CDMA 和復用技術

1、 CDMA CDMA 和復用技術和復用技術 CDMA定義特點定義AND原理碼分多址(CDMA)是在數(shù)字技術的分支-擴頻通信技術上發(fā)展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術。CDMA技術的原理是基于擴頻技術，即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，再經(jīng)載波調制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收的帶寬信號作相關處理，把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。CDMA是指一種擴頻多址數(shù)字式通信技術，通過獨特的代碼序列建立信道，可用于二代和三代無線通信中的任何一種協(xié)議。CDMA是一種多路方式，多路信號只占

2、用一條信道，極大提高帶寬使用率，應用于800MHz和1.9GHz的超高頻(UHF)移動電話系統(tǒng)。CDMA使用帶擴頻技術的模-數(shù)轉換(ADC)，輸入音頻首先數(shù)字化為二進制元。傳輸信號頻率按指定類型編碼1CDMA是擴頻通信的一種，它具有擴頻通信的以下特點：抗干擾能力強。這是擴頻通信的基本特點，是所有通信方式無法比擬的。寬帶傳輸，抗衰落能力強。由于采用寬帶傳輸，在信道中傳輸?shù)挠杏眯盘柕墓β时雀蓴_信號的功率低得多，因此信號好像隱蔽在噪聲中；即功率譜密度比較低，有利于信號隱蔽。利用擴頻碼的相關性來獲取用戶的信息，抗截獲的能力強。2在擴頻CDMA通信系統(tǒng)中，由于采用了新的關鍵技術而具有一些新的特點：采用了

3、多種分集方式。除了傳統(tǒng)的空間分集外。由于是寬帶傳輸起到了頻率分集的作用，同時在基站和移動臺采用了RAKE接收機技術，相當于時間分集的作用。采用了話音激活技術和扇區(qū)化技術。因為CDMA系統(tǒng)的容量直接與所受的干擾有關，采用話音激活和扇區(qū)化技術可以減少干擾，可以使整個系統(tǒng)的容量增大。采用了移動臺輔助的軟切換。通過它可以實現(xiàn)無縫切換，保證了通話的連續(xù)性，減少了掉話的可能性。處于切換區(qū)域的移動臺通過分集接收多個基站的信號，可以減低自身的發(fā)射功率，從而減少了對周圍基站的干擾，這樣有利于提高反向聯(lián)路的容量和覆蓋范圍。采用了功率控制技術，這樣降低了平準發(fā)射功率。具有軟容量特性。可以在話務量高峰期通過提高誤幀率

4、來增加可以用的信道數(shù)。當相鄰小區(qū)的負荷一輕一重時，負荷重的小區(qū)可以通過減少導頻的發(fā)射功率，使本小區(qū)的邊緣用戶由于導頻強度的不足而切換到相臨小區(qū)，使負擔分擔。兼容性好。由于CDMA的帶寬很大，功率分布在廣闊的頻譜上，功率話密度低，對窄帶模擬系統(tǒng)的干擾小，因此兩者可以共存。即兼容性好。CDMA的頻率利用率高，不需頻率規(guī)劃，這也是CDMA的特點之一。CDMA高效率的OCELP話音編碼。話音編碼技術是數(shù)字通信中的一個重要課題。OCELP是利用碼表矢量量化差值的信號，并根據(jù)語音激活的程度產生一個輸出速率可變的信號。這種編碼方式被認為是目前效率最高的編碼技術，在保證有較好話音質量的前提下，大大提高了系統(tǒng)的

5、容量。這種聲碼器具有8kbit/S和13kbit/S兩種速率的序列。8kbit/S序列從1.2kbit/s到9.6kbit/s可變，13kbit/S序列則從1.8kbt/s到14.4kbt/S可變。最近，又有一種8kbit/sEVRC型編碼器問世，也具有8kbit/s聲碼器容量大的特點，話音質量也有了明顯的提高。復用技術復用技術是指一種在傳輸路徑上綜合多路信道，然后恢復原機制或解除終端各信道復用技術的過程。在數(shù)據(jù)通信中，復用技術提高了信道傳輸效率，有廣泛應用。多路復用技術是在發(fā)送端將多路信號進行組合(如廣電前端使用的混合器)，在一條專用的物理信道上實現(xiàn)傳輸，接收端再將復合信號分離出來。多路復用

