走進(jìn)3G未來(lái)CDMA1X和GPRS性能大對(duì)比

　　導(dǎo) 讀：本文通過(guò)對(duì)比CDMA2000 1X 和GPRS的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、向3G過(guò)渡、升級(jí)建設(shè)成本、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等，闡述兩種網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)劣勢(shì)。

　　CDMA2000 1X同GPRS同屬2.5G移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，主要為了解決提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而建立。下面分幾個(gè)方面對(duì)CDMA2000 1X以及GPRS進(jìn)行比較。

　　一、CDMA2000 1X相對(duì)于GPRS的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)

　　1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　CDMA2000 1X電路域和分組域結(jié)構(gòu)清晰，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。易于維護(hù)和規(guī)劃�！　�

　　CDMA的電路域和分組域之間只是在BSC有接口，其它地方?jīng)]有任何關(guān)聯(lián)。電路域和分組域的界限十分清晰。結(jié)構(gòu)清晰帶來(lái)的好處，一個(gè)是從電路域向支持分組升級(jí)比較簡(jiǎn)單，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)發(fā)快，易于成熟和商用。另外在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候進(jìn)行定位、維護(hù)比較簡(jiǎn)單。在希望分期投資的情況下，可以初期上電路域，以后逐步升級(jí)到支持分組，升級(jí)方便，從而節(jié)約投資。　　
　
　　2、支持Mobile IP,增強(qiáng)了鑒權(quán)功能　　

　　CDMA2000 1X支持mobile IP功能，mobile IP 提供了較多的好處，其中一點(diǎn)就是在mobile IP中提供了非常豐富的鑒權(quán)功能，包括MN（移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）和FA（外地代理）之間的鑒權(quán)，MN和HA（家鄉(xiāng)代理）之間的鑒權(quán)，F(xiàn)A和HA之間的鑒權(quán)。這些鑒權(quán)功能增加了系統(tǒng)的安全。GPRS不支持mobile IP功能�！　�

　　3、支持路由優(yōu)化，不會(huì)有迂回路由通過(guò)支持路由優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)直接從對(duì)端發(fā)到用戶的拜訪地，不用經(jīng)過(guò)用戶的歸屬地。從而避免了迂回路由的存在�！　�

　　4、對(duì)IPv6的支持好，易于向IPv6發(fā)展　　

　　Mobile IP已經(jīng)有了支持IPv6的標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)于在IPv4向IPv6升級(jí)過(guò)程中共存時(shí)期的一些問(wèn)題有了相應(yīng)的考慮。更好的提供了對(duì)IPv6的支持�！　�

　　5、對(duì)企業(yè)網(wǎng)的支持好　　

　　CDMA 1X中要求提供對(duì)多種隧道協(xié)議的支持，這提供了對(duì)企業(yè)網(wǎng)的良好技術(shù)方面的支持。另外mobile IP中有home 的概念，用戶可以很方便的參加home的通信。這些都提供了對(duì)企業(yè)網(wǎng)的良好支持�！　�

　　6、對(duì)于以前的指示兼容性好，升級(jí)容易和以前的2G網(wǎng)絡(luò)相比，網(wǎng)絡(luò)側(cè)電路域改動(dòng)非常小，和分組域的接口簡(jiǎn)單。只要疊加分組域即可實(shí)現(xiàn)升級(jí)為CDMA 1X。　　

　　7、實(shí)現(xiàn)靈活，易于實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商的特定功能　　

　　CDMA 1X的協(xié)議中很多地方都沒(méi)有特定的要求、而是由運(yùn)營(yíng)商來(lái)決定如何實(shí)現(xiàn)。而且它采用的大多是IETF的標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)的組合也沒(méi)有特定要求。易于運(yùn)營(yíng)商通過(guò)特定的方法實(shí)現(xiàn)特定的功能。　　

　　8、易于升級(jí)到以后的全I(xiàn)P　　

　　由于其協(xié)議來(lái)自IETF,有利于實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，充分利用有線網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)特性。使其網(wǎng)絡(luò)平滑過(guò)渡到全 IP網(wǎng)絡(luò)�！　�

　　9、擴(kuò)頻、編碼、功率控制等技術(shù)提升系統(tǒng)容量　　

　　由于采用了先進(jìn)的擴(kuò)頻編碼和功率控制技術(shù)，CDMA2000 1X可以提供比GPRS更大的用戶容量，這也是為什么所有的3G系統(tǒng)都基于CDMA體制的一個(gè)重要原因。GPRS是GSM體制在分組域的增強(qiáng)，在用戶容量上存在不足。　　

　　10、覆蓋大　　

　　CDMA2000 1X是用800M頻段，相比900M的GSM和GPRS，可以提供更好的空間覆蓋和深度覆蓋，這樣在初期建網(wǎng)的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)廣覆蓋、低容量的建網(wǎng)方式，待用戶數(shù)量發(fā)展到一定規(guī)模之后再繼續(xù)擴(kuò)容，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的滾動(dòng)發(fā)展�！　�

