碼分多址

百科解釋

目錄·ＣＤＭＡ專(zhuān)業(yè)定義
·ＣＤＭＡ技術(shù)背景
·ＣＤＭＡ技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
·ＣＤＭＡ所具優(yōu)勢(shì)
·ＣＤＭＡ技術(shù)持點(diǎn)
·移動(dòng)通訊技術(shù)分類(lèi)
·關(guān)于GSM與CDMA手機(jī)輻射問(wèn)題

ＣＤＭＡ專(zhuān)業(yè)定義

CDMA是碼分多址的英文縮寫(xiě)(Code Division Multiple Access)，它是在數(shù)字技術(shù)的分支--擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一種嶄新而成熟的無(wú)線通信技術(shù)。CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信。
不同用戶(hù)傳輸信息所用的信號(hào)不是依據(jù)頻率不同或時(shí)隙不同來(lái)區(qū)分，而是用各自不同的編碼序列來(lái)區(qū)分。如果從頻域或時(shí)域來(lái)觀察，多個(gè)CDMA信號(hào)是互相重疊的，接收機(jī)用相關(guān)器可以在多個(gè)CDMA信號(hào)中檢出其中使用預(yù)定碼型的信號(hào)，其它使用不同碼型的信號(hào)因?yàn)楹徒邮諜C(jī)本地產(chǎn)生的碼型不同而不能被解調(diào)。
CDMA的基本技術(shù)之一是擴(kuò)頻，因此這一多址技術(shù)具有很強(qiáng)的保密性，并早在第二次世界大戰(zhàn)期間就在軍事通信和電子對(duì)抗中予以采用，60年代以后又在軍用衛(wèi)星通訊中采用。20世紀(jì)90年代第二代（2G）CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)問(wèn)世，其較TDMA之優(yōu)點(diǎn)已見(jiàn)端倪，在系統(tǒng)容量、通信質(zhì)量和保密性方面均有優(yōu)于TDMA之處，ITU推出的IMT-2000（3G）標(biāo)準(zhǔn)及之后批準(zhǔn)的幾個(gè)3G標(biāo)準(zhǔn)均系采用CDMA多址方式。
CDMA最早由美國(guó)高通公司推出，與GSM相同，CDMA也有2代、2.5代和3代技術(shù)。

ＣＤＭＡ技術(shù)背景

CDMA技術(shù)的出現(xiàn)源自于人類(lèi)對(duì)更高質(zhì)量無(wú)線通信的需求。第二次世界大戰(zhàn)期間因戰(zhàn)爭(zhēng)的需要而研究開(kāi)發(fā)出CDMA技術(shù)，其思想初衷是防止敵方對(duì)己方通訊的干擾，在戰(zhàn)爭(zhēng)期間廣泛應(yīng)用于軍事抗干擾通信，后來(lái)由美國(guó)高通公司更新成為商用蜂窩電信技術(shù)。1995年，第一個(gè)CDMA商用系統(tǒng)運(yùn)行之后，CDMA技術(shù)理論上的諸多優(yōu)勢(shì)在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn)，從而在北美、南美和亞洲等地得到了迅速推廣和應(yīng)用。全球許多國(guó)家和地區(qū)，包括中國(guó)香港、韓國(guó)、日本、美國(guó)都已建有CDMA商用網(wǎng)絡(luò)。在美國(guó)和日本，CDMA成為國(guó)內(nèi)的主要移動(dòng)通信技術(shù)。在美國(guó)，10個(gè)移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)公司中有7家選用CDMA。到今年4月，韓國(guó)有60%的人口成為CDMA用戶(hù)。在澳大利亞主辦的第28屆奧運(yùn)會(huì)中，CDMA技術(shù)更是發(fā)揮了重要作用。

