提要
CDMA2000 1x是技術(shù)最成熟、商用化最快的第三代移動(dòng)通訊技術(shù)。從技術(shù)上講,其前沿研究最有成效,也是迄今為止吞吐率最高的無(wú)線通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
更重要的是:CDMAOne→CDMA2000 1x→CDMA2000 3x→CDMA2000 1xEV-DV的演進(jìn)將是真正的、從基站到核心網(wǎng)全網(wǎng)兼容的演進(jìn)路線,能夠最大程度地保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的利益。不同的移動(dòng)終端可以在2G與3G的網(wǎng)絡(luò)間無(wú)縫漫游,用戶的利益得到了最大程度的保護(hù)。
可以預(yù)見(jiàn),在CDMA One大規(guī)模應(yīng)用之后,CDMA2000將成為一項(xiàng)最有競(jìng)爭(zhēng)力的3G技術(shù)。以中興通訊為代表的民族通訊產(chǎn)業(yè)必將對(duì)中國(guó)3G的發(fā)展起到巨大的促進(jìn)作用。
移動(dòng)通信技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展始于90年代末GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)的群體突破,中興、華為和大唐都推出了自己的GSM第二代移動(dòng)通訊產(chǎn)品。但是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場(chǎng)具有明顯的先入為主的特點(diǎn),GSM網(wǎng)絡(luò)建設(shè)之初,全部為國(guó)外設(shè)備,今天仍然以國(guó)外設(shè)備為主。民族移動(dòng)通訊產(chǎn)業(yè)在GSM技術(shù)上的突破并沒(méi)有帶來(lái)市場(chǎng)的突破。據(jù)統(tǒng)計(jì),1998年國(guó)內(nèi)GSM網(wǎng)上的國(guó)產(chǎn)設(shè)備為零;1999年國(guó)產(chǎn)基站市場(chǎng)占有率為2%,移動(dòng)交換機(jī)為4%。
2001年5月,中興通訊以其自行研發(fā)具有國(guó)際同等水平的CDMA基站、交換設(shè)備,在中國(guó)聯(lián)通的首期CDMA設(shè)備招標(biāo)中,取得了10省區(qū)、110多萬(wàn)線的市場(chǎng)份額,是國(guó)產(chǎn)移動(dòng)通訊設(shè)備的一大突破。2001年8月,中興通訊在海南開(kāi)通了國(guó)內(nèi)首個(gè)CDMA2000 1x試驗(yàn)局。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累,以中興通訊為代表的民族通訊產(chǎn)業(yè)在第三代移動(dòng)通訊技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)和研發(fā)實(shí)力上與國(guó)外的廠商已經(jīng)基本同步。第三代移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展對(duì)于民族通訊產(chǎn)業(yè)是趕超國(guó)際水平的一個(gè)不可多得的良機(jī)。
一、CDMA 2000技術(shù)概述
作為第三代移動(dòng)通訊技術(shù)的一個(gè)主要代表的CDMA2000技術(shù)是從CDMAOne演進(jìn)而來(lái)的。CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)體系結(jié)構(gòu),稱為CDMA2000family,它包含一系列子標(biāo)準(zhǔn)。由CDMAOne向3G演進(jìn)的途徑為:CDMAOne→(IS-95B→)CDMA2000 1x(3x)→CDMA2000 1xEV。其中從CDMA2000 1x之后均屬于第三代技術(shù)。演進(jìn)途徑中各階段特點(diǎn)分別為:
◆ IS-95B:通過(guò)捆綁8個(gè)話音業(yè)務(wù)信道,提供64K數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在多數(shù)國(guó)家,IS95B被跨過(guò),直接從CDMAOne演進(jìn)為CDMA2000 1x。
