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cdma技术论文范文第1篇
摘要:本文阐述了3g技术及特点，并讨论了3g在
三、3g主要技术标准及其在
w-cdma：全称为wideband cdma，也称为cdma direct spread，意为宽频分码多重存取，这是基于gsm网 发展 出来的3g技术规范，是欧洲提出的宽带cdma技术，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。该标准提出了gsm(2g)-gprs-edge-wcdma(3g)的演进策略。
cdma2000：cdma2000是由窄带cdma(cdma is95)技术发展而来的宽带cdma技术，也称为cdma multi-carrier，cdma2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3g手机已经率先面世。该标准提出了从cdma is95(2g)-cdma20001x-cdma20003x(3g)的演进策略。cdma2000 1x被称为2.5代移动通信技术。WWw.133229.coMcdma2000 3x与cdma2000 1x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。前
cdma技术论文范文第2篇
随着3G 牌照的发放，硝烟弥漫的3G 战场上派生出3 大标准。三分天下的格局似乎消弭了所有矛盾。但其实，不管选择哪一种标准，不管使用语音服务，还是数据传输，注定了一切仍与那个被称为CDMA的空中接入方式相互纠缠。
CDMA 的好莱坞式开局
如果不是刻意地关注这项技术的发展历程，很少人会注意到CDMA 的故事根本有一个好莱坞式的开始。事实上，它就发生在好莱坞。
1933 年，女演员海蒂 拉玛出演了电影史上的第一部“露两点”影片《神魂颠倒》。这部片子让她结识了自己的第一任丈夫，奥地利著名军火商弗里兹。弗里兹是纳粹的坚定支持者，当时正在为德军研制基于无线电通信的“指令式制导”系统，用于精确打击目标，但为了防止无线电指令被敌军窃取，需要开发一系列无线电通信的保密技术。估计与当时的大多数男人一样，弗里兹除了知道拉玛长得很美，除此外对她一无所知。弗里兹不知道，拉玛是一个彻底的反纳粹分子，更没有想到拉玛居然对他所从事的保密通信领域有深刻的了解，甚至在这方面是一个天才。
1938 年3 月，拉玛用麻药将女佣麻倒，自己逃到了伦敦，顺道还带走了关于保密通信技术的相关资料。海蒂 拉玛回到好莱坞，很快结识了第二任丈夫，音乐家乔治 安塞尔。拉玛向乔治提起一个秘密通讯系统的想法，想要研发出能够抵挡敌军电波干扰或防窃听的军事通讯系统。而乔治所要做的，就是借鉴他所熟悉的自动钢琴, 按照拉玛的想法，最终开发出一个能够自动编译密码的设备模型。乔治很积极地配合她进行这项研究。最终他们完成了这项研究，并且得到美国的专利权。这就是“扩频通讯技术”。拉玛与安塞尔将这项专利送给美国政府。不久，世界听到了从月球传回的宇航员阿姆斯特朗的声音，还有后来美国人骄傲地宣称，这只是“一小步”。
植根于坟场的新接入方式
扩频通讯技术一直被局限在军方发展。直到1985 年，52 岁的美国人艾文 雅各布在圣地亚哥一个不知名的坟场边租了一间小屋，成立了高通公司。
在创立高通之前，艾文 雅各布除了本职做教授，还兼职提供有关信息技术的咨询服务。西雅图的休斯公司就曾是艾文 雅各布的主要客户。高通成立几个月之后，艾文 雅各布突然想到军用的扩频通讯技术也许能商业化。
作为CDMA 的核心技术――扩频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，从而增加频谱利用率，对于运营商，可以缩减网络搭建和运营的成本，而用户则可享受优异的话音质量、更高的保密性和更可靠的接通率。
灵光乍现很难，要将这灵光乍现做成实在的产品更难，特别是还有一个强劲的对手GSM 挡在前面。
当时，高通只有CDMA 的想法，没有任何产品，而GSM 标准的制定者诺基亚、爱立信、摩托罗拉三家公司却已经开始提供现成好用的网络和设备，GSM 正奔向整个欧洲，甚至同时还在向亚洲方向全力冲刺。高通想推广CDMA 异常艰难。
1986 年，高通注册了自己的第一个CDMA 专利。很多通讯业内人士认为CDMA 从理论上说确实很好，但实际应用是另外一回事。那个时候，甚至高通二代继承人，现在3G 王国的国王， 保罗 雅各布的妻子都不看好CDMA 手机：CDMA 的通话质量不好。没有一家移动运营商愿意为CDMA 花钱。高通只能独自研发，独自累积专利，然后自制网络设备和手机终端，独自推广CDMA。
艾文 雅各布面临巨大压力。“我经常会在凌晨4 点醒来，问自己是否遗漏掉什么要点，疏忽了什么重要关节，我必须坚持下去”。随即，艾文 雅各布带领公司的一些顶级工程师投入民用CDMA 技术的开发。在高通最困难的时候，这些顶级工程师甚至没法拿工资，艾文 雅各布鼓励大家坚持干下去，如果因为没有工资没饭吃，随时可以去他家吃饭。也许就是因为早期严酷的成长环境，形成了高通后来咄咄逼人的个性。
