CDMA移动通信技术

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【摘 要】本文通过对CDMA移动通信技术原理以及特点进行全方位的研究,最终对CDMA通信技术的应用进行详尽的分析,为我国CDMA移动通信技术提供科学的依据.

【关 键 词】CDMA移动通信技术；功率控制技术；PN码技术；RAKE接收技术

【中图分类号】TN929.533【文献标识码】A【文章编号】1672—5158（2012）08—0002-01

随着我国移动通讯技术的迅猛发展,为了追求更高的通信品质,避免通信过程中产生的信号干扰,增加通信用户的容量.国内外一直在研制可容性强、抗干扰、低辐射的CDMA作为移动通信的发展方向.CDMA是移动通信的一种无线通信技术,主要根据美国IS-95标准设计的频率范围在900～1800MHZ的数字移动通信系统.CDMA主要采用了数字蜂窝技术,所以和TDMA有很大的区别.CDMA没有固定的通话频率,而是对不同的通话利用随机数字序列进行编码.随着我国3G时代的到来,CDMA越来越体现其优势,成为了移动通信技术的生力军.为了更好的发展我国CDMA移动通信技术,本文通过研究CDMA技术原理以及特点,对国内外的CDlVUk技术进行系统的研究,旨在促进我国CDMA的发展.

一、CDMA移动通信技术原理研究

CDMA移动通信技术利用带宽较大的告诉伪随机码信号将所需要传输的小带宽信息数据进行调试.从而实现信息数据带宽的扩展.扩展贷款后的信息数据经过载波调试以后进行发射.而移动信号的接收端则采用相同的伪随机码,信息数据的带宽与接受带宽信号进行相关处理.再将宽带信号进行解扩处理,这样就得到了信息数据的窄带信号,实现了数据通信.扩频通信系统的组成结构如图1所示.其中高速伪随机编码信号的宽带与将要进行传输的信息数据宽带之比为扩频增益,即扩频编码长.扩频编码之间的互相关值能够决定CDMA通信多址互相干扰的程度,在这个值非常的小的情况下,接受调解过后就只能包含原数据信号和噪声了,由此可见CDMA可以在相同的载波频率上同时的传输多个信息数据,从而能够实现多址通信.编码之间相互的关联值越小,编码多址互相干扰的程度就会越小,可容纳通信用户就会越多.所以CDMA能够实现发送端与接收端扩频处理同步.

二、CDMA通信技术的特点研究

相比于FDMA以及TDMA,CDMA具有得天独厚的优势,CDMA一部分是与其他的通信技术相同的扩频通信系统.而另一部分则是利用软切换以及功率控制等技术.CDMA移动通信网络是由扩频、多址接入、频率扩充等技术相互配合形成的.所以CDMA包括频域、时域、码域等三维信号处理.所以通常情况下,CDMA通信技术具有可容性强、抗干扰、低辐射、保密性强、同频率能够在小范围内重复使用等特性.这些特性成为CDMA相比于其他通信技术的优势所在.根据笔者多年对通信技术的理论研究,总结出以下几方面的CDMA通信技术的特点：（1）CDMA采用宽带进行传输,所以具有一定的抗阴影效应以及抗多普勒效应的能力,所以CDMA通信技术相比于其他多址方式要强；（2）CDMA可以实现在传输过程中,将有用的信号功率降低,使其远远的低于干扰信号,所以能够达到较强信息抗噪音能力.信号频谱扩展越宽,信号的功率谱的密度就会越低,信号就越隐秘,所以能够达到较强的安全性.（3）CDMA利用地址码相关特性来获取相关的信息,所以能够实现较强的抗干扰能力.（4）CDMA与其他的通信技术不同,可以实现小范围内的多址用户,仅仅是在用户较多的情况下通信质量降低.此外,小区的可用信道数和相近的小区业务量有关.如果小区仍然没有达到满负荷的情况下,小区的干扰会保持较低的水平,所以本小区的信噪比要圆圆的高于系统的要求,所以本小区仍然还允许新的呼叫接入,其容量能够进一步的提高.（5）由于CDMA通信技术在各个小区内采用的是同一频率,所以移动台在小区内进行漫游的过程中,不需要像其他的通信系统需要进行重新的分配频率资源,同时不需要额外的对通信系统进行硬件配置,所以CDMA属于软切换.与此同时,在进行CDMA越区切换的过程中,CDMA的移动台和基站之间的“先接后断”.也就是说移动台需要接入新校区以后才能够和原来小区的基站断开,所以实现了通信质量,不能出现越区断话.

三、CDMA移动通信技术研究

（1）功率控制技术.功率控制技术是CDMA通信技术中的核心部分.CDMA是一个自扰系统,所有的用户在占有同一宽带或者频率的情况下.CDMA功率控制的主要原因是克服其远近效应不一的现象,从而使得CDMA通信系统的通信质量上升,降低对其他用户的干扰.功率控制可以分为前向功率控制以及反向功率控制,反响功率控制根据采用的仪器不同,可以分为移动站参与的开环功率控制以及移动站、基站闭环功率控制.1）反响开环功率控制.移动站能够依照接受信号的功率变化,调节移动站发射功率从而达到所有的移动台发出的信息数据信号都能够保持相同的功率.所以反响开环功率控制主要为了补偿阴影等效应,所以在很大的动态范围中叮当达到32dB的范围以内.2）反响闭环功率控制.反响闭环功率控制主要目的是加快基站对移动台的功率估计时间,从而保证移动台能够保持理想的发射功率.3）前向功率控制.前向功率控制中,基站能够依照测量的结果对每一个移动站的发射功率进行相应的调整,主要目的在于对针对信号的路径衰弱比较小的移动台分派较小的前向链路功率,对远离基站以及容易出错的移动台分派相对较大的前向链路功率.（2）PN码技术.在CDMA移动通信技术中PN码直接影响着整个CDMA系统的容量以及抗干扰能力.这是由于CDMA通信系统的信道区分主要利用PN码进行,所以就要求PN码的字相关性优良、具有较弱的相关性,并且能够简单的实现编码.（3）RAKE接收技术.由于CDMA移动通信系统的信道是一种多径的衰落信道,所以必须利用RAKE接收技术对每条信道的信号进行调节,然后进行叠加输出,从而达到较强的接收效果.现阶段CDMA通信技术的编码包括两种,即激励线性预测编码8kbps以及13kbps,其中的13kbps编码已经能够达到有限长途语音水平.