CDMA2000 1X和GPRS網絡的對比

2019-11-03 09:16:24

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供稿：網友

劉曉軍張云滿

　　劉曉軍現在中國聯通增值業務部從事技術管理工作。1998年畢業于武漢大學電子信息學院。

　　張云滿高級工程師，現在中國聯通增值業務部從事技術管理工作。1992年畢業于西安電子科技大學，獲工學碩士學位。

　　導讀：本文通過對比CDMA2000 1X 和GPRS的網絡特點、向3G過渡、升級建設成本、數據業務等，闡述兩種網絡的優劣勢。r>
　　CDMA2000 1X同GPRS同屬2.5G移動通訊網絡，主要為了解決提供分組數據業務而建立。下面分幾個方面對CDMA2000 1X以及GPRS進行比較。

一、CDMA2000 1X相對于GPRS的網絡優勢

　　1、網絡結構

　　CDMA2000 1X電路域和分組域結構清晰，網絡結構簡單。易于維護和規劃。

　　CDMA的電路域和分組域之間只是在BSC有接口，其它地方沒有任何關聯。電路域和分組域的界限十分清晰。結構清晰帶來的好處，一個是從電路域向支持分組升級比較簡單，另一個優點是開發快，易于成熟和商用。另外在網絡出現問題的時候進行定位、維護比較簡單。在希望分期投資的情況下，可以初期上電路域，以后逐步升級到支持分組，升級方便，從而節約投資。

　　2、支持Mobile ip,增強了鑒權功能

　　CDMA2000 1X支持mobile IP功能，mobile IP 提供了較多的好處，其中一點就是在mobile IP中提供了非常豐富的鑒權功能，包括MN（移動網絡）和FA（外地代理）之間的鑒權，MN和HA（家鄉代理）之間的鑒權，FA和HA之間的鑒權。這些鑒權功能增加了系統的安全。GPRS不支持mobile IP功能。

　　3、支持路由優化，不會有迂回路由

　　通過支持路由優化，可以實現用戶的業務數據直接從對端發到用戶的拜訪地，不用經過用戶的歸屬地。從而避免了迂回路由的存在。

　　4、對IPv6的支持好，易于向IPv6發展

　　Mobile IP已經有了支持IPv6的標準，并且對于在IPv4向IPv6

　　升級過程中共存時期的一些問題有了相應的考慮。更好的提供了對IPv6的支持。

　　5、對企業網的支持好

　　CDMA 1X中要求提供對多種隧道協議的支持，這提供了對企業網的良好技術方面的支持。另外mobile IP中有home 的概念，用戶可以很方便的參加home的通信。這些都提供了對企業網的良好支持。

　　6、對于以前的指示兼容性好，升級容易

　　和以前的2G網絡相比，網絡側電路域改動非常小，和分組域的接口簡單。只要疊加分組域即可實現升級為CDMA 1X。

　　7、實現靈活，易于實現運營商的特定功能

　　CDMA 1X的協議中很多地方都沒有特定的要求、而是由運營商

　　來決定如何實現。而且它采用的大多是IETF的標準，技術的組合也沒有特定要求。易于運營商通過特定的方法實現特定的功能。

　　8、易于升級到以后的全 IP

　　由于其協議來自IETF,有利于實現有線網絡和無線網絡的結合，充分利用有線網絡的業務特性。使其網絡平滑過渡到全 IP網絡。

　　9、擴頻、編碼、功率控制等技術提升系統容量

　　由于采用了先進的擴頻編碼和功率控制技術，CDMA2000 1X可

　　以提供比GPRS更大的用戶容量，這也是為什么所有的3G系統都基于CDMA體制的一個重要原因。GPRS是GSM體制在分組域的增強，在用戶容量上存在不足。

　　10、覆蓋大

　　CDMA2000 1X是用800M頻段，相比900M的GSM和GPRS，可以

　　提供更好的空間覆蓋和深度覆蓋，這樣在初期建網的時候，可以實現廣覆蓋、低容量的建網方式，待用戶數量發展到一定規模之后再繼續擴容，從而實現運營商網絡建設的滾動發展。

　　11、頻率資源

　　CDMA2000 1X占用的是全新的800M頻段，頻率資源豐富。而GPRS

　　是用的是GSM的900M頻段。GSM的頻率資源在很多地區本來就很缺乏，GPRS是用分組業務，每個用戶占用比話音更多的頻率資源，導致GPRS的頻率資源進一步的匱乏，從而限制了GPRS的用戶數量。

　　12、軟切換和更軟切換的使用提高話音質量，減少掉話

　　CDMA2000 1X采用先進的軟切換和更軟切換，從而降低了掉話率，提高了話音質量。再加上CDMA先進的編碼和功率控制，使得用戶的話音質量清晰，這些方面都使得CDMA的話音質量和GSM以及GPRS相比都有較大的提高。

　　13、偽隨機序列擴頻，增加安全性

　　CDMA最初是軍方通信標準，逐步走向民用，先天在保密性上具有優勢。先進的擴頻編碼和空中接口加密技術，保證了用戶通信的安全。

二、向3G過渡對比

　　在無線接入網部分，GPRS基于TDMA，如果升級到WCDMA或者

　　TD-SCDMA,需要重新建設基站，只有部分配套資源，如電源等可以重新利用。

　　CDMA2000 1X技術正在向3G過渡,CDMA 1X EV 的研究和標準化工作正在進行，其第一個增強版本1X EV DO(HDR)已被ITU接納為國際標準，1X EV DO標準正在制定中。1X EV DO是完全針對分組數據業務設計的無線技術，在一個1.25MHz帶寬內可以提供的峰值速率為2.4Mbit/s,已達到ITU對三代系統的速率要求。使用HDR技術時，分組數據業務仍然利用分組域設備（PDSN和PCF）來處理，無需再增加網絡單元。由于HDR在射頻方面與CDMA 1X/IS-95完全相同，因此只需在原CDMA 1X基站中更新HDR信道板，再將軟件升級即可。

