全球三大3G標準的技術性比較分析

2021-08-23 13:18:11 字數 4486 閱讀 4755

目前,中國的3g即將進入商用化應用階段,對技術標準的取捨選擇也成為移動運營商要仔細考慮的問題,因此有必要對這三種主流技術標準進行比較分析。

三種主流的3g技術標準——wcdma、cdma2000和td-scdma,在技術上各有千秋,從目前的情況來看,不會出現哪種標準「一統江湖」的局面,而至於誰能在3g時代佔據更大的市場份額,關鍵是看哪個技術標準更符合市場需求和競爭的需要。

而需要注意的是,雖然cdma2000、wcdma和td-scdma同屬3g的主流技術標準,但是仍然可以將其分為兩類:cdma2000、 wcdma並作一類,td-scdma則和前兩者分開討論。之所以可以這樣做,是因為在技術上cdma2000和wcdma是fdd的標準,而td- scdma則是乙個tdd標準。(徹底調查)

對比報告全文:

2023年5月,國際電聯(itu)在土耳其召開全會,經對imt-2000無線接**術標準的10個候選方案的頻譜效率、網路介面、qos、技術複雜性、覆蓋率、靈活性和裝置體積等諸多方面的全面評估,正式確認了五種標準,分別是ms-cdma、ds-cdma、td-cdma和sc-tdma、 mc-tdma,這是乙個以cdma技術為主體,兼顧tdma技術,包含fdd和tdd兩種雙工方式的多元化體系標準。

從移動通訊技術發展趨勢和可實現業務功能分析,基於cdma制式的3種標準被普遍看好,分別對應cdma2000、wcdma和td-scdma三種技術,它們被認為是3g的三大主流應用技術標準。目前,中國的3g即將進入商用化應用階段,對技術標準的取捨選擇也成為移動運營商要仔細考慮的問題,因此有必要對這三種主流技術標準進行比較分析,以期為我國3g標準的選擇提供有益的參考。

主流3g標準概要

1. cdma2000 cdma2000是從cdmaone演進而來的第三代移動通訊技術。事實上,cdma2000標準是乙個體繫結構,稱為cdma2000 family,它同樣還包含一系列的子標準。其技術特點如下:前反向同時採用導頻輔助相干解調;在擴頻碼選擇採用相同m序列,通過不同的相位偏置區分不同的小區和使用者;射頻頻寬從1.25mhz到20mhz可調;快速前向和反向功率控制;下行通道中採用公共連續導頻方式進行相干檢測,提高系統容量;在下行通道傳輸中,定義直擴和多載波傳輸兩種方式,碼片速率分別為3.6864mcps和1.22mcps,多載波方式能很好地相容is-95網路;支援f- qpch,可延長手機待機時間;核心網路給予ansi-41網路的演進,並保持與ansi-41網路的相容性;支援軟切換和更軟切換;設計了兩類碼復用業務通道,基本通道用於傳送語音、信令和低速資料,是乙個可變速率通道,補充通道用以傳送高速率資料,在分組資料傳送上應用了aloha技術,改善傳輸效能;在同步方式上cdma2000與is-95相同,基站間同步採用gps方式。

cdma2000的發起者主要以美國和南韓為主的以is-95 cdma為標準的製造商和運營公司,cdma2000繼承了is-95窄帶cdma系統的技術特點,網路運營商同樣可以在窄帶cdma網路中更換或增加部分網路裝置過渡到3g.

2. wcdma wcdma的主要技術指標是:支援高速資料傳輸(慢速移動時384kb/s,室內走動時2mb/s),非同步bs,支援可變速傳輸,幀長10ms,碼片速率 3.84mb/s.其主要特點如下:基站同步方式:支援非同步和同步的基站執行方式,組網方便、靈活;調製方式:上行為bpsk,下行為qpsk;解調方式:導頻輔助的相干解調;接入方式:ds-cdma方式;三種編碼方式:在話音通道採用卷積碼(r=1/3,k=9)進行內部編碼和veterbi解碼,在資料通道採用reedsolomon編碼,在控制通道採用卷積碼(r=1/2,k=9)進行內部編碼和veterbi解碼;適應多種速率的傳輸,可靈活地提供多種業務,並根據不同的業務質量和業務速率分配不同的資源,同時對多速率、多**的業務可通過改變擴頻比(對於低速率的32kb/s、64kb /s、128kb/s的業務)和多碼並行傳送(對於高於128kb/s的業務)的方式來實現;上、下行快速、高效的功率控制大大減少了系統的多址干擾,提高了系統容量,同時也降低了傳輸的功率;核心網路基於gsm/gprs網路的演進,並保持與gsm/gprs網路的相容性;bts之間無需同步因bs可收發非同步的pn碼,即bs可跟蹤對方發出的pn碼,同時ms也可用額外的pn碼進行捕獲與跟蹤,因此可獲得同步,來支援越區切換及巨集分集,而在bts之間無需進行同步;支援軟切換和更軟切換,切換方式包括三種,即:扇區間軟切換、小區間軟切換和載頻間硬切換。 網管網bitscn.com

wcdma的發起者主要是歐洲和日本標準化組織和廠商,wcdma繼承了第二代移動通訊體制gsm標準化程度高和開放性好的特點,標準化進展順利,網路運營商可以通過在gsm網路上引入gprs網路裝置和新業務,培育資料業務消費群體,逐步過渡到3g.