◆ CDMA2000 1x:在IS-95的基礎(chǔ)上升級(jí)空中接口,可在1.25M帶寬內(nèi)提供307.2K高速分組數(shù)據(jù)速率。
◆ CDMA2000 3x:在5M帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)2M數(shù)據(jù)速率,后向兼容CDMA2000 1x及IS-95。
◆ CDMA2000 1x EV:增強(qiáng)型1x,包括EV-DO和EV-DV兩個(gè)階段。
二、CDMA2000 1x的技術(shù)特征
CDMA2000 1X在無(wú)線接口性能上較IS-95系統(tǒng)有了很大的增強(qiáng),主要表現(xiàn)為:
◆ 可支持高速補(bǔ)充業(yè)務(wù)信道,單個(gè)信道的峰值速率可達(dá)3.7.2kbps。
◆ 采用了前向快速功控,提高了前向信道的容量。
◆ 可采用發(fā)射分集方式OTD或STS,提高了信道的抗衰落能力。
◆ 提供反向?qū)ьl信道,使反向相干解調(diào)成為可能,反向增益較IS95提高3dB,反向容量提高1倍。
◆ 業(yè)務(wù)信道可采用比卷積碼更高效的Tubro碼,使容量進(jìn)一步提高。
◆ 引入了快速地呼信道,減少了移動(dòng)臺(tái)功耗,提高了移動(dòng)臺(tái)的待機(jī)時(shí)間。此外,新的接入方式減少了移動(dòng)臺(tái)接入過(guò)程中的干擾的影響,提高了接入成功率。
◆ 仿真結(jié)果表明,CDMA2000 1X系統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)容量是IS95系統(tǒng)的2倍,而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量是IS-95的3.2倍。
CDMA2000 1X的無(wú)線IP網(wǎng)絡(luò)接口采用已應(yīng)用成熟的、開(kāi)放的IETF協(xié)議,支持Simple IP和Mobile IP的Internet/Intranet的接入方式,實(shí)現(xiàn)了真正的Internet接入的移動(dòng)性。
從傳輸速率來(lái)看,IS-95標(biāo)準(zhǔn)的速率集是CDMA2000 1X速率集的一個(gè)子集(RC1,RC2)。同時(shí),CDMA2000提供增強(qiáng)速率集:前向RC3-RC9,反向RC3-RC6,從而在滿足第三代移動(dòng)通訊高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了從IS-95的平滑過(guò)渡。CDMA2000 1X能實(shí)現(xiàn)對(duì)CDMA(IS-95)系統(tǒng)的完全兼容,技術(shù)延續(xù)性好,可靠性較高。同時(shí)也使CDMA2000成為從第二代向第三代移動(dòng)通信過(guò)渡最平滑的選擇。
三、CDMA2000在國(guó)外的發(fā)展和商用化進(jìn)程
2000年7月,Qualcomm利用基帶調(diào)制解調(diào)芯片CSM5000和移動(dòng)臺(tái)調(diào)制解調(diào)芯片MSM5000,首次成功進(jìn)行了雙向153kbps的CDMA2000高速無(wú)線分組數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)。測(cè)試的結(jié)果充分表明,CDMA2000在語(yǔ)音容量、數(shù)據(jù)吞吐量,通話和待機(jī)時(shí)間方面均有明顯的優(yōu)勢(shì)。
三星已于2000年8月在SK Telecom成功開(kāi)通了世界上第一個(gè)CDMA2000 1X實(shí)驗(yàn)局,隨后LG Telecom和KT Freetel也分別開(kāi)通了CDMA2000 1X商用局。目前已在韓國(guó)大規(guī)模商用,CDMA2000 1X基站超過(guò)4700個(gè),可以為多達(dá)400,000用戶提供144kbps的數(shù)據(jù)服務(wù)。Lucent與Qualcomm于2001年初成功進(jìn)行了CDMA2000 1XEV-DO(HDR)的實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)基于Lucent商用Flexent無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,支持網(wǎng)頁(yè)瀏覽、視頻流和電子郵件等多種應(yīng)用。傳輸數(shù)據(jù)速率高達(dá)每秒2.4Mbps。Lucent計(jì)劃于2002年初實(shí)現(xiàn)HDR的商用化。
