细说CDMA接入网技术

细说CDMA接入网技术

目前，手机的网络系统已经逐步由模拟式向数字式过渡，而数字式的网络系统又可以分为两种类型，一类就是目前最成熟的数字移动通讯标准GSM，该技术具有模拟移动电话系统无可比拟的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，功能强大等优点；另一类就是最新才发展起来的通信技术CDMA，该技术在GSM的基础之上又更进了一步。对于GSM相信大家都已经非常熟悉了，因此笔者在这里主要针对CDMA技术来谈谈手机技术的发展方向。

1、什么是CDMA

CDMA与GSM一样，也是属于移动通信系统的一种，它的英文全称是Code Division Multiple Access，中文含义是码分多址的意思。它是根据美国标准（IS-95）而设计的频率在900～1800MHz范围的数字移动电话系统。这是一种采用Spread－Spectrum 的数字蜂窝技术。与使用Time－Division Multiplexing (TDM)的竞争对手(如GSM)不同， CDMA并不给每一个通话者分配一个确定的频率，而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱。CDMA对每一组通话用拟随机数字序列进行编码。

CDMA使用的新技术拥有很大的优势，它的扩展频谱提供的容量比其他数字技术所提供的至少高三倍以上。CDMA的语言编码器使用最新的数字语言编码技术，保证了在消除背景噪音的同时提供高质量、高清晰度的语言通话服务。这种语言编码算法，还提供更高的安全性和保密性。CDMA网络使每个蜂窝覆盖面积增大，因此与其他的系统相比，CDMA系统需要的蜂窝站点和基站的数目更少，载波安装、启动和维护的费用明显减少，从而使每个用户得到更大的利益。CDMA还能使用户更容易享受各种增值业务，如传真、数据、国际互联网、先进的留言功能、呼叫识别和呼叫等待等。此外，几个CDMA生产厂家联合开发了新一代宽带CDMA技术，这将满足用户对多媒体及其他一些先进功能的不断增长的需求。

2、CDMA的特点

声音质量高。CDMA可变速率声码器所提供的话音质量清晰，背景噪声小，其品质已经接近有线电话效果。通话不易中断。CDMA系统自动跟踪多径信号和软切换技术，大大降低切换掉话的可能性，这将非常有利于用户在移动过程中通话和数据传输。接通率高。CDMA的扩频技术和频率复用技术，充分利用信道容量，提高网络接通率。保密性能好。CDMA系统的鉴权、数字格式、扩频处理等通话保护措施，可提供最佳的保密特性，防止通信过程中的盗听和手机密码的盗用。发射功耗小。CDMA系统的发射功率非常小，最大只有２００毫瓦，正常通话时仅需０．１毫瓦，即使与一只普通灯泡相比，也仅相当于十万分之一以下，因此移动电话功耗小，无线辐射能量低。支持多项业务功能。CDMA采用宽带技术，支持呼叫转移、呼叫等待、三方会谈、主叫号码显示、短消息、语音信箱、自动漫游、传真和数据通信、多种声码器服务等多项业务。

3、  CDMA技术分析

码分多址技术
CDMA是码分多址的意思。模拟系统是靠频率的不同来区别不同用户的不同手机，GSM系统靠的是极其微小的时差，而CDMA则是靠编码的不同来区别不同用户的不同手机。CDMA杜绝盗码,CDMA系统采用编码技术，其编码有４．４亿种数字排列，每部手机的编码还随时变化，使盗码只能成为理论上的可能，一部CDMA手机与其它手机并机的可能性是“二百年一遇”。多径接收技术
在人们风传蜂窝电话电磁波对人体有害的情况下，使用CDMA手机确是理想的选择，甚而有人称之为“绿色手机”。CDMA话音更清晰，不掉话。手机用户最关心的是话音质量，CDMA宣称自己是“无线通信，有线音质”，这是有其“多径接收”的高技术作保障的。“多径接收”就是在手机内设计多个接收机，同时接收信号，然后将接收到的信号综合叠加，把噪音信号过滤，话音信号自然就突出出来，当然清晰悦耳。软切换技术
手机用户对网络的最大意见就是经常掉话，不仅现在人们在通话过程中深受其苦，而且有人担心将来如果网络支持传真，会不会因掉话问题而使无线传真变成“水中月”。这是因为手机越区切换时采用的是“硬切换”，在从一个基站覆盖区进入另一个基站覆盖区时先断掉与原基站的联系，然后再寻找新进入的覆盖区的基站进行联系，这就是通常所说的“先断后接”，当然这个断的时间差仅几百毫秒，在正常情况下人们无法感觉到，只是一旦手机因进入屏蔽区或信道繁忙而无法与新基站联系时，掉话就会产生；CDMA技术采用的是“软切换”，在越区切换时，手机并不断掉与原基站的联系而同时与新基站联系，当手机确认已经和新基站联系后，才将与原基站的联系断掉，也就是“先接后断”，掉话的可能几近于无。

4、CDMA的发展方向

由于CDMA的优点很多，例如网络建设投资小、基站覆盖面积大、容量大、节约频率资源等，因此CDMA的发展前景还是比较光明的。目前北京市场上销售的机型主要有美国高通、摩托罗拉以及韩国三星等品种，其中由于高通公司是CDMA的创始者，在技术及质量方面都具有相当的优势。