6、技術主要有兩大類：頻分多路復用(即頻分復用)和時分多路復用(即時分復用)，波分復用和統(tǒng)計復用本質上也屬于這兩種復用技術。另外還有其他復用技術，如碼分復用、極化波復用和空分復用。頻分復用頻分復用(FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing)就是將用于傳輸信道的總帶寬劃分成若干個子頻帶(或稱子信道)，每一個子信道傳輸1路信號。頻分復用要求總頻率寬度大于各個子信道頻率之和，同時為了保證各子信道中所傳輸?shù)男盘柣ゲ桓蓴_，應在各子信道之間設立隔離帶，這樣就保證了各路信號互不干擾(條件之一)。頻分復用技術的特點是所有子信道傳輸?shù)男盘栆圆⑿械姆绞焦ぷ?，每一路信號傳輸時可不考慮傳輸時

7、延，因而頻分復用技術取得了非常廣泛的應用。頻分復用技術除傳統(tǒng)意義上的頻分復用(FDM)外，還有一種是正交頻分復用(OFDM)。傳統(tǒng)的頻分復用傳統(tǒng)的頻分復用典型的應用莫過于廣電HFC網(wǎng)絡電視信號的傳輸了，不管是模擬電視信號還是數(shù)字電視信號都是如此，因為對于數(shù)字電視信號而言，盡管在每一個頻道(8 MHz)以內是時分復用傳輸?shù)模鱾€頻道之間仍然是以頻分復用的方式傳輸?shù)?。正交頻分復用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)實際是一種多載波數(shù)字調制技術。OFDM全部載波頻率有相等的頻率間隔，它們是一個基本振蕩頻率的整數(shù)倍，正交指各個載波的信號頻譜

8、是正交的。OFDM系統(tǒng)比FDM系統(tǒng)要求的帶寬要小得多。由于OFDM使用無干擾正交載波技術，單個載波間無需保護頻帶，這樣使得可用頻譜的使用效率更高。另外，OFDM技術可動態(tài)分配在子信道中的數(shù)據(jù)，為獲得最大的數(shù)據(jù)吞吐量，多載波調制器可以智能地分配更多的數(shù)據(jù)到噪聲小的子信道上。目前OFDM技術已被廣泛應用于廣播式的音頻和視頻領域以及民用通信系統(tǒng)中，主要的應用包括：非對稱的數(shù)字用戶環(huán)線(ADSL)、數(shù)字視頻廣播(DVB)、高清晰度電視(HDTV)、無線局域網(wǎng)(WLAN)和第4代(4G)移動通信系統(tǒng)等。時分復用時分復用(TDM，Time Division Multiplexing)就是將提供給整個信道傳

9、輸信息的時間劃分成若干時間片(簡稱時隙)，并將這些時隙分配給每一個信號源使用，每一路信號在自己的時隙內獨占信道進行數(shù)據(jù)傳輸。時分復用技術的特點是時隙事先規(guī)劃分配好且固定不變，所以有時也叫同步時分復用。優(yōu)點：時隙分配固定，便于調節(jié)控制，適于數(shù)字信息的傳輸；缺點：當某信號源沒有數(shù)據(jù)傳輸時，它所對應的信道會出現(xiàn)空閑，而其他繁忙的信道無法占用這個空閑的信道，因此會降低線路的利用率。波分復用光通信是由光來運載信號進行傳輸?shù)姆绞?。在光通信領域，人們習慣按波長而不是按頻率來命名。因此，所謂的波分復用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)其本質上也是頻分復用而已。復用方式

