CDMA数字蜂窝通信技术具有系统容量大、抗干扰性能强、话音质量好、功耗低的优点，目前被人们所关注。本文就覆盖范围、 系统容量、 话音质量等方面对CDMA和GSM做了比较。
美国批准了TDMA标准--IS-54后，1993年美国电信工业协会(TIA)又正式通过 CDMA空中接口标准--TIA IS-95。这样， 空中接口标准的选择就成为通信运营者 至关重要的问题。
电信部门和私人运营者认为，影响决定采用何种空中接口的6个关键因素是覆盖(Coverage)、容量(Capacity)、价格(Cost)、话音清晰度(Clarity) 、 选择性 (Choise)和用户满意度(Customer Satisfaction)，简称为无线通信的6个C。
本文对GSM和CDMA实现"无线通信6个C"的能力做了比较。
一、覆盖范围
提供适当的覆盖区域是蜂窝通信系统、无线本地环路和PCS 系统的基本要求。每个蜂窝小区的覆盖区域受链路预算的影响很大。根据确定的链路预算，人们可以 用来比较不同空中接口技术的小区半径的大小和需要基站的数目。这里给出在同样环境的小区半径下CDMA与GSM初期覆盖范围的比较，见表1。表1 CDMA和GSM蜂窝小区初期覆盖范围比较：
| 参数 |
密集城区 |
稀疏城区 |
郊区 |
乡村 |
| CDMA小区面积(km?2) |
3.1～8.1 |
5.3～13.8 |
28.3～73.2 |
254.4～659.1 |
| GSM小区面积(km?2) |
0.6～1.6 |
1.1～2.8 |
9.1～23.5 |
76.4～197.8 |
| CDMA∶GSM面积比 |
5.2∶1 |
4.9∶1 |
3.1∶1 |
3.3∶1 |
如表1所示，CDMA比GSM所需的小区数少80%，实际使用情况表明CDMA 的覆盖区域更广。
另一个验证GSM小区覆盖范围的方法，是考虑GSM蜂窝小区支持相应模拟蜂窝小 区的用户数。表2 不同情况下用户数与基站数之比
| 地点 |
人口密度 |
技术 |
小区数 |
用户数 |
用户数/小区 |
美国
|
低 |
AMPS |
12，000+ |
16，000，000 |
＞1，300 |
世界范围*
|
低 |
GSM |
250，000 |
1，800，000 |
7 |
德国D1*
|
中 |
GSM |
2，500 |
480，000 |
200 |
德国D2*
|
中 |
GSM |
2，500 |
475，000 |
190 |
| 德国E1 |
中
|
PCS |
4， |
＜ |
25 |
二、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 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。
三 、话音清晰度
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CDMA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。
四、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、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(E?mail)， 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。
五、用户满意度
有效的无线业务最终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。
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