{通信公司管理}移动通信CDMA技术的发展趋势

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1、通信公司管理移动通信 CDMA 技术的发展趋势 通信公司管理移动通信 CDMA 技术的发展趋势 1.1.CDMA 的发展背景1.1.CDMA 的发展背景 CDMA 技术早已在军用抗干扰通信研究中得到广泛应用，1989 年.11 月，Qualm 在美国的现场 试验证明 CDMA 用于蜂窝移动通信的容量大，并经理论推导其为 AMPS 容量的 20 倍。这一振 奋人心的结果很快使 CDMA 成为全球的热门课题。 95 年香港和美国的 CDMA 公用网开始投入商 用。96 年韩国用自己的 CDMA 系统开展大规模商用，头 12 个月发展了 150 万用户。1998 年 全球 CDMA 用户已达 500

2、 多万，CDMA 的研究和商业进入高潮，有人说 1997 年是 CDMA 年。美 国已拍卖的 295829582958 个个个 PCSPCSPCS 经营许可证中经营许可证中经营许可证中, , ,选择 CDMACDMA CDMA 占占占 51%,51%,51%,D-AMPSD-AMPSD-AMPS 占占 占 20%,20%,20%,GSMGSMGSM 占占占 28%28%28%。 1999 年 CDMA 在日本和美国形成增长的高峰期，全球的增长率高达 250%，用户已达 2000 万。 中国 CDMA 的发展并不迟，也有长期军用研究的技术积累，93 年国家 863 计划已开展 CDMA 蜂 窝技

3、术研究。94 年 Qualm 首先在天津建技术试验网。1998 年具有 14 万容量的长城 CDMA 商 用试验网在北京、广州、上海、西安建成，并开始小部份商用。联通也计划在广东、北京、 天津、上海等地建 CDMA 商用试验网。 韩国 CDMA 数字蜂窝移动通信在政府的强有力的组织下，得到了迅猛的发展。CDMA 网络运营 仅一年多便发展到 400 万用户，其用户密度远高于我国用户密度最大的珠江三角洲地区。韩 国 CDMA 网络运行正常，笔者曾在韩国多次用 CDMA 的蜂窝和 PCS 手机、WLL 电话打回国内， 呼通率高，语音清晰，末发生过掉话断线（包括高速公路上） 。韩国 CDMA 的运营情

4、况，充分 证明了 CDMA 技术是成熟的，其系统容量和话音质量较目前其它蜂窝系统（GSM、TDMA、PDC、 TACS、AMPS）是最优的。 据预测，未来的几年 CDMA 将以超过 100%的增长速度发展，远快于 GSM40%的发展速度。韩国 CDMA 运营仅一年，即超过模拟网 AMPS 的 200 万用户；日本 CDMA 将会在 2000 年超过 PDC； 美国 CDMA 将会在 2002 年达到 4200 万，超过 AMPS 的 3600 万、D-AMPS 的 2200 万和 GSM 的 1100 万，成为全美的最大蜂窝系统。到 2002 年全世界的 CDMA 将由目前仅占蜂窝系统 2%的

5、 比例提高到 18%，成为第二大蜂窝系统；占第一位的是 GSM，其份额将由目前的 32%升至 45%，而模拟系统将由目前的 48%下降至 15%。 无线通信在未来的通信中起越来越重要的作用，CDMA 将成为下一世纪主要的无线接入技术。 W-CDMA 较 W-TDMA 有更多优越性，W-CDMA 将成为目前各种第二代移动通信系统（GSM、 IS-95、PDC 等） 的交汇点，发展成第三代系统，但未来的统一将要经过一个艰苦的过程。目 前欧美都在进行 GSM 与 CDMA 的兼容试验，用 GSM 的网络以 CDMA 的空中接口，其网络试验在 英国进行，Qualm 已研制出 GSM/CDMA 双模手机

