版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-分码多任务

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏

分码多任务又称码分多址CDMA(Code Division Multiple Access)是在无线通讯上使用的技术,CDMA 允许所有的使用者同时使用全部频带,并且把其它使用者发出的讯号视为噪声,完全不必考虑到讯号冲突 的问题。

概述CDMA(Code Division Multiple Access,码分多址)也是扩频通信的一种方式,要理解好CDMA的概念就要从码分和扩频两个角度上进行理解。

首先,CDMA是一种码分多址技术,即信道共享技术。码分就是在发送端每一个用户信号被分配一个自相关性大而互相关性小的伪随机二进制序列进行扩频,这个伪随机二进制序列就被称为地址码(即PN码);不同用户的信号能量被分配到不同的伪随机扩频序列里,在信道中许多用户的宽带信号相互叠加在一起同时进行宽带传输,同时还叠加有宽带、窄带干扰及噪声。在接收机端,信号被相关器加以分离,这种相关器只接收选定的二进制序列并压缩其频谱,即系统利用本地产生的地址码对接收到的信号及噪声进行解调,凡是与本地产生的地址码完全相关的宽带信号才可被还原成窄带信号(相关解调),而其他与本地地址码不相关的宽带信号与宽带噪声仍保持带宽;解扩信号经窄带滤波后,信噪比得到极大提高。这样凡不符合该用户二进制序列的信号就不被压缩带宽,结果只有对该用户有用的信息才被识别和提取出来。

其次,CDMA技术是建立在正交编码、相关接收的理论基础上,运用扩频通信技术解决无线通信的选址问题,是扩频通信的一种。也就是说,系统将所需传输的信号用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机编码信号去调制它,使原信息数据的带宽大大扩展,再经载波调制后发射出去;接收端经解调后,使用与发送端完全相同的伪随机码,与接收的宽带信号做相关处理,把宽带信号解扩为原始的数据信息。

综上,CDMA是采用扩频技术的码分多址方式。CDMA给每一用户分配一个唯一的码序列(扩频码,PN码),并用它对承载信息的信号进行编码。知道该码序列用户的接收机可对收到的信号进行解码,并恢复出原始数据,这是因为该用户码序列与其他用户码序列的互相关是很小的。由于码序列的带宽远大于所承载信息的信号的带宽,编码过程扩展了信号的频谱,所以也称为扩频调制,其所产生的信号也称为扩频信号。这其中,PN码的选择是非常关键的,它直接影响到CDMA系统的容量、抗干扰能力、接人和切换速度等性能。CDMA多址技术能适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务和软切换等,正受到越来越多的运营商和用户的青睐。1

CDMA系统信道结构在CDMA蜂窝通信系统中,用户之间的信息传输也是由基站进行转发和控制的。为了实现双工通信,正向传输和反向传输各使用一个频率,即通常所谓的频分双工。

无论正向传输或反向传输除去传输业务信息外,还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息,需要设置相应的信道。但是,CDMA通信系统既不分频道又不分时隙,无论传送何种信息的信道都靠采用不同的码型来区分。类似的信道属于逻辑信道。这些逻辑信道无论从频域或者时域来看都是相互重叠的,或者说它们均占用相同的频段和时间。

在有中心站的CDMA系统中,例如,在由基站一移动台构成的蜂窝通信系统中,采用频率划分前向/反向信道的方式;在无中心站的CDMA系统中,前向/反向信道均采用码型划分的方式。2

优点CDMA的优点包括:

1. CDMA中所提供的声音编码的技术,其质量比目前的GSM好,而且可以把你讲话时周遭的环境杂音降低,使通话更清晰。

2. CDMA可以减少手机间的干扰,并且可以增加用户的容量,减少手机功率,降低电磁对人体伤害。

3. CDMA可减少通话时信号中断的几率。

4. CDMA的频宽可以传输影像,

5.CDMA有良好的认证机制,可以防止被人截听以及防止盗打。

目前CDMA系统正快速发展中,主要采行的公司集中在北美,我国也有相关的业务开展,预计CDMA为21世纪初无线通信技术的主流之一。

本词条内容贡献者为:

李宗秀 - 副教授 - 黑龙江财经学院