CDMA工作原理
CDMA（碼分多址）是以分組的形式廣播您的通話(huà)的，但與TDMA（時(shí)分多址）不同的是，所有通話(huà)均在同一信道上傳遞，它通過(guò)指定給各個(gè)對話(huà)的特殊代碼來(lái)區分每個(gè)對話(huà)。當您使用CDMA 電話(huà)時(shí)，它實(shí)際上接收了在您所使用的網(wǎng)絡(luò )上傳輸的所有電話(huà)，但只有那些帶有您的特殊代碼的通話(huà)才會(huì )被從分組的數據狀態(tài)重新轉換為語(yǔ)音。單個(gè)的CDMA網(wǎng)絡(luò )單元在這三種數字協(xié)議（TDMA，GSM，CDMA）中是最大的，CDMA能管理網(wǎng)絡(luò )單元覆蓋的廣闊空間，因為它的智能電話(huà)在靠近天線(xiàn)時(shí)會(huì )自動(dòng)降低功率，而在遠離天線(xiàn)時(shí)又會(huì )加大功率。象GSM一樣，CDMA以13Kbps的速率傳輸語(yǔ)音，以9600bps的速率傳輸數據，但它提供的通話(huà)質(zhì)量在三種數字協(xié)議中是最清晰的，而且通話(huà)容量是模擬電話(huà)的20倍（請看下方的“CDMA工作原理”）。CDMA既可以在800MHz也可以在1900MHz的頻段上工作。Qualcomm，這個(gè)最先將CDMA推向商用的公司，推出了一種雙頻段電話(huà)，被稱(chēng)為QCP2700它允許您在CDMA的兩個(gè)頻率之間進(jìn)行切換。象TDMA一樣，CDMA在必需時(shí)也可以切換到模擬方式，但請注意，這常常是從數字連接變成一個(gè)雖然更可靠但質(zhì)量卻較差的模擬連接。
CDMA 工作原理
1 撥號:當您撥了一個(gè)電話(huà)號碼,這個(gè)號碼將與您的電話(huà)ID號一起以無(wú)線(xiàn)電廣播的形式發(fā)射出去
2 分組傳遞:電話(huà)對您的語(yǔ)音進(jìn)行數字化,并把它劃分為數據位包,然后使用擴頻技術(shù)廣播這些數據包。CDMA指定440億個(gè)代碼中一個(gè)代碼代表這次對話(huà)，并將數據包分散在多個(gè)無(wú)線(xiàn)電頻譜段上，這個(gè)代碼使您的通話(huà)與在同一無(wú)線(xiàn)電頻段上同時(shí)發(fā)射的其它通話(huà)區分開(kāi)來(lái)。
3 接收與連接：距離最近的CDMA無(wú)線(xiàn)捕捉到您的電話(huà)的無(wú)線(xiàn)電廣播，并將它傳遞到中央交換計算機，這個(gè)計算機識別您的電話(huà)ID。這樣，蜂窩服務(wù)電話(huà)提供商可以跟蹤您的通話(huà)并根據空中占用時(shí)間進(jìn)行計費。中央交換計算機將您連到安裝在電話(huà)公司總局的公用電話(huà)交換網(wǎng)上，或連到本系統中的其它蜂窩用戶(hù)。
4 識別：語(yǔ)音信號以數據包的形式到達您的話(huà)機。您的電話(huà)機首先通過(guò)一個(gè)通話(huà)傳來(lái)，然后識別標識著(zhù)您的對話(huà)的特殊代碼并將相應的數據包還原成語(yǔ)音信號。
GSM協(xié)議規定，手機發(fā)射功率是可以被基站控制的。每個(gè)功率級別差2dB，GSM900 手機最大發(fā)射功率級別是5（33dBm），最小發(fā)射功率級別是19（5dBm。
從以上不難看出當手機遠離基站，或者處于無(wú)線(xiàn)陰影區時(shí)，基站可以命令手機發(fā)出較大功率，直至33dBm（GSM900），以克服遠距離傳輸或建筑物遮擋所造成的信號損耗。
而CDMA的基本技術(shù)之一是功率控制。因為限制CDMA系統容量的因素是總干擾功率，所以控制每個(gè)移動(dòng)臺的功率是獲得最大容量的關(guān)鍵。在給定條件下，CDMA移動(dòng)臺的功率被控制到能夠保證接收話(huà)音質(zhì)量的最小功率。結果是每個(gè)移動(dòng)臺到達基站的信號電平幾乎相同。這樣，每臺移動(dòng)臺對其他移動(dòng)臺的干擾被控制到最小。
基站對手機發(fā)射的絕對功率并不是很重視，它僅僅是要求手機能根據自己發(fā)出的功率上升指令或功率下降指令自動(dòng)調整輸出功率即可，且最好手機能發(fā)出無(wú)限大或無(wú)限小的功率來(lái)，但這個(gè)要求對手機制造商來(lái)說(shuō)，實(shí)在是苛刻，且會(huì )無(wú)限制的提高手機制造成本，因此折中的方案是將手機按發(fā)射功率分類(lèi)，不同類(lèi)的手機最大功率必須達到各自要求，也就是至少要大于標準規定的最大功率的下限，小于標準規定的最大功率的上限，使其在小區遠端或無(wú)線(xiàn)陰影中也能較好通訊。同時(shí)要求手機必須能夠輸出小于最小功率的功率值來(lái)，也就是在無(wú)線(xiàn)環(huán)境比較好，且手機與基站很近時(shí)，手機能把自己的輸出功率降得很低，以確保對其它手機的最小干擾和對電池的最小消耗。