ＣＤＭＡ技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)歷了幾個(gè)階段。IS-95是cdmaONE系列標(biāo)準(zhǔn)中最先發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，真正在全球得到廣泛應(yīng)用的第一個(gè)CDMA標(biāo)準(zhǔn)是IS-95A，這一標(biāo)準(zhǔn)支持8K編碼話(huà)音服務(wù)。其后又分別出版了13K話(huà)音編碼器的TSB74標(biāo)準(zhǔn)，支持1.9GHz的CDMA PCS系統(tǒng)的STD-008標(biāo)準(zhǔn)，其中13K編碼話(huà)音服務(wù)質(zhì)量已非常接近有線電話(huà)的話(huà)音質(zhì)量。隨著移動(dòng)通信對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求的增長(zhǎng)，1998年2月，美國(guó)高通公司宣布將IS-95B標(biāo)準(zhǔn)用于CDMA基礎(chǔ)平臺(tái)上。IS-95B可提供CDMA系統(tǒng)性能，并增加用戶(hù)移動(dòng)通信設(shè)備的數(shù)據(jù)流量，提供對(duì)64kbps數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持。其后，cdma2000成為窄帶CDMA系統(tǒng)向第三代系統(tǒng)過(guò)渡的標(biāo)準(zhǔn)。cdma2000在標(biāo)準(zhǔn)研究的前期，提出了1X和3X的發(fā)展策略，但隨后的研究表明，1X和1X增強(qiáng)型技術(shù)代表了未來(lái)發(fā)展方向。

CDMA技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，推進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)在世界范圍的應(yīng)用。目前，在美國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)家，CDMA技術(shù)已獲得了較大規(guī)模的應(yīng)用。在一些歐洲國(guó)家，一些運(yùn)營(yíng)商也建起了CDMA網(wǎng)絡(luò)。據(jù)CDG(世界CDMA發(fā)展集團(tuán))統(tǒng)計(jì)，1996年底CDMA用戶(hù)僅為100萬(wàn)；到1998年3月已迅速增長(zhǎng)到1000萬(wàn)；截至1999年9月，用戶(hù)數(shù)量已超過(guò)4000萬(wàn)。2000年初全球CDMA移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)的總數(shù)已突破5000萬(wàn)，在一年內(nèi)用戶(hù)數(shù)量增長(zhǎng)率達(dá)到118%。CDG表示，目前亞洲已經(jīng)成為CDMA市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿Γ瑏喼薜貐^(qū)CDMA用戶(hù)數(shù)量比一年前增長(zhǎng)88%，達(dá)到2800萬(wàn)。美國(guó)地區(qū)的增長(zhǎng)率更是高達(dá)143%，達(dá)到1650萬(wàn)，但用戶(hù)絕對(duì)數(shù)量要低于亞洲，在亞太地區(qū)，中國(guó)香港、日本、韓國(guó)、澳大利亞、泰國(guó)、印度、菲律賓、新西蘭、孟加拉國(guó)等許多國(guó)家和地區(qū)都已建有CDMA商用網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)數(shù)量已超過(guò)2100萬(wàn)戶(hù)。增長(zhǎng)率位于第三的是中美洲和南美洲，CDMA用戶(hù)數(shù)量達(dá)到500萬(wàn)。CDG還表示，今后全球CDMA市場(chǎng)中，中國(guó)大陸地區(qū)的增長(zhǎng)潛力最大，估計(jì)2003年中國(guó)大陸市場(chǎng)的用戶(hù)數(shù)量可以達(dá)到4000萬(wàn)。

CDMA是移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展方向。在2G階段，CDMA增強(qiáng)型IS95A與GSM在技術(shù)體制上處于同一代產(chǎn)品，提供大致相同的業(yè)務(wù)。但CDMA技術(shù)有其獨(dú)到之處，在通話(huà)質(zhì)量好、掉話(huà)少、低輻射、健康環(huán)保等方面具有顯著特色。在2.5G階段，CDMA2000 1X RTT 與GPRS在技術(shù)上已有明顯不同，在傳輸速率上1X RTT高于GPRS，在新業(yè)務(wù)承載上1X RTT比GPRS成熟，可提供更多的中高速率的新業(yè)務(wù)。從2.5G向3G技術(shù)體制過(guò)渡上， CDMA2000 1.X向CDMA20003.X過(guò)渡比GPRS向WCDMA過(guò)渡更為平滑。

ＣＤＭＡ所具優(yōu)勢(shì)