1988 年10 月，高通公司第一次向公众介绍了CDMA 蜂窝移动通讯概念。随后，艾文 雅各布又花费了一年时间艰苦地开发出一个样板系统，并于 1989 年在芝加哥召开的电信行业会议上，竭尽全力向人们展示并推介这种技术。11 月，在太平洋电话公司（现沃达丰公司的一部分，当时美国西部最大的运营商）的协助下，高通公司在圣地亚哥成功完成了历史上第一次CDMA呼叫试验。
试验成功，高通并没有因此而放慢脚步，艾文 雅各布深知，要想让CDMA 成功商业化，尽早成为2G 标准是关键。
作为移动通信的领导者，美国的摩托罗拉自然地垄断了第一代移动通信市场。第一代移动通信是基于模拟信号的，天线技术和模拟信号处理技术的水平决定了产品的好坏。在第二代移动通信刚开始时，松散的欧洲联合起来了，并利用GSM 成功地在第二代移动通信上超越了美国。
GSM 已经提前成为欧洲和美国的2G 标准，电信工业协会认为CDMA 至少在商用成熟度上落后GSM 两年。因为通话质量不佳，厂商和运营商也对CDMA 持怀疑态度，即使CDMA 在技术上的确比GSM 更强，但GSM 已经有成熟的产业链，在短时间内再引入另外一种新的技术标准，基本是不可能。高通必须要用大量的事实去说服标准制定机构，让他们相信CDMA 技术要大大优于GSM。在此间的几年中，高通都是在各种方式的演示和说服中渡过。
终于，1995 年，CDMA 被指定为第二代移动通信标准之一，并在香港建立第一张CDMA 网，从此一发不可收拾。CDMA 在韩国、日本、印度、中国等市场蓬勃发展，并造就了KDDI、SKT、三星、LG 等一批新型全球领先运营商和厂商。
高通威胁力
6 年前，人们还预测2008 年全球GSM 用户会达到10 亿，但这个数字2004 年就实现了。眉开眼笑的GSM 运营商接着把目标定在了2010年实现20 亿，并且相信这20 亿中的相当部分会顺利保持到3G 时代。然而，未来这20 亿用户在3G 时代所使用的技术，都是基于CDMA。
在2G 时代还处于弱势的高通，一下就成为3G 的“税务官”。这个税务官很强势，在通向3G 的每个路口都安置了收费站。诺基亚、爱立信等公司研发的3G技术标准WCDMA 非常不希望和CDMA 沾上边，但面对高通的入侵，却万般无奈。因为高通拥有WCDMA 标准中30% 的核心专利，世界上每卖出一台WCDMA 手机或网络设备，都需要用到高通的专利。
申请专利的目的一般有两种，第一种是保证自己不被别人告侵权，即防御性的。第二种是进攻性的，一个公司申请一些可能以后有用的但是自己未必使用的专利，专门来告别人侵权。高通的专利很多是后一种。高通公司有一面厚厚的专利墙，里面镶嵌着3000 多项CDMA 核心技术专利。为保护专利墙上的能带来巨大利润的专利，高通有一支庞大的知识产权方面的律师队伍，专门去告那些可能侵犯高通专利的公司，例如诺基亚、爱立信、摩托罗拉。每年高通从专利费挣来的钱是数十亿美元。这显然是一个非常赚钱的买卖。
高通公司的专利费极其昂贵，平均每一部手机4 到8 美元，超过一部手机所有芯片能带来的利润。诺基亚实在不愿意向高通缴纳那么多钱， 它不认为高通在WCDMA中做出了多大的贡献。于是，诺基亚联合了高通的竞争对手博通挑战高通。高通则威胁诺基亚不再做 WCDMA 的芯片，这样它将以WCDMA 专利的净拥有者身份阻止诺基亚进入 3G 市场。诺基亚不得不低头。2008 年7 月15 日，两家公司和解，诺基亚乖乖地拿出25 亿美元的专利费。
当然， 中国自主知识产权的TD-SCDMA 的情况也好不到哪里去。早在2003 年，高通公司就宣布拥有TD-SCDMA 的核心专利。高通公司首席律师、高级副总裁罗帑平态度十分强硬――如果任何公司在没有缴纳专利费的情况下推出这一产品，他们将为此进行抗争。
作为在TD-SCDMA 上地位举足轻重的大唐，一直不承认使用过高通的技术。早在CDMA 进入中国前，时任邮电部科技司司长的周寰就对高通高额的专利费很有看法。后来， 周寰担任大唐总裁，TDSCDMA就进入了全力研发。但TD-SCDMA 真能绕过高通吗？
这实在很难说清楚。这好比一座建筑，第一层是完全由高通的CDMA 建造，其他看房者都看上这座建筑，希望修个二层三层。于是，以诺基亚为首的WCDMA 占据了二层，中国的TD-SCDMA 住进了三层，但高通拥有几乎所有房间的钥匙，而且这些房间尽是财务重地。高通可以随便进入二层、三层的财务重地，拿取它需要的金钱。无论这座大楼建多少层，无论所处的楼层和一层的高通距离多远，都很难不让拥有房间钥匙的高通不进房，不收取房租。
在成立20 多年后，艾文 雅各布创立的高通公司在通信领域独占了超过3000 多项重要专利，90%的通信芯片都由它提供，顺理成章坐拥了广阔的专利领土，让你怎么也绕不过去。
除此以外，借助CDMA 技术，高通顺利成为了无线移动通信规则的制定者和解释者，市场不可逆转地向着有利于高通的方向发展。靠着制定和解释规则，在很短的时间里高通占领了无线移动通信领域在全世界的大部分市场。可以毫不夸张的说，高通的气场已经影响到整个通信业。
闪开，CDMA!
