CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)是一种多址接入技术,它利用独特的码序列将信号在频谱上扩展,使得多个用户可以共享相同的频谱资源而互不干扰。这种技术的主要特点是通过编码来区分不同的用户,而不是依赖于频率、时间和功率的不同。
CDMA的基本概念包括以下几点:
1. **码分复用**:CDMA的核心是每个用户使用不同的、唯一的码序列,这些码序列在相同的频率上发送。通过使用不同的码,系统能够区分来自不同用户的信号,即使他们同时在同一频段上传输。
2. **直接序列扩频**:在CDMA中,信息数据首先被调制成基带信号,然后与一个高斯最小移位键控(GMSK)或伪随机码(PN码)进行混合,以将信号的频谱扩展到更宽的带宽。这种扩频过程使得信号在噪声中的抗干扰能力增强。
3. **多址技术对比**:CDMA与其他多址技术如FDMA(频分多址)和TDMA(时分多址)相比,具有更高的频谱效率。在FDMA中,每个用户占据不同的频率;在TDMA中,用户在相同频率上分时使用信道。而CDMA允许所有用户在相同的时间和频率上发送,通过码序列区分彼此。
CDMA的关键技术涉及以下几个方面:
1. **扩频码**:扩频码是CDMA系统中的关键元素,常见的有Walsh码和PN码。这些码序列具有正交性,即当两个正交码相乘时,结果通常为零,这使得系统能够有效分离不同用户的信息。
2. **功率控制**:由于CDMA系统中所有用户共享同一频段,功率控制至关重要,以防止近处用户信号过强,导致远端用户接收质量下降,即“远近效应”。
3. **软切换**:CDMA系统中采用的软切换技术允许手机在旧连接和新连接之间并行工作,提高了通话质量和系统的容错能力。
CDMA的信道结构主要分为反向信道和前向信道:
- **反向信道**:从移动台到基站的通信,通常用于语音和数据的上行传输。反向信道的带宽为1.25 MHz。
- **前向信道**:从基站到移动台的通信,用于语音和数据的下行传输,带宽同样为1.25 MHz。CDMA系统中,信道分配是基于码分多址的方式,每个信道对应一个独特的码序列。
在实际应用中,CDMA的频点分配是关键。例如,在中国联通的CDMA网络中,A-Band和B-Band被用来分配频点,每个频点对应一个特定的频道号,需要与其他非蜂窝干扰源协调频率,以避免干扰。
CDMA通过扩频通信实现了频谱的有效利用和抗干扰能力,是现代无线通信系统中的重要技术。其关键技术包括扩频码的生成、功率控制和信道分配策略,这些都直接影响着CDMA网络的性能和用户体验。