CDMA2000 1x規定手機待機功率要小于-61 dBm，這既保證了對外干擾很小，又保證了在待機時(shí)間對電池的小消耗，延長(cháng)了手機的待機時(shí)間。 這比GSM小多了
CDMA，英文全寫(xiě)為Code Division Multiple Access，翻譯作碼分多址或分碼多工或分碼多重存取，是一種多路復用的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。CDMA原本是美國軍方為了通信而開(kāi)發(fā)的，但時(shí)至今日，已廣泛應用到全球不同的民用通信中。在CDMA移動(dòng)通信中，將話(huà)音訊號轉換為數字信號，給每組數據話(huà)音分組增加一個(gè)地址，進(jìn)行擾碼處理，并且將它發(fā)射到空中。CDMA最大的優(yōu)點(diǎn)就是相同的帶寬下可以容納更多的呼叫，而且它還可以隨話(huà)音傳送數據信息。
一般信息
一般來(lái)說(shuō)（作為復用方法），Code Division Multiple Access（CDMA）是被美國軍方通訊采用的某種擴頻方案。理論上，數據化的信息使用CDMA技術(shù)進(jìn)行編碼和解碼，可以大大提高對無(wú)線(xiàn)信道的利用率，增強抗干擾能力。Qualcomm（高通）公司解決了CDMA中至關(guān)重要的功率控制問(wèn)題，并取得相關(guān)的專(zhuān)利。CDMA制式中，區分各個(gè)通道主要不再依靠頻率和時(shí)隙等方法，因此同一地區不同用戶(hù)同時(shí)使用相同的頻率是正常的。除此之外被廣泛使用的多路訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)還有時(shí)多分址（TDMA）和頻分多址（FDMA）。在這三種方案中，接收方從各種信號中分別通過(guò)不同的碼字，時(shí)隙和頻率通道分離出有用信息。
CDMA經(jīng)常被廣泛和不嚴格地用來(lái)稱(chēng)呼使用CDMA技術(shù)實(shí)現的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )及其制式，比較常見(jiàn)的是由Qualcomm主要支持和最先投入商用的的數字蜂窩電話(huà)制式，包括IS-95（CDG為其申請注冊商標為cdmaOne）和它的演進(jìn)版本IS-2000（CDMA2000），其他很少這樣使用。由于WCDMA和TD-SCDMA也使用了CDMA技術(shù)，這樣的稱(chēng)呼可能會(huì )造出一些混亂。
這里需要注意：
CDMA（復用技術(shù)）理論被應用于WCDMA無(wú)線(xiàn)接口。
WCDMA無(wú)線(xiàn)接口被應用于國際3G標準UMTS和日本3G標準——FOMA（由日本電信和沃達豐共同開(kāi)發(fā)）。
CDG、TIA和3GPP2等制訂的俗稱(chēng)為CDMA的系列標準族（包括cdmaOne和CDMA2000）和3GPP的WCDMA標準族無(wú)論無(wú)線(xiàn)信號和核心網(wǎng)都不兼容。
部分CDMA網(wǎng)絡(luò )和手機支持個(gè)人定位功能，簡(jiǎn)易的方法是通過(guò)BTS位置數據或者計算手機與相關(guān)BTS信號傳輸的時(shí)延給出粗糙的數據，但是更加精確的定位一般依賴(lài)全球定位系統GPS的支持。
技術(shù)細節
在所有的CDMA體制中，接收者都可以使用擴頻處理增益來(lái)部分衰減非期望的信號。具有期望的擴頻碼的信號能被接受，如果信號對應不同的擴頻碼（或者相同擴頻碼但是不同的時(shí)間偏移）將在解擴頻過(guò)程中被當作隨機噪聲而衰減掉。
這項操作的方法是給每一個(gè)站點(diǎn)分配一個(gè)擴頻碼或者碼片序列。這些碼片序列被表示成由＋1和－1組成的序列。每個(gè)碼片序列和本身點(diǎn)積得到＋1,(和補碼點(diǎn)積得到－1),一個(gè)碼片序列點(diǎn)積不同的碼片序列將得到0。
這種特性叫做正交性。這些序列叫做 Walsh碼，可以從一個(gè)二進(jìn)制 Walsh矩陣導出。
一個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送數字1時(shí)就發(fā)送其碼片序列本身，要發(fā)送數字0時(shí)就發(fā)送其碼片序列的反碼。 (或者是 +1 和 -1; 0時(shí)不發(fā)送)。
當多個(gè)終端發(fā)送多個(gè)信號時(shí)，信號就會(huì )在空中疊加。例如碼片序列是(-1,-1,-1,-1)和(+1,-1,+1,-1)，疊加后變成(0,-2,0,-2)。接收方如果希望接收某個(gè)站點(diǎn)的信息，則只需要計算該站點(diǎn)對應的碼片序列和空中信號的點(diǎn)積。例如(-1,-1,-1,-1) . (0,-2,0,-2) = +1。如果發(fā)送的數字是-1，則空中的信號將是 (+2,0,+2,0)，而點(diǎn)積將是 (-1,-1,-1,-1) . (+2,0,+2,0) = -1.
