Windows CE嵌入式导航系统研究(关键技术)

1.1 GPS 全球定位技术

GPS(Global Position System)：全球定位系统，它是美国从上世纪 70 年代开始研制，历时 20 年，耗资近 200 亿美元，于 1994 年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。如今，GPS 已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。

1.1.1 GPS 组成

GPS 系统主要包括有三大组成部分，即空间星座部分、地面控制部分和用户设备部分^[6]。

GPS 系统的空间部分由 24 颗 GPS 工作卫星组成， 这些 GPS 工作卫星共同组成了 GPS 卫星星座，其中 21 颗为可用于导航的卫星，3 颗为活动的备用卫星，均匀分布在 6 个轨道面上，地面高度为 20000 余公里，轨道倾角为 55 度，扁心率约为 0，周期约为 12 小时，卫星向地面发射两个波段的载波信号，载波信号频率分别为 1.57542GHz(L1 波段)和 1.2276GHz(L2 波段)，卫星上安装了精度很高的原子钟(铯钟或氢钟其稳定度可达 10-12 至 10-14 量级)，以确保频率的稳定性，在载波上调制有表示卫星位置的广播星历，用于测距的 C/A 代码和 P 代码，以及其它系统信息，能在全球范围内，向任意多用户提供高精度的、全天候的、连续的、实时的三维测速、三维定位和授时。

地面控制部分是整个系统的中枢，它由分布在全球的一个主控站、三个信息注入站和五个监测站组成。对于导航定位来说，GPS 卫星是一动态已知点。卫星的位置是依据卫星发射的星历(描述卫星运动及其轨道的参数)算得的。每颗 GPS 卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准(GPS时间系统)。这就需要地面站监测各颗卫星的时间，求出时钟差。然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。GPS 的空间部分和地面监控部分是用户广泛应用该系统进行导航和定位的基础，均为美国所控制。

用户设备部分主要由以无线电传感和计算机技术支撑的 GPS 卫星接收机和 GPS 数据处理软件构成。GPS 卫星接收机能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的 GPS 信号进行变换、放大和处理，以便测量出 GPS 信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出 GPS 卫星所发送的导航电文，实时地计算出观测站的三维位置，甚至三维速度和时间，最终实现利用 GPS 进行导航和定位的目的。

1.1.2 GPS 测量原理

GPS 定位是利用三点定位原理，即知道未知点距离已知点的距离，未知点必然位于以已知点为球心的，距离为半径的球上，测出未知点和三个已知点的距离，则未知点在三个球圆周的相交处(为两个点时，因有接收方向，故有一个处于接收背面的点可以舍去)，从而准确的测出未知点的位置。

GPS 接收机收到来自卫星无线电波的信号，根据电波到达所需要的时间，测出距卫星的距离(s=t×c 距离，t 为电波到达的时间，c 是电磁波的速度约为3000000 米/秒)，测量精度很大程度上取决于时间精度，为了准确地得到电磁波到达的时间，需要 GPS 接收机也要有同样高精度的时间，解决方法是，追加另一颗卫星的信息，来寻求正确的时间，这样一来，为了进行正确的测位，必须接收来自四颗卫星的电磁波，目前，多数导航是通过这种方法实现的。

1.2 嵌入式微处理器

嵌入式微处理器有许多种流行的处理器核，芯片生产厂家一般都基于这些处理器核生产不同型号的芯片。现今市面上使用最为广泛的有：ARM、MIPS、PowerPC、MC68K、x86 处理器等。下面对常见的几种嵌入式处理器的架构进行介绍：

(1) ARM/Strong ARM：ARM(Advanced RISC Machines)公司是全球领先的16/32 位 RISC 微处理器知识产权设计供应商。ARM 公司通过转让高性能、低成本、低功耗的 RISC 微处理器、外围和系统芯片设计技术给合作伙伴，使他们能用这些技术来生产各具特色的芯片。ARM 公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的 RISC 标准。ARM 处理器有三大特点：小体积、低功耗、低成本而高性能；16/32 位双指令集；全球众多的合作伙伴。