　　11、頻率資源　　

　　CDMA2000 1X占用的是全新的800M頻段，頻率資源豐富。而GPRS是用的是GSM的900M頻段。GSM的頻率資源在很多地區(qū)本來(lái)就很缺乏，GPRS是用分組業(yè)務(wù)，每個(gè)用戶占用比話音更多的頻率資源，導(dǎo)致GPRS的頻率資源進(jìn)一步的匱乏，從而限制了GPRS的用戶數(shù)量�！　�

　　12、軟切換和更軟切換的使用提高話音質(zhì)量，減少掉話　　

　　CDMA2000 1X采用先進(jìn)的軟切換和更軟切換，從而降低了掉話率，提高了話音質(zhì)量。再加上CDMA先進(jìn)的編碼和功率控制，使得用戶的話音質(zhì)量清晰，這些方面都使得CDMA的話音質(zhì)量和GSM以及GPRS相比都有較大的提高。　　

　　13、偽隨機(jī)序列擴(kuò)頻，增加安全性　　

　　CDMA最初是軍方通信標(biāo)準(zhǔn)，逐步走向民用，先天在保密性上具有優(yōu)勢(shì)。先進(jìn)的擴(kuò)頻編碼和空中接口加密技術(shù)，保證了用戶通信的安全。

　　二、向3G過(guò)渡對(duì)比

　　在無(wú)線接入網(wǎng)部分，GPRS基于TDMA，如果升級(jí)到WCDMA或者TD-SCDMA,需要重新建設(shè)基站，只有部分配套資源，如電源等可以重新利用。　　

　　CDMA2000 1X技術(shù)正在向3G過(guò)渡,CDMA 1X EV 的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作正在進(jìn)行，其第一個(gè)增強(qiáng)版本1X EV DO(HDR)已被ITU接納為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，1X EV DO標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。1X EV DO是完全針對(duì)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)的無(wú)線技術(shù)，在一個(gè)1.25MHz帶寬內(nèi)可以提供的峰值速率為2.4Mbit/s,已達(dá)到ITU對(duì)三代系統(tǒng)的速率要求。使用HDR技術(shù)時(shí)，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)仍然利用分組域設(shè)備（PDSN和PCF）來(lái)處理，無(wú)需再增加網(wǎng)絡(luò)單元。由于HDR在射頻方面與CDMA 1X/IS-95完全相同，因此只需在原CDMA 1X基站中更新HDR信道板，再將軟件升級(jí)即可�！　�

　　在核心網(wǎng)部分，GPRS核心網(wǎng)絡(luò)與3G分組域核心網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)與演進(jìn)。3G分組核心網(wǎng)絡(luò)的整體構(gòu)架與GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)保持一致，僅在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等進(jìn)行了更新。并能夠保持向下兼容。CDMA的核心網(wǎng)絡(luò)部分電路域和分組域的基本構(gòu)架都保持不變，僅需進(jìn)行簡(jiǎn)單的更新。在核心網(wǎng)絡(luò)部分二者基本都可以保持平滑過(guò)渡。 以上只是功能部分，如果由于用戶業(yè)務(wù)能力的提高或者用戶的數(shù)量的增長(zhǎng)，除了升級(jí)之外，必要的擴(kuò)容和增加設(shè)備也是必不可少的，具體依賴于目前網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備能力。

　　三、 網(wǎng)絡(luò)速度對(duì)比

　　與電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下移動(dòng)用戶長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)占一定的無(wú)線資源不同的是，在分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)下，所有的移動(dòng)用戶共享無(wú)線資源，并且每個(gè)用戶只在有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳送時(shí)才動(dòng)態(tài)的申請(qǐng)和占用無(wú)線資源，因此采用分組數(shù)據(jù)方式可以做到“永遠(yuǎn)在線。如GPRS的峰值速率為115.2kbit/s,CDMA 1X系統(tǒng)的峰值速率為153.6kbit/s,因此與電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)相比，分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更適用于支持移動(dòng)Internet業(yè)務(wù)。但另一方面，由于在分組業(yè)務(wù)下，多個(gè)移動(dòng)用戶共享一定的無(wú)線資源，因此盡管分組業(yè)務(wù)可以有較高的峰值業(yè)務(wù)速率，但在用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送期間內(nèi)的平均業(yè)務(wù)速率仍然較低，而平均業(yè)務(wù)速率與峰值業(yè)務(wù)速率的比值也成為衡量系統(tǒng)技術(shù)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。從近年來(lái)的試驗(yàn)來(lái)看，GPRS的平均業(yè)務(wù)速率可以達(dá)到20kbit/s-40kbit/s,CDMA 1X的平均業(yè)務(wù)速率為70kbit/s-80kbit/s。相比較而言，CDMA2000 1X技術(shù)較GPRS技術(shù)成熟。如果網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量增加到一定程度，導(dǎo)致頻率資源的問(wèn)題更加突出，那么每個(gè)GPRS用戶可以使用的帶寬將進(jìn)一步的降低。