TDMA和FDMA終端理論上可以過(guò)濾其他時(shí)隙或者頻率通道的任意強信號。這在CDMA無(wú)法實(shí)現，它只能部分過(guò)濾干擾信號。如果任一或者全部噪聲信號強于有用信號，則有用信號將被淹沒(méi)。這樣在CDMA系統中就要求每個(gè)終端有一個(gè)近似合適的信號功率。在CDMA蜂窩網(wǎng)絡(luò )中，基站使用一個(gè)快速閉環(huán)功率控制方案來(lái)緊密控制每一個(gè)移動(dòng)終端的發(fā)送功率。功率控制需求能夠巧妙的根據上面的計算推斷出來(lái)。
向前糾錯(FEC)編碼在任何一種CDMA方案中都是必須的，它用于減小信噪比的需求，從而使得信道最大限度的可靠。
與TDMA和FDMA相比較，CDMA的另外一個(gè)優(yōu)勢是能夠簡(jiǎn)單的利用話(huà)音激活特性。在每一個(gè)隨機的通話(huà)中，用戶(hù)講話(huà)的時(shí)間往往不足整個(gè)通話(huà)時(shí)間的一半，CDMA技術(shù)可以簡(jiǎn)單在用戶(hù)講話(huà)時(shí)發(fā)送信號，不講話(huà)時(shí)保持靜默，于是當同時(shí)通話(huà)的用戶(hù)較多時(shí)，總體上可以體現出統計特性，最終能將用戶(hù)間干擾減少大約一半，從而提高容量。在CDMA技術(shù)中，這種話(huà)音激活特性的利用是相對簡(jiǎn)單的，如果希望在TDMA或者FDMA體制中利用話(huà)音激活特性，就需要頻繁的建立和拆除有限的時(shí)隙或者頻率通道。
WCDMA（Wide band Code Division Multiple Access 寬帶分碼多工）是一種3G蜂窩網(wǎng)絡(luò )。WCDMA使用的部分協(xié)議與2G GSM 標準一致。
具體一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，WCDMA是一種利用碼分多址復用（或者CDMA 通用 復用技術(shù)，不是指CDMA標準）方法的寬帶擴頻3G移動(dòng)通信空中接口。
歷史概要
歷史上，歐洲電信標準委員會(huì ) (ETSI) 在 GSM 之后就開(kāi)始研究其 3G 標準，其中有幾種備選方案是基于直接序列擴頻分碼多工的，而日本的第三代研究也是使用寬帶分碼多工技術(shù)的，其后，以二者為主導進(jìn)行融合，在3GPP組織中發(fā)展成了第三代移動(dòng)通信系統UMTS，并提交給國際電信聯(lián)盟(ITU)。
國際電信聯(lián)盟最終接受WCDMA作為IMT-2000 3G標準的一部分。
誤解
名字跟CDMA很相近，同時(shí)WCDMA跟CDMA關(guān)系也很微妙。兩者都基于碼分多址技術(shù)，都使用了美國高通（Qualcomm）的部分專(zhuān)利技術(shù)。一般認為WCDMA的提出是部分廠(chǎng)商為了繞開(kāi)專(zhuān)利陷阱而開(kāi)發(fā)的，其方案已經(jīng)盡可能地避開(kāi)高通專(zhuān)利。
在移動(dòng)電話(huà)領(lǐng)域，術(shù)語(yǔ) CDMA 可以代指碼分多址擴頻復用技術(shù)，也可以指美國高通（Qualcomm）開(kāi)發(fā)的包括cdmaOne（IS-95）和CDMA2000（IS-2000）的CDMA標準族。
在Qualcomm為IS-95協(xié)議使用它之前，CDMA復用技術(shù)已經(jīng)存在了很長(cháng)時(shí)間。然而，由于采用CDMA復用方法是IS-95協(xié)議區別于當時(shí)的GSM（采用TDMA）等其它協(xié)議的主要特征，現在通常將該協(xié)議也稱(chēng)為CDMA。
WCDMA 也使用CDMA的復用技術(shù)而且它跟Qualcomm的標準也很相似。但是WCDMA不僅僅是復用標準。它是一個(gè)詳細的定義移動(dòng)電話(huà)怎樣跟基站通訊，信號怎樣調制，數據幀怎么構建等的完整的規范集。
總之:
術(shù)語(yǔ)CDMA在移動(dòng)通訊領(lǐng)域通常特指Qualcomm開(kāi)發(fā)的CDMA標準族。它們定義了一組移動(dòng)通訊協(xié)議。
CDMA作為復用技術(shù)，既用于WCDMA空中接口協(xié)議，也用于Qualcomm的CDMA協(xié)議。
WCDMA專(zhuān)指在IMT-2000中定義的移動(dòng)電話(huà)協(xié)議。
WCDMA協(xié)議與Qualcomm開(kāi)發(fā)的CDMA無(wú)關(guān)。
CDMA標準族(cdmaOne和CDMA2000)不兼容WCDMA標準族。
當前狀況
2001年，日本NTT DoCoMo公司的FOMA是世界上第一個(gè)商業(yè)運營(yíng)WCDMA服務(wù)。
J-Phone 日本電話(huà)(現軟件銀行)已經(jīng)繼推出基于WCDMA服務(wù)后，聲稱(chēng)“沃達豐全球標準”兼容UMTS (盡管2004年時(shí)還有爭議)。
2003年初，和記黃埔 逐步在全球運營(yíng)他們的UMTS網(wǎng)絡(luò )(簡(jiǎn)稱(chēng)3)。
大多數歐洲GSM運營(yíng)商計劃未來(lái)某個(gè)時(shí)間推出UMTS服務(wù)，盡管有幾個(gè)已經(jīng)把此服務(wù)提到日程上來(lái)，有一些甚至從2003年底就開(kāi)始運營(yíng)UMTS網(wǎng)絡(luò )。
沃達豐于2004年2月在歐洲多個(gè)UMTS網(wǎng)絡(luò )投入運行。沃達豐還打算在其他國家（包括澳大利亞及新西蘭）建設UMTS網(wǎng)絡(luò )。
AT&T 無(wú)線(xiàn) (現屬于Cingular Wireless) 在一些城市開(kāi)通了UMTS。盡管因為公司兼并使得網(wǎng)絡(luò )建設進(jìn)度被延遲，但Cingular已宣布計劃在2005年與HSDPA一起部署WCDMA。
