1、GSM 知识学习GSM 知识学习汇总一个基站最小可接受的 c/i(按照 gsm 指标为 c/i9db) 在相同环境下,cdma 的爱尔兰容量只受限于用户单元的最大发射功率. gsm 需要 200 个基站才可以覆盖 1000km2, 而 cdma 只需 45 个基站. 而且 gsm 使用每扇区 42 时隙(44 时隙的 95%),这是不实际的,因为它至少需要 8%的时隙用于控制.即使这样,cdma 也比 gsm 要少 80%的基站,而且每个 cdma 扇区只算最大容量的 55%.gsm 小区半径随实际话务信道的增加而缩小,对于每平方公里 20 个实际话务信道来说,cdma只是最大负荷的 50%,
2、而且每个基站可以支持达 20km2. 另一方面,大于 14 话音时隙(受限于 c/i14db)的 gsm 基站不能提供可以接受的话音质量,这使服务提供者受限于 6km2 的范围内. 容量 频谱有限,而且昂贵.一种能有效地利用频谱的空中接口可以在同样的带宽内 支持很多的用户,从增加用户数中提高潜在的收入,同时降低与频谱相关的费用.cdma 的频谱利用率10 倍 amps,高容量正是cdma 的特点. 在高速移动状态下,cdma 可以提供 25 个通话/扇区/cdma 信道,这已包括 35% 的软切换开销.每个 cdma 信道各使用 1.25mhz 发送和接收频谱. 在无线本地环路或低速移动应用中
3、,软切换较少,如果用高增益天线,则可以支持大于 40 个通话/ 扇区 /cdma 信道. cdma,gsm,amps 容量可以从占用 10mhz 和 30mhz 频谱的比较中得出. 若采用保守的保护带,10mhz 频谱可分配给 3 个 cdma 信道,30mhz 可以分配给 11 个 cdma 信道;gsm 或 amps 没有保护带,这对它们是最乐观的情况,如表 3,表 4 所示. 表 3 占有 10mhz 频谱(5mhz 发送,5mhz 接收)的情况 参数 cdma gsm amps 信道带宽 1.25mhz 0.20mhz 0.03mhz 信道数 3 25* 167* 频率复用 1/1 3
4、/9* 7/21 有效信道 3/1=3 25/3=8.3 167/7=23.8 话音呼叫/信道 25 至 40+ 7.25* 1 话音呼叫/小区 75 至 120+ 7.258.3=60.2 23.8 扇区/小区 3 3 3 话音呼叫/扇区 75 至 120+ 60.2/3=20.0 23.8/3=7.9 erlangs/扇区* 64 至 107e 13.2e 3.6e *最优情况,对 gsm 和 amps 无保护带, *qualcomm 认为,在实际使用时是不太可能的, 现在欧州意大利 gsm 网络中采用 4/12, *比 8话音呼叫/信道少 0.175,用于开销功能(例如:控制/导频),
5、*基于 2%的阻塞. 表 4 占用 30mhz 频谱(15mhz 发送,15mhz 接收)的情况 参数 cdma gsm amps 信道带宽 1.25mhz 0.20mhz 0.03mhz 信道数 11 75* 500* 频率复用 1/1 3/9* 7/21 有效信道 11/1=1 75/3=25 500/7=71.4 话音呼叫/信道 25 至 40+ 7.25* 1 话音呼叫/小区 275 至 440+ 7.2525=181 71.4 扇区/小区 3 3 3 话音呼叫/扇区 275 至 440+ 181/3=60.4 71.4/3=23.8 erlangs/扇区* 261 至 426e 50
6、e 16e *最优情况,对 gsm 和 amps 无保护带, *qualcomm 认为,在实际使用时是不太可能的, 现在欧州意大利 gsm 网络中采用 4/12, *比 8话音呼叫/信道少 0.175,用于开销功能(例如:控制/导频), *基于 2%的阻塞. 即使 cdma 扣除保护带,而 gsm 或 amps 不扣,cdma 容量依然很大.对于高速移动应用,在分配给的 10mhz 频谱内,cdma 的容量是每扇区64e,或 4.8 倍 gsm 的爱尔兰容量.对于分配给的 30mhz 频谱中,cdma的容量是每扇区 261e,或 5.2 倍的 gsm 的爱尔兰容量.换句话说,一个占 10mhz