6、样机。未来的第三代多模式蜂窝移动通信系统 将以 ATM 为平台，它不仅兼容第三代的 W-CDMA、UMTS 和 cdmaOne，而且还兼容目前第二代的 GSM 和 IS-95。 韩国 SKT 和日本 NTTDoCoMo 正紧密合作发展采用 W-CDMA 的 IMT-2000， 并计划于 2000 年在韩 国和日本开展试验网，其目标在 2002 年日韩世界杯提供智能化的、宽带的多媒体移动通信 服务。 1.2.IS-95CDMA 技术的发展趋势1.2.IS-95CDMA 技术的发展趋势 IS-95 还在不断完善和发展的过程中，Qualm 将致力继续发展 IS-95，以便使 IS-95 保持竞争 优

7、势，并过渡到第三代系统。将推出以下新标准。 1）IS-991）IS-99 IS-99 为 IS-95 提供无线数据链接协议。将把 PPP、IP、TCP、AT 等协议写入 IS-99，速率 14.4kbps，为 IS-95 提供数据业务标准。IS-99 于 1998 年第三季度完成。 2）IS-6572）IS-657 IS-657 专门为 IS-95 提供直接接入 Internet 标准协议。支持所有的 TCPPPP 协议。IS-657 于 1999 年第一季度完成。 3）IS-95B3）IS-95B IS-95B 是为 IS-95 成为宽带系统而写。允许 8 个业务信道组合在一起，其数传速率将

8、取决于 使用的信道数。 支持高级的数据接入协议， 如 TCP 和 ADSL 等， 为 Internet 的接入提供高速、 灵活、方便的服务。IS-95B 的硬件网络将是全透明的。 4）IS-95C4）IS-95C IS-95C 将于 1999 年开展制订，完全兼容 IS-95A、B。IS-95C 主要改进声码器、扇区设计、 寻呼信道和省电时隙，以便于进一步提高容量、增加正向传输速率和降低反向信道的 EMI， 使传输速率达到+64kbps。另外，在 IS-95C 的基础上发展 IS-95HDR（HighDataRate） 高数据 速率系统。 5）cdmaOne5）cdmaOne CdmaOne

9、就是指基于 IS-95 标准的数字蜂窝网络。目前的标准是 IS-95A，下一步将推出允许 更高数据传输速率的 IS-95B。数据速率最高可达到 116Kbps。 基于 IS-95 的 cdmaOne 技术自 1995 年 10 月商用实践以来，迅速覆盖韩国、日本、美国、欧 洲和南美洲的一些主要市场，取得了巨大的商业成功，并成为业界公认的过渡到未来 3G 的 技术平台。目前各国上报给国际电联审批的所有 3G 提案中，绝大多数方案都是基于与 IS-95CDMA 相近的 CDMA 技术。 表 cdmaOne 的演进之路 标准容量（GSM 相比）数据速率包回路可用性 IS-95A314.4kb/s目前

10、 IS-95B3115kb/s目前 HDRN/A2.4kb/s2000 年 IS-95C6144kb/s2001 年 3G（cdma2000）62Mb/s2003 年 Qualm 计划 CDMA 手机技术的发展进程如下： 1998 年-SMS 和寻呼业务，有限的数据接入；手机：120g,120cc,2-4 小时通话，40-100 小 时守候。 1999 年-大屏幕，全 SMS、寻呼、Email、Internet 和分组数据业务。 2000 年-全综合数据业务，Email、Internet 和 Intranet 功能；手机：100g,100cc,2-4 小 时通话，100 小时守候。 2002

11、年-智能手机：话音识别，多模式、多频段、多网络，卫星通信，内含 GPS。 2005 年-数据业务，视频、音频和数据文件接入，网络计算机功能；手机的大小只取决于应 用对象,4-8 小时通话，大于 100 小时守候。 1.3.CDMA 国际标准的发展历程1.3.CDMA 国际标准的发展历程 目前，国际通用的 CDMA 标准主要是由美国国家标准委员会 ANSITIA 开发颁布的。ANSI （AmericanNationalStandardInstitute）作为美国国家标准制订单位，负责授权其它美国 标准制订实体，其中包括电信工业解决方案联盟 ATIS、电子工业委员会 EIA 以及电信工业委 员会