TeliaSonera于2004年10月13日開(kāi)始在芬蘭提供384kbps速率的WCDMA服務(wù)。服務(wù)只是在主要城市可用。通訊費率大約2美元每兆字節。新聞稿
更多信息參看UMTS。
產(chǎn)品認證
GCF (Global Certification Forum)：現時(shí)是世界主要的2G及3G認證機構。
PTCRB: 在北美為GSM移動(dòng)設備（ME）類(lèi)型認證提供框架。
技術(shù)
WCDMA可以使用非成對或者成對頻段，雖然所有當前WCDMA設備（例如FOMA and UMTS）使用兩個(gè)5MHz頻段，一個(gè)用于上行一個(gè)用于下行。更多信息請參看擴頻。
與其他標準比較
最初CDMA2000計劃使用多個(gè)1.25MHz載波，但后來(lái)放棄了，而WCDMA則使用單一5MHz帶寬載波。
在ITU的IMT-2000標準中，WCDMA被看作CDMA直接序列擴頻，而CDMA2000被稱(chēng)作"多載波CDMA"。
WCDMA 標準族(例如FOMA、UMTS)與CDMA標準族(例如cdmaOne和CDMA2000)不一致。
CDMA2000 是一個(gè)3G移動(dòng)通訊標準，國際電信聯(lián)盟ITU的IMT-2000標準認可的無(wú)線(xiàn)電接口，也是2G cdmaOne標準的延伸。 根本的信令標準是IS-2000。 CDMA2000與另一個(gè)3G標準WCDMA不兼容。
由3G CDMA2000標準延伸的4G標準為超行動(dòng)寬頻（UMB）。
CDMA2000是美國通訊行業(yè)協(xié)會(huì ) (TIA-USA) 的注冊商標，并不是一個(gè)象CDMA一樣的通用術(shù)語(yǔ)。TIA也注冊了他們的2G cdmaOne標準(AKA IS-95)對應CDMA1X。
CDMA2000有多個(gè)不同的類(lèi)型。下面按照復雜度排列：
CDMA2000 1x
CDMA2000 1x 就是眾所周知的3G 1X 或者1xRTT，它是3G CDMA2000技術(shù)的核心。標志 1x習慣上指使用一對1.25MHz無(wú)線(xiàn)電信道的CDMA2000無(wú)線(xiàn)技術(shù)。
日本運行商KDDI的CDMA2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò )使用商標 "CDMA 1X WIN"，不過(guò)這只是用于市場(chǎng)促銷(xiāo)罷了。
CDMA2000 1xRTT
CDMA2000 1xRTT (RTT－無(wú)線(xiàn)電傳輸技術(shù)) 是CDMA2000一個(gè)基礎層，支持最高144kbps數據速率，盡管獲得3G技術(shù)的官方資格，但是通常被認為是2.5G或者 2.75G技術(shù)，因為它的速率只是其他3G技術(shù)幾分之一。另外較之之前的CDMA網(wǎng)絡(luò )，它擁有雙倍的語(yǔ)音容量。
CDMA2000 1xEV
CDMA2000 1xEV (Evolution－發(fā)展)是CDMA2000 1x附加了高數據速率 (HDR) 能力。1xEV一般分成2個(gè)階段：
CDMA2000 1xEV第一階段， CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Only－發(fā)展－只是數據)在一個(gè)無(wú)線(xiàn)信道傳送高速數據報文數據的情況下，支持下行(向前鏈路)數據速率最高3.1Mbps，上行(反向鏈路) 速率最高到1.8 Mbps。
CDMA2000 1xEV第二階段， CDMA2000 1xEV-DV (Evolution-Data and Voice發(fā)展－數據和語(yǔ)音)，支持下行 (向前鏈路 數據速率最高3.1 Mbps，上行(反相鏈路)速率最高1.8 Mbps。1xEV-DV還能支持1x語(yǔ)音用戶(hù)， 1xRTT數據用戶(hù)和高速1xEV-DV 數據用戶(hù)使用同一無(wú)線(xiàn)信道并行操作。
1xEV-DO已經(jīng)開(kāi)始商業(yè)化運營(yíng)。歐洲市場(chǎng)稍微早于美國市場(chǎng)。 2004年夏捷克移動(dòng)運營(yíng)商 Eurotel開(kāi)始運營(yíng)sinceCDMA2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò )，他們提供的上行速率大約1Mbps。這項服務(wù)每月大約花費30歐元無(wú)流量限制。如果使用這項服務(wù)，你需要購買(mǎi)一個(gè)大約300歐元的 Gtran GPC-6420調制解調器。
當前部署情況
2004年1月，北美Verizon Wireless宣布計劃在全國范圍部署1xEV-DO。
盡管有些電信運營(yíng)商已經(jīng)完成測試或者有限的試用，但是到2004年7月還沒(méi)有一個(gè)商業(yè)化運營(yíng)的1xEV-DV。 美國運營(yíng)商 Sprint PCS已經(jīng)宣布計劃在他們已有的CDMA網(wǎng)絡(luò )基礎上部署1xEV-DV網(wǎng)絡(luò ) 。
由于可用的1xEV-DV設備延遲交貨和來(lái)自美國其他正在部署3G網(wǎng)絡(luò )的電信運營(yíng)商的壓力，Sprint 宣布，2004年6月計劃廣泛部署1xEV-DO，但是他們的長(cháng)期1xEV-DV計劃好像還不確定(盡管他們當前計劃2006年部署EV-DV)。
Qualcomm高通最近由于缺乏運營(yíng)利潤可能已經(jīng)停止EV-DV的開(kāi)發(fā)，更可能是因為Sprint和Verizon都在使用EV-DO。
CDMA2000 3x
CDMA2000 3x利用一對3.75 MHz無(wú)線(xiàn)信道(i.e., 3 X 1.25 MHz)來(lái)實(shí)現高速數據速率。3X版本的CDMA2000有時(shí)被叫做多載波（Multi-Carrier或者M(jìn)C），這一版本還沒(méi)有部署正處在研究開(kāi)發(fā)階段。
