中國為什麽要發展CDMA移動通信?碼分多址移動通信技術(CDMA)被稱為“第三代移動通信技術”。與第壹代移動通信技術(模擬移動通信技術)和第二代移動通信技術(GSM數字移動通信技術)相比,在技術上有了很大的進步。主要表現在:
第壹,CDMA信號使用的是整個頻段,效率幾乎是普通窄帶調制的7倍。從綜合情況看,CDMA系統的容量比模擬系統大10倍,同樣帶寬比GSM系統大4-5倍。CDMA具有自幹擾系統功能,可以平衡話務量和語音幹擾噪聲,在保證通話質量的同時容納盡可能多的用戶。CDMA基站覆蓋是“單覆蓋-雙覆蓋-單覆蓋”。當手機從壹個基站覆蓋漫遊到另壹個基站覆蓋時,系統自動將信號切換到相鄰的相對空閑的基站,在確認信號已經到達相鄰基站的覆蓋區域後,才斷開與原基站的連接。這些技術使得CDMA不僅容量大、接通率高,而且不容易掉話。
第二,CDMA采用先進的數字語音編碼技術,相當於使用多個接收機同時接收並合成來自不同方向的聲音信號。CDMA的聲碼器可以動態地高速傳輸數據,並根據合適的閾值選擇不同的電平進行傳輸。同時,閾值會根據背景噪聲的變化而變化。這樣既能使聲音逼真,又能在通話背景噪音較大的情況下保證較好的通話質量。
第三,保密性強。CDMA碼地址是具有44,000種可能排列的偽隨機碼。在這樣的情況下,破解密碼,竊聽通話是極其困難的。
第四,電磁輻射小,有“綠色手機”的稱號。由於CDMA系統采用隨機接入機制、快速功率控制、軟切換、語音激活等先進技術,且CDMA技術規範(IS-95)對手機的最大發射功率進行了限制,CDMA手機在實際通信過程中的發射功率很小,電磁波輻射很低。同時不產生低頻脈沖電磁波。近日,北京相關技術機構進行的試用測試證明,CDMA手機的平均發射功率僅相當於GSM手機等效發射功率的1.78%。
第五,省電。CDMA采用功率控制和可變速率聲碼器技術,通話功率低,可控制在幾十毫瓦範圍內。正常工作功率小,能耗小,手機電池壽命自然長。
需要註意的是,CDMA通信是壹種新興的移動通信技術,在完善之前還有壹個不斷發展完善的過程。在這種情況下,斷定CDMA將很快取代GSM還為時過早。GSM還在發展和完善中,其中GPRS是在GSM基礎上發展起來的壹種新的分組數據通信業務。
GSM數字網絡:GSM(全球移動通信系統)網絡是全球移動通信系統,也稱為“GSM”,許多公司參與了標準的制定。GSM數字移動通信系統是由歐洲主要電信運營商和制造商組成的標準化委員會設計的,它是在蜂窩系統的基礎上發展起來的。自1994年底,我國已在十余個省市建立了GSM蜂窩移動通信網絡,發展勢頭令全球嘆服。截至目前,GSM數字網絡已覆蓋全國30多個省(區、市)、300多個地區、2000多個縣市,可與40多個國家漫遊。
GSM采用數字調制技術,其關鍵技術之壹是時分多址(每個用戶在某個時隙選擇載頻,只能在特定時間接收信息)。GSM系統有幾個重要特點:防盜抄能力好、網絡容量大、號碼資源豐富、通話清晰、穩定性強、信息敏感、通話死角少、手機功耗低。所以它的語音清晰,保密容易,可以提供的數據傳輸服務很多。GSM網絡支持的用戶數是模擬網絡的1.8-2倍。
因為GSM發展很快,它的900MHZ頻段滿了以後,又開辟了GSMl800頻段,手機工作在900MHZ和1.8 GHz頻段,GSM1900MHz頻段。
與GSM手機相比,CDMA手機具有以下優勢:CDMA手機采用先進的切換技術:軟交換技術(即切換是先連接後中斷),使CDMA手機的通話堪比固定電話;使用CDMA網絡,運營商的投入相對減少,為CDMA手機資費的下調預留了空間;由於采用了基於擴頻通信的調制多址通信方式,其容量比模擬技術高10倍,比GSM網絡高4倍左右。基於寬帶技術的CDMA使得視頻在移動通信中的應用成為可能,使得手機從打電話、發短信等狹義業務走向寬帶多媒體應用。
GSM1X:所謂GSM1X是指支持兩種制式網絡的雙模手機,主要是GSM/PHS和GSM/CDMA,比GSM/GPRS上網速度大大提高,其中GSM/PHS手機只有三洋的PDG-G1000(即臺灣省大眾電信銷售的J100和UT)。