12、TIA。 TIA 主要开发 IS（InterimStandards,暂定标准） 系列标准， 如 CDMA 系列标准 IS95、 IS634、IS41 等。IS 系列标准之所以被列为暂定标准是因为它的时限性，最初定义的标准有 效期限是 5 年，现在是 3 年。除了 IS 系列标准之外，TIA 还颁布其它类型的规范，如电信系 统公告 TSB（TelemunicationsServiceBulletin）文件。TSB 不是标准，但可以提供与现存 标准相关的信息或对工业界非常重要的其它事宜。 TIA 开发出的标准在经 ANSI 所有成员同意 之后即可成为 ANSI 的正式标准。TIA 目前由 9 个

13、TR 委员会组成，即 TR8、TR14、TR29、 TR30、TR32、TR34、TR41、TR45、TR46，其中与 CDMA 标准关系最为密切的是 TR45（移动和 个人通信公用标准） ，它的下面包括 7 个子委员会，分别负责不同接口标准的制订，如 TR45.2 负责网络部分，TR45.4 负责 A 接口部分，TR45.5 负责空中接口等。 除了 ANSITIA 之外，其他一些标准化组织和生产厂商对 CDMA 标准的制订也起到积极作用。 如 CDG（CDMA 发展小组）和 3GPP2（负责第三代 CDMA 移动通信标准的制订） ，先后推出了有 关 A 接口的 IOS 系列标准， 涉及的内容

14、包括从窄带的 CDMA 到第三代移动通信宽带 CDMA。 一批知名的通信公司如 MOTOROLA、LUCENT、NORTEL、QUALCOMM 等首先提出了有关 CDMA 标准 的方案和建议，经过多次协商讨论，最终修改成为目前被普遍接受的通用标准。 1.3.1Um 接口标准的发展1.3.1Um 接口标准的发展 CDMA 在蜂窝系统中的应用几乎是和 GSM 同时被提出来的，但一直没有得到重视，其中的主要 原因在于 CDMA 的蜂窝系统必须具有高速、精确的功率控制要求，否则整个系统难以理想地 工作甚至出现系统崩溃。功率控制技术在当时的条件下还难以攻破，直到 QUALCOMM 公司解 决了这一难题后

15、这一状况才有所变化。 该解决方案主要是通过测量移动台和基站的接收功率， 利用开环和闭环相结合的功率控制方式，命令移动台调整发射功率，使移动台输出的功率电 平在维持适当性能的情况下达到最小。一方面减轻了对其他用户的干扰，同时有助于克服衰 落，使得 CDMA 码分多址技术应用于蜂窝移动通信成为可能，并由此拉开了 CDMA 数字蜂窝移 动通信系统蓬勃发展的序幕。 QUALCOMM 公司于 1990 年 7 月公布了最早的 CDMA 标准， 经过许多移动通信运营商和制造厂家 的协商讨论，于 1990 年 9 月发布了建议标准的修订版本，并于 1990 年 10 月公布了暂行规 定，成为此后一段时间内被

16、广泛认可的主要规范。1993 年 7 月，美国 ANSITIA 再次征集各方 面的建议，经会议讨论后正式将其确认为 IS95 标准，即“双模式宽带扩频蜂窝系统的移动 台基站兼容标准” 。IS95 标准由此成为 CDMA 移动通信的核心标准，世界上许多国家以此为 蓝本生产和建设码分多址数字移动通信系统。 经过多年的开发修订，以 IS95 为代表的窄带 CDMA 系列标准已经日趋完善。IS95 系列标准的 发展先后经历了 IS95、IS95A、TSB74、IS95B（ANSI95） 、IS2000、IS2000A 等多种标准。需 要补充说明的是 TSB74 是与 IS95A 有关的 TSB 文件，是在 IS95A 的基础上增加了 14.4kb/s 速率组、指配或切换到 PCS 频段、MIN/IMSI 共存等内容。作为第三代移动通信标准之一的 IS2000 及 IS2000A 完全兼容 IS95 标准， 也就是说现有的 IS95 系统可以平滑过渡到第三代移 动通信。 1.3.2A 接口标准的发展1.3.2A 接口标准的发展 作为基站子系统和网络子系统之间的接口，A 接口标