　　在核心網部分，GPRS核心網絡與3G分組域核心網絡可以實現平滑升級與演進。3G分組核心網絡的整體構架與GPRS的核心網絡保持一致，僅在無線網絡接口、網絡協議等進行了更新。并能夠保持向下兼容。CDMA的核心網絡部分電路域和分組域的基本構架都保持不變，僅需進行簡單的更新。在核心網絡部分二者基本都可以保持平滑過渡。以上只是功能部分，如果由于用戶業務能力的提高或者用戶的數量的增長，除了升級之外，必要的擴容和增加設備也是必不可少的，具體依賴于目前網絡的設備能力。

三、網絡速度對比

　　與電路型數據業務下移動用戶長時間獨占一定的無線資源不同

　　的是，在分組數據業務下，所有的移動用戶共享無線資源，并且每個用戶只在有業務數據傳送時才動態的申請和占用無線資源，因此采用分組數據方式可以做到“永遠在線"。如GPRS的峰值速率為115.2kbit/s,CDMA 1X系統的峰值速率為153.6kbit/s,因此與電路型數據業務相比，分組數據業務更適用于支持移動Internet業務。但另一方面，由于在分組業務下，多個移動用戶共享一定的無線資源，因此盡管分組業務可以有較高的峰值業務速率，但在用戶進行數據傳送期間內的平均業務速率仍然較低，而平均業務速率與峰值業務速率的比值也成為衡量系統技術的一項重要指標。從近年來的試驗來看，GPRS的平均業務速率可以達到20kbit/s-40kbit/s,CDMA 1X的平均業務速率為70kbit/s-80kbit/s。相比較而言，CDMA2000 1X技術較GPRS技術成熟。如果網絡用戶數量增加到一定程度，導致頻率資源的問題更加突出，那么每個GPRS用戶可以使用的帶寬將進一步的降低。

四、升級建設成本對比

　　IS-95系統是世界上最早的CDMA移動系統，已在世界范圍內進行了10多年的試驗和運營，現已被證明是十分穩定的系統。CDMA2000 1X系統繼承了IS-95系統在組網、系統優化方面的經驗，并進一步對業務速率進行了擴展，同時通過引入一些先進的無線技術，進一步提升了系統容量。

　　CDMA2000 1X系統在空中接口方面完全向下兼容IS-95系統。在核心網絡方面，CDMA2000 1X系統繼續使用IS-95系統的核心網作為其電路域來處理電路型業務，如話音業務和電路型數據業務，同時在系統中新增加分組域設備（PDSN和PCF）來處理分組數據業務。因此在建設CDMA2000 1X系統時，原有的IS-95的網絡設備可以繼續使用，只要新增加分組域設備即可。在基站方面，由于IS-95與1X的兼容性，可以做到僅更新信道板，并將系統軟件升級，即可將IS-95基站升級為CDMA 1X基站。聯通在CDMA網絡建設中就采用了這種升級方案。由于CDMA2000 1X系統具有良好的兼容性，因此現在已有多家廠商可以提供CDMA 1X的商用設備。實際測試結果表明，對于話音業務，1X系統的容量是IS-95系統的1。6倍。

　　GPRS基站部分可以在GSM基站的基礎上通過軟件升級，在核心網中，需要增加服務GPRS支持節點SGSN、網關GPRS支持節點GGSN、分組控制單元PCU等。

　　無線空中接口部分，GPRS需要新建；CDMA 1X如果采用同樣的頻段可以實現軟件升級，如果采用不同的頻段，需要更換射頻模塊。

　　總的來看，在從2G到2.5G的升級中，從CDMA IS-95A到CDMA2000 1X要比從GSM到GPRS更簡便、平滑，投資應該更少。

　　WCDMA的主要運營商將會來自于現在的GSM運營商，對于GSM運營商來說，理想的演進方式是GSM→GPRS→EDGE/WCDMA,即首先通過GPRS建立全新的分組域核心網絡，再引入EDGE/WCDMA提高業務速率。但由于GPRS在近期的試驗結果不是很好，因此對WCDMA的推廣會產生一定的影響。同時由于WCDMA在開發中發現的問題較多，使得WCDMA的商用計劃一再推遲。

　　在第二部分已經介紹了CDMA2000 1X以及GPRS向3G的過渡，不再贅述。具體的投資分析，由于設備價格的不確定，因此很難給出具體的數據，但是從操作的簡易性以及升級平滑等方面，CDMA 1X無疑占據著優勢。

五、移動數據業務開展對比

　　GPRS的平均業務速率可以達到20kbit/s-40kbit/s,CDMA 1X的平均業務速率為70kbit/s-80kbit/s，可以說，從速率上講，他們對業務開展的影響并不大，同屬于低速數據業務，基本上CMDMA 1X可以提供的數據業務，GPRS同樣可以提供。在業務平臺上，兩者都可以基于java，CDMA 1X同時也支持BREW。由于BREW是高通在自己的芯片上開發的手機操作系統+平臺，在效率上會高一些。

　　總之，技術并不是CDMA2000 1X同GPRS在移動數據業務競爭中的主要矛盾，業務的吸引力、內容的豐富性、移動數據價值鏈的策略、同SP的合作等等才是競爭的關鍵。

----《中國通信》