CDMA原理

　　導讀：CDMA是碼分多址的簡稱，碼分多址是數字技術的分支——是擴頻通信技術中發(fā)展起來的一種成熟的無線通信技術，今天小編和大家一起了解CMDA的過程及原理。

CDMA原理——特點

　　CDMA具有抗多徑干擾、抗窄帶干擾、抗認為干擾、抗多徑延遲擴展的能力。同時有提高蜂窩系統(tǒng)的通信容量和便于模擬與數字體制的共存與過渡等優(yōu)點。與TDMA技術形成強勁的競爭力。

　　與FDMA和TDMA相比，CDMA具有許多獨特的優(yōu)點，其中一部分是擴頻通信系統(tǒng)所固有的，另一部分則是由軟切換和功率控制等技術所帶來的。CDMA移動通信網是由擴頻、多址接入、蜂窩組網和頻率再用等幾種技術結合而成，含有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協(xié)作，因此它具有抗干擾性好，抗多徑衰落，保密安全性高，同頻率可在多個小區(qū)內重復使用，所要求的載干比(C/I)小于1，容量和質量之間可做權衡取舍等屬性。這些屬性使CDMA比其它系統(tǒng)有非常重要的優(yōu)勢。

　　系統(tǒng)容量大理論上CDMA移動網比模擬網大20倍。實際要比模擬網大10倍，比GSM要大4-5倍。

CDMA原理——基本單元及原理

　?、?RAKE接收機：

　　發(fā)射機發(fā)出的擴頻信號，在傳輸過程中受到不同建筑物、山崗等各種障礙物的反射和折射，到達接收機時每個波束具有不同的延遲，形成多徑信號。如果不同路徑信號的延遲超過一個偽碼的碼片的時延，則在接收端可將不同的波束區(qū)別開來。將這些不同波束分別經過不同的延遲線，對齊以及合并在一起，則可達到變害為利，把原來是干擾的信號變成有用信號組合在一起。這就是RAKE接收機的基本原理。

　?、?功率控制：

　　在DS-CDMA系統(tǒng)中，不同用戶發(fā)射的信號由于距基站的距離不同，到達時的功率也不同。距離近的信號功率大，距離遠的功率小，相互形成干擾。這種現象稱為遠近效應。DS-CDMA系統(tǒng)要求所有用戶到達基站接收機信號的平均功率要相等才能正常解擴，功率控制就是為解決這一問題。它調整各個用戶發(fā)射機的功率，使其到達基站接收機的平均功率相等。功率控制的原理有兩種類型：開環(huán)控制與閉環(huán)控制。開環(huán)控制主要是用戶根據測量到的幀差錯概率來調整發(fā)射功率，而閉環(huán)功率控制則由基站根據收到移動臺發(fā)來的信號測量其信干比(SIR)發(fā)出指令，調整移動臺發(fā)射機的功率。對于下行鏈路的功率控制主要是用來減少對鄰小區(qū)的干擾。

　?、?頻率間切換：

　　3G CDMA系統(tǒng)中在一個小區(qū)中有多個載波頻率。例如在熱點小區(qū)中，其頻率數要多于相鄰小區(qū)。同時在多層小區(qū)結構中，微小區(qū)有不同的頻率而不同于重疊在一起的宏小區(qū)，因此，存在不同頻率之間的切換。有效的處理過程可以采用壓縮模式或雙接收機對另一頻率進行測量。

　?、?軟切換：

　　移動臺如果與兩個基站同時連接時進行的切換稱為軟切換。在CDMA系統(tǒng)中軟切換可以減少對于其它小區(qū)的干擾，并通過宏分集還可以改善性能。更軟切換則指的是一個小區(qū)內不同扇區(qū)問的軟切換。軟切換的原理如下：移動臺在上行鏈路中發(fā)射的信號被兩個基站所接收，經解調后轉發(fā)到基站控制器(BSC)，下行鏈路的信號也同時經過兩個基站再傳送到移動臺。移動臺可以將收到的兩路信號合并，起到宏分集的作用。因為處理過程是先通后斷，故稱為軟切換，而一般的硬切換則是先斷后通。

　?、?多用戶信號檢測：

　　目前的CDMA接收機都是基于RAKE接收機原理，它將其他用戶的信號作為干擾來對待。在理想接收機中，如將所有用戶信號都檢測出來，則可把其他用戶信號從總信號中減掉，則保存有用信號。在DS-CDMA系統(tǒng)采用RAKE接收機時其容量是干擾受限的系統(tǒng)。多用戶信號檢測，或稱為聯(lián)合檢測與干擾消除技術則提供了一種有效地減少多址干擾的方法，從而增加了系統(tǒng)的容量。同時，它也能改善遠近效應，通過首先扣除近距離大信號干擾而達到。由于最佳多用戶檢測十分復雜，而在實際上很難實現。目前研究得最多的還是次最佳多用戶信號檢測器。

　　總結：CDMA有抗多徑干擾、抗窄帶干擾、抗認為干擾、抗多徑延遲擴展的能力。CDMA的擴頻通信系統(tǒng)所固有的，以及CDMA的軟切換和功率控制都是CDMA獨有的特點。