什么是碼分多址聯(lián)接(CDMA)

CDMA的常用術(shù)語(yǔ)
■Access Channel 選址信道

用戶(hù)站用來(lái)與基站通信的反向碼分多址信道。選址信道用于呼出、尋呼應(yīng)答和登記等簡(jiǎn)短信號(hào)消息交換。

■CDMA Channel 碼分多址信道

基站和用戶(hù)站在指定的碼分多址頻率分配范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸?shù)念l道。

■Code Channel 代碼信道

前向碼分多址信道的分信道。前向碼分多址信道包括64條代碼信道。0號(hào)代碼信道被指定為導(dǎo)頻信道。1至7號(hào)代碼信道可被指定為尋呼信道或業(yè)務(wù)信道。32號(hào)代碼信道可被指定為同步信道或業(yè)務(wù)信道。其余的代碼信道則可被指定為業(yè)務(wù)信道。

■Forward CDMA Channel 前向碼分多址信道

從基站到用戶(hù)站的碼分多址信道。前向碼分多址信道包含在指定的碼分多址頻率上利用特定導(dǎo)頻時(shí)間偏移發(fā)射的一條或多條代碼信道。這些代碼信道是導(dǎo)頻信道、同步信道、尋呼信道和業(yè)務(wù)信道。

■Forward Traffic Channel 前向業(yè)務(wù)信道

從基站到用戶(hù)站傳輸用戶(hù)業(yè)務(wù)和信令信號(hào)的代碼信道。

■Handoff 切換

從一個(gè)基站向另一個(gè)基站轉(zhuǎn)移用戶(hù)站通信之動(dòng)作。硬切換的特點(diǎn)是，通信信道短暫中斷。軟切換的特點(diǎn)是，一個(gè)以上的基站同時(shí)與同一個(gè)用戶(hù)站保持通信。

■Paging Channel 尋呼信道

前向碼分多址信道中的一種代碼信道，用于從基站向用戶(hù)站傳輸控制信息和尋呼信息。

■Paging 尋呼

有人向用戶(hù)站呼叫時(shí)，尋找該用戶(hù)站之動(dòng)作。

■Pilot Channel 導(dǎo)頻信道

每個(gè)碼分多址基站連續(xù)發(fā)射的未調(diào)制直接序列擴(kuò)頻信號(hào)。導(dǎo)頻信道使得用戶(hù)站能夠獲得前向碼分多址信道時(shí)限，提供相干解調(diào)相位參考，并且為各基站提供信號(hào)強(qiáng)度比較手段籍以確定何時(shí)進(jìn)行切換。

■Reverse CDMA Channel 反向碼分多址信道

從用戶(hù)站到基站的碼分多址信道。從基站的角度來(lái)看，反向碼分多址信道是某個(gè)碼分多址分配頻率上所有用戶(hù)站的發(fā)射信道之和。

■Reverse Link Power Control 反向鏈路功率控制

一種程序，可確保所有的用戶(hù)信號(hào)皆按其設(shè)定功率到達(dá)基站。

■Reverse Traffic Channel 反向業(yè)務(wù)信道

從一個(gè)用戶(hù)站向一個(gè)或幾個(gè)基站傳輸用戶(hù)業(yè)務(wù)和信令信號(hào)的反向碼分多址信道。

■Sync Channel 同步信道

前向碼分多址信道中的32號(hào)代碼信道，向用戶(hù)傳輸同步信息。

■Traffic Channel 業(yè)務(wù)信道

用戶(hù)站和基站之間的通信通路，用于用戶(hù)業(yè)務(wù)和信令信號(hào)傳輸。業(yè)務(wù)信道實(shí)際上包括成對(duì)的前向業(yè)務(wù)信道和反向業(yè)務(wù)信道

CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
1．功率控制技術(shù)

功率控制技術(shù)是CDMA系統(tǒng)的核心技術(shù)。CDMA系統(tǒng)是一個(gè)自擾系統(tǒng)，所有移動(dòng)用戶(hù)都占用相同帶寬和頻率，“遠(yuǎn)近效用”問(wèn)題特別突出。CDMA功率控制的目的就是克服“遠(yuǎn)近效用”，使系統(tǒng)既能維護(hù)高質(zhì)量通信，又不對(duì)其他用戶(hù)產(chǎn)生干擾。功率控制分為前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分為僅由移動(dòng)臺(tái)參與的開(kāi)環(huán)功率控制和移動(dòng)臺(tái)、基站同時(shí)參與的閉環(huán)功率控制。

