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完全解读宽带CDMA技术


 日期:2005-9-22 15:43:00     [Host01.Com]   访问:     [全屏查看全文]
现在人们的通信要求越来越高,而要满足这些日益增长的要求,只有不断通过开发和研制新的通信技术,来提高无线通信的能力来实现。宽带CDMA技术就是在这种要求下应运而生了,为了能帮助大家详细了解宽带CDMA通信技术,本文下面的内容将针对这种技术的概念、特点以及实现方案来谈谈自己的一些见解。

  一、什么是宽带CDMA

  由于现在使用移动终端的用户数量不断增长,而现有的GSM通信系统已经很难维持这么多通信用户的正常工作了,常常表现出语音失真度大、终端通信时容易掉线串线以及无线数据传输速度缓慢等故障,为此人们不得不寻求一种更新的通信网络系统来代替陈旧的通信系统,于是人们就将注意力集中到了正由国际电信联盟ITU(国际电气通信协会)制定标准之中的第三代移动通信系统IMT-2000上,这是为提供全球服务操作而设计的第三代移动通信系统,而宽带CDMA技术正是发展IMT-2000最具潜力的新技术之一。而目前的宽带CDMA是根据美国标准而设计的数字移动通信系统,该通信系统的频率在900~1800MHz之间,这种技术并不给每一个通话者分配一个确定的频率,而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱。该技术的业务能力和性能大大增加,并支持提供个人移动性的通用个人通信,系统设计全球通用,且兼容现有设备,能提供高清晰话音、高速数据、多媒体、漫游等多项业务,可支持大范围的可变速率信息传送,提供更高速的分组数据通信能力。宽带CDMA进一步拓展了标准的CDMA概念,进一步减少多径衰减,在多蜂窝环境下提供更大的容量和更高的话音质量。更宽的带宽还使诸如ISDN和按需提供带宽等业务得以实现,宽带CDMA是唯一有潜力提供具有有线线路功能的"透明"本地环路无线技术。宽带CDMA技术对每一组通话采用随机数字序列进行编码。是在一个比其它蜂窝技术相对更宽的频带上扩展信号的,从而减少由多径和衰减带来的传播问题。

  由于宽带CDMA系统比传统通信系统能提供容量更大的带宽,因此用户使用该通信网络系统可以摆脱传统通信带宽有限的束缚,来实现其他各种增值服务,例如通过移动终端举行视讯会议,接收电子邮件,进行网上购物、游戏、与公司局域网连接并查询相关信息等;而收费机制将以传输的数据量为基础,不再以接入的时间计费,从而能够有效促进移动通信业务的蓬勃发展,并且与互联网服务商、IT软硬件制造商以及其它传统行业形成良好的互动。

  二、宽带CDMA有什么技术优势

  宽带CDMA技术可以说是移动通信领域的后起之秀,它使用的是频分编码技术,与基于时分复用机制的GSM相比具有明显的优势:

  1、向下保持平滑兼容。为了保证运营商的投资,为未来通信运营提供良好的技术基础,宽带CDMA能够实现从现存的通信系统到下一代移动通信系统的平滑过渡。支持现存的覆盖结构,信令协议可以后向兼容,网络不再需要引入新的呼叫模式。这种分层和模块化的结构也可以容易地综合TIA或ITU定义的新功能。

  2、可伸缩性强。宽带CDMA技术在其他方面也表现了较强的功能伸缩性,它可以支持先进的天线技术;它可以通过增加小区的覆盖范围从而减少了基站数目;它的所有带宽的信道都能支持高速数据业务;它还可以经济地在各种环境里使用,如:室外大小区(半径大于35km),室外宏小区(半径在1-35km),室内/室外微小区(最大1km半径),室内/室外微微蜂窝(半径小于50m)。它可以支持各种模式下的工作,如WLL,车载,办公室环境,符合不同的移动要求。

3、操作更加便利。宽带CDMA系统支持连续导频技术,也能够支持高速移动终端;同时支持非平衡频带下采用时分双工的模式,采用单信元频率复用;支持自适应天线阵技术与多用户检测的技术;还支持基站间的异步操作以及支持智能网等,这些功能的应用将会使通信操作变得更加简便。

