CDMA技术特点与提供的功能
出处：论文网
时间：2006-09-12
摘 要：主要阐述了第三代移动通信CDMA技术特点与其提供的强大功能。移动通信终端已从传统的电话、收发短信息通信的狭窄的服务中走向了宽带多媒体应用中。PDSN是连接无线网络和分组数据网的接入网关，为移动Internet／Intranet用户提供分组数据接入服务。AAA服务器能够通过验证一些预先登记的信息来提供用户身份认证，决定是否授权移动用户访问特定的网络资源，通过计费信息的处理，进行计费、审计、成本分配或趋势分析。CDMA技术为移动通信业务的更新发展提供了有力的保证。
关键词：CDMA；AAA服务器；Internet；Intranet
Characteristics and Functions for CDMA Technology
Abstract：This issue mainly sets forth the character and strong powerofthe 3th generation mobile telecommunication technology -CDMA. Telecommunicational ter ms have transered from narrow services, such as telephone, sending or receiving messages, to multimedium of broad band．PDSN is entry gateway，whitch linking wireless net and package net together．PDSN also serving forusers｀entering package date net．AAA server can provide users｀identification by probing pre-registed login information，then decidewhether permitting mobile users using some network resourse，at the same time it calculating fee，audittin，allotting of cost oranalysising of trend．CDMA providing powerful guarantee for developmentofmobile communication．
Keywords：CDMA；AAA server；Internet；Intranet
1 引言
CDMA（Code Division Multiple Access码分多址）是近年来被应用于商业的一种数字接口技术。他拥有频率利用率高、手机功耗低等优点。CDMA手机是指基于CDMA网络的移动通信终端。目前，19家企业被批准有资格生产CDMA终端产品。
CDMA手机除了能够提供GSM手机的通话功能和信息服务外，还具有高速无线数据传输和多媒体功能。能提供的服务主要有：
（1）基本增值服务，如呼叫转移、信息提示等。
（2）语音邮件服务，如邮件、传真、新闻等语音信息。
（3）短信息服务，如天气、交通、证券、广告等。
（4）无线智能网服务，如虚拟网络、个人号码识别等。
（5）无线互联网服务，如网络浏览、电子商务、电子邮箱、网络游戏等。
2 CDMA所具有的优点
与GSM手机相比，CDMA手机具有以下优点：
（1）CDMA手机发射功率小（2 mw）。
（2）CDMA手机采用先进的切换技术——软切换技术（即切换是先接续好后再中断），使得CDMA手机的通话可与固定电话媲美，而且不会有GSM手机的掉线现象。
（3）使用CDMA网络，运营商的投资相对减少，这就为CDMA手机资费的下调预留了空间。
（4）因采用以拓频通信为基础的一种调制和多址通信方式，其容量比模拟技术高10倍，超过GSM网络约4倍。
（5）基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能，从而使手机从只能打电话和发送短信息等狭窄的服务中走向宽带多媒体应用。
在第三代移动通信的无线接口国际提案中，WCDMA和CDMA2000都是极为重要的技术。这两种宽带CDMA方案，除了码片速率、同步方式、导频方式等有所不同外，其他如功率、软切换等基本技术并无大的区别。
CDMA One是基于IS-95标准的各种CDMA产品的 总称，即所有基于CDMAOne技术的产品，其核心技术均以IS-95作为标准。CDMA2000是美国向ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议，是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案，这是一种宽带CDMA技术。CDMA2000室内最高数据速率为2 Mb／s以上，步行环境时为384 kb／s，车载环境时为144 kb／s以上。
CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一阶段（速率高于IS-95,低于2 Mb／s），可支持308 kb／s的数据传输，网络部分引入分组交换，可支持移动IP业务。
CDMA2000-1X EV是在CDMA2000-1X基础上进一步提高速率的增强体制，采用高速率数据（HDR）技术，能在1．25 MHz（同CDMA2000-1X带宽）内提供2 M／s以上的数据业务，是CDMA2000-1X的边缘技术。3GPP已开始制订CDMA2000-1X EV的技术标准，其中用高通公司技术的称为HDR。