显然，没有一家厂商希望看到这样的结果，于是“3G 只是一个过客，4G 就要到来，LTE 即将登场”的提法出台了。作为一个准4G 技术的研发阵营，LTE 阵营一边希望绕过高通的主要技术，削弱高通的主要地位，一边联合起来高喊让高通闪开。在LTE 正式到来前，联盟确实起到一定效果。
2006 年6 月23 日， 韩国的Thin Multimedia 科技公司向韩国公平贸易委员会递交一份诉状，指责美国高通公司滥用其市场优势地位，给业界造成不公平竞争格局。在韩国遭遇后，高通紧接着在印度市场上也遭遇两家CDMA 运营商的联手对抗。作为印度最大的CDMA 运营商，Reliance 通讯拥有2100 万CDMA 用户，约占全球CDMA 用户总数的8%，强烈要求高通将其在印度的专利收费标准降低一些， 否则转投WCDMA 的怀抱。CDMA2000 普及率最高的韩国，也正逐步摆脱高通。2005 年之前，高通主导的CDMA2000 以两倍于WCDMA 的速度发展， 而2007 年1 月，WCDMA 商用网络数量则超过CDMA2000。高通研发的4G 标准UMB，至今没有任何一家运营商表示测试该项技术。事实上，UMB的市场需求几乎为零。高通公司于2008 年11 月24 日宣布放弃继续研发UMB 演进标准。
cdma技术论文范文第3篇
本文介绍了第三代移动通信系统的研究现状，分析和比较了分别以日本、美国和欧洲为主提出的W-CDMA、CdmaOne和TD-CDMA系统的技术特点，最后探讨了第三代移动通信系统的发展趋势。
关键词 第三代移动通信系统 码分多址 IMT-2000
1 引言
第三代移动通信系统是指能够满足国际电联提出的IMT-2000/FPLMTS系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的评估标准，对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。
IMT- 2000系统的基本特征有以下几点：
球范围设计的高度兼容性；
MT- 2000中的业务与固定网络的业务兼容；
质量；
机体积很小，具有全球漫游能力；
用的频谱为
885 MHz～2025 MHz，2110 MHz～2200 MHz（共230 MHz）
1980 MHz～2010 MHz，2170 MHz～2200 MHz（限于卫星使用）
动终端可以连接地面网和卫星网，可移动使用也可固定使用；
线接口的类型应尽可能得少，而且具有高度的兼容性。
从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性，用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速数据业务，而且要提供广泛的多媒体业务，这就对无线接口提出了较高的要求。ITU已对IMT-2000的测试环境提出了具体要求，给出了表征 IMT-2000系统的最低限度的参数，包括：支持的数据率范围，误码率要求，单向的时延要求，激活因子和业务量模型。
根据ITU的要求，目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要以日本DoCoMo公司为首提出的W-CDMA；美国Lucent、Motorola等公司提出的CdmaOne；欧洲西门子、阿尔卡特等公司提出的TD-CDMA。总体来说，在第三代移动通信系统中采用CDMA技术已达成共识，但各自实现方案还有较大差别，下面分别介绍并比较。
2 三种方案的特点
（1） W-CDMA系统
由于欧洲的GSM系统已经在数字移动通信市场中占据了很大的份额，美国的窄带CDMA系统（IS-95）也正在迅速赶上来，而日本的第二代数字移动通信系统PDC仅限于国内使用，无法推广到其它国家，所以日本很早就开始从事第三代移动通信系统的开发工作，分别提出了基于TDMA（时分多址）和基于CDMA（码分多址）的第三代移动通信系统，希望在未来的市场中占据有利地位，尤其以DoCoMo公司（NTT）的W-CDMA系统最有竞争力，目前DoCoMo公司正在同爱立信、Motorola、Lucent，以及其它厂家合作，努力完善系统，争取在 1998年完成样机，1999年进行商业试验。
W- CDMA系统无线接口的基本参数为
扩频方式：可变扩频比（4～256）的直接扩频；
载波扩频速率：4．096 Mchip/s；
每载波带宽：5 MHz（可扩展为10 MHz/20 MHz）；
载波速率：16 kbit/s～256 kbit/s
帧长度：10 ms；
时隙长度（功率控制组）：0．625 ms；
调制方式：QPSK
功率控制：开环＋自适应闭环方式（功控速率1．6 kbit/s）
W- CDMA系统中采用导频符号相干RAKE接收机技术，解决了反向信道的容量限制问题，每个无线帧长度为10 ms，分成16个时隙（time slot），每个时隙长度为0．625 ms，在每个时隙的前部插入全“1”或全“0”的导频符号进行信道参数估计，这种方法在其它系统的调制中也有采用的，但W-CDMA系统将从导频符号得到的衰落信道的振幅和相位信息，作为RAKE接收机最大比值合并的加权系数，取得了很好的效果。
与IS- 95不同，W-CDMA系统不采用GPS精确定时方式，不同基站间不采用精确定时，优点是摆脱了美国GPS系统的控制，可采用较为自由的信道管理方式。缺点是需要快速实现小区搜索。