3. td-scdma td-scdma較前兩種技術標準略顯稚嫩,其主要技術特點如下:訊號頻寬為1.23mhz;碼片速率為1.28mchip/s;採用智慧型天線技術,提高了頻譜效率;採用同步cdma技術,降低上行使用者間的干擾和保持時隙寬度;接收機和發射機採用軟體無線電技術;採用聯合檢測技術,降低多址干擾;多時隙,具有上下行不對稱通道分配能力,適應資料業務;採用接力切換,降低掉話率,提高切換的效率;語音編碼:amr與gsm相容;核心網路基於gsm/gprs 網路的演進,並保持與它們的相容性;基站間採用gps或者網路同步方式,降低基站間干擾。

td-scdma目前主要是西門子公司和中國大唐集團在開發,較前兩個技術標準而言,對td-scdma進行大力支援和結成產業聯盟的企業還比較少。

三種主流標準的比較

雖然cdma2000、wcdma和td-scdma同屬3g的主流技術標準,但是仍然可以將其分為兩類:cdma2000、wcdma並作一類,td-scdma則和前兩者分開討論。之所以可以這樣做,是因為在技術上cdma2000和wcdma是fdd的標準,而td-scdma則是乙個 tdd標準。 網管聯盟www.bitscn.com

1. wcdma與cdma2000

wcdma和cdma2000都滿足imt-2000提出的全部技術要求,包括支援高位元率多**業務、分組資料和ip接入等。這兩種系統的無線傳輸技術均基於ds-cdma作為多使用者接入技術,單就技術來說,wcdma和cdma2000在技術先進性和發展成熟度上各具優勢,但總體來看,wcdma似乎更勝一籌,以下是wcdma相對cdma2000的一些優勢所在:(1) wcdma使用的頻寬和碼片速率(3.84mcps)是cdma2000 1x演進家族的三倍以上,因而能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的訊號開銷。此外,更高的碼片速率也改善了接收機解決多徑效應的能力。

(2) wcdma在小區站點同步方面的設計是使用非同步基站,而cdma2000基站則通常通過gps實現同步,這將造成室內和城市小區(採用室內天線)部署的困難。

(3)由於支援1xev-do的tdm接入系統採用共享時分復用下行鏈路,它具有固定時隙,因此cdma2000物理層相容性較差。

(4) wcdma較cdma2000能夠更加靈活地處理話音和資料混合業務。

(5) wcdma進行功率控制的頻率幾乎是cdma2000的兩倍,達到每秒1500次(1.5khz),因而能保證更好的訊號質量,並支援更多的使用者。

(6) cdma2000的導頻信道大約需要下行鏈路總傳輸功率的20%,相比之下wcdma只需要約10%,因而可以節省更多的公用通道的開銷。 54ne.com

(7)為支援基於gsm的gprs業務而部署的所有業務(如計費、安全、漫遊等)也支援wcdma業務,而為了完善新的資料/話音網路,cdma2000 1x必須新增額外的網元或進行功能的公升級。

(8)在混合話音和資料流量方面,wcdma的系統效能比cdma2000也表現得更加出色。

因此,從技術的角度來講,wcdma具備一定優勢,各家電信企業也因此更加傾向於採用該標準。

另外,在傳統網路基礎和市場推廣上,wcdma佔據著更大的優勢。由於全球移動系統有85%都在用的gsm系統,而gsm向3g過渡的最佳途徑就是歷經gprs演進到wcdma,所以傳統網路上的絕對優勢使得cdma2000難以對wcdma望其項背。

2. td-scdma

td-scdma與wcdma和cdma2000相比,具有如下的特點和優勢:

(1)頻譜利用率高:td-scdma採用tdd方式和cdma和tdma的多址技術,在傳輸中很容易針對不同型別的業務設定上、下行鏈路轉換點,因而可以使總的頻譜效率更高。

(2)支援多種通訊介面:td-scdma同時滿足iub、a、gb、iu、iur多種介面要求,基站子系統既可作為2g和2.5g的gsm基站的擴容,又可作為3g網中的基站子系統,能同時兼顧現在的需求和未來長遠的發展。 feedom.net

(3)頻譜靈活性強:td-scdma第三代移動通訊系統頻譜靈活性強,僅需單一1.6m的頻帶就可提供速率達2m的3g業務需求,而且非常適合非對稱業務的傳輸。

(4)系統效能穩定:td-scdma收發在同一頻段上,上行鏈路和下行鏈路的無線環境一致性很好,更適合使用新興的"智慧型天線"技術;利用了cdma和tdma結合的多址方式,更利於聯合檢測技術的採用,這些技術都能減少了干擾,提高系統的效能穩定性。

(6)系統裝置成本低:td-scdma上下行工作於同一頻率,對稱的電波傳播特性使之便於利用智慧型天線等新技術,這也可達到降低成本的目的;在無線基站方面,td-scdma的裝置成本也比較低。

(7)支援與傳統系統間的切換功能:td-scdma技術支援多載波直接擴頻系統,可以再利用現有的框架裝置、小區規劃、作業系統、賬單系統等,在所有環境下支援對稱或不對稱的資料速率。

當然,與前兩種標準相比,尤其是與wcdma比起來,td-scdma也有「尚顯稚嫩」的地方。

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