与CDMAOne相比，CDMA2000有下列技术特点：多种信道带宽，前向链路上支持多载波和直扩两种方式；反向链路仅支持直扩方式；可以更加有效地使用无线资源；可实现系统平滑过渡；核心网协议可使用IS-41,GSM-MAP以及IP骨干网标准；前向发送分集；快速前向功率控制；使用Turbo码；辅助导频信道；灵活帧长；反向链路相干解调；可选择较长的交织器。CDMA2000－1X采用扩频速率为SR1，即指前向信道和反向信道均用码片速率1．228 8 Mb／s的单载波直接序列扩频方式。因此他可以方便地与IS-95(A/B)后向兼容，实现平滑过渡。运营商可在某些需求高速数据业务而导致容量不够的蜂窝上，用相同载波部署CDMA2000-1X系统，从而减少了用户和运营商的投资。由于CDMA2000-1X采用了反向相干解调、快速前向功控、发送分集、Turbo编码等新技术，其容量比IS-95大为提高。在相同条件下，对普通话音业务而言，容量大致为IS-95系统的两倍。
3 CDMA关键技术所在
CDMA2000-1X关键技术包括以下几个方面。
（1）前向快速功率控制技术 CDMA2000采用快速功率控制方法。即移动台测量收到业务信道的Eb／Nt，并与门限值比较，根据比较结果，向基站发出调整基站发射功率的指令，功率控制速率可以达到800 b／s。由于使用快速功率控制，可以达到减少基站发射功率、减少总干扰电平，从而降低移动台信噪比要求，最终可以增大系统容量。
（2）前向快速寻呼信道技术 此技术有2个用途。一是寻呼或睡眠状态的选择。因基站使用快速寻呼信道向移动台发出指令，决定移动台是处于监听寻呼信道还是处于低功耗的睡眠状态，这样移动台便不必长时间连续监听前向寻呼信道，可减少移动台激活时间和节省移动台功耗。二是配置改变。通过前向快速寻呼信道，基地台向移动台发出最近几分钟内的系统参数消息，使移动台根据此新消息作相应设置处理。
（3）前向链路发射分集技术CDMA2000-1X采用直接扩频发射分集技术，有2种方式：一种是正交发射分集方式，方法是先分离数据流再用不同的正交Walsh码对2个数据流进行扩频，并通过2个发射天线发射。另一种是空时扩展分集方式，使用空间两根分离天线发射已交织的数据，使用相同原始Walsh码信道。使用前向链路发射分集技术可以减少发射功率，抗瑞利衰落，增大系统容量。
（4）反向相干解调 基站利用反向导频信道发出扩频信号捕获移动台的发射信号，再用梳状（Rake）接收机实现相干解调，与IS-95采用非相干解调相比，提高了反向链路性能，降低了移动台发射功率，提高了系统容量。
（5）连续的反向空中接口波形 在反向链路中，数据采用连续导频，使信道上数据波形连续，此措施可减少外界电磁干扰，改善搜索性能，支持前向功率快速控制以及反向功率控制连续监控。
（6）Turbo码使用 Turbo码具有优异的纠错性能，适于高速率对译码时延要求不高的数据传输业务，并可降低对发射功率的要求、增加系统容量，在CDMA2000-1X中Turbo码仅用于前向补充信道和反向补充信道。Turbo编码器由2个RSC编码器（卷积码的一种）、交织器和删除器组成。每个RSC编码器有两路校验位输出，2个输出经删除复用后形成Turbo码。Turbo译码器由2个软输入、软输出的译码器、交织器、去交织器构成，经对输入信号交替译码、软输出多轮译码、过零判决后得到译码输出。
关键词：CDMA；AAA服务器；Internet；Intranet
Characteristics and Functions for CDMA Technology
Abstract：This issue mainly sets forth the character and strong powerofthe 3th generation mobile telecommunication technology -CDMA. Telecommunicational ter ms have transered from narrow services, such as telephone, sending or receiving messages, to multimedium of broad band．PDSN is entry gateway，whitch linking wireless net and package net together．PDSN also serving forusers｀entering package date net．AAA server can provide users｀identification by probing pre-registed login information，then decidewhether permitting mobile users using some network resourse，at the same time it calculating fee，audittin，allotting of cost oranalysising of trend．CDMA providing powerful guarantee for developmentofmobile communication．
Keywords：CDMA；AAA server；Internet；Intranet
1 引言
CDMA（Code Division Multiple Access码分多址）是近年来被应用于商业的一种数字接口技术。他拥有频率利用率高、手机功耗低等优点。CDMA手机是指基于CDMA网络的移动通信终端。目前，19家企业被批准有资格生产CDMA终端产品。
CDMA手机除了能够提供GSM手机的通话功能和信息服务外，还具有高速无线数据传输和多媒体功能。能提供的服务主要有：
（1）基本增值服务，如呼叫转移、信息提示等。
（2）语音邮件服务，如邮件、传真、新闻等语音信息。
（3）短信息服务，如天气、交通、证券、广告等。
（4）无线智能网服务，如虚拟网络、个人号码识别等。