如果从技术上看，市场上首先出现的数字网是GSM、其次是DCS，其实它也是GSM网的一种，只不过原先的GSM网用的是900兆频段，DCS网用的是1800兆频段，因而我们也把DCS叫做GSM1800网；第三代才是当前的热点CDMA网。模拟网和GSM网的发展情况相当好。目前北京地区这几个网上的手机用户总数已经超过80万。GSM网还在不断优化网络和进行扩容。为什么有了数字GSM网，还要花大力气、投入巨资发展CDMA？如果我们把GSM手机比作声像世界中的VCD，那么CDMA就是DVD。DVD代表了声像的未来潮流，事实上，CDMA同样代表了移动电话的未来潮流。

CDMA技术最先运用于美国军事部门，以后逐渐推广商用，并被美洲、亚洲地区的电信公司广泛采用。目前亚洲的日本、韩国基本上是CDMA的天下。而我国目前也在大力推广CDMA技术作为新一代移动电话系统的标准。由于CDMA最先运用于军事领域，因而它的通话保密程度相当好，不易被窃听。

CDMA的系统容量特别大，同样的频率资源，CDMA网的系统容量可以是模拟网的8-10倍、GSM网的3-4倍。GSM网要覆盖北京全市，大约需要建立300个以上的基站，而CDMA只需建80个左右的基站即可达到这一目的，节约了有限的频率资源。CDMA特有的宽带传输手段，具有极强的抗干扰能力，并适用于在手机上开出高速数据传输业务等。

从用户角度来说，CDMA手机的另一大优点即是它的话音音质特别好，打手机时基本没有背景噪音，通话时音质如同打有线电话，因而被誉为“高保真”手机，并被称作“无线通信，有线效果”。

有了以上卓越的先进功能，那么CDMA会不会很快取代GSM，成为市场上主导性手机呢？我国人口众多，手机市场需求量很大，频率资源又相当有限，所以不会发生一种制式的移动电话网可以“统吃”市场的情况，正如当前如火如荼的GSM网没有完全取代模拟网一样，也不可能以CDMA去取代GSM，此为其一。其二，CDMA目前仅在我国少数几个城市进行试验性商用，而手机要真正在市场上走俏需要建立庞大的网络，便于实现各地之间的漫游，因此CDMA要想成为手机家族的一匹“黑马”尚需经历一段较长的时间。当然，CDMA运营商和手机供应商眼光盯住的不是眼前，而是下个世纪。

尽管GSM取得了巨大的商业成功，但其技术上的局限性使其容量受到了限制，从而使系统成本上溢，在今后和CDMA系统的竞争中必将处于不利地位。应该看到，GSM的成功，很大程度上是由于当时CDMA产品不成熟，在关键技术（比如远近效应、功率控制等）上存在障碍，加之欧洲在标准化工作上的成功决策，才使GSM生逢其时，成为９０年代中前期模拟蜂窝电话系统升级的惟一选择，获得了全球的迅速推广。但在CDMA系统完善之后，GSM的容量优势荡然无存，相对于模拟系统的成本优势也被CDMA系统所取代。这一点，从北美ＰＣＳ频谱拍卖中CDMA系统大获全胜的事实就不难得到确认。同时，CDMA商业网络的其他优势也日趋明显。香港、韩国的ＰＣＳ业务均采用了CDMA系统，运营状况良好。即使在GSM的大本营欧洲，CDMA也显得咄咄逼人。今年元月，ＥＴＳＩ（欧洲电信标准委员会）审议Ｇ３（第三代移动通信）标准，无论采用ＮｏｋｉａＥｒｉｃｓｓｏｎ还是ＭｏｔｏｒｏｌａＳｉｅｍｅｎｓ原型，都将采用CDMA作为空中接口标准，这也进一步确立了CDMA为商业移动通信网的主流方向。

5、结束语

虽然未来的竞争会更趋激烈，但我们应该相信GSM系统仍会保持相当的活力。首先是网络覆盖的优势，GSM在国际漫游和国内漫游上会有很长一段时间的明显优势；其次是维护水平的优势，大量有经验的经过系统培训的厂家和现场技术人员的存在，有效地降低了网络的运营成本和系统风险；第三是品牌优势，GSM已广为人知，但普通用户并不了解CDMA的优势，这会使CDMA网络在初期的广告成本上升，营销难度加大。而且GSM的技术仍有很大的改进余地，比如用ＥＦＲ（增强的全速率话音编码）代替ＦＲ（全速率话音编码）以改善语音质量，尽快使数据传真等业务投入应用，应该说，GSM的吸引力还是很大的。同时，我们应关注下一代移动通信标准的动向，为自己在新频段和新系统的使用上早做准备。目前，DCS１８００系统的频段已经获准使用，这就使未来十年内GSM系统有了更大的市场空间，同时，系统成本也会更加合理。当然，对于高频段（１．９ＧＨｚ以上）的动向也应密切关注，力争在ＰＣＳ市场上掌握主动。因为大势所趋，将来CDMA必将成为主流系统，这只是个时间早晚的问题，而且现在通信系统换代的速度已经大大加快。

责任编辑:小李