什么是码分多址联接码分多址联接介绍详解

　　什么是码分多址联接(CDMA)
　　Code Division Multiple Access (CDMA) 码分多址是一种扩频多址数字式通信技术，通过独特的代码序列建立信道。CDMA码分多址技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端由使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
　　CDMA的常用术语
　　■Access Channel 选址信道
　　用户站用来与基站通信的反向码分多址信道。选址信道用于呼出、寻呼应答和登记等简短信号消息交换。
　　■CDMA Channel 码分多址信道
　　基站和用户站在指定的码分多址频率分配范围内进行传输的频道。
　　■Code Channel 代码信道
　　前向码分多址信道的分信道。前向码分多址信道包括64条代码信道。0号代码信道被指定为导频信道。1至7号代码信道可被指定为寻呼信道或业务信道。32号代码信道可被指定为同步信道或业务信道。其余的代码信道则可被指定为业务信道。
　　■Forward CDMA Channel 前向码分多址信道
　　从基站到用户站的码分多址信道。前向码分多址信道包含在指定的码分多址频率上利用特定导频时间偏移发射的一条或多条代码信道。这些代码信道是导频信道、同步信道、寻呼信道和业务信道。
　　■Forward Traffic Channel 前向业务信道
　　从基站到用户站传输用户业务和信令信号的代码信道。
　　■Handoff 切换
　　从一个基站向另一个基站转移用户站通信之动作。硬切换的特点是，通信信道短暂中断。软切换的特点是，一个以上的基站同时与同一个用户站保持通信。
　　■Paging Channel 寻呼信道
　　前向码分多址信道中的一种代码信道，用于从基站向用户站传输控制信息和寻呼信息。
　　■Paging 寻呼
　　有人向用户站呼叫时，寻找该用户站之动作。
　　■Pilot Channel 导频信道
　　每个码分多址基站连续发射的未调制直接序列扩频信号。导频信道使得用户站能够获得前向码分多址信道时限，提供相干解调相位参考，并且为各基站提供信号强度比较手段籍以确定何时进行切换。
　　■Reverse CDMA Channel 反向码分多址信道
　　从用户站到基站的码分多址信道。从基站的角度来看，反向码分多址信道是某个码分多址分配频率上所有用户站的发射信道之和。
　　■Reverse Link Power Control 反向链路功率控制
　　一种程序，可确保所有的用户信号皆按其设定功率到达基站。
　　■Reverse Traffic Channel 反向业务信道
　　从一个用户站向一个或几个基站传输用户业务和信令信号的反向码分多址信道。
　　■Sync Channel 同步信道
　　前向码分多址信道中的32号代码信道，向用户传输同步信息。
　　■Traffic Channel 业务信道
　　用户站和基站之间的通信通路，用于用户业务和信令信号传输。业务信道实际上包括成对的前向业务信道和反向业务信道
　　CDMA移动通信网的关键技术
　　1.功率控制技术
　　功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，“远近效用”问题特别突出。CDMA功率控制的目的就是克服“远近效用”，使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生干扰。功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。
　　(l)反向开环功率控制。它是移动台根据在小区中接受功率的变化，调节移动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率。它主要是为了补偿阴影、拐弯等效应，所以它有一个很大的动态范围，根据IS—95标准，它至少应该达到正负32dB的动态范围。
　　(2)反向闭环功率控制。闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。(3)前向功率控制。在前向功率控制中，基站根据测量结果调整每个移动台的发射功率，其目的是对路径衰落小的移动台分派较小的前向链路功率，而对那些远离基站的和误码率高的移动台分派较大的前向链路功率。
　　2.PN码技术
　　PN码的选择直接影响到CDMA系统的容量、抗干扰能力、接入和切换速度等性能。CDMA信道的区分是靠PN码来进行的，因而要求PN码自相关性要好，互相关性要弱，实现和编码方案简单等。目前的CDMA系统就是采用一种基本的PN序列——m序列作为地址码，利用它的不同相位来区分不同用户。