(2) MIPS MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)处理器内核标准，它是由 MIPS 技术公司开发的。MIPS 技术公司是一家设计制造高性能、高档次嵌入式 32/64 位处理器的厂商，在 RISC 处理器方面占有重要地位。MIPS 公司设计 RISC 处理器始于 20 世纪 80 年代初，其战略现已发生变化，重点已放在嵌入式系统。1999 年，MIPS 公司发布 MIPS 32 和 MIPS 64 架构标准，为未来 MIPS 处理器的开发奠定了基础。新的架构集成了原来所有的 MIPS 指令集，并且增加了许多更强大的功能。为了使用户更加方便地应用 MIPS 处理器，还推出了一套集成的开发工具，称为 MIPS IDF(Integrated Development Framework)，特别适用于嵌入式系统的开发。

(3) PowerPC：PowerPC 架构的特点是可伸缩性好，方便灵活。PowerPC处理器品种很多，既有通用的处理器，又有嵌入式控制器和内核，应用范围非常广泛，从高端的工作站、服务器到桌面计算机系统，从消费类电子产品到大型通信设备等各个方面。嵌入式的Power PC 405(主频最高为 266MHz)和 Power PC 440(主频最高为 550MHz)处理器内核可以用于各种集成的系统芯片设备上，在电信、金融和其他许多行业具有广泛的应用。

(4) x86：x86 系列处理器是大家最熟悉的，它起源于 Intel 架构的 8080，再发展出 286、386、486，直到现在的 Pentium 4、Athlon 和 AMD 的 64 位处理器 Hammer。从嵌入式市场来看，486DX 是当时与 ARM、68K、MIPS、SuperH齐名的五大嵌入式处理器之一。 基于 x86 处理器核的嵌入式微处理器有： Geode SP1SC10 和 STPC 高度集成 x86 SOC。

(5) 68K/Coldfire：Motorola 68000(68K)是出现得比较早的一款嵌入式处理器，68K 采用的是 CISC 结构，与现在的 PC 指令集保持了二进制兼容。68K最初曾用在 Apple 2 上，比 Intel 的 8088 还要早。SUN 也把这款处理器用于其最早的工作站， 现在， 68K芯片已经完全应用于嵌入式系统了。 1994年， Motorola推出了基于 RISC 结构的 68K/ColdFire 系统微处理器。目前基于该架构的嵌入式微处理器主要有 MCF5272，它基于第二代 ColdFire V2 核心，在 66MHz 下操作速度为 63Dhrystone 2.1MIPS，是迄今最高的 V2 性能。

1.2.1 ARM 体系结构

ARM 体系的处理器拥有很好的性价比和性能比。ARM 内核采用的是相对简单的 3 或 5 级流水线，使得芯片结构变得简单。ARM 内核还革命性地采用了 Thumb16 位精简指令集。Thumb16 位精简指令集是将 ARM 指令集的一个子集重新编码而形成的一个指令集。它有着卓越的代码效率，意味着同等功能的执行代码，对存储器容量需求降低，使得利用 16 位宽度的存储器就可以达到32 位存储器才有的高效能。总之，ARM 系列处理器内核开发速度之快、性能之优越，是同时期的其他处理器产品无法比拟的。 相对其它同样主频的嵌入式处理器 ARM 内核的处理器具有如下三大优势；

l ARM 内核的芯片面积是最小的。

l ARM 内核的功耗是最小的。

l ARM 内核是最便宜的。

ARM 处理器主要有 ARM7、 ARM9、 ARM9E、 ARM10E、 ARM11、 SecurCore和 Inter的 Xscale系列。 而其中现今在产品设计中最为流行的是 ARM7和 ARM9系列。

1． ARM7 系列

ARM7 系列微处理器为低功耗的 32 位 RISC 处理器， 最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7 微处理器系列具有如下特点；

l 主频最高达 130MIPS，能胜任绝大多数的复杂应用。

l 极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。

l 提供 0.9MIPS/MHz 的三级流水线结构。

l 代码密度高并兼容 16 位的 Thumb 精简指令集。

l 支持多种操作系统，如 Windows CE、Linux、Palm OS 等。

l 嵌入式 ICE-RT 逻辑，调试开发方便。

l 指令系统与 ARM9 系列、ARM9E 系列和 ARM10E 系列兼容。

ARM7 系列微处理器包括如下几种类型的核：ARM7TDMI、ARM720T、ARM7TDMI-S、ARM7EJ。其中，ARM7TMDI 是目前使用最广泛的 32 位嵌入式 RISC 处理器，属低端 ARM 处理器核。TDMI 的基本含义为；

