cdma2000全名:Code Division
Multiple Access2000,如同WCDMA由GSM衍生而来的道理,cdma2000还是从cdmaOne蜕变进化出来,支援3G的一种制式。目的是确保投资发展
CDMA的网络商,能够简单及有效率地由cdmaOne过渡到3G进程。共分为两个阶段进化的
cdma2000,第一阶段将提供每秒144Kbps的数据传送率,而当数据速度加快到每秒2Mbps传送时,便是第二期。到时,好像WCDMA一样,支持移动多媒体服务,是CDMA发展3G的最终目标。
美国TIA TR45.5向ITU提出的RTT方案称为cdma2000,其核心是由Lucent、Motorola、Nortel和Qualcomm联合提出的Wideband
cdmaOne技术。cdma2000的一个主要特点是与现有的TIA/EIA-95-B
标准向后兼容,并可与IS-95B系统的频段共享或重叠,这样就使cdma2000系统可从IS-95B系统的基础上平滑地过渡、发展,保护已有的投资。另外,cdma2000也能有效地支持现存的IS-634A标准。cdma2000的核心网是基于ANSI-41,同时通过网络扩展方式提供在基于GSM-MAP的核心网上运行的能力。
cdma-2000采用MC-CDMA(多载波CDMA)多址方式,可支持话音、分组数据等业务,并且可实现QoS的协商。cdma-2000包括1X和3X两部分,也可扩展到6X、9X、12X。对于射频带宽为N×1.25MHz的cdma2000系统,采用多个载波来利用整个频带,图1给出了N=3时的情况。支持一个载波的cdma2000标准IS2000已在1999年6月通过。
cdma2000采用的功率控制有开环、闭环和外环三种方式,速率为800次/秒或50次/秒。cdma2000还可采用辅助导频、正交分集、多载波分集等技术来提高系统的性能。
与GSM系统相比,窄带CDMA系统无论是无线还是网络部分向第三代移动通信过渡都采
用演进的方式。 现有的窄带CDMA一般指IS-95A技术,它的数据传输能力一般为14.4kb/s;为了提供较
高速率的数据传输能力,从1999年开始采用了IS-95B技术,理论上IS-95B可支持115.2kb/s
的数据传输,但一般实际的IS-95B系统,采用现有的电路交换设备提供64kb/s的速率。北
美的运营者无意采用IS-95B向第三代过渡。
cdma2000
1x在无线接口性能上较IS-95系统有了很大的增强,其中:(1)采用了前向快速功控,提高了前向信道的容量;(2)可采用发射分集方式OTD或STS,提高了信道的抗衰落能力;(3)提供反向导频信道,使反向相干解调成为可能,反向增益较IS-95提高3dB,反向容量提高1倍;(4)业务信道可采用比卷积码更高效的Tubro码,使容量进一步提高;(5)引入了快速寻呼信道,减少了移动台功耗,提高了移动台的待机时间。此外,新的接入方式减少了移动台接入过程中的干扰;(6)仿真结果表明,cdma2000
1x系统的话音业务容量是IS-95系统的2倍,而数据业务容量是IS-95的3.2倍。
从传输速率来看,IS-95标准的速率集是cdma2000
1x速率集的一个子集(RC1,RC2)。同时,cdma2000提供增强速率集:前向RC3-RC9,反向RC3-RC6,从而在满足第三代移动通信高速分组数据业务的同时实现了从IS-95的平滑过渡。
cdma2000能实现对IS-95系统的完全兼容,技术延续性好,可靠性较高。同时也使cdma2000成为从第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。由于所采用的基本技术始终为CDMA,单个载波信道占用的带宽始终为1.25MHz,因此IS-95、cdma2000
1x、cdma2000 1xEV,cdma2000
3x的演进路线是清晰的。无论移动终端还是基站均能够前、后向兼容,是一种真正意义的平滑过渡。cdma2000与IS-95标准上的兼容性使其基站的升级十分容易,以ZTE
