CDMA與3G技術(shù)最新進(jìn)展

2019-11-03 09:33:50

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供稿：網(wǎng)友

　　自聯(lián)通CDMA網(wǎng)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)以來(lái)，CDMA技術(shù)成為人們關(guān)注的話題，CDMA不僅僅是一種先進(jìn)技術(shù)的代名詞，而且是事實(shí)上的第3代移動(dòng)通信數(shù)字無(wú)線技術(shù)接口的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論在移動(dòng)通信領(lǐng)域還是固定無(wú)線接入方面都有極高的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用價(jià)值。

　　CDMA是碼分多址技術(shù)，靠地址碼來(lái)區(qū)分用戶(hù)。與以往使用的靠頻率區(qū)分用戶(hù)的FDMA（頻分多址）和靠時(shí)間區(qū)分用戶(hù)的TDMA（時(shí)分多址）尋址技術(shù)大不相同，其優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)。

　　一、抗干擾性能好。CDMA采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，并綜合應(yīng)用時(shí)間、空間、頻率和路徑等多種分集接收技術(shù)及自適應(yīng)均衡技術(shù)來(lái)克服多徑衰落效應(yīng)對(duì)信號(hào)質(zhì)量的不良影響。其中路徑分集技術(shù)不但緩和了瑞利衰落，還緩和了因物理遮擋所造成的慢衰落，極大提高了通信質(zhì)量。

　　二、采用軟切換技術(shù)。切換是CDMA中的典型應(yīng)用。CDMA中所有小區(qū)使用相同頻帶，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)跨小區(qū)時(shí)，首先與新基站建立頻率和時(shí)隙的穩(wěn)定聯(lián)系，然后才中斷與原基站的聯(lián)絡(luò)，通過(guò)這種“先建立后中斷”的切換完全克服了誤碼率高的缺陷，保證了信息傳輸?shù)倪B續(xù)性和通信質(zhì)量的可靠性。

　　三、系統(tǒng)容量大。功率控制是CDMA系統(tǒng)的技術(shù)核心。通過(guò)地址碼解擴(kuò)，有用信號(hào)的功率大大高于干擾信號(hào)的功率。在FDMA和TDMA中若小區(qū)的頻點(diǎn)或時(shí)隙已被分配完，則小區(qū)無(wú)法接收新的呼叫，容量受到硬性限制。CDMA是干擾受限系統(tǒng)，在指的干擾電平下，即使用戶(hù)達(dá)到限定數(shù)目也允許增加個(gè)別用戶(hù)，只是音質(zhì)有所下降，用戶(hù)和服務(wù)提供者可在話音容量與質(zhì)量折中。通過(guò)這種功率控制技術(shù)，軟切換技術(shù)極大降低了干擾信號(hào)的強(qiáng)度并滿(mǎn)足了所需最小信噪比的要求，與此同時(shí)，系統(tǒng)的容量也達(dá)到最大。一般來(lái)說(shuō)，CDMA的信道容量是模擬的10-20倍，是TDMA的4倍以上。

　　四、頻率利用率高。CDMA系統(tǒng)的各區(qū)使用相同頻率，它不需要像FDMA和TDMA那樣進(jìn)行頻率的配置，其頻率的復(fù)用率可達(dá)到三分之二，極大簡(jiǎn)化了小區(qū)的分裂和引入微蜂窩。同時(shí)也為軟切換的建立提供了條件。也就是說(shuō)，軟切換只能在相同頻率的信道間進(jìn)行，這就是模擬系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)無(wú)法建立軟切換的原因。

　　五、編碼技術(shù)優(yōu)良。CDMA中的編碼按功能可大致分為擴(kuò)頻編碼、信道編碼和信源編碼。擴(kuò)頻序列編碼有偽隨機(jī)序列PN碼和正交序列Walah碼。PN碼具有容易產(chǎn)生、規(guī)律性強(qiáng)、屏蔽重復(fù)碼所產(chǎn)生的冗余數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，它在擴(kuò)頻通信中的應(yīng)用最早。Walah是一種非正弦的完備正交函數(shù)短，即較多的碼信道資源；數(shù)據(jù)速率低時(shí)用戶(hù)占用的正交函數(shù)長(zhǎng)，即較少的碼信道資源，這使受到很大限制的空中頻譜資源的利用率提高，更靈活。在信道編碼中用盡可能少的編碼實(shí)現(xiàn)較高的糾錯(cuò)功能，從而達(dá)到減少誤碼率的目的。在目前的信道編碼中采用的Trubo碼是年發(fā)展的新型編碼技術(shù)，它不僅在信噪較低的高噪聲環(huán)境性能優(yōu)良，而且有抗衰落、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，這使它在信道條件較差的移動(dòng)通信中的應(yīng)用有很大潛力。CDMA系統(tǒng)的語(yǔ)音編碼主要有從線性預(yù)測(cè)編碼技術(shù)發(fā)展而來(lái)的激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼QCELP和增強(qiáng)型可變速率編碼EVRC。目前13bit/s celp語(yǔ)音編碼已達(dá)到有線長(zhǎng)途的音質(zhì)水平，我國(guó)已正式將CELP編碼列入CDMA標(biāo)準(zhǔn)中，總之，CDMA系統(tǒng)中所使用的編碼技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有編碼技術(shù)的有機(jī)組合和高效利用。