Motorola公司2001年4月通過(guò)交互式賽車游戲首次演示了CDMA 20001xEV-DV的侯選技術(shù)之一1XTREME。驗(yàn)證了其在1.25MHz的頻段內(nèi)高達(dá)4.8Mbps的高速數(shù)據(jù)吞吐能力。
在手機(jī)終端方面,三星公司已經(jīng)有多款商用的1x手機(jī)上市,三星公司推出的CDMA2000 1x移動(dòng)電話SCH-X100和SPH-X1000,持續(xù)通話時(shí)間達(dá)70-190分鐘,待機(jī)時(shí)間達(dá)125-350小時(shí),數(shù)據(jù)傳輸速率最高達(dá)144Kbps,此外還提供彩色動(dòng)態(tài)圖像傳輸、AOD及VOD等各種多媒體服務(wù)。LG、SKT和Motorla等公司也紛紛推出CDMA2000 1X的手機(jī)。
四、CDMA2000技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用
基于目前我國(guó)已有的GSM和CDMA巨大的用戶市場(chǎng),國(guó)內(nèi)的3G技術(shù)發(fā)展主要有兩個(gè)主流方向,即CDMA2000和WCDMA。
對(duì)于CDMA系統(tǒng),由于所采用的基本技術(shù)始終為CDMA,單個(gè)載波信道占用的帶寬始終為1.25MHz,因此CDMAOne→CDMA2000 1X→CDMA2000 1xEV→CDMA2000 3x的演進(jìn)路線是清晰的。無(wú)論移動(dòng)終端還是基站均能夠前后向兼容,是一種真正的意義上的平滑過(guò)渡。
CDMA2000與CDMAOne標(biāo)準(zhǔn)上的兼容性使其基站的升級(jí)十分容易。以中興通訊(ZTE)的CDMAOne基站為例,在CDMAOne基站的基礎(chǔ)上只需更換或新增一種單板(信道板),再更新部分軟件即可升級(jí)為CDMA2000 1x的基站。中興通訊的基站支持IS-95A和CDMA2000 1x的信道板的混插,可以根據(jù)2G到3G演進(jìn)的各階段的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不同需求量動(dòng)態(tài)地配置。運(yùn)營(yíng)商用于CDMA2000 1x升級(jí)的全部費(fèi)用約為CDMAOne投資的10%左右,極大地保護(hù)了運(yùn)營(yíng)商的利益。
由于空中接口標(biāo)準(zhǔn)的兼容及載頻的重合,CDMAOne的終端可以漫游到CDMA2000 1x及1XEV系統(tǒng),CDMA2000的終端在CDMAOne的系統(tǒng)中也能夠正常使用。對(duì)用戶來(lái)說(shuō),購(gòu)買終端的投資得到了最大程度的保護(hù)。以中興通訊的ZTE802手機(jī)為例,ZTE802手機(jī)可以在CDMA2000 1x的網(wǎng)絡(luò)中無(wú)縫漫游。并且ZTE802手機(jī)是世界上第一款機(jī)卡分離的CDMA和機(jī),給終端用戶帶來(lái)了極大的便利。中興通訊即將在年底推出多款CDMA2000 1x的手機(jī)。
目前我國(guó)的移動(dòng)用戶已經(jīng)突破1NN 。從我國(guó)的國(guó)情出發(fā),初期的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求增加不會(huì)太快,2G向3G的過(guò)渡必然是一個(gè)長(zhǎng)期的、漸進(jìn)的過(guò)程。因此,系統(tǒng)的兼容性和平滑過(guò)渡顯得尤為重要。在這兩點(diǎn)上,CDMA2000技術(shù)具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。所以,CDMA2000是國(guó)內(nèi)的2G和3G過(guò)渡的一個(gè)最佳的選擇。