T：表示支持 16 位精简指令集 Thumb；

D：表示支持片上调试（Debug） ；

M：表示内嵌硬件乘法器（Multiplier） ；

I：表示支持片上断点和调试点。

ARM7 系列微处理器的主要应用领域为：工业控制、Internet 设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。

2． ARM9 系列

ARM9 系列微处理器具有以下主要特点；

l 提供 1.1MIPS/MHz 的哈佛结构。

l 支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 精简指令集的 32 位 RISC 处理器。

l 5 级整数流水线，指令执行效率更高。

l 单一的 32 位 AMBA 总线接口。

l 全性能的 MMU，支持 Windows CE、Linux、Palm OS 等多种主流嵌入式操作系统。

l MPU 支持实时操作系统，包括 Vxworks。

l 统一的数据 Cache 和指令 Cache，具有更高的指令和数据处理能力。

l ARM9 系列微处理器包含 ARM920T、ARM922T 和 ARM940T 三种类型，主要应用于无线设备、机顶盒、打印机、数字照相机和数字摄像机等。

ARM 系列微处理器具有较高的性能，主要表现在其体系结构是基于 RISC流水线架构，它的指令系统和相关译码机制比那些采用复杂指令系统的计算机(CISC)简单得多。这种简化主要有三个优点：提高指令的吞吐率；具有有效的实时中断响应；具有体积小、性价比高的处理器宏单元。此外，采用流水线结构可以使系统内部所有的处理部件和存储器系统连续工作，提高效率，其典型情况是当一条指令正在被执行时，后一条指令正在被译码，第三条指令正被从存储器中取出。

ARM9TDMI 核将 ARM7TDMI 的功能显著提高到更高、更强的水平。ARM9TDMI 也支持 Thumb 指令集，并支持片上调试。最显著的区别是流水线从 3 级增加到 5 级。ARM7 的流水线操作如图 3.1所示；

图 3.1 ARM7流水线操作

到 ARM7 为止，上述的 3 级流水线性价比已经比较高，但是随着人们对性能要求不断提高，使用原来的 3 级流水线无法满足要求。因此 ARM9 处理器使用了 5 级流水线。同时具有分开的指令和数据存储器，减少了每个时钟周期内必须完成的最大工作，进而允许使用更高的时钟频率。5 级流水线具体如下；

取指：从存储器中取出指令，并将其放入指令流水线。

译码：对指令进行译码。

执行：把一个操作数移位，产生 ALU 的结果。

缓冲/数据：如果需要，则访问数据存储器；否则 ALU 的结果只是简单地缓冲 1 个时钟周期，以便所有的指令具有同样的流水线流程。

回写：将指令产生的结果回写到寄存器堆，包括从存储器中读取的数据。

图 3.2比较了 ARM7 的 3 级流水线和 ARM9 的 5 级流水线,显示了处理器的主要处理功能如何在增加的流水线之间重新分配，以使时钟频率在相同的工艺下得到提高。

图 3.2 ARM9 相比 ARM7 的流水线操作

在选择 ARM 微处理器选择时主要考虑了两方面的问题：

嵌入式操作系统：使用 WinCE 或标准 Linux 等操作系统可以减少软件开发时间，这就需要选择 ARM720T 以上带有 MMU 功能的 ARM 芯片。ARM7TDMI 平台没有 MMU，只能支持 μCLinux、μC/OS 等操作系统。ARM9具有 MMU 功能，支持 Windows CE、Linux、Palm OS 等多种主流嵌入式操作系统。

系统的工作频率：系统的工作频率的很大程度上决定了 ARM 微处理器的处理能力。ARM7 系列芯片主时钟为 20MHz~133MHz，ARM9 系列芯片的系统主时钟为 100MHz~233MHz。

由于 ARM9 出众的性能、良好的性价比，嵌入式车载导航系统选用韩国Samsung 公司生产的一款基于 ARM920T 内核的 32 位嵌入式微处理器：S3C2440A。