(l)反向開(kāi)環(huán)功率控制。它是移動(dòng)臺(tái)根據(jù)在小區(qū)中接受功率的變化，調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率以達(dá)到所有移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的信號(hào)在基站時(shí)都有相同的功率。它主要是為了補(bǔ)償陰影、拐彎等效應(yīng)，所以它有一個(gè)很大的動(dòng)態(tài)范圍，根據(jù)IS—95標(biāo)準(zhǔn)，它至少應(yīng)該達(dá)到正負(fù)32dB的動(dòng)態(tài)范圍。

(2)反向閉環(huán)功率控制。閉環(huán)功率控制的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的開(kāi)環(huán)功率估計(jì)迅速做出糾正，以使移動(dòng)臺(tái)保持最理想的發(fā)射功率。(3)前向功率控制。在前向功率控制中，基站根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率，其目的是對(duì)路徑衰落小的移動(dòng)臺(tái)分派較小的前向鏈路功率，而對(duì)那些遠(yuǎn)離基站的和誤碼率高的移動(dòng)臺(tái)分派較大的前向鏈路功率。

2．PN碼技術(shù)

PN碼的選擇直接影響到CDMA系統(tǒng)的容量、抗干擾能力、接入和切換速度等性能。CDMA信道的區(qū)分是靠PN碼來(lái)進(jìn)行的，因而要求PN碼自相關(guān)性要好，互相關(guān)性要弱，實(shí)現(xiàn)和編碼方案簡(jiǎn)單等。目前的CDMA系統(tǒng)就是采用一種基本的PN序列——m序列作為地址碼，利用它的不同相位來(lái)區(qū)分不同用戶(hù)。

3．RAKE接收技術(shù)

移動(dòng)通信信道是一種多徑衰落信道，RAKE接收技術(shù)就是分別接收每一路的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，然后疊加輸出達(dá)到增強(qiáng)接收效果的目的，這里多徑信號(hào)不僅不是一個(gè)不利因素，而且在CDMA系統(tǒng)變成一個(gè)可供利用的有利因素。

4．軟切換技術(shù)

先連接，再斷開(kāi)稱(chēng)之為軟切換。CDMA系統(tǒng)工作在相同的頻率和帶寬上，因而軟切換技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)比TDMA系統(tǒng)要方便容易得多；

5．話音編碼技術(shù)

目前CDMA系統(tǒng)的話音編碼主要有兩種，即碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(CELP)8kbit/s和13bit/s。8kbit/s的話音編碼達(dá)到GSM系統(tǒng)的13bit/s的話音水平甚至更好。13bit/s的話音編碼已達(dá)到有線長(zhǎng)途話音水平。CELP采用與脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼相同的原理，只是將脈沖位置和幅度用一個(gè)矢量碼表代替。

CDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的特點(diǎn)
與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其中一部分是擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所固有的，另一部分則是由軟切換和功率控制等技術(shù)所帶來(lái)的。CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)是由擴(kuò)頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率再用等幾種技術(shù)結(jié)合而成，含有頻域、時(shí)域和碼域三維信號(hào)處理的一種協(xié)作，因此它具有抗干擾性好，抗多徑衰落，保密安全性高，同頻率可在多個(gè)小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用，所要求的載干比(C／I)小于l，容量和質(zhì)量之間可做權(quán)衡取舍等屬性。這些屬性使CDMA比其它系統(tǒng)有非常重要的優(yōu)勢(shì)。對(duì)運(yùn)營(yíng)者來(lái)說(shuō)，CDMA系統(tǒng)的大容量、大覆蓋既可以提高頻譜利用率，大大節(jié)約頻率資源，又可以減少基站數(shù)量，降低工程建設(shè)成本，加快工程建設(shè)進(jìn)度；并能以更經(jīng)濟(jì)的方式平滑過(guò)渡到第三代移動(dòng)通信，是多快好省地解決本世紀(jì)移動(dòng)通信市場(chǎng)發(fā)展容量需求的有效途徑。