　　六、安全保密性能。CDMA本身就是保密移動(dòng)通信系統(tǒng)，更可以在此基礎(chǔ)上增加一定的加密算法技術(shù)，這就可以方便地設(shè)置和改變主密鑰、副密鑰、擴(kuò)頻碼表和標(biāo)準(zhǔn)加密算法等。從原理上看，若想截獲并破譯別人的通信內(nèi)容幾乎不可能。這也是CDMA在消除串音、防止盜用方面獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，是FDMA和TDMA系統(tǒng)無(wú)法比擬的。

　　七、手機(jī)功耗更小。FDMA的平均發(fā)射功率為794mW，而CDMA的平均發(fā)射功率僅為5mW，CDMA所采用的功率控制技術(shù)，使得它在信號(hào)衰落期間自動(dòng)調(diào)高發(fā)射功率電平，而在非衰落期間則調(diào)低發(fā)射功率，使平均發(fā)射功率減少，增加了系統(tǒng)的容量，從而降低了設(shè)備的成本。與基站系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的手機(jī)發(fā)射功率也可作自動(dòng)調(diào)節(jié)，這就使手機(jī)電池的使用壽命得到延長(zhǎng)。

　　八、使用話音激活技術(shù)。在FDMA和TDMA系統(tǒng)中，由于存在通話停頓需重新分配信道而發(fā)生一定的時(shí)延，難以實(shí)現(xiàn)話音激活技術(shù)。CDMA系統(tǒng)因能使用可變速率聲碼器，在不講話時(shí)傳輸?shù)乃俾实停瑴p弱了對(duì)其它用戶(hù)的干擾，這就是語(yǔ)音激活技術(shù)，也是CDMA所特有的技術(shù)。

　　勿庸置疑，CDMA制式的優(yōu)良性能已使它成為第三代移動(dòng)通信接口的標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前，聯(lián)通已在北京、上海等7個(gè)城市展開(kāi)了CDMA1X試驗(yàn)，這意味著我國(guó)距離第三代移動(dòng)通信的商用已為期不遠(yuǎn)。應(yīng)該說(shuō)，CDMA　2000　1Ｘ是目前最成熟、商用化最快的移動(dòng)通信技術(shù)。在CDMA　1Ｘ的應(yīng)用方面，韓國(guó)處于領(lǐng)先地位，它能提供高達(dá)153.6kbps的數(shù)據(jù)接入速度，已出現(xiàn)了圖片下載、游戲娛樂(lè)、電子郵件、股市、音樂(lè)電視、電影欣賞等業(yè)務(wù)。日本在CDMA　1Ｘ上采用平滑演進(jìn)的疊加網(wǎng)策略、應(yīng)用軟件升級(jí)技術(shù)后兼容CDMAONE上，使數(shù)據(jù)的傳輸速率達(dá)到150kbps以上，提供包含互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、移動(dòng)視頻等多媒體業(yè)務(wù)。聯(lián)通在國(guó)際漫游，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域已和這兩個(gè)國(guó)家的運(yùn)營(yíng)商開(kāi)展合作。相信到2002年6月，聯(lián)通在完成CDMA　1Ｘ試驗(yàn)網(wǎng)的3個(gè)階段所有測(cè)試后，商業(yè)應(yīng)用就為期不遠(yuǎn)了。

　　在第3代移動(dòng)通信的自主研發(fā)方面，我國(guó)取得喜人成績(jī)。到2002年2月3日，由大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)在1999年11月代表中國(guó)向國(guó)際電聯(lián)提交的第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA系統(tǒng)公開(kāi)演示會(huì)在北京舉行。結(jié)果表明TD-SCDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完全符合國(guó)際電聯(lián)的要求，而且還具備了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性、先進(jìn)性和獨(dú)立組網(wǎng)支持全國(guó)覆蓋的能力，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了TD-SCDMA的終端設(shè)備通話語(yǔ)音清晰、圖像傳輸穩(wěn)定。可以預(yù)見(jiàn)，用不了多久移動(dòng)通信領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)一個(gè)嶄新的春天。

摘自《四川通信報(bào)》2002.7.10

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