7、 频谱的 cdma 系统的爱尔兰容量相当于占 30mhz 频谱的 gsm 系统的 128%(根据实际的占 30mhz 频谱的 gsm 频率复用容量). 四,价格 决定无线系统实施费用时,必须考虑许多因素.初始费用包括基站和基站控制 器,固定资产投资和必须的修正费,网络规划和安装费,回程电路及维修等费用. 成功的事业应为其发展做好打算,这样随着扩展更多的用户,将带来超过投资费用 的收入.然而采用一个不合理的容量的技术,系统经营将会为扩大用户数而增加更 多的基站,而花费更大. 费用有时也取决于“进入市场时间“.进入市场时间包含使系统进入运行的全 部因素.越是需要网络规划,所需建造的基站越多,进入市
8、场的时间也越长. 如前面对覆盖的描述,cdma 比 gsm 所需基站数少 80%,这个特点直接地比 gsm 减 少了设备投资,固定资产,场地建设,频谱,回程和维护费用.另外,因为 gsm 宣 称其频率复用为 3/9,任何基站小区或扇区在超过初始规划时, 网络需要做复杂和高昂的重构工作.由于cdma 其频率复用系数为 1,增加小区或扇区快速方便, 且不 影响现有的网络规划,cdma 的这种便利性可使 ptt 或运营者在网络规划方面“接近 完美正确无误“. 仅用 10mhz 频谱的 pcs 与占用 30mhz 频谱的 pcs 比较可以节省相当多的费用,因为 10mhz cdma 可比 30mhz
9、gsm 多提供 70%的通话量,服务提供者不仅节省初期购买 pcs 的费用,而且可以为更多的用户提供更好的服务. pcs 运营必须清除它的频谱中现有的微波用户.由于 cdma 手机即使离开基站很远发射功率也很小,与 gsm 比较,它们对微波固定站的干扰甚小.而且,因为 cdma 内在的扩频技术,运营者为了提供足够的容量只须清除极少的频谱.这些因素的结合使 pcs 运营者的费用明显减少. cdma 的手机为适应各种市场而设计.这些手机在世界范围内,在大量的无线本 地环路,pcs 和蜂窝市场内达到经济的价格, 在这些市场中的电话共享关键的电路元件,因而使其更有效,更具竞争力.超过12 个手机公司已
10、授权可使用 cdma 技术, 因此保证了强大的竞争市场.总之,cdma 网络建造运行费用低,基站设备费用低,因而用户的费用也较低. 话音清晰度受空中接口技术的空间传播特性和声码器设计的影响.cdma 的固有 特点提供了优越的空中传播性能. 所有的无线移动应用都存在瑞利衰落和阴影的多径效应. cdma 通过扩谱处理(离多径接收机),时间分集(符号交织及对所有传送比特的误码检测和纠错编码), 以及多蜂窝/扇区分集(软和较软切换)来利用多径环境. gsm 因采用 tdma 系统,因此带宽受限.尤其 gsm 在前向纠错编码能力上比 cdma 差.cdma 强有力的前向纠错导致通话清晰度大大地提高,特
11、别是在传播条件复杂,或由 于系统负荷过大而引起大的同信道干扰情况下. 在 cdma 中,移动站接收机中使用三个多径接收机,在基站中每付天线使用四个多径接收机.每一个多径接收机独立地跟踪信号和多径,而它们信号强度的总和用 于信号的解调.因为衰落是独立的,其结果是,即使在最坏的条件下,通话清晰度极好. 软切换(蜂窝小区间)和较软切换(同一蜂窝小区的扇区之间) 提供了一个完全 透明的通话切换,cdma 使用“先通后断“的软切换, 其结果是, 即使在 cdma 蜂窝 小区的边缘,语言和数据的切换质量也大大地得到改善,因此用户通话中断可能性 有效地得以消除,如图 2 所示.cdma 利用前向和反向链路的