(1) 系統(tǒng)容量大
理論上，在使用相同頻率資源的情況下，CDMA移動(dòng)網(wǎng)比模擬網(wǎng)容量大20倍，實(shí)際使用中比模擬網(wǎng)大10倍，比GSM要大4-5倍。
(2) 系統(tǒng)容量的配置靈活
在CDMA系統(tǒng)中，用戶(hù)數(shù)的增加相當(dāng)于背景噪聲的增加，造成話(huà)音質(zhì)量的下降。但對(duì)用戶(hù)數(shù)并無(wú)限制，操作者可在容量和話(huà)音質(zhì)量之間折衷考慮。另外，多小區(qū)之間可根據(jù)話(huà)務(wù)量和干擾情況自動(dòng)均衡。
這一特點(diǎn)與CDMA的機(jī)理有關(guān)。CDMA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，打個(gè)比方，將帶寬想像成一個(gè)大房子，所有的人將進(jìn)入惟一的大房子。如果他們使用完全不同的語(yǔ)言，他們就可以清楚地聽(tīng)到同伴的聲音而只受到一些來(lái)自別人談話(huà)的干擾。在這里，屋里的空氣可以被想像成寬帶的載波，而不同的語(yǔ)言即被當(dāng)作編碼，我們可以不斷地增加用戶(hù)直到整個(gè)背景噪音限制住了我們。如果能控制住用戶(hù)的信號(hào)強(qiáng)度，在保持高質(zhì)量通話(huà)的同時(shí)，我們就可以容納更多的用戶(hù)。
(3) 通話(huà)質(zhì)量更佳
TDMA的信道結(jié)構(gòu)最多只能支持4Kb的語(yǔ)音編碼器，它不能支持8Kb以上的語(yǔ)音編碼器。而CDMA的結(jié)構(gòu)可以支持13kb的語(yǔ)音編碼器。因此可以提供更好的通話(huà)質(zhì)量。CDMA系統(tǒng)的聲碼器可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，并根據(jù)適當(dāng)?shù)拈T(mén)限值選擇不同的電平級(jí)發(fā)射。同時(shí)門(mén)限值根據(jù)背景噪聲的改變而變，這樣即使在背景噪聲較大的情況下，也可以得到較好的通話(huà)質(zhì)量。另外，TDMA采用一種硬移交的方式，用戶(hù)可以明顯地感覺(jué)到通話(huà)的間斷，在用戶(hù)密集、基站密集的城市中，這種間斷就尤為明顯，因?yàn)樵谶@樣的地區(qū)每分鐘會(huì)發(fā)生2至4次移交的情形。而CDMA系統(tǒng)“掉話(huà)”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(huà)的缺點(diǎn)。
(4) 頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單
用戶(hù)按不同的序列碼區(qū)分，所以不相同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃靈活，擴(kuò)展簡(jiǎn)單。
(5)建網(wǎng)成本低
CDMA技術(shù)通過(guò)在每個(gè)蜂窩的每個(gè)部分使用相同的頻率，簡(jiǎn)化了整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃，在不降低話(huà)務(wù)量的情況下減少所需站點(diǎn)的數(shù)量從而降低部署和操作成本。CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，系統(tǒng)容量高，所需基站少，降低了建網(wǎng)成本。

CDMA數(shù)字移動(dòng)技術(shù)與現(xiàn)在眾所周知的GSM數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)不同。模擬技術(shù)被稱(chēng)為第一代移動(dòng)電話(huà)技術(shù)，GSM是第二代，CDMA是屬于移動(dòng)通訊第二代半技術(shù)，比GSM更先進(jìn)。

ＣＤＭＡ技術(shù)持點(diǎn)