自适应阵列天线技术可以增加系统容量，而干扰消除技术可以减少高速率用户对系统造成的干扰。虽然这两种技术在实际应用中还有许多问题尚未解决，但日本正努力在W-CDMA系统中采用这两项技术。自适应阵列天线技术已经有很多文章论述过，这里不再介绍。干扰消除技术实际上是多用户检测技术的一种实现方式。采用2～3级干扰消除器，容量可增加30％。
另外，W- CDMA系统采用了精确的功率控制，即采用基于SIR（信噪比）的开环＋闭环的功率控制方式，在业务信道帧中插入功率控制比特，插入速率1．6 kbit/s，比IS-95的功控速率增加一倍，可以跟踪一般的快衰落过程。
（2） CdmaOne系统
CdmaOne是Lucent、 Motorola、Nortel、Qualcomm和三星联合提出的第三代移动通信系统方案，是从IS-95和IS-41的标准发展而来，因此它与AMPS、DAMPS和IS-95均有较好的兼容性。同时，又由于它采用了一些新技术，使其能完全满足第三代移动通信系统即IMT-2000/FPLMTS的要求，其无线接口参数如下：
载波带宽：5 MHz（可扩展为10/20 MHz）
扩频方式：采取直接扩频或多载波扩频；
扩频速率：3．6864 Mchip/s；
扩频码长度：可根据无线环境和数据速率而变化；
帧长度：20 ms；
时隙长度（功率控制组）：1．25 ms；
调制方式：下行QPSK，上行BPSK；
功率控制：开环＋闭环方式（功控速率800 bit/s）。
CdmaOne扇区内采用连续导频信道广播，能提供独立于传输速率的功控、定时和相位纠正，能以较小的复杂度提供基站的快速捕获和邻近基站的快速搜索。与IS-95相同的短码结构加上Walsh函数使信道之间正交，高速（800 bit/s）前向链路功控使前向链路平均发射功率最小化。
调制方式采取多载波方式和直扩方式。这两种方式有相同的信息传送率和实现复杂度。多载波CDMA链路在5 MHz带宽内有3个1．25 MHz CDMA载波，10 MHz带宽则有10个1．25 MHz载波。多载波CDMA前向链路信号与IS-95前向链路信号正交，编码后的信息符号同时在多个CDMA载波上传送，由此带来的频域分集等效于将信号扩展到整个带宽。导频信号在IS-95与多载波业务信道重叠时可以共享，在相同的频段允许前向链路容量在IS-95和宽带用户之间动态共享，继续支持低成本/低功耗的IS-95手机用于话音和低速数据业务。
直接扩频链路扩频速率为3．6864 Mchip/s，采用256位的Walsh码。Walsh码的长度可根据无线环境和数据速率而变化，在信道速率为9．6 kbit/s或者14．4 kbit/s时采用256位Walsh码；快速移动的用户可限制Walsh码长大于等于16位；用户在无线信道情况较好时，可采用 4位的Walsh码以实现最高的数据速率。
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（3） TD-CDMA
UMTS是ETSI针对第三代移动通信系统IMT-2000提出的解决方案，目前又分为 2个子方案即由德国的kaiserslautern大学、西门子公司、阿尔卡特公司提出并得到GSM网络运营者支持的TD-CDMA系统和由NTT DoCoMo、爱立信公司、诺基亚公司提出的W-CDMA系统。
TD- CDMA可以单独运营以满足ETSI/UMTS和ITU/IMT- 2000的要求也可双模工作向后兼容GSM900和DCS1800，使第二代GSM900、DCS1800系统可以平滑过渡至IMT-2000，从而可以利用现有的GSM网络设备，节约了投资，其无线接口参数如下：
每载波带宽：1．6 MHz；
每载波时隙数：8 slot；
帧长度：4．615 ms；
时隙长度：577 μs；
单位时隙信道数：8个；
单位时隙传信率：8/16 kbit/s；
特征码扩频码长度：16 bit；
单位载波信道数：64个。
从TD- CDMA的接入方式可以看出其兼有TDMA和CDMA的特点，是以 TDMA为基本框架在每个时隙传送具有正交特征码的多用户信号，好处是能利用TDMA、CDMA的优点并克服各自的缺点且与GSM有较好的兼容性。TDMA的优势是已经通过了大量用户的试验和有全球最大的用户数；而CDMA的优势是可灵活提供可变速率业务和多径分集能力。单位载波信道数的增加所带来的好处是对于同样的小区用户数而言，收发信机个数降低，最多可达8倍，从而可降低基站设备的投资。
TD- CDMA中的扩频调制不同于DS- CDMA，它具有很强的适应性，既可适应于GSM中所采用的QPSK/GMSK方式，又可适应于多载波CDMA和脉冲压缩（Pulse Compression） CDMA，从而确保了对GSM系统的兼容性和对新技术的开放性。
由于TD- CDMA系统接入方式的特殊性，从时域上已大幅度降低了多址干扰，加上小区复用系数为 3，又从空间上隔离了部分多址干扰，仅考虑上述2项就比直扩CDMA要优越。另外，由于TD-CDMA用户数少，每时隙最多为8个信道，共有16个特征码字表示的信道，多用户信号是同步的，从而决定了联合检测（即多用户检测）容易实现，且可进行最大似然检测以达到多用户检测的性能极限，大大降低了多址干扰。而在直扩CDMA中（如IS-95），由于反向信道异步和用户数多的特点使得多用户检测难以实现。
3 三种方案的性能比较
这三种方案都是根据ITU的IMT-2000系统框架要求，结合原有的系统及近几年移动通信领域的新技术，能够在2000年左右推出商用的移动多媒体通信系统。下面我们从几方面比较一下这三种方案。
（1） 利用CDMA技术的程度
