CDMA碼分多址是在數(shù)字技術的分支擴頻通信技術上發(fā)展起來的一種無線通信技術。CDMA技術的原理是基于擴頻技術,即把需要傳送的具有一定信號帶寬的信息數(shù)據(jù),用一個帶寬遠遠大于信號帶寬的高速度為隨機碼進行調(diào)制,使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展,再經(jīng)載波調(diào)制并進行發(fā)送。接收端使用完全相同的偽隨機碼對接收的帶寬信號進行相關處理,使寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴,以實現(xiàn)信息通信。
移動通信系統(tǒng)分類方法有多種。例如按信號性質(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)、時分多址(TDMA)以及碼分多址(CDMA)。中國聯(lián)通和中國移動所使用的GSM移動電話網(wǎng)就是把FDMA和TDMA兩種方式結合進行運用。GSM比模擬移動電話的優(yōu)勢更大,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多址技術比較適合現(xiàn)代移動通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務、軟切換等,受,“大運營商和用戶的喜愛。
CDMA技術最早起源于第二次世界大戰(zhàn)期間,當時因戰(zhàn)爭的需要研究開發(fā)出來的CDMA技術,其主要目的是為了防止敵方干擾對方的通信,在戰(zhàn)爭期間CDMA主要應用于軍事抗干擾通信,后來被美國高通公司更新成為商用蜂窩電信技術。1995年,第一個CDMA商用系統(tǒng)正式運行,并且在實踐的過程中得到了檢驗,并且在北美、南美亞洲等進行迅速推廣和應用。全球許多國家和地區(qū),包括中國香港、日本、韓國、美國都已經(jīng)建立了CDMA商用網(wǎng)絡。在美國和日本,CDMA被列為國內(nèi)的主要移動通信技術。
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--偽隨機碼對載波進行移相鍵控調(diào)制,接收時用本地產(chǎn)生的碼型與發(fā)送端一致的地址碼進行解擴調(diào)制;②時頻碼碼分多址方式,也稱跳頻(FH)方式,它是采用地址碼對載波進行移頻鍵控調(diào)制;③低密度卷積碼碼分多址方式,也稱跳時(TH)方式,它是先將信息碼用卷積碼對其編碼,從而實現(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,之后進行脈幅調(diào)制,即“1”時發(fā)載波,“0”時不發(fā),從而形成跳時。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具有很強的抗干擾能力,因為與本地碼沒有相關性的干擾信號不能進人接收機,只相當于高斯噪聲。 ②易于保密,保密性能好。 ③多址方式靈活,屬于隨機多址方式。當同時通信(共用一個載頻)的站數(shù)減少時,通信質(zhì)量自動提高。站數(shù)增多時也能通信,只是通信質(zhì)量差些。 ④抗衰落能力強,通信質(zhì)量高,如在地面移動通信中只需3dB的衰落儲備,而調(diào)頻方式(FM)則要有10~20dB的儲備。⑤由于可使用GOD碼等碼元編成大量的碼組,在移動通信中對不同的移動用戶給以不同的地址碼,使選通控制容易因為在各小區(qū)使用同一頻率,故移動臺移動時不需要換頻道,在網(wǎng)絡中也不需要提取同步,可隨機選取,只需通過編碼進行信道分配,頻譜管理很容易實現(xiàn)。