  4、支持与传统系统间的切换功能。宽带CDMA技术支持多载波直接扩频系统,可以再利用现有的框架设备,小区规划,操作系统,帐单系统等。在所有环境下支持对称或不对称的数据速率。

  5、信号抗衰落能力强。宽带CDMA具有更大的抗衰落能力,这就意味着在相同的输出功率下能提供范围更广泛的性能,或者在同样的覆盖范围下可降低功率要求。另外,附加的带宽意味着有更大的能力支持更高带宽业务和提供更灵活的多种混合业务。

  6、工作频段将大大拓宽。目前,无线通信技术的主要工作频段就是在CDMA IS-95版本下的800MHz频段,新的宽带CDMA将对该频段进行了大幅度的提升,宽带版本将适用于下列三个频段:

  DCS 1800(1.71~1.785GHz及1.805~1.880GHz)、US-PCS(1.85~1.9GHz及1.93~1.99GHz)以及 CEPT(2.0~2.7GHz)。

  7、抗外界干扰能力强。宽带CDMA技术在宽广的无线频谱上支持多路同步通话或数据传输。对每路话音、传真、数据或视像传输都分配一个网络的发送端和接收端都能识别一特定代码,以便传输的信息可在接收端重新组合。宽带CDMA的宽广频谱使它对于市区环境中干扰和多径传播环境具有更高的抗干扰能力。宽带CDMA对干扰的抵抗力使之成为多址接入系统的理想选择。

  8、通信性能大幅提升。根据GSM通信系统存在的容量不足、语音失真度大、易掉线串线等缺点,宽带CDMA引用了许多技术来解决和克服了这些缺点;目前宽带CDMA不仅可以实现模拟网和GSM网均不能做到的提供图像、视频和多媒体业务,还能提供通用个人通信,提供高清晰话音、高速数据、多媒体、漫游等多项业务,可甚至宽带CDMA的数字控制信道还能支持诸如卫星通信、多方通话、语音信箱等功能。

  9、扩展性灵活。传统的窄带CDMA技术使得通信系统中的每个通信点,在各个通信方向上的带宽进行了限定,只能在固定的1.25MHz带宽范围内进行有效通信,这样在很大程度上就制约了CDMA的进一步扩展和发展。而现在的宽带CDMA根据这样的缺陷,进行全面的设计,现在的宽带CDMA技术对每个通信点的带宽进行了特殊定制,它运行通信终端根据使用要求,来选择不同的带宽,可以选择的带宽为7MHz、10MHz、10.5MHz、14MHz及15MHz。

  10、具有成本低形成的价格优势。由于频率利用率高,且网络设计施工和扩容较为简便,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。

  三、宽带CDMA有哪些标准

  宽带CDMA技术是未来通信的发展方向和潮流,为了迎合这种通信潮流,各大电信公司纷纷向国际通信联盟提交了各种各样的实施方案,在这些方案中尤以欧洲的W-CDMA标准、北美的CDMA2000标准、以及中国的TD-CDMA标准影响最大。

  1、W-CDMA

  该标准的全称为Wideband CDMA,也叫CDMADirectSpread,它所代表的的含义为宽频分码多重存取,这种标准是按照国际电气通信协会制定的IMT-2000规格之一“IMT-DS”开发出来的新技术。W-CDMA标准的最初提出者是欧洲电信联盟协会,它是基于现有GSM网络发展得来的,它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同,目前正在进一步融合,其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商,日本公司也或多或少参与其中,包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电,以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。这套系统能够架设在现有的GSM网络上,对于系统提供商而言可以较轻易地过渡,而GSM系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。因此W-CDMA具有先天的市场优势。W-CDMA系统的空中连接采用5MHz、10MHz或20MHz的无线信道,尽管一些运营商将在只有5MHz的较窄的频谱宽度上提供3G业务,大多数的运营商将分配更宽的频谱:10、15、20MHz。W-CDMA与CDMA2000这两类宽带CDMA技术都属于FDD(频分数字双工)制式,大多数关键技术非常接近,性能上也基本没有太大差别。

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