CDMA技术主要有以下几个优点：小区复用系数为1，利用多径能力，可变扩频增益，多用户检测，软切换，软容量。TD-CDMA、W-CDMA、CdmaOne对CDMA技术的利用程度各不相同，如表1所示。总的来说，TD-CDMA较差，这是因为TD-CDMA系统要与GSM系统兼容，小区复用系数为3，降低了频谱利用率，并且因为扩频带宽只有1．6 MHz，所以并不能充分利用多径，降低了系统效率，并且软切换和软容量能力实现起来很困难，但因为每个时隙内最多只有8个用户，所以采用联合检测相对来说要容易一些，对干扰抵消能力强。
表1 三种方案的比较 W- CDMA CdmaOne TD-CDMA 小区复用系数 1 1 3 利用多径能力 好 好 差 软切换 好 好 困难 扩频增益 4～256 4～256 16 多用户检测 困难 困难 容易 软容量 可以实现 可以实现 无法实现 （2） 同步方式，功率控制和支持高速业务能力
目前商用的CDMA系统（IS-95），采用64位Walsh正交扩频码序列，反向信道采取非相干接收方式，成为限制系统容量的主要问题，所以在第三代系统中反向链路普遍采用相干接收方式。W-CDMA系统采用内插导频符号辅助相干接收技术，两者具体性能目前还较难比较，涉及到接收机的结构及实际环境限制，但前者在车辆移动速度较快时，会跟踪不上快衰落变化，性能恶化。另外，CdmaOne系统需要GPS精确定时，小区间要保持同步，对定时系统要求较高；而W-CDMA和TD-CDMA系统则不需要小区间的同步，可适应环境的变化，可在室外、室内、甚至地铁中使用。TD-CDMA系统继承了GSM900和DCS1800正反向信息同步的特点，从而克服了反向信道限制容量的瓶颈效应，而同步意味着正反向信道均可采用正交码，从而克服了远近效应，降低了对功率控制的要求。
CdmaOne系统采用与IS-95系统相同的开环加闭环功率控制方式，功控速率为800 bit/s，W-CDMA系统采用开环加自适应闭环功控方式，功控速率增加到1600 bit/s，效果有较大提高，可以抵消一般快衰落的影响。TD-CDMA采用了联合检测进一步消除了多用户干扰，使得上行链路用户之间功率相差很大时仍能有效地解调信息即克服了远近效应，带来的好处是为了克服瑞利衰落（快衰落）的快速功率控制不是必须的，而消除对数正态衰落（慢衰落）的慢速功率控制仍有必要，其目的是为了节约功率、延长移动台的电池使用寿命和提高业务质量。由于对抗快衰落的能力较强，TD-CDMA可以支持高达每小时500 km的移动体的通信，这在现代移动通信中是至关重要的。而直扩 CDMA对于高速移动通信的支持能力较差。
W-CDMA系统在5 MHz带宽中可提供16 kbit/s、32 kbit/s、64 kbit/s、128 kbit/s等多个传输速率。当信息速率超过128 kbit/s时，W-CDMA系统可分配多个码分信道给用户进行复用，采用并行传送方式可提供384 kbit/s（128 kbit/s×3），并且可容易地实现室内2 Mbit/s的信息传送。CdmaOne系统可通过多载波传送或复用码信道，实现较高速率的信息传送。 TD-CDMA提供综合业务是通过无线电资源的复用，可采用在每个时隙内的多码传输和时隙合并方式，为了达到2 Mbit/s的峰值速率需采用16进制的QAM调制方式，当移动台的传信率较高时需要较高的发射功率，又因为采用与GSM系统相同的TDMA时隙分配方式，所以无法充分利用系统资源，造成浪费。
（3） 与已有系统的兼容性
CdmaOne系统将IS-95从一个话音、低速数据系统改进为一个无线多媒体系统，使之能提供基本满足IMT-2000要求的容量和服务，优化了话音和数据业务，能支持高速率的电路和分组业务，提供平滑地向后兼容性（与 IS-95），其网络结构和软件均从IS-95系统发展而来，N× 1．25 MHz信道带宽与IS-95已经使用的频带兼容。TD-CDMA系统与GSM有相同的帧长度和时隙长度，将GSM或DCS1800的网络作相应扩充，即可实现与TD-CDMA系统的兼容，在与公网的接口上则向ATM过渡，提高了市场竞争能力。W-CDMA系统，与第二代及在第二代基础上开发的PCS及PCN系统不兼容，需要单独的基站和移动台子系统，需要全面安装系统设备，所以初期投资要大一些。
4 未来的发展趋势
ITU为 IMT-2000/FPLMTS系统提出的时间表是：1998年底完成无线传输技术的选择，1999年完成标准的制定，2000年以后开始商用。现在以日本、欧洲和美国电信公司为主的联盟已分别提出了各自的第三代移动通信系统，决定最终结果的不仅是技术的先进，还有成本、系统的复杂性和市场需求，具体如下：（1） 市场需求。IMT-2000商用系统将在2000年左右推出，会在以后十年内逐渐占领市场，所以要研究今后几年人们对移动通信业务需求，IMT- 2000应能够提供那些业务。（2） 成本和系统复杂性。成本取决于系统本身的投入，及与已有系统设备的兼容性。从初期投入来分析，W-CDMA系统采用了一些新技术，要设计全新的基站和移动台，及整个网络结构，所以投入要大一些。（3） 技术先进性。运营商希望以较少的基站覆盖较大的区域，并且提高系统容量。从整体的性能来衡量，W-CDMA因为设计比较超前，可提供更多的业务、较大的系统容量而具有相当大的竞争力，TD-CDMA系统因为其本身的缺陷，无法充分发挥CDMA技术的优势。
由于目前的移动运营商已在现有的第二代移动通信系统中投入了大量资金，因此必然希望将自己目前的系统平滑过渡到第三代系统；另外，欧、日、美电信公司都希望在未来的第三代移动通信系统市场中占有较大份额，都不会轻易放弃自己的方案。因此，国际电联很难最终形成一个统一的第三代移动通信标准，极有可能几种方案共存。