各地營(yíng)運者
截止2008年年末，全球已經(jīng)有102個(gè)國家和地區的276家電信運營(yíng)商部署了CDMA2000網(wǎng)絡(luò )。
中國大陸：中國電信
中國香港：電訊盈科
中國澳門(mén)：中國電信
臺灣：亞太電信
日本：KDDI
韓國：SK電訊、KTF、LG電信
美國：Verizon Wireless、Sprint Nextell、US Cellular等
TD-SCDMA
技術(shù)概要
分時(shí)-同步分碼多工存?。ㄓ⑽模篢ime Division - Synchronous Code Division Multiple Access，縮寫(xiě)為：TD-SCDMA），是ITU批準的四個(gè)3G標準中的一個(gè)，相對于另兩個(gè)主要3G標準(CDMA2000) 或 (WCDMA)它的起步較晚。第四個(gè)3G標準是美國的WiMAX標準。
該標準是由中國大陸制定的3G標準，1999年6月29日，中國原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院(現大唐電信科技股份有限公司)向ITU提出。該標準將智能天線(xiàn)、同步CDMA和軟件無(wú)線(xiàn)電(SDR)等技術(shù)融于其中。另外，由于中國的龐大的市場(chǎng)，該標準受到各大主要電信設備廠(chǎng)商的重視，全球一半以上的設備廠(chǎng)商都宣布可以支持TD-SCDMA標準。
TD-SCDMA在頻譜利用率、對業(yè)務(wù)支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面有獨特優(yōu)勢。
TD-SCDMA由于采用時(shí)分雙工，上行和下行信道特性基本一致，因此，基站根據接收信號估計上行和下行信道特性比較容易。因此，TD-SCDMA使用智能天線(xiàn)技術(shù)有先天的優(yōu)勢，而智能天線(xiàn)技術(shù)的使用又引入了SDMA的優(yōu)點(diǎn)，可以減少用戶(hù)間干擾，從而提高頻譜利用率。
TD-SCDMA還具有TDMA的優(yōu)點(diǎn)，可以靈活設置上行和下行時(shí)隙的比例而調整上行和下行的數據速率的比例，特別適合因特網(wǎng)業(yè)務(wù)中上行數據少而下行數據多的場(chǎng)合。但是這種上行下行轉換點(diǎn)的可變性給同頻組網(wǎng)增加了一定的復雜性。
TD-SCDMA是時(shí)分雙工，不需要成對的頻帶。因此，和另外兩種頻分雙工的3G標準相比，在頻率資源的劃分上更加靈活。
一般認為，TD-SCDMA由于智能天線(xiàn)和同步CDMA技術(shù)的采用，可以大大簡(jiǎn)化系統的復雜性，適合采用軟件無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，因此，設備造價(jià)可望更低。
但是，由于時(shí)分雙工體制自身的缺點(diǎn)，TD-SCDMA被認為在終端允許移動(dòng)速度和小區覆蓋半徑等方面落后于頻分雙工體制。
網(wǎng)絡(luò )試驗和商用概況
2006年，羅馬尼亞建成了TD-SCDMA試驗網(wǎng)。
2007年，韓國最大的移動(dòng)通信運營(yíng)商SK電訊在韓國首都首爾建成了TD-SCDMA試驗網(wǎng)。同年，歐洲第二大電信運營(yíng)商法國電信建成了TD-SCDMA試驗網(wǎng)。
2007年10月，日本電信運營(yíng)商IP Mobile計劃建設并運營(yíng)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )，但公司最終受限于資金困境而破產(chǎn)。
2008年1月，中國移動(dòng)通信集團公司在中國北京、上海、天津、沈陽(yáng)、廣州、深圳、廈門(mén)、秦皇島市建成了TD-SCDMA試驗網(wǎng)；中國電信集團公司在中國保定市建成了TD-SCDMA試驗網(wǎng)；原中國網(wǎng)絡(luò )通信集團公司(現中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò )通信集團有限公司)在中國青島市建成了TD-SCDMA試驗網(wǎng)。
2008年4月1日，中國移動(dòng)通信集團公司在中國北京、上海、天津、沈陽(yáng)、青島、廣州、深圳、廈門(mén)、秦皇島和保定等10個(gè)城市啟動(dòng)TD－SCDMA社會(huì )化業(yè)務(wù)測試和試商用。截止2008年年末，在中國使用TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )的3G手機用戶(hù)已達到41.9萬(wàn)人。但是TD-SCDMA手機放號首日即出現諸多問(wèn)題，如網(wǎng)絡(luò )建設尚未完善、功能尚未全部開(kāi)發(fā)等，因而不少手機用戶(hù)仍然持觀(guān)望態(tài)度。
2008年9月，意大利的一家通信公司MYWAVE建設了TD-SCDMA試驗網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò )于9月12日建成并開(kāi)通；從建設工程僅為11天推算，應為小型企業(yè)網(wǎng)。
2009年1月7日，中國政府正式向中國移動(dòng)通信集團公司頒發(fā)了TD-SCDMA業(yè)務(wù)的經(jīng)營(yíng)許可，中國移動(dòng)也已經(jīng)開(kāi)始在中國的28個(gè)直轄市、省會(huì )城市和計劃單列市進(jìn)行TD-SCDMA的二期網(wǎng)絡(luò )建設，預計于2009年6月建成并投入商業(yè)化運營(yíng)。該公司計劃到2011年，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò )能夠覆蓋中國大陸100%的地市。