1、CDMA的頻譜利用率高，容量大

CDMA系統(tǒng)本身所固有的碼分?jǐn)U頻技術(shù)加上先進(jìn)的功率控制、話音激活技術(shù)，所以容量遠(yuǎn)大于GSM系統(tǒng)。依據(jù)IS-95A/B協(xié)議的cdmaOne技術(shù)，至少可以提供3倍于GSM網(wǎng)絡(luò)目前所能達(dá)到的容量。實(shí)施cdma2000 1X RTT之后，所能達(dá)到的容量將是GSM的6倍。

頻譜利用率高，容量大的直接好處一是大大節(jié)省寶貴的頻譜資源，二是滿足城市內(nèi)高話務(wù)密度的需要，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞，三是減少基站數(shù)量，使網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容變得簡(jiǎn)單，易實(shí)施。

2、CDMA的覆蓋范圍大

CDMA的無(wú)線鏈路預(yù)算比GSM多3~6dB。正常情況下，CDMA的小區(qū)半徑可達(dá)60公里，在采用了特殊技術(shù)手段后，半徑可達(dá)200多公里。目前，澳洲電信的CDMA網(wǎng)絡(luò)中就有一個(gè)覆蓋半徑超過(guò)200公里的基站。而GSM系統(tǒng)基站半徑最大不得超過(guò)35公里。覆蓋范圍的擴(kuò)大所帶來(lái)的直接優(yōu)點(diǎn)是基站數(shù)量減少，基站選址容易。更為重要的是，基站數(shù)量的減少將大大降低網(wǎng)絡(luò)配套電信設(shè)施如機(jī)房、供電、傳輸?shù)鹊耐度?，加快建設(shè)速度。也適用于話務(wù)量較低、要求覆蓋的地域又相當(dāng)廣的邊遠(yuǎn)城鎮(zhèn)和農(nóng)村地區(qū)。

3、CDMA的話音品質(zhì)好，保密性強(qiáng)

由于CDMA采用了偽隨機(jī)序列PN進(jìn)行擴(kuò)頻/解擴(kuò)，在CDMA 8K EVRC話音編碼時(shí)處理增益達(dá)21dB，話音品質(zhì)相當(dāng)好。經(jīng)澳洲電信試驗(yàn)，其話音質(zhì)量不僅明顯優(yōu)于GSM、模擬，可以與固網(wǎng)的話音質(zhì)量相比擬，而且在強(qiáng)背景噪聲環(huán)境下，還優(yōu)于固網(wǎng)電話。在香港Hutchison、日本DDI/IDO的商用網(wǎng)上也證實(shí)了這點(diǎn)。而且CDMA采用的擴(kuò)頻通信技術(shù)使通信具有天然的保密性，其消息在空中信道上被截獲的概率幾乎為零。

4、CDMA的掉話率低

統(tǒng)計(jì)表明，切換失敗是引起掉話的最主要原因。CDMA系統(tǒng)“掉話”的現(xiàn)象明顯減少，CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術(shù)，“先連接再斷開(kāi)”，這樣完全克服了硬切換容易掉話的缺點(diǎn)。CDMA的軟切換技術(shù)使切換的成功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模擬等硬切換蜂窩系統(tǒng)。

5、可提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

在數(shù)據(jù)通信方面，CDMA傳送單位比特的成本比GSM低，因此更適合作為無(wú)線高速分組數(shù)據(jù)（如144Kbps）業(yè)務(wù)的接入手段，為移動(dòng)/無(wú)線與Internet的融合提供了更好的技術(shù)條件。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示，全球移動(dòng)話音業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)速度趨緩，移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增勢(shì)迅猛，IS-95 CDMA正好迎合了這種發(fā)展趨勢(shì)。

6、CDMA手機(jī)符合環(huán)保的要求

CDMA手機(jī)的發(fā)射功率小，對(duì)部分醫(yī)療設(shè)備影響小。在澳洲，約40萬(wàn)人的助聽(tīng)器使用者已成為CDMA的潛在用戶(hù)。同時(shí)，低的發(fā)射功率既對(duì)人體的輻射小、有“綠色手機(jī)”的美譽(yù)，還可延長(zhǎng)手機(jī)電池的待機(jī)、通話時(shí)間。并且，隨著基站數(shù)量的增多，發(fā)射功率會(huì)越來(lái)越小，這方面的優(yōu)勢(shì)也就越來(lái)越明顯。

7、CDMA網(wǎng)絡(luò)成本低