5 结束语
本文介绍了有可能成为IMT-2000标准的三个第三代移动通信系统候选方案，比较了其技术特点。我国应积极参加国际电联有关第三代移动通信系统的方案论证过程，并开展第三代移动通信系统的关键技术的研究工作，希望能尽力摆脱专利问题的困扰，形成自己的专利技术，提高中国电信业的独立性和与国外电信厂商的竞争能力。
cdma技术论文范文第4篇
关键词:移动通信;3g;宽带;cdma
一、什么是第三代移动通信系统
第三代移动通信系统(3g)是在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带cdma技术为主,并能同时提供语音数据综合服务和移动多媒体服务的移动通信系统，亦即未来移动通信系统，是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最选进的移动通信系统。第三代移动通信系统一个突出特色就是，要在未来移动通信系统中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点，与任何人，用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。可见，第三代移动通信十分重视个人在通信系统中的自主因素，突出了个人在通信系统中的主要地位，所以又叫未来个人通信系统。第三代移动通信系统将会以宽带cdma系统为主，所谓cdma，即码分多址技术。移动通信的特点要求采用多址技术，多址技术实际上就是指基站周围的移动台以何种方式抢占信道进入基站和从基站接收信号的技术，移动台只有占领了某一信道，才有可能完成移动通信。
二、第三代移动通信系统的特征
第三代移动通信的基本特征：具有全球范围设计的，与固定网络业务及用户互连，无线接口的类型尽可能少和高度兼容性；具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性；具有在本地采用2mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能；具有在2ghz左右的高效频谱利用率，且能最大程度地利用有限带宽；移动终端可连接地面网和卫星网，可移动使用和固定使用，可与卫星业务共存和互连；能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务；支持分层小区结构，也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接；语音只占移动通信业务的一部分，大部分业务是非话数据和视频信息；一个共用的基础设施，可支持同一地方的多个公共的和专用的运营公司；手机体积小、重量轻，具有真正的全球漫游能力；具有根据数据量、服务质量和使用时间为收费参数，而不是以距离为收费参数的新收费机制。wWW.133229.coM
宽带cdma与窄带cdma或gsm的主要区别：
imt-2000的主要技术方案是宽带cdma，并同时兼顾了在第二代数字式移动通信系统中应用广泛的gsm与窄带cdma系统的兼容问题。那么，它们在技术与性能方面有什么区别呢？
3g与2g相比，具有:更大的通信容量和覆盖范围；具有可变的高速数据率；可同时提供高速电路交换和分组交换业务；支持多种同步业务；支持其他系统改进功能。具体内容主要是支持自适应天线阵（aaa），该天线可利用天线方向图对每个移动电话进行优化，可提供更加有效的频谱和更高容量。自适应天线要求下行链中每个连接都有导频符，而宽带cdma系统中的每个区中都使用一个公共导频广播。无线基站再也不需要全球定位系统来同步，由于宽带cdma拥有一个内部系统来同步无线电基站，所以不像gsm移动通信系统那样在建立和维护基站时需要gps（全球定位系统）外部系统来进行同步。因为依赖全球定位系统卫星覆盖来安装无线电基站，在购物中心和地铁等地区会导致实施困难等问题。支持分层小区结构（hcs），宽带cdma的载波可引进一种被称为“移动辅助异频越区切换（maifho）”的新切换机制，使其能够支持分层小区结构。这样，移动台可以扫描多个码分多址载波，使得移动系统可在热点地区部署微小区。支持多用户检测，因为多用户检测可消除小区中的干扰并能提高容量。
三、3g主要技术标准及其在中国的应用
国际电信联盟（itu）在2000年5月确定w-cdma、cdma2000、td-scdma为无线接口标准，写入3g技术指导性文《2000年国际移动通讯计划》（简称imt—2000）。2007年10月19日，在国际电信联盟在日内瓦举行的无线通信全体会议上，经过多数国家投票通过，wimax正式被批准成为继wcdma、cdma2000和td-scdma之后的第四个全球3g标准。
w-cdma：全称为wideband cdma，也称为cdma direct spread，意为宽频分码多重存取，这是基于gsm网发展出来的3g技术规范，是欧洲提出的宽带cdma技术，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。该标准提出了gsm(2g)-gprs-edge-wcdma(3g)的演进策略。
cdma2000：cdma2000是由窄带cdma(cdma is95)技术发展而来的宽带cdma技术，也称为cdma multi-carrier，cdma2000的研发技术却是目前各标准中进度最快的，许多3g手机已经率先面世。该标准提出了从cdma is95(2g)-cdma20001x-cdma20003x(3g)的演进策略。cdma2000 1x被称为2.5代移动通信技术。cdma2000 3x与cdma2000 1x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。前中国联通c网（现已经合并到中国电信）正在采用这一方案向3g过渡，采用的是cdma is95网络。