第三代移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展給了中國(guó)趕超世界先進(jìn)水平的機(jī)會(huì)。目前中國(guó)在CDMA2000方向的研究與國(guó)外基本同步。繼推出全套IS-95A商用系統(tǒng)后,中興通訊(ZTE)于2000年底成功實(shí)現(xiàn)了CDMA2000 1x的語(yǔ)音業(yè)務(wù),并支持IS-95A手機(jī)與CDMA2000 1x手機(jī)之間的語(yǔ)音通訊。2001年3月成功實(shí)現(xiàn)了153.6kbps雙向高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),通過(guò)雙向視頻流、Web瀏覽、FTP等多種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用驗(yàn)證了其性能。2001年5月完成了軟件的版本測(cè)試、大話務(wù)量的測(cè)試和拉距環(huán)境的測(cè)試。2001年8月,中興通訊在海南聯(lián)通成功開(kāi)通了國(guó)內(nèi)首家CDMA2000 1x的實(shí)驗(yàn)局,可以在移動(dòng)狀態(tài)下提供雙向視頻流、Web瀏覽、VOD和VPN等高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),證明了中興通訊的CDMA2000 1x的系統(tǒng)已經(jīng)具備了大規(guī)模商用化的能力。與國(guó)際廠商相比,中興公司CDMA2000 1x產(chǎn)品在完全信道共享、多種信道板混插、1XEV兼容等方面具有一定的領(lǐng)先性。
五、CDMA2000的新技術(shù)展望
CDMA2000在探索新技術(shù)方向是所有3G標(biāo)準(zhǔn)中最活躍的,也是迄今為止吞吐率最高的無(wú)線通訊技術(shù)。在無(wú)線接口方面,為進(jìn)一步加強(qiáng)CDMA2000 1x的競(jìng)爭(zhēng)力,3GPP2從2000年開(kāi)始在CDMA2000 1x基礎(chǔ)上制定1x的增強(qiáng)技術(shù),即1xEV標(biāo)準(zhǔn)。目前1xEV分為兩個(gè)階段:
◆ 第一階段:CDMA2000 1xEV-DO(Data Only),采用與話音分離的信道傳輸數(shù)據(jù)。Qualcomm公司提出的HDR(High Data Rate)技術(shù)已成為該階段的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),支持平均速率為650kbps,峰值速率為2.4Mbps的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
◆ 第二階段:CDMA2000 1xEV-DV(Data and Voice),數(shù)據(jù)信道與話音信道合一。目前有多種侯選方案,如1XTREME,LAS-CDMA等。1XEV-DV可提供4.8M甚至更高的吞吐量。目前普遍認(rèn)為1XEV-DO目前已具備商用化條件,而1XEV-DV還不成熟。
HDR是一種針對(duì)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化的、高頻譜利用率的CDMA無(wú)線通訊技術(shù)。可在1.25M帶寬內(nèi)提供峰值速率達(dá)2.4Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。這一速率甚至高于WCDMA在5M帶寬內(nèi)所能提供的數(shù)據(jù)速率。HDR已被3GPP2正式采納為CDMA2000 1XEV-DO唯一標(biāo)準(zhǔn)。
在CDMA2000的新技術(shù)的研發(fā)上,中興通訊始終保持與世界先進(jìn)水平同步。中興通訊是3GPP2、3GPP和CWTS的主要成員,參與制訂了國(guó)內(nèi)CDMA2000的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),在CDMA2000領(lǐng)域申請(qǐng)了多項(xiàng)專利,完成了國(guó)家863的第三代移動(dòng)通訊的多項(xiàng)預(yù)研課題。中興通訊的新一代的CDMA2000 1XEVDO設(shè)備將采用更先進(jìn)的軟件無(wú)線電、硬件邏輯的動(dòng)態(tài)下載等技術(shù),計(jì)劃在明年將推出。CDMA2000 1XEVDV的研發(fā)工作已經(jīng)開(kāi)始。
摘自《通信市場(chǎng)》