　　四、 升級(jí)建設(shè)成本對(duì)比

　　IS-95系統(tǒng)是世界上最早的CDMA移動(dòng)系統(tǒng)，已在世界范圍內(nèi)進(jìn)行了10多年的試驗(yàn)和運(yùn)營(yíng)，現(xiàn)已被證明是十分穩(wěn)定的系統(tǒng)。 CDMA2000 1X系統(tǒng)繼承了IS-95系統(tǒng)在組網(wǎng)、系統(tǒng)優(yōu)化方面的經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)一步對(duì)業(yè)務(wù)速率進(jìn)行了擴(kuò)展，同時(shí)通過(guò)引入一些先進(jìn)的無(wú)線技術(shù)，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)容量�！　�

　　CDMA2000 1X系統(tǒng)在空中接口方面完全向下兼容IS-95系統(tǒng)。在核心網(wǎng)絡(luò)方面，CDMA2000 1X系統(tǒng)繼續(xù)使用IS-95系統(tǒng)的核心網(wǎng)作為其電路域來(lái)處理電路型業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)和電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)在系統(tǒng)中新增加分組域設(shè)備（PDSN和PCF）來(lái)處理分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因此在建設(shè)CDMA2000 1X系統(tǒng)時(shí)，原有的IS-95的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以繼續(xù)使用，只要新增加分組域設(shè)備即可。在基站方面，由于IS-95與1X的兼容性，可以做到僅更新信道板，并將系統(tǒng)軟件升級(jí)，即可將IS-95基站升級(jí)為CDMA 1X基站。聯(lián)通在CDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中就采用了這種升級(jí)方案。由于CDMA2000 1X系統(tǒng)具有良好的兼容性，因此現(xiàn)在已有多家廠商可以提供CDMA 1X的商用設(shè)備。實(shí)際測(cè)試結(jié)果表明，對(duì)于話音業(yè)務(wù)，1X系統(tǒng)的容量是IS-95系統(tǒng)的1。6倍�！　�GPRS基站部分可以在GSM基站的基礎(chǔ)上通過(guò)軟件升級(jí)，在核心網(wǎng)中，需要增加服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)SGSN、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)GGSN、分組控制單元PCU等�！　�

　　無(wú)線空中接口部分，GPRS需要新建；CDMA 1X如果采用同樣的頻段可以實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)，如果采用不同的頻段，需要更換射頻模塊�！　�

　　總的來(lái)看，在從2G到2.5G的升級(jí)中，從CDMA IS-95A到CDMA2000 1X要比從GSM到GPRS更簡(jiǎn)便、平滑，投資應(yīng)該更少。　　

　　WCDMA的主要運(yùn)營(yíng)商將會(huì)來(lái)自于現(xiàn)在的GSM運(yùn)營(yíng)商，對(duì)于GSM運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，理想的演進(jìn)方式是GSM→GPRS→EDGE/WCDMA,即首先通過(guò)GPRS建立全新的分組域核心網(wǎng)絡(luò)，再引入EDGE/WCDMA提高業(yè)務(wù)速率。但由于GPRS在近期的試驗(yàn)結(jié)果不是很好，因此對(duì)WCDMA的推廣會(huì)產(chǎn)生一定的影響。同時(shí)由于WCDMA在開(kāi)發(fā)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題較多，使得WCDMA的商用計(jì)劃一再推遲�！　�

　　在第二部分已經(jīng)介紹了CDMA2000 1X以及GPRS向3G的過(guò)渡，不再贅述。具體的投資分析，由于設(shè)備價(jià)格的不確定，因此很難給出具體的數(shù)據(jù)，但是從操作的簡(jiǎn)易性以及升級(jí)平滑等方面，CDMA 1X無(wú)疑占據(jù)著優(yōu)勢(shì)。

　　五、 移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開(kāi)展對(duì)比

　　GPRS的平均業(yè)務(wù)速率可以達(dá)到20kbit/s-40kbit/s,CDMA 1X的平均業(yè)務(wù)速率為70kbit/s-80kbit/s，可以說(shuō)，從速率上講，他們對(duì)業(yè)務(wù)開(kāi)展的影響并不大，同屬于低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，基本上CMDMA 1X可以提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，GPRS同樣可以提供。在業(yè)務(wù)平臺(tái)上，兩者都可以基于JAVA，CDMA 1X同時(shí)也支持BREW。由于BREW是高通在自己的芯片上開(kāi)發(fā)的手機(jī)操作系統(tǒng)+平臺(tái)，在效率上會(huì)高一些�！　】傊�，技術(shù)并不是CDMA2000 1X同GPRS在移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)中的主要矛盾，業(yè)務(wù)的吸引力、內(nèi)容的豐富性、移動(dòng)數(shù)據(jù)價(jià)值鏈的策略、同SP的合作等等才是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵。


作者簡(jiǎn)介：

劉曉軍　現(xiàn)在中國(guó)聯(lián)通增值業(yè)務(wù)部從事技術(shù)管理工作。1998年畢業(yè)于武漢大學(xué)電子信息學(xué)院�！　�
　　
張?jiān)茲M　高級(jí)工程師，現(xiàn)在中國(guó)聯(lián)通增值業(yè)務(wù)部從事技術(shù)管理工作。1992年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)，獲工學(xué)碩士學(xué)位。