td-scdma：全称为time division - synchronous cdma(时分同步cdma)，该标准是由中国大陆独自制定的3g标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向itu提出。该标准将智能无线、同步cdma和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。
cdma技术论文范文第5篇
[论文摘要]3G的时代已经来临,其主要技术标准WCDMA和CDMA2000谁优谁劣自然引起了我们的关注。本文从各个方面对两个技术标准做了全面的对比研究。
一、引言
上世纪70年代末,诞生了被称为第一代蜂窝移动通信系统的双工FDMA模拟调频系统,但由于模拟系统固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA为基础的第二代数字蜂窝移动通信系统所取代,相对FDMA系统有诸多优点,如频谱利用率高,系统容量大、保密性好等。与此同时产生了以CDMA为基础的数字蜂窝通信系统,相比TDMA系统具有低发射功率、信道容量大、软容量、软切换、采用多种分集技术等优点。
随着网络的广泛普及,图像、话音和数据相结合的多媒体和高速率数据业务的业务量大大增加,人们对通信业务多样化的要求也与日俱增,而一代二代系统远远不能满足用户的这些需求,所以诞生了第三代移动通信技术,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。国际上承认的3G标准有三个:CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,这里主要从各个方面做WCDMA和CDMA2000的对比研究。
二、WCDMA和CDMA2000的综合比较
由于WCDMA和CDMA2000这两种技术都是将CDMA技术用于蜂窝系统,许多的思想都是源于CDMA系统,因此WCDMA和CDMA2000有许多相试之处:从双工方式上看,WCDMA和CDMA2000属于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都满足IMT-2000提出的技术要求,支持高速多媒体业务、分组数据和IP接入等。但它们在技术实现、规范标准化、网络演进等方面都存在较大差异。
WCDMA和CDMA2000各有优势和缺点。WCDMA技术较成熟,能同广泛使用的GSM系统兼容;相比第二代通信系统能提供更加灵活的服务;而且WCDMA能灵活处理不同速率的业务。其缺点是只能共用现有GSM系统的核心网部分,无线侧设备可以共用的很少。
CDMA2000的优势是可以和窄带CDMA的基站设备很好地兼容,能够从窄带CDMA系统平滑升级,只需增加新的信道单元,升级成本较低,核心网和大部分的无线设备都可用。容量也比IS-95A增加了两倍,手机待机时间也增加了两倍。缺点是CDMA2000系统无法和GSM系统兼容。
1.WCDMA与CDMA2000的物理层技术比较
WCDMA和CDMA2000物理层技术细节上有相似也有差异,由于考虑出发点不同,造成了不同的技术特点。WCDMA技术规范充分考虑了与第二代GSM移动通信系统的互操作性和对GSM核心网的兼容性;CDMA2000的开发策略是对以IS-95标准为蓝本的窄带CDMA的平滑升级。
(1)这两个标准的物理层技术相似点可以归纳为以下几点:
①内环均采用快速功率控制。CDMA系统是干扰受限系统,因此为了提高系统容量,应尽可能的降低系统的干扰。功率控制技术可以减少一系列的干扰,这意味着同一小区内可容纳更多的用户数,即小区的容量增加。因此CDMA系统中引入功率控制技术是非常必要的。
②系统都支持开环发射分集,信道编码采用卷积码和Turbo码。
③系统均采用软切换技术。所谓软切换是指移动台需要切换时,先与新的基站连通再与原基站切断联系,而不是先切断与原基站的联系再与新的基站连通。软切换只能在同一频率的信道间进行,因此模拟系统、TDMA系统不具有这种功能。软切换可以有效地提高切换的可靠性,大大减少切换造成的掉话。
④WCDMA工作频段:1900~2025MHz频段分配给FDD上行链路使用,2110~2170MHz频段分配给FDD下行链路使用,2110~2170MHz频段分配给TDD双工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz频段(上行),2110~2170MHz(下行)。
(2)两个标准的物理层技术差异可以归纳为以下几点:
①扩频码片速率和射频带宽。WCDMA根据ITU关于5MHz信道基本带宽的划分规则,将基本码片速率定为3.84Mcps。WCDMA使用带宽和码片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。CDMA2000分两个方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X两个阶段。CDMA2000系统可支持话音、分组数据等业务,并且可实现QoS的协商。室内最高数据速率达2Mbit/s,步行环境384kb/s,车载环境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在单载波上采用码片速率1.2288Mcps的直接序列扩频,射频带宽为1.25MHz。