IS-95基站为例,在IS-95基站的基础上只需更换一种单板(信道板),再更新部分软件即可升级为cdma2000的基站。
由于频谱资源宝贵,频谱利用率(即单位载频内所支持的数据传输速率)是无线通信中最重要的指标之一,cdma2000
1x在1.25MHz内实现速率为307.2kbit/s的数据传输,其频谱效率为0.3bit/s/Hz;cdma2000
3x在5MHz内实现速率为2Mbit/s的数据传输,因此频谱效率为0.4bit/s/Hz,这一指标与WCDMA相当;而cdma2000
HDR在1.25MHz内实现2.4Mbit/s的数据传输,频谱效率提高到1.92bit/s/Hz;1xEV-DV的候选技术之一1xTreme则在1.25MHz内实现速率为4.8Mbit/s的数据传输,频谱效率高达为3.84bit/s/Hz。
由于空中接口标准的兼容及载频的重合,IS-95的终端可以漫游到cdma2000
1x及1xEV系统,cdma2000的终端在IS-95的系统中也能够正常使用,即对用户来说,购买终端的投资得到了最大程度的保护。
未来的移动通信网络将向全IP的分组网方向演进,实现移动与IP的真正融合。它将是一个多业务统一网络,在无线部分使用宽带无线接入技术。在IP网上承载实时话音、视频、电子商务等多种业务。真正的全IP网络将是从网络到终端的IP化。目前还主要集中在核心网络方面,将来会逐渐延伸到无线接入网和终端,实现传输、控制和业务完全分离。IP网络和IP业务是第三代移动通信网必然的发展趋势。但由于移动网络的特殊性及IP网络的安全性、服务质量等问题有待解决,全IP网络的标准化研究目前还处于初期阶段。
cdma2000-1X(cdma2000
单载波方式)是cdma2000的第一阶段。cdma-2000-1X容量是IS
-95系统的两倍,可支持308kb/s的数据传输。网络部分则将引入分组交换方式,以支持移
动IP业务。也就是说在cdma2000-1X商用初期,网络部分在窄带CDMA网络基础上,保持电路
交换、引入分组交换方式,分别支持话音和数据业务。cdma2000的网络也将向全IP方向发
展。
为了在cdma2000-1X基础上进一步增强能力,以便与WCDMA竞争,最近在3GPP2已开始
制定支持速率高于2Mb/s的cdma2000-1X增强标准,其中高通公司的HDR(高数据速率)、摩
托罗拉和诺基亚公司联合提交的1xtreme,还有中国的LAS-CDMA都作为侯选技术在探讨中,
这类技术目前可以说是cdma2000-1X的边缘技术。
cdma2000-1X再往后发展,或者沿着cdma2000-3X(cdma2000
三载波系统)及更多载波
方式发展,或者改而采用直接扩频方式,即WCDMA。目前韩国和日本的窄带CDMA的运营者
明显倾向于后者。三载波方式普遍不被看好。当然我国窄带CDMA发展情况,也将直接影响
着世界移动通信发展的格局。
根据国内外多数预测,在21世纪前十余年,第三代移动通信的市场发展可能至少分为如下三个阶段:
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初期,2001-2005年。其特点为:第二代移动通信继续发展和扩大,在第二代移动通信网络的基础上,在局部地区(城市等用户集中地区)提供第三代移动通信业务,数据业务速率限制在384kbps及以下,地区或国际漫游依赖于第二代移动通信系统;
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中期,2004-2010年。它是第三代移动通信系统的高速成长期,其特点为:第二代移动通信网络和系统停止发展,建设成功全国或全球覆盖的第三代移动通信网络,全面达到IMT2000的各项要求。
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后期,2010年以后,全球25%以上人口使用第三代移动通信系统,第四代移动通信设备开始进入市场,提供更高速率的多媒体业务。