1.3 嵌入式操作系统

从 20 世纪 80 年代开始，国际上就有一些 IT 组织、公司开始进行商用嵌入式操作系统和专用操作系统的研发，这其中涌现出一些著名的嵌入式操作系统。经过多年发展， 目前世界上已经有一大批十分成熟的实时嵌入式操作系统。实时嵌入式操作系统的种类繁多，大体上可分为两种：商用型和免费型。商用型的实时操作系统功能稳定、可靠，有完善的技术支持和售后服务，但往往价格昂贵。免费型的实时操作系统在价格方面具有优势，目前主要有 μC/OS和 Linux。目前嵌入式实时操作系统正处于高速发展阶段，未来几年，这种发展和竞争将愈演愈烈，嵌入式操作系统、捆绑工具以及相关服务的市场也将越来越大，这些操作系统都有各自的特点和应用领域，下面简要介绍；

1． 商用型实时嵌入式操作系统

(1) VxWorks：是美国 WindRiver 公司于 1983 年设计开发的一种实时嵌入式操作系统，由于具有高性能的系统内核和友好的用户开发环境，在实时嵌入式操作系统领域牢牢占据着一席之地。它的突出特点是：可靠性、实时性和可裁减性，是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的操作系统。它支持多种处理器，如 x86、Sun Sparc、Motorola MC68xxx、MIPS RX000、Power PC 等。VxWorks 为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理、实时的系统资源以及实时的任务间通信。应用程序员可以将尽可能多的精力放在应用程序本身，而不必再去关心系统资源的管理。该系统主要应用在单板机、数据网络(以太网交换机、路由器)和通信等多方面。

(2) Palm OS：是著名的网络设备制造商 3COM 旗下的 Palm Computing 掌上电脑公司的产品，在 PDA 市场上占有很大的市场份额。它具有开放的操作系统应用程序接口(API)，开发商可以根据需自行所需要的应用程序。Palm OS运行在一个抢占式的多任务内核之上，同一时刻用户界面仅仅允许一个应用程序被打开，与同步 HotSync 结合可以使掌上电脑与 PC 上的信息实现同步，把台式机的功能扩展到手掌上。与其他嵌入式操作系统相比，Palm OS 具有更大的灵活性和移动性，是一款非常流行的掌上电脑操作系统。

(3) Windows CE是微软公司嵌入式、移动计算平台的基础，它是一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统，是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统，它是精简的Windows 95，Windows CE的图形用户界面相当出色（如图 3.3所示）。它是一个抢先式多任务、多线程的并具有强大通信能力的32位嵌入式操作系统，是微软专门为信息设备、移动应用、消费类电子产品、嵌入式应用等非PC领域而从头设计的战略性操作系统产品。

Windows CE体积小巧，是一种硬实时嵌入式操作系统，它可以在多种处理器架构（如x86、MIPS、ARM和SH4）上运行。其内核仅为200kb，当然操作系统大小取决于设计中包含的组件。该操作系统配置一个典型的、支持802.11a/b/g的驻留网关，它可以通过一个基于Web的接口进行远程管理；一款容量不足4 MB的安全软件；一个功能齐备的掌上浏览器（Web Pad）镜像（包括Web浏览器、媒体播放器、办公文件浏览器，它支持.NET Compact Framework；以及一个约18 MB的Windows Explorer Shell。

Windows CE是一种压缩并可升级的软件系统。即使在小内存条件下，它也能提供较高的性能，同时，它也能为将来嵌入的、移动的、或多媒体产品线提供支持。Windows CE还有便于携带的优点，提供可供选择的微处理器。并且拥有好的电源管理系统，能延长移动设备的电池寿命。Windows CE拥有标准的通讯支持系统，非常方便的访问Internet,发送和接收电子邮件，浏览万维网（WWW）。此外，熟悉的Windows 用户界面用起来极为方便。

Windows CE支持各种硬件外围设备、其它设备及网络系统。包括键盘、鼠标设备、触板、串行端口、以太网连接器、调制解调器、通用串行总线(USB)设备、音频设备、并行端口、打印设备及存储设备。此外，Windows CE支持超过1000个公共Microsoft Win32 API和几种附加的编程接口，用户可利用它们来开发应用程序。

