走進3G未來CDMA1X和GPRS性能大對比

　　導 讀：本文通過對比CDMA2000 1X 和GPRS的網(wǎng)絡特點、向3G過渡、升級建設成本、數(shù)據(jù)業(yè)務等，闡述兩種網(wǎng)絡的優(yōu)劣勢。

　　CDMA2000 1X同GPRS同屬2.5G移動通訊網(wǎng)絡，主要為了解決提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務而建立。下面分幾個方面對CDMA2000 1X以及GPRS進行比較。

　　一、CDMA2000 1X相對于GPRS的網(wǎng)絡優(yōu)勢

　　1、網(wǎng)絡結構　　CDMA2000 1X電路域和分組域結構清晰，網(wǎng)絡結構簡單。易于維護和規(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)]有任何關聯(lián)。電路域和分組域的界限十分清晰。結構清晰帶來的好處，一個是從電路域向支持分組升級比較簡單，另一個優(yōu)點是開發(fā)快，易于成熟和商用。另外在網(wǎng)絡出現(xiàn)問題的時候進行定位、維護比較簡單。在希望分期投資的情況下，可以初期上電路域，以后逐步升級到支持分組，升級方便，從而節(jié)約投資�！　�
　
　　2、支持Mobile IP,增強了鑒權功能　　

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

　　3、支持路由優(yōu)化，不會有迂回路由通過支持路由優(yōu)化，可以實現(xiàn)用戶的業(yè)務數(shù)據(jù)直接從對端發(fā)到用戶的拜訪地，不用經(jīng)過用戶的歸屬地。從而避免了迂回路由的存在�！　�

　　4、對IPv6的支持好，易于向IPv6發(fā)展　　

　　Mobile IP已經(jīng)有了支持IPv6的標準，并且對于在IPv4向IPv6升級過程中共存時期的一些問題有了相應的考慮。更好的提供了對IPv6的支持�！　�

　　5、對企業(yè)網(wǎng)的支持好　　

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

　　6、對于以前的指示兼容性好，升級容易和以前的2G網(wǎng)絡相比，網(wǎng)絡側電路域改動非常小，和分組域的接口簡單。只要疊加分組域即可實現(xiàn)升級為CDMA 1X。　　

　　7、實現(xiàn)靈活，易于實現(xiàn)運營商的特定功能　　

　　CDMA 1X的協(xié)議中很多地方都沒有特定的要求、而是由運營商來決定如何實現(xiàn)。而且它采用的大多是IETF的標準，技術的組合也沒有特定要求。易于運營商通過特定的方法實現(xiàn)特定的功能�！　�

　　8、易于升級到以后的全IP　　

　　由于其協(xié)議來自IETF,有利于實現(xiàn)有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡的結合，充分利用有線網(wǎng)絡的業(yè)務特性。使其網(wǎng)絡平滑過渡到全 IP網(wǎng)絡�！　�

　　9、擴頻、編碼、功率控制等技術提升系統(tǒng)容量　　

　　由于采用了先進的擴頻編碼和功率控制技術，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體制的一個重要原因。GPRS是GSM體制在分組域的增強，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)的時候，可以實現(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)擴容，從而實現(xiàn)運營商網(wǎng)絡建設的滾動發(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)本來就很缺乏，GPRS是用分組業(yè)務，每個用戶占用比話音更多的頻率資源，導致GPRS的頻率資源進一步的匱乏，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量，減少掉話　　

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

　　13、偽隨機序列擴頻，增加安全性　　

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

　　二、向3G過渡對比

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

　　CDMA2000 1X技術正在向3G過渡,CDMA 1X EV 的研究和標準化工作正在進行，其第一個增強版本1X EV DO(HDR)已被ITU接納為國際標準，1X EV DO標準正在制定中。1X EV DO是完全針對分組數(shù)據(jù)業(yè)務設計的無線技術，在一個1.25MHz帶寬內(nèi)可以提供的峰值速率為2.4Mbit/s,已達到ITU對三代系統(tǒng)的速率要求。使用HDR技術時，分組數(shù)據(jù)業(yè)務仍然利用分組域設備（PDSN和PCF）來處理，無需再增加網(wǎng)絡單元。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，再將軟件升級即可�！　�

　　在核心網(wǎng)部分，GPRS核心網(wǎng)絡與3G分組域核心網(wǎng)絡可以實現(xiàn)平滑升級與演進。3G分組核心網(wǎng)絡的整體構架與GPRS的核心網(wǎng)絡保持一致，僅在無線網(wǎng)絡接口、網(wǎng)絡協(xié)議等進行了更新。并能夠保持向下兼容。CDMA的核心網(wǎng)絡部分電路域和分組域的基本構架都保持不變，僅需進行簡單的更新。在核心網(wǎng)絡部分二者基本都可以保持平滑過渡。 以上只是功能部分，如果由于用戶業(yè)務能力的提高或者用戶的數(shù)量的增長，除了升級之外，必要的擴容和增加設備也是必不可少的，具體依賴于目前網(wǎng)絡的設備能力。