12、功率控制达到较优的话 音清晰度.反向链路功率控制通过开环和闭环两种方式调整.这些功率控制对蜂窝 负荷,蜂窝噪声图谱,天线增益,功放输出,多径衰落,阴影以及移动台与基站接 收机距离的变化等等是很灵敏的.其结果是以极小的平均输出功率得到持续的高质 量的话音和数据服务. 在大量的 cdma 现场试验中,移动台平均输出功率的典型值为 2mw,而 gsm 移动台 平均为 125mw . 很低的平均发射功率直接体现为长的通话时间和备用时间. qualcomm 电子公司(qualcomm/sony 合资)将为用户提供长达 300 分钟通话时间,3 天 备用时间,8 盎司(225 克)的cdma 蜂窝手机和
13、pcs 手机.新的 cdma 声码器算法,即使在压缩条件下,也可以提供清晰的话音.gsm 的声 码器按 13kbit/s 固定速率设计,开发于 1988 年,这种算法提供的话音常被认为仅仅 是“可以接受“. 先进的 cdma 声码器算法,提高了 cdma 的空间性能.峰值 8kbit/s 的可变速率声 码器设计用于蜂窝应用,峰值 13kbit/s 的可变速率声码器设计用于 pcs.然而, 应 当知道,平时声码器的速率小于其峰值速率.不像有些 tdma 声码器使用数字语音内插法,cdma 声码器通常至少以 1200bit/s 小语音速率发送.对用户来说,这使话音质量听上去更为自然.另一个使 cd
14、ma 语言清晰的重要因素是使用了确定声码器速率的自适应阈值,自 适应阈值根据背景声学噪音电平的变化改变声码器的数据速率,这些阈值的使用压 制了背景声学噪声,因而在噪声环境下也能提供清晰的话音. 六,选择性 选择性为无线运营公司提供了为今日及将来用户服务的适应性.cdma 将为运营 者提供四种不同最高速率的声码器(13,8,6.5,4kbit/s).有了这种灵活性, 用 户可以按需要选择不同环境下的话音服务(汽车,商业和高级语音服务).或者在高 密度城市环境中,运营者根据所需的容量通过对峰值数据速率处理模块的选择,提供即时的“指令带宽“.cdma 也提供如下可供选择的服务:高质量的话音,分组数据
15、,异步数据,g3 传 真和短消息.cdma 可以在提供话音的同时提供数据服务,因此,用户在通话时也可 以接收寻呼消息.除了由 1.25mhz cdma 扩频信号提供的初始数据速率外,新的增强型cdma 空中接 口已被提议作为高速数据应用的标准.增强型 cdma 将使用 2.5mhz cdma 扩频信号, 并为运营者提供高达 76.8kbit/s 的数据服务.这种高速服务可以提供全移动可视电 话,传送数字照片,巨型文件的转移以及高容量的电子邮件(email), 而且运营 者在从 1.25mhz cdma 发展为增强型 cdma 的过程中可以共享大量的基站设备. 七,用户满意度 有效的无线业务最终
16、依赖于用户的满意度.在 cdma 与其他空中接口同时进行的话音试验中,绝大多数用户觉得 cdma 的话音质量好.使用近似有线电话话音质量的 cdma 电话,把使用无线电话变成一种乐趣.这一点特别重要,因为高电话利用率用户的主要通信手段是无线通信.随着数据服务项目(传真,电子邮件)增加,用户将越来越对误码感到不可容忍.为防止误码的发生,cdma 采用强有力的误码纠错, 软切换和 分离多径分集接收机,这意味着 cdma 可提供 gsm 不能比拟的,极高的数据质量.由于 cdma 覆盖范围大,容量高,它使运营者能以经济的价格提供无线服务,从 而以高质,高效的服务提高用户的满意度.低平均功率,高效的超大规模集成电路设计和先进的锂电池的结合显示了 cdma 在便携式电话应用中的突破.重量仅 8 盎司(225 克)的cdma 手持机将提供大于 3 天的 备用时间和大于 4 小时的谈话时间.因为它的长寿, 用户可以长时间地使用他的手 机接收更多电话,用户也可以在不挂机的情况下接收短消息. 参考资料：http:/ http:/www.geduan- http:/www.china-