图 3.3 Windows CE模拟器

2． 免费型实时嵌入式操作系统

(1) μC/OS：μC/OS 是一个典型的实时操作系统。该系统从 1992 年开始发展，目前流行的是第 2 个版本，即 μC/OS II。它的特点是：公开源代码，代码结构清晰，注释详尽，组织有条理，可移植性好；可裁减，可固化；抢占式内核，最多可以管理 60 个任务。但是它不支持时间片轮转，不支持优先级继承，不支持大型的 MMU，同时由于它可以直接操作底层设备，驱动简单，因此它比较适合于小型的嵌入式应用。

(2) 嵌入式 Linux：自由免费软件 Linux 的出现对目前商用嵌入式系统带来了冲击。作为候选的嵌入式操作系统，Linux 有一些吸引人的优势，它可以移植到多个有不同结构的 CPU 和硬件平台上，具有很好的稳定性、各种性能的升级能力，而且开发很容易。

由于嵌入式系统越来越追求数字化、网络化和智能化，因此原来在某些设备或领域中占主导地位的软件系统越来越难以为继，因为要达到上述要求，整个系统是开放的、提供标准的 API，并且能够方便地与第三方的软硬件沟通。在这些方面，Windows CE有着得天独厚的优势。并且Windows CE虽然是商业收费系统，但是一个Windows CE内核相当便宜，只需几美分即可。另外Windows CE是由软件巨头微软公司支撑的，不仅提供完善的售后服务，而且提供优秀的IDE程序编辑环境。这些种种优点都是其他嵌入式操作系统远远不具备的，因此在嵌入式车载导航系统中我们采用Windows CE5.0作为本系统的软件系统平台。

1.4 CDMA移动通信技术

CDMA (Code D ivisi onM u lt i p le A ccess) 码分多址技术, 是以扩频通信为基础的多址连接技术。 扩频技术以前只用于军事通信, 随着CDMA 技术的不断完善和某些关键技术的解决, 80 年代末逐渐应用于民用通信, 现已在公共移动通信网中使用^[22]。

1.4.1 CDMA 移动通信技术的原理

在移动通信系统中，许多移动台要同时通过某一基站与其他移动台进行通信，而基站要通过多址技术区分不同的移动台。 在采用CDMA 技术的通信系统中，不同移动台传输信息的信号，不是靠频率的不同或时隙的不同来区分，而是用各自不同的编码序列来区分。每一移动台被分配一固定的编码序列，不同的编码代表不同的移动台。在移动台发送信号时, 先用本机的编码序列对数字语音信号进行调制后，再发送出去。如果从频域或时域来观察, 多个移动台的CDMA 信号是相互重叠的，其中只有一个接收机通过相关器，可以在多个CDMA 信号中选出自身固定编码序列的信号并解调，而使用其他不同编码序列信号的接收机, 则不解调该编码信号。

经过编码序列调制的信息传输速率，远大于要传送信息的速率，发送调制信号的频谱宽度，远大于传送信息的频谱宽度，因此CDMA 技术又称为扩频码分多址技术。

在CDMA 移动通信系统中，既不分频道也不分时隙，类似的信道属于逻辑信道。这些信道包括寻呼信道、接入信道和业务信道等，都是通过码型的不同来区分的。逻辑信道从频域或时域来看都是重叠的。对于某一移动台而言，同一信道内，不同的其他移动台的编码信息都属于噪声或干扰。这些干扰会对系统的容量起到制约作用，因此CDMA 移动通信技术中, 还采用了功率控制技术, 使噪声和干扰降到最低。

功率控制是CDMA 移动通信技术中最关键的技术。CDMA 功率控制的目的是既能维持高质量的通信，又对占用同一信道的其他移动台不产生干扰。功率控制分为前向功率控制和反向功率控制。前向功率控制是CDMA 基站覆盖范围内的每一个移动台，都不断地计算从基站到移动台的路径衰耗，当收到从基站来的信号很强时，表明要么离基站很近，要么有一个特别好的路径, 这时移动台即可降低它的发送功率，其功率不仅可使基站依然能正常接收，还可以减少对其他移动台信号的干扰；相反则增加发送功率以抵消衰耗。反向功率控制即在信息连通过程中，移动台则根据基站的控制指令要求，不断地调整功率。前向功率控制和反向功率控制总的功率调整范围为±60的dB。