　　三、 網(wǎng)絡速度對比

　　與電路型數(shù)據(jù)業(yè)務下移動用戶長時間獨占一定的無線資源不同的是，在分組數(shù)據(jù)業(yè)務下，所有的移動用戶共享無線資源，并且每個用戶只在有業(yè)務數(shù)據(jù)傳送時才動態(tài)的申請和占用無線資源，因此采用分組數(shù)據(jù)方式可以做到“永遠在線。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)務相比，分組數(shù)據(jù)業(yè)務更適用于支持移動Internet業(yè)務。但另一方面，由于在分組業(yè)務下，多個移動用戶共享一定的無線資源，因此盡管分組業(yè)務可以有較高的峰值業(yè)務速率，但在用戶進行數(shù)據(jù)傳送期間內(nèi)的平均業(yè)務速率仍然較低，而平均業(yè)務速率與峰值業(yè)務速率的比值也成為衡量系統(tǒng)技術的一項重要指標。從近年來的試驗來看，GPRS的平均業(yè)務速率可以達到20kbit/s-40kbit/s,CDMA 1X的平均業(yè)務速率為70kbit/s-80kbit/s。相比較而言，CDMA2000 1X技術較GPRS技術成熟。如果網(wǎng)絡用戶數(shù)量增加到一定程度，導致頻率資源的問題更加突出，那么每個GPRS用戶可以使用的帶寬將進一步的降低。

　　四、 升級建設成本對比

　　IS-95系統(tǒng)是世界上最早的CDMA移動系統(tǒng)，已在世界范圍內(nèi)進行了10多年的試驗和運營，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，并進一步對業(yè)務速率進行了擴展，同時通過引入一些先進的無線技術，進一步提升了系統(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)作為其電路域來處理電路型業(yè)務，如話音業(yè)務和電路型數(shù)據(jù)業(yè)務，同時在系統(tǒng)中新增加分組域設備（PDSN和PCF）來處理分組數(shù)據(jù)業(yè)務。因此在建設CDMA2000 1X系統(tǒng)時，原有的IS-95的網(wǎng)絡設備可以繼續(xù)使用，只要新增加分組域設備即可。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，即可將IS-95基站升級為CDMA 1X基站。聯(lián)通在CDMA網(wǎng)絡建設中就采用了這種升級方案。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的商用設備。實際測試結果表明，對于話音業(yè)務，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基站的基礎上通過軟件升級，在核心網(wǎng)中，需要增加服務GPRS支持節(jié)點SGSN、網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點GGSN、分組控制單元PCU等�！　�

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

　　總的來看，在從2G到2.5G的升級中，從CDMA IS-95A到CDMA2000 1X要比從GSM到GPRS更簡便、平滑，投資應該更少。　　

　　WCDMA的主要運營商將會來自于現(xiàn)在的GSM運營商，對于GSM運營商來說，理想的演進方式是GSM→GPRS→EDGE/WCDMA,即首先通過GPRS建立全新的分組域核心網(wǎng)絡，再引入EDGE/WCDMA提高業(yè)務速率。但由于GPRS在近期的試驗結果不是很好，因此對WCDMA的推廣會產(chǎn)生一定的影響。同時由于WCDMA在開發(fā)中發(fā)現(xiàn)的問題較多，使得WCDMA的商用計劃一再推遲�！　�

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

　　五、 移動數(shù)據(jù)業(yè)務開展對比

　　GPRS的平均業(yè)務速率可以達到20kbit/s-40kbit/s,CDMA 1X的平均業(yè)務速率為70kbit/s-80kbit/s，可以說，從速率上講，他們對業(yè)務開展的影響并不大，同屬于低速數(shù)據(jù)業(yè)務，基本上CMDMA 1X可以提供的數(shù)據(jù)業(yè)務，GPRS同樣可以提供。在業(yè)務平臺上，兩者都可以基于JAVA，CDMA 1X同時也支持BREW。由于BREW是高通在自己的芯片上開發(fā)的手機操作系統(tǒng)+平臺，在效率上會高一些。　　總之，技術并不是CDMA2000 1X同GPRS在移動數(shù)據(jù)業(yè)務競爭中的主要矛盾，業(yè)務的吸引力、內(nèi)容的豐富性、移動數(shù)據(jù)價值鏈的策略、同SP的合作等等才是競爭的關鍵。


作者簡介：

劉曉軍　現(xiàn)在中國聯(lián)通增值業(yè)務部從事技術管理工作。1998年畢業(yè)于武漢大學電子信息學院�！　�
　　
張云滿　高級工程師，現(xiàn)在中國聯(lián)通增值業(yè)務部從事技術管理工作。1992年畢業(yè)于西安電子科技大學，獲工學碩士學位。