1．CDMA是擴(kuò)頻通信的一種，他具有擴(kuò)頻通信的以下特點(diǎn)：
（1）抗干擾能力強(qiáng)。這是擴(kuò)頻通信的基本特點(diǎn)，是所有通信方式無(wú)法比擬的。
（2）寬帶傳輸，抗衰落能力強(qiáng)。
（3）由于采用寬帶傳輸，在信道中傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)的功率比干擾信號(hào)的功率低得多，因此信號(hào)好像隱蔽在噪聲中；即功率話(huà)密度比較低，有利于信號(hào)隱蔽。
（4）利用擴(kuò)頻碼的相關(guān)性來(lái)獲取用戶(hù)的信息，抗截獲的能力強(qiáng)。
（5）多個(gè)用戶(hù)同時(shí)接收,同時(shí)發(fā)送.
2．在擴(kuò)頻CDMA通信系統(tǒng)中，由于采用了新的關(guān)鍵技術(shù)而具有一些新的特點(diǎn)：
（1）采用了多種分集方式。除了傳統(tǒng)的空間分集外。由于是寬帶傳輸起到了頻率分集的作用，同時(shí)在基站和移動(dòng)臺(tái)采用了RAKE接收機(jī)技術(shù)，相當(dāng)于時(shí)間分集的作用。
（2）采用了話(huà)音激活技術(shù)和扇區(qū)化技術(shù)。因?yàn)镃DMA系統(tǒng)的容量直接與所受的干擾有關(guān)，采用話(huà)音激活和扇區(qū)化技術(shù)可以減少干擾，可以使整個(gè)系統(tǒng)的容量增大。
（3）采用了移動(dòng)臺(tái)輔助的軟切換。通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，保證了通話(huà)的連續(xù)性，減少了掉話(huà)的可能性。處于切換區(qū)域的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)分集接收多個(gè)基站的信號(hào)，可以減低自身的發(fā)射功率，從而減少了對(duì)周?chē)镜母蓴_，這樣有利于提高反向聯(lián)路的容量和覆蓋范圍。
（4）采用了功率控制技術(shù)，這樣降低了平準(zhǔn)發(fā)射功率。
（5）具有軟容量特性。可以在話(huà)務(wù)量高峰期通過(guò)提高誤幀率來(lái)增加可以用的信道數(shù)。當(dāng)相鄰小區(qū)的負(fù)荷一輕一重時(shí)，負(fù)荷重的小區(qū)可以通過(guò)減少導(dǎo)頻的發(fā)射功率，使本小區(qū)的邊緣用戶(hù)由于導(dǎo)頻強(qiáng)度的不足而切換到相臨小區(qū)，使負(fù)擔(dān)分擔(dān)。
（6）兼容性好。由于CDMA的帶寬很大，功率分布在廣闊的頻譜上，功率話(huà)密度低，對(duì)窄帶模擬系統(tǒng)的干擾小，因此兩者可以共存。即兼容性好。
（7）COMA的頻率利用率高，不需頻率規(guī)劃，這也是CDMA的特點(diǎn)之一。
（8）CDMA高效率的OCELP話(huà)音編碼。話(huà)音編碼技術(shù)是數(shù)字通信中的一個(gè)重要課題。OCELP是利用碼表矢量量化差值的信號(hào)，并根據(jù)語(yǔ)音激活的程度產(chǎn)生一個(gè)輸出速率可變的信號(hào)。這種編五馬方式被認(rèn)為是目前效率最高的編碼技術(shù)，在保證有較好話(huà)音質(zhì)量的前提下，大大提高了系統(tǒng)的容量。這種聲碼器具有8kbit／S和13kbit／S兩種速率的序列。8kbit／S序列從1.2kbit／s到9.6kbit／s可變，13kbit／S序列則從1.8kbt／s到14.4kbt／S可變。最近，又有一種8kbit／sEVRC型編碼器問(wèn)世，也具有8kbit／s聲碼器容量大的特點(diǎn)，話(huà)音質(zhì)量也有了明顯的提高。

移動(dòng)通訊技術(shù)分類(lèi)

移動(dòng)通信系統(tǒng)有多種分類(lèi)方法。例如按信號(hào)性質(zhì)分，可分為模擬、數(shù)字；按調(diào)制方式分，可分為調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅；按多址連接方式分，可分為：

頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)。
目前中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)所使用的GSM移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)采用的便是FDMA和TDMA兩種方式的結(jié)合。GSM比模擬移動(dòng)電話(huà)有很大的優(yōu)勢(shì)，但是，在頻譜效率上僅是模擬系統(tǒng)的3倍，容量有限；在話(huà)音質(zhì)量上也很難達(dá)到有線電話(huà)水平；TDMA終端接入速率最高也只能達(dá)到9.6kbit/s；TDMA系統(tǒng)無(wú)軟切換功能，因而容易掉話(huà)，影響服務(wù)質(zhì)量。因此，TDMA并不是現(xiàn)代蜂窩移動(dòng)通信的最佳無(wú)線接入，而CDMA多址技術(shù)完全適合現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換等，正受到越來(lái)越多的運(yùn)營(yíng)商和用戶(hù)的青睞。
　　目前，中國(guó)聯(lián)通擁有了CDMA業(yè)務(wù)。

關(guān)于GSM與CDMA手機(jī)輻射問(wèn)題

通信詞典解釋