1、CDMA
碼分多址(CDMA)是在數字技術的壹個分支——擴頻通信技術的基礎上發展起來的壹種新的成熟的無線通信技術。CDMA技術的原理是基於擴頻技術,即將要傳輸的具有壹定信號帶寬的信息數據,用帶寬遠大於信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制,使原始數據信號的帶寬得到擴展,再由載波調制後發送出去。接收端用完全相同的偽隨機碼與接收到的帶寬信號進行相關處理,將寬帶信號變為原始信息數據的窄帶信號,即解擴,從而實現信息通信。CDMA指的是擴頻多址數字通信技術,通過唯壹的代碼序列建立信道,該技術可用於第二代和第三代無線通信的任何協議。CDMA是多信道模式,多信道信號只占用壹個信道,大大提高了帶寬利用率。應用於800MHz和1.9GHz的UHF手機系統,CDMA采用模數轉換(ADC)配合擴頻技術,輸入音頻首先數字化為二進制元素。發射信號的頻率是按照指定的類型編碼的,所以只有頻響編碼壹致的接收機才能截獲信號。因為頻率序列碼有無數種,很難重復,增強了保密性。CDMA信道寬度標稱為1.23MHz,網絡中采用軟切換方案,最大限度減少手機通話過程中的信號中斷。數字和擴頻技術的結合應用,使單位帶寬的信號數比模擬方式增加壹倍,CDMA兼容其他蜂窩技術,實現全國漫遊。CMDAOne標準,原本只用於美國蜂窩電話,只提供單通道14.4Kbps和八通道115Kbps傳輸速度。CDMA2000和寬帶CDMA的速度提高了壹倍。
CDMA移動通信網絡是擴頻、多址、蜂窩組網和頻率復用的結合,包含了頻域、時域和碼域三維信號處理的協同,因此具有抗幹擾性好、抗多徑衰落、安全性高、多個小區可重復使用同壹頻率、容量和質量可權衡等特性。這些特性使得CDMA比其他系統具有更大的優勢。
(1)大系統容量
理論上,在使用相同頻率資源的情況下,CDMA移動網絡的容量比模擬網絡大20倍,實際使用中比模擬網絡大10倍,比GSM大4-5倍。
(2)系統容量的靈活配置
在CDMA系統中,用戶的增加相當於背景噪聲的增加,導致語音質量下降。但是用戶數量沒有限制,運營商可以在容量和語音質量之間妥協。此外,根據多個小區之間的流量
且幹擾情況被自動平衡。
這個特性與CDMA的機制有關。CDMA是壹個自幹擾系統,所有移動用戶占用相同的帶寬和頻率。比如把帶寬想象成壹個大房子,所有人都會進入唯壹的大房子。如果他們使用完全不同的語言,他們可以清楚地聽到同齡人的聲音,只有壹些其他人的談話幹擾。這裏可以把房間裏的空氣想象成寬帶載體,把不同的語言看成代碼,可以不斷增加用戶,直到整個背景噪音被限制。如果我們能夠控制用戶的信號強度,我們就可以在保持高質量通話的同時容納更多的用戶。
(3)通話質量更好。
TDMA的信道結構最多只能支持4Kb的語音編碼器,不能支持8Kb以上的語音編碼器。CDMA的結構可以支持13kb的語音編碼器。因此,可以提供更好的呼叫質量。CDMA系統的聲碼器可以動態調整數據傳輸速率,根據合適的門限選擇不同的電平進行傳輸。同時,閾值根據背景噪聲的變化而變化,這樣即使在背景噪聲較大的情況下,也能獲得較好的通話質量。另外,TDMA采用硬切換的方式,用戶可以明顯感受到通話的中斷,尤其是在用戶密集、基站密集的城市,因為在這樣的區域每分鐘都會有2到4次切換。但CDMA系統中的“掉話”現象明顯減少。CDMA系統采用軟切換技術,“先連接後斷開”,徹底克服了硬切換容易掉話的缺點。
(4)頻率規劃簡單
通過不同的序列碼來區分用戶,因此相鄰小區可以使用不同的CDMA載波,網絡規劃靈活,擴展簡單。
(5)網絡建設成本低
CDMA技術通過在每個小區的各個部分使用相同的頻率,簡化了整個系統的規劃,在不減少話務量的情況下減少了所需站點的數量,從而降低了部署和運營成本。CDMA網絡覆蓋範圍大,系統容量高,基站少,降低了網絡建設成本。
CDMA數字移動技術不同於GSM數字移動系統。模擬技術被稱為第壹代手機技術,GSM是第二代,CDMA屬於移動通信的第二代半技術,比GSM更先進。
2、WCDMA
WCDMA主要起源於歐洲和日本早期的第三代無線研究活動,GSM的巨大成功對歐洲第三代系統的標準化產生了巨大影響。在歐洲,RACE(歐洲先進通信技術研究)計劃從1988開始,壹直持續到1992年6月,代表了第三代無線研究活動的開始。RACEⅱII程序開始於歐洲1992-1995之間。ACTS(高級通信技術和服務)於1995年底成立,並為UMTS(通用移動通信系統)提出了FRAMES(未來無線寬帶多址系統)方案。在這些早期研究中,測試和評估了各種接入技術,包括TDMA、CDMA和OFDM。為WCDMA奠定了技術基礎。
WCDMA作為壹種新技術,也是從CDMA技術的實踐和應用中衍生出來的。WCDMA正在迅速席卷全球,已經占據了80%的無線市場。截至2013年底,全球WCDMA用戶已超過36億,170個國家的156家運營商已商用3GWCDMA業務。
WCDMA-FDD具有碼片速率高、有效利用頻率選擇性分集和空間收發分集的優點,可以解決多徑問題和衰落問題。Turbo信道編解碼可以提供高數據傳輸速率,FDD系統可以提供廣域的全覆蓋,下行基站采用獨特的小區搜索方式,基站間不需要嚴格同步。連續導頻技術可以支持高速移動終端。與第二代移動通信系統相比,WCDMA具有更大的系統容量、更好的語音質量、更高的頻譜效率、更快的數據速率、更強的抗衰落能力、更好的抗多徑能力等技術優勢,可應用於高達500km/h的移動終端,並能從GSM系統平滑過渡,保證了運營商的投資,為3G運營提供了良好的技術基礎。
3、TD-SCDMA
TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access(時分同步碼分多址)的縮寫。中國提出的第三代移動通信標準(簡稱3G)也是ITU批準的三大3G標準之壹。它是以中國知識產權為主,國際上廣泛接受和認可的無線通信國際標準。這是中國電信史上的壹個重要裏程碑。相對於另外兩個主要的3G標準CDMA2000和WCDMA,起步較晚,技術也不夠成熟。據野村證券統計,截至2014年底,TD-SCDMA網絡建設累計投資超過1880億元。加上中國移動投入的終端補貼和營銷資源,保守估計投入將遠遠超過2000億元。
特點:獨特的頻譜利用優勢和業務支持靈活性。
優勢:中國有自己的3G技術,有政府支持。