1.4.2 CDMA 移动通信技术的特点

1． 抗干扰能力强

为了克服移动通信中信号的多路径干扰，CDMA 移动通信技术使用了多种信号分集方法。分集技术是指系统能同时接收2 个或多个路径的输入信号，系统分别解调这些信号然后将它们相加, 这样可以接收到更多的有用信号克服衰落。信号以频谱扩展形式传输，信号能量分布于整个工作频带。 由地面移动信道多路径反射造成的频率选择性衰落，只能影响信号的某一部分而不至对信号的整体造成损害。根据衰落的频率选择性，当2 个频率间隔大于信道带宽时，接收到的这2 种频率的衰落信号不相关，所以码分多址的带宽传输本身就是频率分集。

减弱慢衰落采用空间分集, 即在基站使用了2 副接收天线, 以保证各信号之间的衰落独立。由于多径信号传输过程中的地理环境不同, 因而各信号的衰落各不相同。采用选择性合成技术, 选择2 个接收天线较强的一路信号输出, 降低了地形因素对信号的影响。移动台可以同时解调3 个路径信号进行矢量合并。这样, 虽然每条路径都有衰落, 但各自独立, 因此基于各信号之和的解调就更可靠。空间分集的另一个方法, 是移动台和基站中都采用Rake (多径) 接收机进行分集接收。对于一个信道带宽为1123MHz的码分多址系统, 当来自两个不同路径信号的延时为1 Ls, 也就是这两条路径相差大约 013 km 时, 接收机就可以将它们分别提取出来而不相混淆。

时间分集是通过交织编码和纠错编码实现的。

CDMA 移动通信系统同时采用了空间分集和时间分集技术，因此抗多径衰落的效果也更好，在高速移动的物体上进行通信的这种特点更为明显。

2． 用户容量大

根据理论计算和试验证明，采用CDMA 技术,每小区信道容量是模拟制式的8～10 倍，是时分多址 (TDMA ) 的4 倍。CDMA 属于自干扰系统，每个通信的用户对其他用户都是一个干扰源。CDMA移动通信技术，采用话音激活和可变速率语音编码，在正常通话时，以 916 kbö s 的速率传送话音数据；在无话音时，速率降低到112 kbö s，对网内的其他用户来说，则降低了干扰，使容量加大。另一方面，由于宽带信道在每个小区都能复用，所以CDMA 技术的系统频率复用效率几乎为1。

3． 软切换

据以往对模拟系统的测试统计，无线信道上的90%掉话，大都是在切换过程中发生的。如果在铁路无线通信这样一个链状系统中，设基站覆盖半径6 km，列车运行速度 300 km/h, 则列车上的移动台，大约每隔2 m in 就要切换一次信道，这样列车上正在通信的用户就可能发生通信中断。 而CDMA 移动通信技术在越区时采用软切换，即在越区切换时，移动台先与原基站和新基站同时保持联系，以保证通信的畅通，当移动台与新基站建立稳定联系后, 再切断与原基站的通信。这种同时与2 个基站通信的技术，是频分和时分技术很难实现的。软切换不仅可以改善越区切换性能，而且可以大大提高系统场强覆盖率，真正实现无中断切换，特别是在高速铁路无线列车控制和数据传输的情况下，软切换有其重要的意义。

4． 软容量

对于固定信道的通信系统，在N 个信道的无线覆盖区中，若有第N + 1 个用户呼叫，他将会听到忙音；在进行越区切换时必然发生通信中断。如不设控制信道，紧急呼叫也不能完成。然而采用CDMA 技术，系统可在话务量高峰期间将话音质量稍微降低，从而容纳更多的用户即增加了信道数量。它对特殊用户，可在任何时刻发起紧急呼叫并不改变通话质量。

CDMA 移动通信技术除以上特点外, 还具有保密性强, 电磁辐射低等特点, 是非常有发展前景的。

1.4.3 WAP无线应用协议

(Wireless Application Protocol)译为无线应用协议，是实现无线移动互联网(如手机上网)的基本规程，它的一系列通信协议将使新一代的无线通信设备可靠地接入Internet和其它先进的电话业务。从高端到低端的各类无线手持数字设备都可以使用WAP，包括移动电话，寻呼机，双向无线设备，便携式数据设备(PDA)，智能电话等。

为了使得本系统具备上网功能，我们采用第三代CDMA技术，即3G技术进行移动通讯。随着社会的进步，GPRS技术渐渐退出舞台，3G或者第N代CDMA技术定将成为移动通讯技术的主流。