浅析宽带CDMA移动通信技术的发展和面临的挑战

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1、浅析宽带CDMA移动通信技术的发展和面临的挑战　　CDMA自20世纪90年代中期投入商用以来，以其独特的魅力在全球得到了快速发展。特别是近两年在通信走向个人化的时代背景下，CDMA更是呈现出高速稳步发展的态势CDMA以其频谱效率高、组网简单、扩充灵活、软切换、软容量以及宏分集等特性，在移动通信的发展中受到了普遍关注。　　一、CDMA的形成与发展　　CDMA是码分多址(CodeDivisionMultipleAc-cess)的英文缩写，它是在数字技术的分支一扩频频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。CDMA技

2、术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。　　CDMA技术的出现源自于人类对更高质量无线通信的需求。第一次世界大战期间，美国因战争的需要而研究开发出CDMA技术，其初衷是防止敌方对己方通讯的十扰，在战争期间广泛应用于军事抗十扰通信，后来由美国高通公司更新成为商用蜂窝电信技术。1995年，第一个

3、CDMA商用系统运行之后，CDMA技术理论上的诸多优势在实践中得到了检验，从而在北美、南美和亚洲等地得到了迅速推广和应用。全球许多国家和地区，包括中国香港、韩国、日本、美国都己建有CDMA商用网络。　　近两年ITU-R对IMT-XX的标准化工作的研究已进人实质性阶段。IMT-XX的目标主要集中在全球统一频段，统一标准，全球漫游，提供多种业务等。目前各国准备提交的候选技术中最具竞争力的是两种宽带CDMA技术，即W-CDMA和CDMAXX，另外还有中国提出的TD-SCDMA。　　二、CDMA的技术特点　　自从移动通信发展以来

4、，移动技术已经历了从模拟(TACS,ETACS,AMPS)向时分多址(GSM,TDMA)的过渡阶段。随着移动用户的不断增加，频率资源及容量的问题显得更为突出，如何解决这些间题是一个摆在人们面前的难题。应用CDMA技术是当前问题的答案。这是由于CDMA技术具有能在有限的频率资源上供更多的用户使用，这一特性是模拟和时分多址移动技术所无法提供的。早在50年代，美国军方已经应用这项技术，到了90年代，它才逐渐进入商业领域。　　CDMA是一种无线扩频技术，其基本原理是为每一个用户分配一个唯一的序列，籍以跟同时使用这段频率的用户区分

5、开来，它有以下几项技术特点:　　1.用相关特性来区分信号，因而可使不同信号在同一时间、同一频率进行通话，提高信号的保密性和隐蔽性。　　2.系统容量的配置灵活。在CDMA系统中，用户数的增加使背景噪声增加，造成话音质量的下降。但对用户数并无限制，操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑。另外，多小区之间可根据话务量和十扰情况自动均衡。这一特点与CDMA的机理有关。CDMA是一个自扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，打个比方，将带宽想像成一个大房了，所有的人将进入惟一的大房了。如果他们使用完全不同的语言，他们就可以清楚地听

6、到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的十扰。在这.,屋单的空气可以被想像成宽带的载波，而不同的语言即被当作编码，我们可以不断地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们。如果能控制住用户的信号强度，在保持高质量通话的同时，我们就可以容纳更多的用户。　　3.容量的大小取决于能噪比(Eb/No)，而不是频率与时间所形成的信道，因此它具有容量的软特性，使得每一个物理信道上可容纳的信号数大大增加，扩大系统的容量。　　4.建网成本低。由于频率利用率高，目网络设计施工和扩容较为简便，意味着运营商可以大大降低网络建设与运营成本，从而带来更具

7、吸引力的价格优势。而A.,CDMA网络覆盖范围大，系统容量高，所需基站少，也降低了建网成本。此外，CDMA的数字控制信道还能支持诸如卫星通信、多方通话、语音信箱等功能，可实现模拟网和GSM网均不能做到的图像、视频和多媒体业务。　　三、CDMA面临的问题　　在给定频带下，开发尽可能高的系统容f是个人通信的重要课题。特别是对于移动多媒体个人通信服务，因为要有高速传输能力，所以系统容f问题显得更为重要。因此，对于CDMA系统，需要研究更高效的数字调制解调技术和扩频调制解调技术。已提出的并行组合扩频通信方式、多载波扩频通信方式、

8、多编码扩频通信方式等都是有益的研究成果。多址干扰对消也是提高系统容t的有力手段。多址干扰成分估值和重建对消法、复合扩频编码抵消相关旁瓣的多址干扰抑制法、多址干扰码相位估值自适应相关对消法等都是最新研究成果。新发展起来的提高CDMA系统容t的另一重要技术，是利用空分和波束成形原理，面对用户方向合成跟踪的微波束天线技术。