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系统的优点

时间:2023-10-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:由于CDMA系统采用了扩频通信技术,CDMA系统能以较少的频谱资源和电力资源提供较大的系统容量。CDMA系统由于运用了独特的软切换技术,当用户从一个基站转向另一个基站时,用户不会中断与原来基站之间的通信,直至切换到新的基站上。CDMA系统采用宽带载频传输及先进的功率控制技术,克服了信号路径衰落,避免了信号时有时无现象。再加上CDMA系统完善的鉴权保密技术,足以保证用户的利益不受到侵犯,用户在通信过程中不易被盗听。

与FDMA和TDMA相比,CDMA具有许多独特的优点。其中一部分是扩频通信系统所固有的,另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。

CDMA系统由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率复用等几种技术结合而成,含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作,因此与其他系统相比有非常大的优势。具体可以从以下一些方面体现出来。

1. 独特频率复用

如图5-2-1所示。在CDMA系统中,所有小区的频率是相同的,所以其频率复用系数是1。在GSM系统中,由于小区有频率干扰的问题,所以至少相邻小区的频率不同,所以频率复用系数为1/3。

图5-2-1 CDMA和GSM系统中的频率复用

表5-2-1对GSM和CDMA在频率使用上面做了一个比较。

表5-2-1 GSM和CDMA在频率使用方面的比较

2. 覆盖范围广

覆盖半径是标准GSM的2倍。这是由于CDMA采用的是码分技术,其抗衰减的能力较GSM强,从而覆盖半径大。例如当覆盖1 000 km2时,GSM需要200个基站,而CDMA只需50个基站。在相同覆盖条件下,由于基站数量大为减少,投资将明显减小。

3. 容量大

CDMA网络是一个自干扰系统,用户使用的频率相同,依靠信道编码来区分用户。一个用户的信号是其他用户的干扰源。同样,其他用户的信号也是本用户的干扰源。用户增加不会出现打不了电话的现象,只会使网上其他用户质量稍有降低。网络容量取决于忍受的干扰限度。

在系统中采取了功率控制技术,从而系统的功率很小。CDMA的功率控制技术可使传输信号所携带的能量被控制在为保持良好通话质量所需的最低水平上。较小的功率意味着更少的能量损耗,从而具有更小的干扰,使得有更大的通话容量。如果每个基站可以提供更大的通话容量就意味着只需部署较少的基站便能完成一定的话务量。

由于CDMA系统采用了扩频通信技术,CDMA系统能以较少的频谱资源和电力资源提供较大的系统容量。与GSM网络相比,CDMA网络的容量要大4~6倍,有利于减少成本。

在通话者不说话时,可变速语音编码器可减少通话进程对信道的占用,使得信道可以被更有效地利用,从而间接地提高了整个系统的通话容量。

4. 语音质量好

CDMA系统的通话质量好于AMPS或TDMA系统。

CDMA系统声码器可以动态地调整数据传输速率,并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而变化,这样即使在背景噪声较大的情况下,也可以得到较好的通话质量。

TDMA的信道结构最多只能支持4 kbit的语音编码器,它不能支持8 kbit以上的语音编码器。CDMA系统采用高质量的语音编码器——QCELP语音编码,大大抑制了B(带宽)噪声,加上系统优越的通信质量,使得语音更清晰。具有语音清晰、背景噪声小等优势,其性能明显优于其他无线移动通信系统,语音质量可以与有线电话媲美。

当用户在不同的蜂窝站点之间移动时,TDMA采用一种硬切换的方式,用户可以明显地感觉到通话的间断。在用户密集、基站密集的城市中,这种间断就尤为明显。因为在这样的地区每分钟会发生2~4次切换的情形。CDMA系统由于运用了独特的软切换技术,当用户从一个基站转向另一个基站时,用户不会中断与原来基站之间的通信,直至切换到新的基站上。即在切换时用户同时与两个基站联络,增强了小区边缘的信号强度,防止通话变轻或质量恶化,大大降低了掉话的可能性,保证了长时间在移动中的通话质量。软切换可以使通话者从相邻的3~5个蜂窝站点接收到信号,在将收到的信号合并后不仅可以消除移交时通话间断的情况,还可以全面提高信号的质量(通过始终从收到的3~5个信号中选择最好的信号)。

CDMA系统采用宽带载频传输及先进的功率控制技术,克服了信号路径衰落,避免了信号时有时无现象。同时还使用了强纠错信道编码,使得用户在时速高达200 km的汽车上一样能够稳定通话。

5. 保密性好

扩频通信技术是世界上最新的一种无线通信技术,其特性之一就是语音保密性能好。再加上CDMA系统完善的鉴权保密技术,足以保证用户的利益不受到侵犯,用户在通信过程中不易被盗听。

通过宽带频谱传输的信号是很难被侦测到的,就像在一个嘈杂的房间里人们很难听到某人轻微的叹息一样。使用其他技术,信号的能量都被集中在一个狭窄的波段里,这使在其中传输的信号很容易被他人侦测到。

即使偶然的偷听者也很难窃听到CDMA的通话内容,因为和模拟系统不同,一个简单的无线电接收器无法从某个频段全部的射频信号中分离出某路数字通话。

CDMA采用了伪随机码(PN)作为地址码,加上独特的扰码方式,在防止串话、盗用等方面具有其他网络不可比拟的优点,进一步保证了CDMA网通信的保密性。

6. 用户满意度高

由于CDMA技术的独特性,对用户来讲,CDMA具有很多优点,能够给用户提供更高满意度的服务。这可以从以下方面来看:

• 掉话率低,语音质量好。

• 更高的数据传输速率。

• 更多的多媒体服务。

• 手机发射功率低,待机时间更长,手机辐射更小,具有“绿色手机”的美称。

GSM手机平均发射功率是125 mW,最大发射功率是2 W;而CDMA手机的平均发射功率是2 mW,最大发射功率是200 mW。

7. 经济性

当在比较CDMA与其他技术如AMPS与GSM经济性时,必须仔细地将CDMA的一些优点,如细胞涵盖范围与细胞容量,纳入成本因素中。

CDMA的一个优点是节省能源,CDMA比GSM节省了2~4 dB的功率。该值考虑到了发射功率、发射机作用周期(Duty Cycle)与调变、编码等因素。

CDMA系统的最大路径衰减比GSM多出6~10 dB,所以CDMA系统只需较少的基站即可提供与GSM系统相同的通话质量。所以,在相同的覆盖条件时,覆盖相同区域,CDMA只需要较少的基站,大大地节约了运营商的投资成本。

一般来讲,当CDMA刚开始提供服务时,由于用户少,相应的基站数目也少,但是由于CDMA系统承受路径衰减能力较GSM强,所以能提供较大的涵盖区以满足用户的需求。当用户数量增加时,因为CDMA系统有很大的系统容量,以基站数目而言,CDMA系统需要的基站数量少,成本也较低。这对于运营商刚开始运作时,从节约成本上考虑,这一点是非常重要的。

另外还有非常重要的一点就是CDMA的兼容性。首先,IS-95系统可以平滑升级到1x系统。不用更改任何硬件,只需升级软件就可以实现升级。其次就是IS-95系统可以和1x系统共存,具有向后兼容的特点。

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