什么是擴頻通信
2008-11-07 22:39:26 [ 上一篇 | 下一篇 ]
擴頻通信的概念是什么，在此與大家重溫：
技術(shù)背景：傳統的模擬無(wú)線(xiàn)通信一般采用調頻（FM）和調幅（AM）兩種方式，不能適應高速數據通信的要求。進(jìn)入八十年代后，數字無(wú)線(xiàn)數據通信方式成為主流，其調制方式有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK），其優(yōu)勢是便于采用先進(jìn)的數字信號處理技術(shù)，如均衡技術(shù)、編碼技術(shù)等等，提高了數據傳輸速率和傳輸的可靠性。實(shí)際的系統如GSM、IS-54等。但是這些系統也存在一些缺陷。一方面，由于無(wú)線(xiàn)通信信道的開(kāi)放性，通信環(huán)境不可避免地存在各種各樣的突發(fā)干擾，使得信號傳輸的可靠性降低，同時(shí)，信道的時(shí)域和頻域選擇性衰落，使得數據傳輸速率的提高受到限制；另一方面，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)的快速增長(cháng)，要求無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )具備相當的靈活性，以適應業(yè)務(wù)的發(fā)展變化。這些都是常規的無(wú)線(xiàn)數字通信難以解決的。這些因素促成了對采用新技術(shù)的需求，以提高數據傳輸速率并進(jìn)一步提高傳輸的可靠性。
擴頻通信的基本原理和優(yōu)勢：擴頻通信就其調制方式而言，與傳統的數據通信沒(méi)有什么差別，也包括ASK、FSK、PSK以及最近得到迅速發(fā)展的QAM，不同之處是在調制之前增加了一個(gè)擴頻處理環(huán)節，把待傳送符號用特征碼進(jìn)行擴展，擴展后的符號稱(chēng)為碼片；在接收端同樣增加了一個(gè)解擴處理的環(huán)節，將N個(gè)碼片恢復為一個(gè)符號。這即是擴頻通信的基本原理。擴頻通信的優(yōu)勢是由擴頻操作所使用的特征碼－偽隨機序列（PN CODE）帶來(lái)的。偽隨機碼具有雙值自相關(guān)特性，它保證了同步相關(guān)操作獲得的輸出遠大于非同步相關(guān)的輸出值。這樣就大大降低了當兩條傳播路徑的時(shí)差在一個(gè)碼片以上時(shí)彼此之間的干擾。這即是通常所說(shuō)的擴頻抗多徑原理。同時(shí)，相關(guān)解擴處理還能夠大大降低窄帶脈沖干擾，如一般的工業(yè)噪聲、環(huán)境噪聲等等。特別值得一提的是，由于解擴處理是對N個(gè)碼片的能量進(jìn)行累加，因此，可以允許接收的信號電平在噪聲以下，只要保證累加獲得的能量滿(mǎn)足信號判決的要求即可。這一性能使得擴頻通信技術(shù)首先在軍隊保密通信系統中獲得了廣泛的應用。擴頻通信抗多徑的性能使得移動(dòng)通信信道的相關(guān)帶寬不再成為限制通信速率的障礙，因此在擴頻通信方式下可以實(shí)現高速數據通信。傳輸速率的限制取決于信號處理的速度?？梢?jiàn)，擴頻技術(shù)在提高數據通信速率和改善數據通信的可靠性方面，大大優(yōu)于常規數字通信。同時(shí)，由于所有用戶(hù)可以共用同一頻帶，大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò )系統的規劃，使得系統在適應不斷增長(cháng)變化的業(yè)務(wù)方面，具有很高的靈活性。
擴頻通信是傳輸信息使用的射頻帶寬是信息帶寬的10倍至100倍以上的通信體制。信息本身不再是決定傳輸帶寬的決定因素，傳輸帶寬主要由發(fā)信機和對應收信機預先制定的擴頻碼(又稱(chēng)地址碼)序列確定。
擴頻通信的特點(diǎn)是具有常規通信體制所不具備的許多優(yōu)勢：
(1)擴頻通信具有消息隱蔽性、低截獲概率和抗干擾等能，對軍事通信有很大應用潛力。國外軍事通信已經(jīng)裝備使用 HF、VHF和UHF頻段的跳頻電臺，直接序列擴頻電臺也開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段。
(2)利用不同的預定擴頻碼(地址碼)序列，可以在相同頻段實(shí)現碼分多址(CDMA)和選址通信，在衛星通信和室內有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)通信中得到使用。
(3)直接序列擴頻信號具有同距離無(wú)關(guān)的高分辨率測距能力，在全球定位系統(GPS)和深空探測中得到應用。
另,從即計算機網(wǎng)絡(luò )角度的解釋參考：
隨著(zhù)計算機應用技術(shù)的普及和國民經(jīng)濟信息化的發(fā)展，客戶(hù)/服務(wù)器計算、分布式處理、國際互連網(wǎng)（Internet）、內部網(wǎng)（Intranet）等技術(shù)被廣泛接受和應用，計算機的聯(lián)網(wǎng)需求迅速擴大。在諸多計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)（Wireless Network）以其無(wú)需布線(xiàn)、在一定區域漫游、運行費用低廉等優(yōu)點(diǎn)，在許多應用場(chǎng)合有其他聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不可替代的作用，而在無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中，基于擴頻技術(shù)的計算機無(wú)線(xiàn)網(wǎng)具有抗干擾能力強、易于實(shí)現碼分多址、安全保密、 無(wú)須申請頻率資源等特點(diǎn)，近年來(lái)在計算機聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛地應用。