GSM1x可以作為壹種技術方案,使中國聯通在保留現有GSM業務層和SIM卡用戶特性的基礎上,為其現有GSM用戶享受增強型CDMA 1X業務的好處。
GSM1x集成了CDMA 1X和GSM-MAP的優點,這意味著使用任何頻率的GSM運營商都可以采用提供CDMA 1X服務的解決方案。
GSM1x可以最大化運營商對現有GSM-MAP網絡的投資,保留系統所能提供的所有主要功能和服務。GSM1x可以提高運營商的語音和數據容量,同時支持在壹個GSM網絡上增加CDMA 1X網絡,使用基於SIM卡的GSM/CDMA雙模手機,促進跨GSM和CDMA雙網全球漫遊。
3G: 3G是第三代移動通信技術,是下壹代移動通信系統的總稱。主要標準有GSM/GPRS/WCDMA /EDGE/ TD-SCDMA。3G系統致力於為用戶提供更好的語音、文字和數據服務。與現有技術相比,3G技術的主要優勢在於可以大大增加系統容量,提高通信質量和數據傳輸速率。此外,使用不同網絡之間的無縫漫遊技術,無線通信系統可以與互聯網連接,從而為移動終端用戶提供越來越多的高級服務。
3G技術標準:早在2000年5月,國際電信聯盟(ITU)就確定了W-CDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三種主流3G標準。
WCDMA:WCDMA的全稱是(寬帶碼分多址),中文翻譯為“寬帶碼分多址”。WCDMA起源於歐洲和日本幾種技術的融合。它采用MC FDD雙工模式,與GSM網絡具有良好的兼容性和互操作性。作為壹項新技術,它沒有CDMA2000成熟,但它的優勢是GSM的廣泛采用可以為其升級帶來便利。所以最近受到各大廠商的青睞。WCDMA采用最新的異步傳輸模式(ATM)微蜂窩傳輸協議,可以讓更多的語音通話在壹條線路上傳輸,通話數量從目前的30個增加到300個。在人口密集的地區,線路將不再容易堵塞。WCDMA采用直接擴頻(MC)模式,載波帶寬5MHz。它可以支持從384Kbps到2Mbps的數據傳輸速率。它可以在高速移動狀態下提供384Kbps的傳輸速率,在低速或室內環境下最高可達2Mbps。目前GSM系統只能傳輸9.6Kbps,固話調制解調器只有56Kbps,所以WCDMA是無線寬帶通信。
此外,在相同的傳輸通道中,它還可以提供電路交換和分組交換服務,因此消費者可以同時通過交換來接聽電話,然後通過分組交換來訪問互聯網。這項技術可以提高手機的使用效率,讓我們超越只能同時傳輸語音或數據的服務極限。
在成本上,WCDMA是基於分組交換的技術,所以網絡使用成本不是以接入的時間來計算,而是以消費者的數據傳輸量來計算。
Edge:Edge的英文全稱是Enhanced Data for GSM Evolution,中文意思是“提高數據速率GSM服務”。是基於GSM/GPRS網絡的數據增強移動通信市場的壹個亮點,包括CingularWireless和AT & amp;智利的TelefonicaMoviles、中國香港特別行政區的CSL和泰國的AIS EDGE開通了基於EDGE的服務。與此同時,壹些歐洲移動運營商也開始對EDGE表現出興趣,其中TIM和TeliaSonera都明確表示將采用EDGE技術。這項技術主要在於使用寬帶業務的能力,使使用800、900、1800和1900MHz頻段的網絡能夠提供第三代移動通信網絡的部分功能,並能大大改善目前在GSM和TDMA/136上提供的標準化服務。該技術可以提供384kbps的廣域數據通信服務和2Mbps左右的局域數據通信服務,完全可以滿足未來無線多媒體應用的帶寬需求。
邊緣的概念是由愛立信公司在1997年首先向ETSI提出的。同年,ETSI批準了EDGE的可行性研究,為EDGE的未來發展鋪平了道路。雖然EDGE仍然使用GSM載波帶寬和時隙結構,但它也可以用於其他蜂窩通信系統。EDGE可以被認為是壹種有效的通用無線接口技術,它提供了高比特率,從而促進了蜂窩移動系統向第三代功能的演進。在此基礎上,統壹無線通信論壇(UWCC)對TDMA/136中使用的EDGE技術進行了評估,並在1998+0中予以批準。