（5）无线互联网服务，如网络浏览、电子商务、电子邮箱、网络游戏等。
2 CDMA所具有的优点
与GSM手机相比，CDMA手机具有以下优点：
（1）CDMA手机发射功率小（2 mw）。
（2）CDMA手机采用先进的切换技术——软切换技术（即切换是先接续好后再中断），使得CDMA手机的通话可与固定电话媲美，而且不会有GSM手机的掉线现象。
（3）使用CDMA网络，运营商的投资相对减少，这就为CDMA手机资费的下调预留了空间。
（4）因采用以拓频通信为基础的一种调制和多址通信方式，其容量比模拟技术高10倍，超过GSM网络约4倍。
（5）基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能，从而使手机从只能打电话和发送短信息等狭窄的服务中走向宽带多媒体应用。
在第三代移动通信的无线接口国际提案中，WCDMA和CDMA2000都是极为重要的技术。这两种宽带CDMA方案，除了码片速率、同步方式、导频方式等有所不同外，其他如功率、软切换等基本技术并无大的区别。
CDMA One是基于IS-95标准的各种CDMA产品的 总称，即所有基于CDMAOne技术的产品，其核心技术均以IS-95作为标准。CDMA2000是美国向ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议，是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案，这是一种宽带CDMA技术。CDMA2000室内最高数据速率为2 Mb／s以上，步行环境时为384 kb／s，车载环境时为144 kb／s以上。
CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一阶段（速率高于IS-95,低于2 Mb／s），可支持308 kb／s的数据传输，网络部分引入分组交换，可支持移动IP业务。
CDMA2000-1X EV是在CDMA2000-1X基础上进一步提高速率的增强体制，采用高速率数据（HDR）技术，能在1．25 MHz（同CDMA2000-1X带宽）内提供2 M／s以上的数据业务，是CDMA2000-1X的边缘技术。3GPP已开始制订CDMA2000-1X EV的技术标准，其中用高通公司技术的称为HDR。
与CDMAOne相比，CDMA2000有下列技术特点：多种信道带宽，前向链路上支持多载波和直扩两种方式；反向链路仅支持直扩方式；可以更加有效地使用无线资源；可实现系统平滑过渡；核心网协议可使用IS-41,GSM-MAP以及IP骨干网标准；前向发送分集；快速前向功率控制；使用Turbo码；辅助导频信道；灵活帧长；反向链路相干解调；可选择较长的交织器。CDMA2000－1X采用扩频速率为SR1，即指前向信道和反向信道均用码片速率1．228 8 Mb／s的单载波直接序列扩频方式。因此他可以方便地与IS-95(A/B)后向兼容，实现平滑过渡。运营商可在某些需求高速数据业务而导致容量不够的蜂窝上，用相同载波部署CDMA2000-1X系统，从而减少了用户和运营商的投资。由于CDMA2000-1X采用了反向相干解调、快速前向功控、发送分集、Turbo编码等新技术，其容量比IS-95大为提高。在相同条件下，对普通话音业务而言，容量大致为IS-95系统的两倍。
3 CDMA关键技术所在
CDMA2000-1X关键技术包括以下几个方面。
（1）前向快速功率控制技术 CDMA2000采用快速功率控制方法。即移动台测量收到业务信道的Eb／Nt，并与门限值比较，根据比较结果，向基站发出调整基站发射功率的指令，功率控制速率可以达到800 b／s。由于使用快速功率控制，可以达到减少基站发射功率、减少总干扰电平，从而降低移动台信噪比要求，最终可以增大系统容量。
（2）前向快速寻呼信道技术 此技术有2个用途。一是寻呼或睡眠状态的选择。因基站使用快速寻呼信道向移动台发出指令，决定移动台是处于监听寻呼信道还是处于低功耗的睡眠状态，这样移动台便不必长时间连续监听前向寻呼信道，可减少移动台激活时间和节省移动台功耗。二是配置改变。通过前向快速寻呼信道，基地台向移动台发出最近几分钟内的系统参数消息，使移动台根据此新消息作相应设置处理。
（3）前向链路发射分集技术CDMA2000-1X采用直接扩频发射分集技术，有2种方式：一种是正交发射分集方式，方法是先分离数据流再用不同的正交Walsh码对2个数据流进行扩频，并通过2个发射天线发射。另一种是空时扩展分集方式，使用空间两根分离天线发射已交织的数据，使用相同原始Walsh码信道。使用前向链路发射分集技术可以减少发射功率，抗瑞利衰落，增大系统容量。
（4）反向相干解调 基站利用反向导频信道发出扩频信号捕获移动台的发射信号，再用梳状（Rake）接收机实现相干解调，与IS-95采用非相干解调相比，提高了反向链路性能，降低了移动台发射功率，提高了系统容量。
（5）连续的反向空中接口波形 在反向链路中，数据采用连续导频，使信道上数据波形连续，此措施可减少外界电磁干扰，改善搜索性能，支持前向功率快速控制以及反向功率控制连续监控。
（6）Turbo码使用 Turbo码具有优异的纠错性能，适于高速率对译码时延要求不高的数据传输业务，并可降低对发射功率的要求、增加系统容量，在CDMA2000-1X中Turbo码仅用于前向补充信道和反向补充信道。Turbo编码器由2个RSC编码器（卷积码的一种）、交织器和删除器组成。每个RSC编码器有两路校验位输出，2个输出经删除复用后形成Turbo码。Turbo译码器由2个软输入、软输出的译码器、交织器、去交织器构成，经对输入信号交替译码、软输出多轮译码、过零判决后得到译码输出。
- 上一篇：未来十年广播技术的发展趋势
- 下一篇：基于现场总线的过程监控系统开发及应用