10、 (1)1 310 nm和1 550 nm波長的波分復用 (2)粗波分復用 (3)密集波分復用1 310 NM和1 550 NM波長的波分復用這種復用技術在20世紀70年代初時僅用兩個波長：1 310 nm窗口一個波長，1 550 nm窗口一個波長，利用WDM技術實現(xiàn)單纖雙窗口傳輸，這是最初的波分復用的使用情況。粗波分復用繼在骨干網(wǎng)及長途網(wǎng)絡中應用后，波分復用技術也開始在城域網(wǎng)中得到使用，主要指的是粗波分復用技術。CWDM使用1 2001 700 nm的寬窗口，目前主要應用波長在1 550 nm的系統(tǒng)中，當然1 310 nm波長的波分復用器也在研制之中。粗波分復用(大波長間隔)器相鄰信道的間距

11、一般20 nm，它的波長數(shù)目一般為4波或8波，最多16波。當復用的信道數(shù)為16或者更少時，由于CWDM系統(tǒng)采用的DFB激光器不需要冷卻，在成本、功耗要求和設備尺寸方面，CWDM系統(tǒng)比DWDM系統(tǒng)更有優(yōu)勢，CWDM越來越廣泛地被業(yè)界所接受。CWDM無需選擇成本昂貴的密集波分解復用器和“光放”EDFA，只需采用便宜的多通道激光收發(fā)器作為中繼，因而成本大大下降。如今，不少廠家已經(jīng)能夠提供具有28個波長的商用CWDM系統(tǒng)，它適合在地理范圍不是特別大、數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展不是非?？斓某鞘惺褂?。密集波分復用密集波分復用技術(DWDM)可以承載8160個波長，而且隨著DWDM技術的不斷發(fā)展，其分波波數(shù)的上限值仍在不

12、斷地增長，間隔一般1.6 nm，主要應用于長距離傳輸系統(tǒng)。在所有的DWDM系統(tǒng)中都需要色散補償技術(克服多波長系統(tǒng)中的非線性失真四波混頻現(xiàn)象)。在16波DWDM系統(tǒng)中，一般采用常規(guī)色散補償光纖來進行補償，而在40波DWDM系統(tǒng)中，必須采用色散斜率補償光纖補償。DWDM能夠在同一根光纖中把不同的波長同時進行組合和傳輸，為了保證有效傳輸，一根光纖轉換為多根虛擬光纖。目前，采用DWDM技術，單根光纖可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量高達400 Gbit/s，隨著廠商在每根光纖中加入更多信道，每秒太位的傳輸速度指日可待。碼分復用碼分復用(CDM，Code Division Multiplexing)是靠不同的編碼來區(qū)

13、分各路原始信號的一種復用方式，主要和各種多址技術結合產生了各種接入技術，包括無線和有線接入。分類： (1)FDMA (2)TDMA時分多址 (3)CDMA碼分多址 (4)同步碼分多址技術FDMAFDMA頻分多址采用調頻的多址技術，業(yè)務信道在不同的頻段分配給不同的用戶。FDMA適合大量連續(xù)非突發(fā)性數(shù)據(jù)的接入，單純采用FDMA作為多址接入方式已經(jīng)很少見。目前中國聯(lián)通、中國移動所使用的GSM移動電話網(wǎng)就是采用FDMA和TDMA兩種方式的結合。TDMA時分多址TDMA時分多址采用了時分的多址技術，將業(yè)務信道在不同的時間段分配給不同的用戶。TDMA的優(yōu)點是頻譜利用率高，適合支持多個突發(fā)性或低速率數(shù)據(jù)用戶的接入。除中國聯(lián)通、中國移動所使用的GSM移動電話網(wǎng)采用FDMA和TDMA兩種方式的結合外，廣電HFC網(wǎng)中的CM與CMTS的通信中也采用了時分多址的接入方式(基于DOCSIS1.0或1.1和Eruo DOCSIS1.0或1.1)。同步碼分多址技術同步碼分多址(SCDMA，Synchrnous Code Division Multiplexing Access)指偽隨機碼之間是同步正交的，既可以無線接入也可以有線接入，應用較廣泛。廣電HFC網(wǎng)中的CM與C