　　3.RAKE接收技术
　　移动通信信道是一种多径衰落信道，RAKE接收技术就是分别接收每一路的信号进行解调，然后叠加输出达到增强接收效果的目的，这里多径信号不仅不是一个不利因素，而且在CDMA系统变成一个可供利用的有利因素。
　　4.软切换技术
　　先连接，再断开称之为软切换。CDMA系统工作在相同的频率和带宽上，因而软切换技术实现起来比TDMA系统要方便容易得多;
　　5.话音编码技术
　　目前CDMA系统的话音编码主要有两种，即码激励线性预测编码(CELP)8kbit/s和13bit/s。8kbit/s的话音编码达到GSM系统的13bit/s的话音水平甚至更好。13bit/s的话音编码已达到有线长途话音水平。CELP采用与脉冲激励线性预测编码相同的原理，只是将脉冲位置和幅度用一个矢量码表代替。
　　CDMA蜂窝移动通信网的特点
　　与FDMA和TDMA相比，CDMA具有许多独特的优点，其中一部分是扩频通信系统所固有的，另一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率再用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作，因此它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用，所要求的载干比(C/I)小于l，容量和质量之间可做权衡取舍等属性。这些属性使CDMA比其它系统有非常重要的优势。对运营者来说，CDMA系统的大容量、大覆盖既可以提高频谱利用率，大大节约频率资源，又可以减少基站数量，降低工程建设成本，加快工程建设进度;并能以更经济的方式平滑过渡到第三代移动通信，是多快好省地解决本世纪移动通信市场发展容量需求的有效途径。
　　1、CDMA的频谱利用率高，容量大
　　CDMA系统本身所固有的码分扩频技术加上先进的功率控制、话音激活技术，所以容量远大于GSM系统。依据IS-95A/B协议的cdmaOne技术，至少可以提供3倍于GSM网络目前所能达到的容量。实施cdma2000 1X RTT之后，所能达到的容量将是GSM的6倍。
　　频谱利用率高，容量大的直接好处一是大大节省宝贵的频谱资源，二是满足城市内高话务密度的需要，减少网络拥塞，三是减少基站数量，使网络的扩容变得简单，易实施。
　　2、CDMA的覆盖范围大
　　CDMA的无线链路预算比GSM多3~6dB。正常情况下，CDMA的小区半径可达60公里，在采用了特殊技术手段后，半径可达200多公里。目前，澳洲电信的CDMA网络中就有一个覆盖半径超过200公里的基站。而GSM系统基站半径最大不得超过35公里。覆盖范围的扩大所带来的直接优点是基站数量减少，基站选址容易。更为重要的是，基站数量的减少将大大降低网络配套电信设施如机房、供电、传输等的投入，加快建设速度。也适用于话务量较低、要求覆盖的地域又相当广的边远城镇和农村地区。
　　3、CDMA的话音品质好，保密性强
　　由于CDMA采用了伪随机序列PN进行扩频/解扩，在CDMA 8K EVRC话音编码时处理增益达21dB，话音品质相当好。经澳洲电信试验，其话音质量不仅明显优于GSM、模拟，可以与固网的话音质量相比拟，而且在强背景噪声环境下，还优于固网电话。在香港Hutchison、日本DDI/IDO的商用网上也证实了这点。而且CDMA采用的扩频通信技术使通信具有天然的保密性，其消息在空中信道上被截获的概率几乎为零。
　　4、CDMA的掉话率低
　　统计表明，切换失败是引起掉话的最主要原因。CDMA系统“掉话”的现象明显减少，CDMA系统采用软切换技术，“先连接再断开”，这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。CDMA的软切换技术使切换的成功率远远高于模拟等硬切换蜂窝系统。
　　5、可提供数据业务
　　在数据通信方面，CDMA传送单位比特的成本比GSM低，因此更适合作为无线高速分组数据(如144Kbps)业务的接入手段，为移动/无线与Internet的融合提供了更好的技术条件。有关统计资料显示，全球移动话音业务的增长速度趋缓，移动数据业务的增势迅猛，IS-95 CDMA正好迎合了这种发展趋势。
　　6、CDMA手机符合环保的要求
　　CDMA手机的发射功率小，对部分医疗设备影响小。在澳洲，约40万人的助听器使用者已成为CDMA的潜在用户。同时，低的发射功率既对人体的辐射小、有“绿色手机”的美誉，还可延长手机电池的待机、通话时间。并且，随着基站数量的增多，发射功率会越来越小，这方面的优势也就越来越明显。
　　7、CDMA网络成本低
　　CDMA系统的大覆盖、少的基站数量、大容量、高频谱利用率、简单的频率规划等优势，可大大降低系统的建设成本和运营成本。