CDMA技术发展综述[转帖]

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本文较全面系统的先容了CDMA技术的发展情况，对CDMA演进各个进程(从cdmaOne——cdma2000 1X——1X/EV-DO——1x/EV—DV)的性能及技术特点进行了较详细的分析。分析认为cdma2000优于其它3G技术。期待中国联通充分发挥自己的优势，更好地服务于用户和我国经济发展。

l994年上半年，高通企业和当时的邮电部联合在天津组织，一次CDMA技术实验，首次将CDMA技术引入中国。屈指算来，已经过了整整十个年头。

在这十年里，CDMA在中国的发展可谓一波三折。终于，在中国联通的手里开始腾飞。与此同时，CDMA技术本身也在不停地发展和改进，并在业界始终保持领先的地位。

一、CDMA演进过程

经过十多年时间的发展和改进，CDMA技术已经经过了多个发展阶段(见图1)。



图1　CDMA发展历程

一般认为，这两个移动通信标准属于第二代移动通信技术标准。IS-95A是1995年美国TIA正式颁布的窄带CDMA(N-CDMA)标准。IS-95B是IS-95A的进一步发展，于1998年制定的标准。主要目的是能满足更高的比特速率业务的需求，IS-95B可提供的理论最大比特速率为115kbit/s，实际只能实现64kbit/s。IS-95A和IS-95B均是系列标准，其总称为IS-95。

cdmaOne是基于IS-95标准的各种CDMA产品的总称，即所有基于cdmaOne技术的产品，其核心技术均以IS-95作为标准。

2.cdma2000

cdma2000是美国向ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议，是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案，这是一种宽带CDMA技术。

cdma2000 1X原意是指采用单载波形式的cdma2000系统，也可以理解为cdma2000的第一阶段，可支撑308kbit/s的数据传输，网络部份引入了分组交换，可支撑移动IP业务。

有人称cdma2000 3X为cdma2000第二阶段，实际上并不准确。它与cdma2000 1x的主要区别是前向CDMA信道采用3载波方式，而cdma2000 1X用单载波方式。因此它的优势在于能提供更高的速率数据，但占用频谱资源也较宽。从目前的情况来看，在较长时间内运营商未必会考虑cdma2000 3X，而会考虑cdma2000 1X/EV。

IS-2000则是采用cdma2000技术的正式标准总称。

3.cdma2000-1X/EV

cdma2000-1X/EV是在cdma2000-lx基础上进一步提高速率的增强体制。这个技术也分为两个部分，一个被称为1X/EV-DO技术，主要对数据业务进行了增强，另一个叫做1X/EV-DV技术，同时对数据业务和语音业务进行了增强。

二、cdma2000 1X技术的特点

第三代移动通信系统主要追求目标是更高的比特率和更好的频谱效率。cdma2000最终正式标准是2000年3月通过的，cdma2000有下列技术特点：

*多种信道带宽。前向链路上支撑多载波(MC)和直扩(DS)两种方式；反向链路仅支撑直扩方式。当采用多载波方式时，能支撑多种射频带宽，即射频带宽可为N×l.25MHz，其中N=1、3、5、9或12。目前技术仅支撑前两种，即1.25MHz(cdma2000-1X)和3.75MHz(cdma2000-3X)。

*可以更加有效地使用无线资源。

*可实现cdma one向cdma2000系统平滑过渡。

*核心网协议可使用IS-41、GSM-MAP以及IP骨干网标准。

*前向发送分集。

*快速前向功率控制。

*使用Turbo码。

*辅助导频信道。

*灵活帧长。

*反向链路相干解调。

*可选择较长的交织器。

cdma2000 lX采用扩频速率为SR1，即指前向信道和反向信道均用码片速率1.2288Mbit/s的单载波直接序列扩频方式。因此它可以方便地与IS-95(A/B)后向兼容，实现平滑过渡。运营商可在某些需求高速数据业务而导致容量不够的蜂窝(cdmaOne)上，用相同载波部署cdma2000-1X系统，从而减少了用户和运营商的投资。

由于cdma2000 1X采用了反向相干解调、快速前向功控、发送分集、Turbo编码等新技术，其容量比IS-95大为提高。在相同条件下，对普通话音业务而言，容量大致为IS-95系统的两倍。

三、1X/EV-DO　

尽管cdma2000lx数据承载能力已经有了很大的提高，但对于丰富多彩的多媒体业务还是存在空中接口上的瓶颈。为了解决空中接口上的瓶颈问题，3GPP2发布了1X/EV-DO(正式的名称为HRPD-High Rate Packet Data)的标准。1x EV-DO是一种1x增强型技术，DO即DataOnly，表示该技术只支撑数据而不支撑话音业务，主要目标是提高无线接口的数据传输速率，相对于cdma20001x的153.6kbit/s，lxEV-DO技术可以提供前向数据速率高达24Mbit/s。

下面简要概括HRPD的性能特点。

1.支撑高速数据传输

HRPD在空中接口上采用了新的调制技术并增加了数据速率控制、调度优化以及时分复用等方法，使得空中接口上的数据传输速率有了很大的提高。它可以在一个CDMA载频(1.25MHz)上采用专用的数据信道支撑高速分组数据业务，前向最高数据速率可达2.4576Mbit/s，反向支撑单个用户峰值数据速率153.6kbit/s。

2.支撑的业务

可以支撑端到端IP协议，提供长时间在线的数据服务，但不能支撑话音业务。因此，在进行网络部署的时候需要独立的载频支撑HRPD。

3.射频参数

与IS-95A/cdma2000 1x具有相同的射频特性，包括载频宽度、发射功率要求、码片速率、覆盖特性等，不但在现有网络上增加HRPD载频的网络规划容易，而且射频部分不需要改动。

4.功率控制

为了提高空中接口上的数据传输效率，HRPD在前向始终以最大功率发送，即保持最大的发射带宽，因此在前向链路上没有功率控制。反向链路仍然采用和IS-95A/lx一样的反向功率控制。

图2为HRPD的网络结构示意图。在图中，深色部分为支撑HRPD而增加的设备。其中：HRPD BTS和HRPD BSC为类似于cdma2000 BSC和BTS的AN部分(接入网络)；ANAAA为接入网AAA服务器，这个服务器用于对接入HRPD无线网络的用户进行鉴权。



图2 HRPD网络结构示意图

同时，为了支撑高速分组数据业务还引入了AT—接入终端的概念，接入终端类似于原来2G网络中的移动台，用户可以通过将计算机与接入终端(接入终端作为调制解调器)连接或直接使用支撑分组数据业务的接入终端访问分组数据网。