碼分多址技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)

CDMA碼分多址是在數(shù)字技術(shù)的分支擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的一種無線通信技術(shù)。CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，即把需要傳送的具有一定信號(hào)帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速度為隨機(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)制并進(jìn)行發(fā)送。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼對(duì)接收的帶寬信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，使寬帶信號(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。

移動(dòng)通信系統(tǒng)分類方法有多種。例如按信號(hào)性質(zhì)可分為模擬、數(shù)字;按調(diào)制方式可分為調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅：按多址連接方式可分為頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)以及碼分多址(CDMA)。中國(guó)聯(lián)通和中國(guó)移動(dòng)所使用的GSM移動(dòng)電話網(wǎng)就是把FDMA和TDMA兩種方式結(jié)合進(jìn)行運(yùn)用。GSM比模擬移動(dòng)電話的優(yōu)勢(shì)更大，但是它在頻譜效率上只有模擬系統(tǒng)的3倍，它的容量有限：在話音質(zhì)量上比有線電話水平差;TDMA終端接入的最高速率只能達(dá)到9.6 Kb/s：TDMA系統(tǒng)沒有軟切換功能，所以容易掉線，影響通話。因此，TDMA并不是最佳的無線接入，而CDMA多址技術(shù)比較適合現(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，受，“大運(yùn)營(yíng)商和用戶的喜愛。

CDMA技術(shù)最早起源于第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時(shí)因戰(zhàn)爭(zhēng)的需要研究開發(fā)出來的CDMA技術(shù)，其主要目的是為了防止敵方干擾對(duì)方的通信，在戰(zhàn)爭(zhēng)期間CDMA主要應(yīng)用于軍事抗干擾通信，后來被美國(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)正式運(yùn)行，并且在實(shí)踐的過程中得到了檢驗(yàn)，并且在北美、南美亞洲等進(jìn)行迅速推廣和應(yīng)用。全球許多國(guó)家和地區(qū)，包括中國(guó)香港、日本、韓國(guó)、美國(guó)都已經(jīng)建立了CDMA商用網(wǎng)絡(luò)。在美國(guó)和日本，CDMA被列為國(guó)內(nèi)的主要移動(dòng)通信技術(shù)。

所用地址碼及其調(diào)制方式有多種，目前基本的碼分多址有三種方式：①偽隨機(jī)碼(PN碼)直接多址方式，也稱直接序列(DS)方式，它是采用高速率地址碼--偽隨機(jī)碼對(duì)載波進(jìn)行移相鍵控調(diào)制，接收時(shí)用本地產(chǎn)生的碼型與發(fā)送端一致的地址碼進(jìn)行解擴(kuò)調(diào)制;②時(shí)頻碼碼分多址方式，也稱跳頻(FH)方式，它是采用地址碼對(duì)載波進(jìn)行移頻鍵控調(diào)制;③低密度卷積碼碼分多址方式，也稱跳時(shí)(TH)方式，它是先將信息碼用卷積碼對(duì)其編碼，從而實(shí)現(xiàn)低密度比，然后用PN碼作地址碼與低密度化了的信息碼序列相加，之后進(jìn)行脈幅調(diào)制，即“1”時(shí)發(fā)載波，“0”時(shí)不發(fā)，從而形成跳時(shí)。除這三種基本的碼分多址方式外，還可以用這三種基本方式的組合的碼分多址方式。

①具有很強(qiáng)的抗干擾能力，因?yàn)榕c本地碼沒有相關(guān)性的干擾信號(hào)不能進(jìn)人接收機(jī)，只相當(dāng)于高斯噪聲。 ②易于保密，保密性能好。 ③多址方式靈活，屬于隨機(jī)多址方式。當(dāng)同時(shí)通信(共用一個(gè)載頻)的站數(shù)減少時(shí)，通信質(zhì)量自動(dòng)提高。站數(shù)增多時(shí)也能通信，只是通信質(zhì)量差些。 ④抗衰落能力強(qiáng)，通信質(zhì)量高，如在地面移動(dòng)通信中只需3dB的衰落儲(chǔ)備，而調(diào)頻方式(FM)則要有10~20dB的儲(chǔ)備。⑤由于可使用GOD碼等碼元編成大量的碼組，在移動(dòng)通信中對(duì)不同的移動(dòng)用戶給以不同的地址碼，使選通控制容易因?yàn)樵诟餍^(qū)使用同一頻率，故移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)時(shí)不需要換頻道，在網(wǎng)絡(luò)中也不需要提取同步，可隨機(jī)選取，只需通過編碼進(jìn)行信道分配，頻譜管理很容易實(shí)現(xiàn)。