,而不同的语言即被当作编码,我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度,在保持高质量通话的同时,我们就可以容纳更多的用户。
(3) 通话质量更佳
TDMA的信道结构最多只能支持4Kb的语音编码器,它不能支持8Kb以上的语音编码器。而CDMA的结构可以支持13kb的语音编码器。因此可以提供更好的通话质量。CDMA系统的声码器可以动态地调整数据传输速率,并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变,这样即使在背景噪声较大的情况下,也可以得到较好的通话质量。另外,TDMA采用一种硬移交的方式,用户可以明显地感觉到通话的间断,在用户密集、基站密集的城市中,这种间断就尤为明显,因为在这样的地区每分钟会发生2至4次移交的情形。而CDMA系统“掉话”的现象明显减少,CDMA系统采用软切换技术,“先连接再断开”,这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。
(4) 频率规划简单
用户按不同的序列码区分,所以不相同CDMA载波可在相邻的小区内使用,网络规划灵活,扩展简单。
(5)建网成本低
CDMA技术通过在每个蜂窝的每个部分使用相同的频率,简化了整个系统的规划,在不降低话务量的情况下减少所需站点的数量从而降低部署和操作成本。CDMA网络覆盖范围大,系统容量高,所需基站少,降低了建网成本。
CDMA数字移动技术与现在众所周知的GSM数字移动系统不同。模拟技术被称为第一代移动电话技术,GSM是第二代,CDMA是属于移动通讯第二代半技术,比GSM更先进。