②支持不同的核心网标准。WCDMA要求实现与GSM网络的兼容,所以它把GSMMAP协议作为上层核心网络议;CDMA2000要求兼容窄带CDMA,因此它把ANSI-41作为自己的核心网络协议。
③WCDMA进行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保证更好的信号质量,并支持多用户。
④为了使支持基于GSM的GPRS业务而部署的所有业务也支持WCDMA业务,为了完善新的数据话音网络,CDMA2000-1x需要添加额外的网元或进行功能升级。
2.WCDMA与CDMA2000网络接口的比较
3G标准的基本目标是能在车载、步行和静止各种不同环境下为多个用户分别提供最高为144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的无线接入数据速率。为多个用户提供可变的无线接入数率是3G标准的核心要求。CDMA2000可分别用于900MHZ和2GHZ两个频段CDMA2000的码片速率与IS-95相同,两系统可以兼容。WCDMA的码片速率为3.84Mcps,显然WCDMA系统中低速率用户或语音用户的移动台成本会大幅上升,在CDMA2000系统中则不会如此。
WCDMA的接口标准规范、制定严谨、组织严密,而CDMA2000的接口标准严谨性有待加强。IS-95厂家设备难以互通,给运营商设备选型带来了较大问题;3G许诺的高速无线数据服务必须可以和话音一样实现无缝的漫游,这是至关重要的。多媒体信息要漫游、视频通话也要漫游,没有这些基本要素,3G就不能称其为3G。漫游涉及到的不仅仅是技术问题,更重要的是商业利益。在这方面WCDMA显然更胜一筹,它支持全球漫游,全球移动用户均有唯一标识,而CDMA2000尚不能很好做到这一点。
3.WCDMA和CDMA2000网络演进的比较
(1)WCDMA的网络演进技术
现有的GSM系统利用单一时隙可提供9.6kbit/s的数据服务。如果复用多个时隙就能升级为HSCSD(高速电路交换数据)方式;此后出现了GPRS(通用分组无线业务),首次在核心网中引入了分组交换的方式,可提供144kbit/s的数据速率。接着继续升级采用8PSK调制,这样传输速率可以上升至384kbit/s这就是EDGE;WCDMA的数据传输速率将高达2M/s。
(2)CDMA2000网络演进技术
主要的CDMA2000运营商将来自现在的窄带CDMA运营商。窄带CDMA向CDMA2000过渡的方式为IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的数据传输速率为14.4kbit/s,为了提供更高的速率,1999年部分厂商开始采用IS-95B标准,理论上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C进一步使容量加倍,最后升级为CDMA2000。
窄带CDMA系统向CDMA2000系统的演进分为空中接口、网络接口及核心网络演进等方面。
①目前窄带CDMA系统的空中接口是基于IS295A,其支持的数据速率为14.4kbit/s,由IS295A升级到IS295B,可支持64kbit/s。
②窄带CDMA网络接口的演进主要指窄带CDMA系统A接口的升级和演进。对于窄带CDMA系统,以前其A接口不是规范接口(即不是开放接口),窄带CDMA和GSM的A接口的规范相比较,GSM是先有A接口标准,然后厂家依据标准开发;窄带CDMA是厂家各自开发,然后广泛宣传,最后凭借自身影响修改标准。
③窄带CDMA的核心网在美国经过多年发展后,从IS241A到IS241B到IS241C,我国CDMA试验网和红皮书以IS241C为基础,IS241D规范在1999年底,目前IS241E规范还未正式。
三、WCDMA和CDMA2000在我国的前景
对3G标准的选择不仅要看其技术原理及成熟程度,还要结合本国国情、市场运作状况等因素进行考虑。按目前的进展来看,两种标准最后不能融合成一种,但可以共存。
在我国,GSMMAP网络已形成巨大的规模,欧洲标准的WCDMA在网络上充分考虑到与第二代的GSM的兼容性,在技术上也考虑了与GSM的双模切换兼容,向WCDMA体制的第三代系统演进,从一开始就解决了全网覆盖的问题。而且CDMA2000采用GPS系统,对GPS依赖较大;在小区站点同步方面,CDMA2000基站通过GPS实现同步,将造成室内和城市小区部署的困难,而WCDMA设计可以使用异步基站,运营者独立性强;对于电信设备制造行业,我国在GSM蜂窝移动通信方面发展成熟,而窄带CDMA系统尚未形成规模和产业。
WCDMA采用全新的CDMA多址技术,并且使用新的频段及话音编码技术等。因此GSM网络虽然可采用一些临时的替代方案提供中等速率的数据服务,却不能提供一种相对平滑的路径以过渡到WCDMA。而CDMA2000的设计是以IS-95系统的丰富经验为依据的,因此窄带CDMA向CDMA2000的演进无论从无线还是网络部分都更为平滑。在基站方面只需更新信道板,并将系统软件升级,即可将IS-95基站升级为CDMA2000基站。
由此可见,WCDMA和CDMA2000还将长时间在我国共存,鹿死谁手?尚未分晓。
参考文献:
[1]TeroOjanpera,RamjeePrasad.朱旭红译.宽带CDMA:第三代移动通信技术.北京:人民邮电出版社.
