什么是CDMA（码分多址）技术？

liupingan0939

什么是CDMA（码分多址）技术？
答：CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字扩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技术的原理是将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行处理，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端在解调后，使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，将原信息数据的窄带信号从宽带信号中分离出来，即解扩，以实现信息通信。系统中的用户和基站用不同的码来区分，可以共用同一个频段。因此，CDMA是一种具有高保密性、高频谱利用率和高抗干扰能力的通信技术。
  
  CDMA技术有何优势？
答：与FDMA和TDMA相比，CDMA具有许多独特的优点，主要是扩频通信系统所固有的。具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用，可进行软切换等属性。这些属性使CDMA多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等。
  
  CDMA系统中为什么要采用功率控制？
答：功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是一个自干扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频点，“远近效应”（即如果所有的用户都以相同的功率发送，距离基站近的用户的信号将干扰距离基站远的用户）问题特别突出。CDMA功率控制的目的就是克服“远近效应”，使系统既能维护高质量通信，又不对其他用户产生太大干扰。功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。
  
  切换的种类和软切换的优缺点？
答：切换的含义是当一个移动台在通话过程中从一个小区穿过边界来到另一小区时，还能保持原有的通信。3G系统提供了多种机制来保证切换功能的健壮性。切换技术包括：
１）软切换，当移动台开始与一个新的基站联系时，并不立即中断与原来基站之间的通信。软切换只可能发生在同频点的ＣＤＭＡ信道之间。
２）更软切换，将发生在同一基站不同扇区间的软切换定义为更软切换。
３）硬切换，在这一切换里，移动台先中断与原基站的联系，再与新基站取得联系。硬切换一般发生在不同频率的ＣＤＭＡ信道间。软切换的优点是克服了硬切换容易掉话的缺点，并且在基站覆盖边界处产生一定的路径分集增益。缺点是占用了一定的基站硬件资源。
  
  3G系统中主要采用哪些分集技术？
答：为提高无线信号灵敏度，移动无线系统一般都要采用分集技术。在3G移动系统中采用的分集技术主要包括宏分集、空间分集、发射分集、四天线接收分集等。
  
  多用户检测技术的原理和优缺点？
答：在通信系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的，由于区分用户信道的码之间存在一定的非正交性，所以接收时利用码的正交性把各个用户的信号分离开来时每个用户都会对其它用户造成干扰，即多址干扰。信号分离的方法大致可以分为单用户检测技术和多用户检测技术两种。在单用户检测技术中，每个用户采用匹配滤波器分别检测出各用户的信号。多用户检测技术是通过一段已知的训练序列，对信道特性（包括多址传播特性等）进行估算，并通过测量各个用户扩频码之间的非正交性，用矩阵求逆方法或迭代法消除多用户之间的干扰，将所有用户的数据正确的恢复出来。
多用户检测技术的主要优点：
¤ 将本小区内的多址干扰不仅作为噪声，而且看作有用信息用于信息检测之中。
¤ 提高系统容量，增加用户数量，这意味着具有更高的频谱利用率。
¤ 降低用户设备的发射功率，提高待机及通话时间。
¤ 增加通信距离，增大基站覆盖范围，降低了基站综合成本。
¤ 具有克服远近效应的能力，对功率控制的要求低。
主要缺点：
¤ 对噪声有扩散，所以抗白噪声能力较差。
¤ 抗多址干扰能力不强，尤其在训练序列较短的情况下干扰较大，不能满码道工作。所以应该与智能天线技术联合使用。
  
  智能天线技术的原理和用途？
答：智能天线采用空分多址技术，利用信号在传输方向上的差别将同频率或同时隙、同码道的信号区分开来，最大限度的利用有限的信道资源，从而提高了系统的容量和频谱利用率。智能天线与无方向性天线相比较，其上、下行链路的增益提高，降低了发射功率电平，提高了信噪比，有效地克服了信道传输衰落的影响。同时，由于天线波瓣直接指向用户，减小了与本小区内其他用户之间，以及与相邻小区用户之间的干扰，而且也减少了移动通信信道的多径。
  
  传输速率与覆盖范围的关系？
答：WCDMA支持从8kb/s到384kb/s不同速率的数据业务。不同速率的连接因为扩频增益和要求的误码率不同，导致了系统中不同速率业务的覆盖范围是不一样的。一般来讲，速率越大的业务，其覆盖范围越小，速率越小的业务，覆盖范围越大。
  
  为什么要对无线传播模型进行校正？
答：无线传播模型是一种通用的经验公式，一般由5－8项参数组成。在不同的地形环境下参数数值不同，因此需要针对无线覆盖当地的地形特点进行校正。校正的原理是调整各参数以逼近当地的实际测试结果，提高无线规划的准确度，从而更有效提高网络质量。
  
  频谱差异与路径损耗的关系？
答：3G使用的是2GHz频段，GSM900使用的频段是900MHZ频段，DCS1800使用的是1800MHz频段，CDMMA IS－95使用的是800MHz频段。因此，带来了许多差异：
1)技术体制的差异：技术体制上的差异如快速功率控制和RAKE接收机等,对传播损耗中值没有影响。
2)频率的差异：相同的传播条件下频率越高衰耗越大,下表中列出了理论计算不同频率下传播损耗的大小。
频率（MHz） Factor 820 900 1850 1950
自由空间(dB) 20*log (f) 58.27 59.08 65.34 65.80
标准传播模型（dB） 33.9*log (f) 98.78 100.15 110.76 111.53
3)不同反射行为的差异：反射系数对频率没有明显的依赖性。
４)不同绕射行为的差异：在多径电波传播环境下，例如密集市区、室内和植被茂密的区域，频率越高，绕射损耗越大。在开阔环境下,绕射影响很小,频率差异不会起主要作用。
5)慢衰落标准方差差异的因素：由于WCDMA使用的频段较高, 绕射损耗也较高,因此在视距和非视距区域的边界，标准方差会增大，但增加的幅度通常不大。
综上所述，由于工作频段的差异，3G网络的路径损耗要大于2G网络的路径损耗，但由于3G网络采用了一些新的技术，例如RAKE接收机，扩频调制，软切换等新技术，提高了接收机的灵敏度，部分弥补了路径损耗大所导致的覆盖范围缩小的影响。