GSM与CDMA技术制式概论-移动通信

GSM与CDMA技术制式概论－移动通信作者：一、概述之一•第二代：数字蜂窝移动通信系统（解决标准和制式的统一，解决跨国家漫游）--时分多址（TDMA）的数字移动通信系统GSM（GlobalSystemforMobileCommunications)系统。•GSM标准化得工作主要由欧洲电信标准委员会(ETSI)下属的特别移动组(Smg)完成。只要分为第一阶段和第2+阶段。1990年第一阶段规范冻结。1992年，2+阶段标准化工作开始。GSM空中接口的基本原则包括：每载波8个时隙，200KHZ/载波带宽，慢跳频。一、概述之二•GSM2+阶段的主要特性包括：•增强的全速率语音编码器(EFR);•适应多速率编解码器(AMR);•14.4kbit/s数据业务（GPRS);•增强数据速率（EDGE).•1988年，美国制定了基于TDMA技术的IS-54/IS-136标准（IS-136是一种模拟/数字双模标准，可以兼容AMPS).一、概述之三•90年代初，美国Qualcomm公司提出CDMA技术，并在1993年有TIA完成标准化成为IS-95标准，这也是3G标准中CDMA2000技术的雏形；IS-95引入了直接序列扩谱CDMA空中接口的概念。CDMA技术有其国固有的很多优点，如比FDMA及TDMA系统高的多的容量（频率效率）、良好的话音质量及保密性等等。•第三代移动通信系统由卫星移动通信网和地面移动通信网所组成，将形成一个对全球无缝覆盖的立体通信网络，满足城市和偏远地区各种用户密度，支持高速移动环境，提供持话音、数据和多媒体等多种业务（最高速率可达2Mbps)的先进移动通信网，基本实现个人通信的要求。业务速率对比：三种主流3G标准主要技术性能的比较什么是CDMA?工作频率对比CDMA工作频率：什么是多址技术?•由于在电话和无线通信系统初期，运营商力图在一条电路上同时提供尽可能多的业务。•媒介的类型--举例:–双绞线–同轴电缆–光纤–空中接口(无线信号)•多址技术的优点–增加容量:为更多用户提供服务–减少资金投入–降低每用户的费用–管理方便多址技术•物理传输媒介是一个公共资源,可以根据建立在不同使用技术的不同标准细分为单独的信道，信道就是指：在传输媒介上为每个用户单独分配的,专用的一个通道。•这里列出了三种主要的多址技术:–FDMAFrequencyDivisionMultipleAccess•每个用户使用一个不同的频率•一个信道是一个频率–TDMATimeDivisionMultipleAccess•每个用户使用一个时间上的一个不同窗口(时隙)(“timeslot”)•一个信道是在一个指定频率上的一个指定的时隙–CDMACodeDivisionMultipleAccess•每个用户在所有的时间内使用相同的频率,通过不同的codepatterns区分•一个信道是一个唯一的(一套)codepattern(s)CDMA与GSM的小区容量对比：•CDMA10MHz–8个CDMA载波–每载波、每扇区20个话音信道–每小区3个扇区–频率复用系数=1–支持有效话音信道数=8*20*3=480•GSM10MHz–50个GSM载波(10MHz/200KHz)–每载波8个时隙(包括控制信道和业务信道)–每小区3个扇区–频率复用系数(通常)=4–可配置的站型为S444–支持有效话音信道数–=48*8*/4=96--------------87在相同频谱利用度的情况下，CDMA的容量是GSM的5.5倍话音质量对比：12345ExcellentGoodFairPoorBad服务质量高A-to-DCONVERTER64kbpsVOCODER20msSampleCodebookPitchFilterFormantFilterCodedResultFeedbackLoop64kb/sPCMExistingGSMCDMA8kb/sCDMA13kb/sGSMEFR覆盖对比：在反向链路预算上，CDMA比GSM高5dB反向链路预算比较•CDMA–小区覆盖随负载的变化而变化*在无负载的情况下，小区半径是标准GSM的3倍*在每扇区20信道的负载条件下，半径是标准GSM的2倍•GSM–小区在加载的情况下，覆盖保持不变在相同覆盖条件下，基站数量大大减少，节省投资，指CDMA频率规划减少掉话几率术语定义：CDMA扩频系统