EDGE提供了從GPRS到3G移動通信的過渡方案,使得現有網絡運營商可以最大限度地利用現有的無線網絡設備,在3G移動網絡商用之前提前為用戶提供個人多媒體通信服務。因為GDGE是現有第二代和第三代移動網絡之間的過渡技術,所以有人稱之為“二代半”技術。EDGE還充分利用了現有的GSM資源,保護了對GSM的投資。現有的大部分設備都可以繼續在EDGE中使用。EDGE可以提供三組業務:EGPRS業務:最大速率≥384 kbps/BP;T-ECSD業務:透明增強型電路交換業務,最高速率≥32k bps/BP;NT-ECSD:非透明增強型電路交換業務,最高速率≥28.8kbps
具體來說,從技術角度來看,EDGE技術不同於GSM的優勢在於:
8 PSK空中接口模式
增強型AMR編碼模式
MCS1~9九通道編碼方法
鏈路自適應
增量冗余傳輸
RLC窗口大小自動調整
TD-SCDMA: TD-SCDMA全稱是時分-同步碼分多址,是ITU正式發布的第三代移動通信空間接口技術規範之壹,得到CWTS和3GPP的全面支持。它是中國電信近百年來第壹個完整的通信技術標準,是可以替代UTRA-FDD的方案。它是壹種集CDMA、TDMA和FDMA優點於壹身的移動通信技術,系統容量大,頻譜利用率高,抗幹擾能力強。它采用智能天線、聯合檢測、中繼切換、同步CDMA、軟件無線電、低碼片速率、多時隙、可變擴頻系統和自適應功率調整。TD-SCDMA傳輸方向的時域自適應資源分配可以獲得獨立於對稱業務負載關系的頻譜分配的最佳利用率。因此,TD-SCDMA可以通過最佳的自適應資源分配和最佳的頻譜效率,支持從8kbps到2Mbps的所有3G業務,如語音和互聯網。在最終版本中,計劃將TD-SCDMA無線網絡與互聯網直接連接。
小聰明
PHS,也稱為PAS(個人接入電話系統),是壹種新型的個人無線接入系統。它采用先進的PHS微蜂窩技術,將本地電話傳輸和交換與無線接入技術有機結合,利用本地電話交換傳輸資源,以無線方式提供給在壹定範圍內具有移動漫遊性能的個人通信終端。簡而言之,“小靈通”就是通過壹定的技術手段,把只能固定使用的電話變成便攜、移動的無線電話。
移動電話系統的發展
1G(第壹代)代表第壹代移動通信技術。代表就是現在已經淘汰的模擬移動網絡。
2G(第二代)代表第二代移動通信技術。代表GSM。以數字語音傳輸技術為核心。
2.5G是基於2G和3G之間的過渡類型。相比2G,速度和帶寬都有提升。它可以使現有的GSM網絡輕松實現高速數據包的簡單接入。
目前已經投入商用的2.5G(Generation)移動通信技術是壹種從2G到3G的連接技術,突破了2G電路交換技術對數據傳輸速率的限制,引入了分組交換技術,使數據傳輸速率有了質的突破,是2G和3G之間的過渡技術。2.5G的出現,主要是因為3G是壹個龐大的工程,涉及的層面多而復雜,不可能馬上從現在的2G過渡到3G。以:GPRS、HSCSD、WAP、EDGE、藍牙、EPOC等技術為代表。
3G是英文第三代的縮寫,指的是第三代移動通信技術。目前中國的3G標準還沒有頒布。與第壹代模擬手機(1G)和第二代GSM、TDMA等數字手機(2G)相比,第三代手機泛指無線通信與互聯網等多媒體通信相結合的新壹代移動通信系統。它可以方便快捷地處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。為手機融入多媒體元素提供有力支持。但是,為了提供這種服務,無線網絡必須能夠支持不同的數據傳輸速度,也就是說,在任何環境下,它至少可以分別支持2Mbps(兆字節/秒)、384kbps(千字節/秒)和144kbps。2G網絡提供的帶寬是9.6Kpbs. 2.5G到56Kpbs。3G將擁有更寬的帶寬,傳輸速度將達到100-300Kbps,不僅可以傳輸語音,還可以傳輸數據,從而提供快速便捷的無線應用。