擴頻通信具有其他方式不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在無(wú)線(xiàn)通信中得到越來(lái)越廣泛地應用。擴頻通信（Spread Spectrum Communications）開(kāi)始出現在第二次世界大戰，作為美軍使用的無(wú)線(xiàn)保密通信技術(shù)?，F在擴頻技術(shù)被廣泛應用于包括計算機無(wú)線(xiàn)網(wǎng)等許多領(lǐng)域。擴頻通信是一種信息傳遞方式，其信號所占用的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬；頻帶的展寬是通過(guò)編碼及調制的方法來(lái)實(shí)現的，與所傳的信息無(wú)關(guān)；在接收端采用相同的擴頻碼進(jìn)行相關(guān)解調來(lái)解擴及恢復所傳信息。
擴頻通信具有如下特點(diǎn)：
1、抗干擾性強：
抗干擾是擴頻通信主要特性之一，比如信號擴頻寬度為100倍，窄帶干擾基本上不起作用，而寬帶干擾的強度降低了100倍，如要保持原干擾強度，則需加大100倍總功率，這實(shí)質(zhì)上是難以實(shí)現的。因信號接收需要擴頻編碼進(jìn)行相關(guān)解擴處理才能得到，所以即使以同類(lèi)型信號進(jìn)行干擾，在不知道信號的擴頻碼的情況下，由于不同擴頻編碼之間的不同的相關(guān)性，干擾也不起作用。正因為擴頻技術(shù)抗干擾性質(zhì)，美國軍方在海灣戰爭等處廣泛采用擴頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋來(lái)連接分布在不同區域的計算機網(wǎng)絡(luò )。
2、隱蔽性好：
因為信號在很寬的頻帶上被擴展，單位帶寬上的功率很小，即信號功率譜密度很低，信號淹沒(méi)在白噪聲之中，別人難以發(fā)現信號的存在，加之不知擴頻編碼，很難拾取有用信號，而極低的功率譜密度，也很少對于其他電訊設備構成干擾。
3、易于實(shí)現碼分多址（CDMA）：
擴頻通信占用寬帶頻譜資源通信，改善了抗干擾能力，是否浪費了頻段？其實(shí)正相反，擴頻通信提高了頻帶的利用率。正是由于擴頻通信要用擴頻編碼進(jìn)行擴頻調制發(fā)送，而信號接收需要用相同的擴頻編碼作相關(guān)解擴才能得到，這就給頻率復用和多址通信提供了基礎。充分利用不同碼型的擴頻編碼之間的相關(guān)特性，分配給不同用戶(hù)不同的擴頻編碼，就可以區別不同的用戶(hù)的信號，眾多用戶(hù)，只要配對使用自己的擴頻編碼，就可以互不干擾地同時(shí)使用同一頻率通信，從而實(shí)現了頻率復用，使擁擠的頻譜得到充分利用。發(fā)送者可用不同的擴頻編碼，分別向不同的接收者發(fā)送數據；同樣，接收者用不同的擴頻編碼，就可以收到不同的發(fā)送者送來(lái)的數據，實(shí)現了多址通信。美國國家航天管理局（NASA) 的技術(shù)報告指出：采用擴頻通信提高了頻譜利用率。另外，擴頻碼分多址還易于解決隨時(shí)增加新用戶(hù)的問(wèn)題。
4、抗多徑干擾： 在無(wú)線(xiàn)通信中，抗多徑問(wèn)題一直是難以解決的問(wèn)題，利用擴頻編碼之間的相關(guān)特性，在接收端可以用相關(guān)技術(shù)從多徑信號中提取分離出最強的有用信號，也可把多個(gè)路徑來(lái)的同一碼序列的波形相加使之得到加強，從而達到有效的抗多徑干擾。
5、擴頻通信的其他優(yōu)點(diǎn)： 擴頻通信速率高（2M，8M，11Mbps），無(wú)須申請頻率資源，建網(wǎng)簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò )性能好。
與X.25和DDN相比，無(wú)線(xiàn)擴頻網(wǎng)具有速率高（2Mbps，8Mbps，11Mbps）,安裝簡(jiǎn)單，運行費用低（無(wú)須租費，僅投入少量維護費用），無(wú)須申請頻率資源，容易擴展投資少等優(yōu)點(diǎn)。另外，如使用X.25或DDN作為網(wǎng)間互連的鏈路，在鏈路兩端要使用路由器、多路復用器等設備，而無(wú)線(xiàn)擴頻產(chǎn)品有網(wǎng)橋、路由器、調制解調器等多種選擇，節省設備和投資，因此無(wú)線(xiàn)擴頻網(wǎng)比X.25和DDN在數百公里范圍內聯(lián)網(wǎng)要有明顯的優(yōu)勢。
跳頻通信是擴頻通信的一個(gè)分支，它的突出優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強，因而很適用于軍事領(lǐng)域。當70年代末第一部跳頻電臺問(wèn)世以后，就預示著(zhù)其發(fā)展勢頭銳不可擋。到了80年代，世界各國軍隊普遍裝備跳頻電臺。這十年是跳頻電臺發(fā)展速度最快的十年。廣泛使用跳頻電臺曾被譽(yù)為80年代VHF頻段無(wú)線(xiàn)電通信發(fā)展的主要特征。90年代，跳頻通信如虎添翼，在軍用跳頻通信領(lǐng)域已相當成熟的同時(shí)，跳頻通信的應用又拓寬到民用領(lǐng)域。業(yè)內人士指出，跳頻通信是對抗無(wú)線(xiàn)電干擾的有效手段，稱(chēng)其為無(wú)線(xiàn)電通信的"殺手锏"。跳頻通信是如此的神奇，以致于自其問(wèn)世至今的短短30年間，倍受世界各國，特別是幾大軍事強國的青睞。
2 跳頻通信的基本概念
2.1 定義
我們在用收音機收聽(tīng)某電臺，當電臺在中波和短波兩個(gè)波段上播放同一個(gè)節目時(shí)，有這樣的體會(huì )：若中波波段信號不好，則隨即換到短波波段收聽(tīng)；當短波波段信號不好，則又換回到中波波段收聽(tīng)。這種以更換波段的手段來(lái)改善收聽(tīng)效果的方法，就是跳頻的通俗含義。只不過(guò)這種跳頻僅在接收端發(fā)生，而且是由人工干預來(lái)實(shí)施跳頻的。我們假設，當廣播電臺發(fā)送的頻段也能"緊跟"收音機用戶(hù)更換的話(huà)，那么，這種通信方式就是跳頻通信。因此，跳頻通信可這樣描述：通信收發(fā)雙方同步地改變頻率的通信方式稱(chēng)為跳頻通信。
無(wú)線(xiàn)電通信由于它的靈活性，常常被用作戰時(shí)通信。但是，傳統的無(wú)線(xiàn)電通信都是在某一固定頻率下工作的，很容易被敵方截獲或施加電子干擾，從而使這種通信方式失去“靈驗”。
“跳頻通信”就是針對上述傳統無(wú)線(xiàn)電通信的弊端，使原先固定不變的無(wú)線(xiàn)電發(fā)信頻率按一定的規律和速度來(lái)回跳變，而讓約定對方也按此規律同步跟蹤接收。由于敵方不了解我方無(wú)線(xiàn)電信號的跳變規律，很難將信息截獲。盡管它亦可以采用“跟蹤干擾”的方式來(lái)干擾我方電臺，但由于跳頻頻譜變化無(wú)常，往往是敵方剛搜索到某發(fā)送頻率，它立即又變了，很難做到緊跟不舍?？赡苡腥藭?huì )提出全面實(shí)行干擾（即“寬帶阻塞干擾”）的方法，但這樣做不僅會(huì )耗費巨大功率，而且還可能因此而暴露自己和對己方通信造成嚴重干擾。
跳頻通信不僅是抗御外來(lái)干擾的能手，而且對于抑制遠距離無(wú)線(xiàn)電通信本身所造成的“多徑干擾”也十分有效。因為多徑干擾是由于短波無(wú)線(xiàn)電信號在傳輸過(guò)程中所經(jīng)過(guò)的路徑不盡相同，有的是經(jīng)電離層一次反射到達對方的，有的則經(jīng)多次反射后到達對方，而且上述情況還很不穩定，因而造成信號的時(shí)強時(shí)弱以致失真。采用跳頻通信后，由于在主波波束已被接收，而其它徑向波束尚未到達接收機時(shí)，發(fā)送和接收載頻早已跳到別的頻率點(diǎn)上去了，這樣就避免了“多徑效應”對通信質(zhì)量的影響。
跳頻通信的原理說(shuō)來(lái)也并不復雜。它是在普通無(wú)線(xiàn)電短波通信基礎上增加一個(gè)“碼控跳頻器”。它的主要作用是使跳頻通信發(fā)射的載波按一定規則的隨機跳變序列發(fā)生變化。實(shí)現跳頻通信的關(guān)鍵是，收發(fā)雙方受偽隨機碼控制的、用來(lái)改變載頻頻率的本振頻率必須嚴格同步。跳頻偽隨機碼的改變可用微型計算機控制；改變計算機的程序，就可改變跳頻的規律。跳頻變化的方案不止一套，且經(jīng)常更換，要識破它就猶如大海撈針，十分困難。
跳頻通信是一種數字化通信，是擴頻通信的一種。在這種通信方式中，信號傳輸所使用的射頻帶寬是原信號帶寬的幾十倍、幾百倍以至幾千倍。但僅就某一瞬間來(lái)說(shuō)，它只工作在某一頻率上。
跳頻通信在海灣戰爭中給人留下很深的印象?？梢灶A期，在未來(lái)的信息化戰爭中，它仍將扮演十分重要的角色。
流星余跡通信
流星是人們所熟悉的一種自然現象。當宇宙空間的細小物體或塵埃飛經(jīng)地球大氣層時(shí)，便與大氣摩擦而發(fā)出光和熱。如果這種現象發(fā)生在夜晚，我們在地面上便會(huì )看到一條條清晰的光跡，這就是流星體所經(jīng)過(guò)的軌跡。
就是這樣一種轉瞬即逝的天體現象，也沒(méi)有在細心的科學(xué)家面前悄然溜過(guò)。他們發(fā)現，流星在掠過(guò)空中時(shí)會(huì )發(fā)出大量的光和熱，它會(huì )使周?chē)臍怏w電離，并很快擴散形成以流星軌跡為中心的柱狀電離云。這就是所謂的“流星余跡”。這種電離云具有反射無(wú)線(xiàn)電波的特性。于是，人們便設想把載有某種信息的無(wú)線(xiàn)電波對準流星余跡，通過(guò)它的反射，為遠在千里之外的別的接收站所接收。這就是利用流星余跡進(jìn)行通信的最基本的設想。
可能有人會(huì )想，流星不常見(jiàn)到，而且一閃而過(guò)，用它來(lái)通信靠得住嗎？其實(shí)，在宇宙空間，每小時(shí)都有數以?xún)|計的流星掠過(guò)大氣層，只不過(guò)是，其中很多不為我們的肉眼所察覺(jué)罷了。當然，流星轉瞬即逝的特征，也必然會(huì )給通信的連續性帶來(lái)一定的麻煩。它不大適合于用在像電話(huà)那樣的連續實(shí)時(shí)通信上。針對流星轉瞬即逝的特點(diǎn)，我們在發(fā)射設備中加裝了“發(fā)送消息存儲器”，存儲經(jīng)計算機處理過(guò)的信息。在流星余跡出現時(shí)，這些消息便一份一份地被發(fā)送出去。在接收方也加裝了“接收消息存儲器”。它的任務(wù)是把斷斷續續收到的信息先存儲起來(lái)，然后把它變換成連續信息再送到接收者的手中。
流星余跡通信的通信距離可達2000千米。比起短波通信來(lái)，它受太陽(yáng)黑子和核爆炸的影響較小，因此很受軍方人士的青睞。他們認為，在未來(lái)戰爭中，人造通信衛星將成為主要的襲擊目標。在衛星通信系統遭破壞后，流星余跡通信便是一種理想的應急通信手段了。流星余跡通信也特別適合于惡劣環(huán)境下的氣象通信。
流星的作用就相當于一個(gè)“天然衛星”。但是，它不像衛星通信那樣需要昂貴的發(fā)射費用，也不存在維修和保養的問(wèn)題。因此，建立一個(gè)流星余跡通信系統，其費用只有建立承擔同樣任務(wù)的衛星通信系統的十分之一。而且，它的保密性也很好。目前，英、美等國的研究人員正在建設一個(gè)覆蓋西歐和部分東歐國家的流星通信網(wǎng)，探討最終以流星通信代替衛星通信的可能性。
在數字傳輸系統中，其傳輸對象通常是二進(jìn)制數字信息，它可能來(lái)自計算機、網(wǎng)絡(luò )或其它數字設備的各種數字代碼。也可能來(lái)自數字電話(huà)終端的脈沖編碼信號，設計數字傳輸系統的基本考慮是選擇一組有限的離散的波形來(lái)表示數字信息。這些離散波形可以是未經(jīng)調制的不同電平信號，也可以是調制后的信號形式。由于未經(jīng)調制的脈沖電信號所占據的頻帶通常從直流和低頻開(kāi)始。因而稱(chēng)為數字基帶信號。在某些有線(xiàn)信道中，特別是傳輸距離不大遠的情況下，數字基帶信號可以直接傳送，我們稱(chēng)之為數字信號的基帶傳輸
