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分碼多重進接

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CDMA，英文全寫為Code Division Multiple Access，翻譯作碼分多址或分碼多工或分碼多重存取，是一種多路複用的無線通信技術。CDMA原本是美國軍方為了通信而開發的，但時至今日，已廣泛應用到全球不同的民用通信中。在CDMA移動通信中，將話音訊號轉換為數字信號，給每組數據話音分組增加一個地址，進行擾碼處理，並且將它發射到空中。CDMA最大的優點就是相同的帶寬下可以容納更多的呼叫，而且它還可以隨話音傳送數據信息。

一般信息

一般來說（作為復用方法），Code Division Multiple Access（CDMA）是被美國軍方通訊採用的某種展頻方案。理論上，數據化的信息使用CDMA技術進行編碼和解碼，可以大大提高對無線信道的利用率，增強抗干擾能力。Qualcomm（高通）公司解決了CDMA中至關重要的功率控制問題，並取得相關的專利。CDMA制式中，區分各個通道主要不再依靠頻率和時槽等方法，因此同一地區不同用戶同時使用相同的頻率是正常的。除此之外被廣泛使用的多路訪問技術還有時多分址（TDMA）和分頻多工（FDMA）。在這三種方案中，接收方從各種信號中分別通過不同的碼字，時槽和頻率通道分離出有用信息。

CDMA經常被廣泛和不嚴格地用來稱呼使用CDMA技術實現的無線網絡及其制式，比較常見的是由Qualcomm主要支持和最先投入商用的的數字蜂窩電話制式，包括IS-95（CDG為其申請註冊商標為cdmaOne）和它的演進版本IS-2000（CDMA2000），其他很少這樣使用。由於WCDMA和TD-SCDMA也使用了CDMA技術，這樣的稱呼可能會造出一些混亂。

這裡需要注意：

  • CDMA（復用技術）理論被應用於WCDMA無線接口。
  • WCDMA無線接口被應用於國際3G標準UMTS和日本3G標準——FOMA（由日本電信和沃達豐共同開發）。
  • CDG、TIA和3GPP2等制訂的俗稱為CDMA的系列標準族（包括cdmaOne和CDMA2000）和3GPP的WCDMA標準族無論無線信號和核心網都不兼容。

部分CDMA網絡和手機支持個人定位功能，簡易的方法是通過BTS位置數據或者計算手機與相關BTS信號傳輸的時延給出粗糙的數據，但是更加精確的定位一般依賴全球定位系統GPS的支持。

技術細節

在所有的CDMA體制中，接收者都可以使用擴頻處理增益來部分衰減非期望的信號。具有期望的展頻碼的信號能被接受，如果信號對應不同的展頻碼（或者相同展頻碼但是不同的時間偏移）將在解展頻過程中被當作隨機噪聲而衰減掉。

這項操作的方法是給每一個站點分配一個展頻碼或者碼片序列。這些碼片序列被表示成由＋1和－1組成的序列。每個碼片序列和本身點積得到＋1,(和補碼點積得到－1),一個碼片序列點積不同的碼片序列將得到0。

例如 如果 C1 = (-1,-1,-1,-1)， C2 = (+1,-1,+1,-1) 那麼 

C1 .  C1 = (-1,-1,-1,-1) . (-1,-1,-1,-1) /4= +1
C1 . -C1 = (-1,-1,-1,-1) . (+1,+1,+1,+1) /4= -1
C1 .  C2 = (-1,-1,-1,-1) . (+1,-1,+1,-1) /4=  0
C1 . -C2 = (-1,-1,-1,-1) . (-1,+1,-1,+1) /4=  0

這種特性叫做正交性。這些序列叫做 Walsh碼，可以從一個二進制 Walsh矩陣導出。

一個站點要發送數字1時就發送其碼片序列本身，要發送數字0時就發送其碼片序列的反碼。 (或者是 +1 和 -1; 0時不發送)。

當多個終端發送多個信號時，信號就會在空中疊加。例如碼片序列是(-1,-1,-1,-1)和(+1,-1,+1,-1)，疊加後變成(0,-2,0,-2)。接收方如果希望接收某個站點的信息，則只需要計算該站點對應的碼片序列和空中信號的點積。例如(-1,-1,-1,-1) . (0,-2,0,-2) = +1。如果發送的數字是-1，則空中的信號將是 (+2,0,+2,0)，而點積將是 (-1,-1,-1,-1) . (+2,0,+2,0) = -1.

TDMA和FDMA終端理論上可以過濾其他時隙或者頻率通道的任意強信號。這在CDMA無法實現，它只能部分過濾干擾信號。如果任一或者全部噪聲信號強於有用信號，則有用信號將被淹沒。這樣在CDMA系統中就要求每個終端有一個近似合適的信號功率。在CDMA蜂窩網絡中，基站使用一個快速閉環功率控制方案來緊密控制每一個移動終端的發送功率。功率控制需求能夠巧妙的根據上面的計算推斷出來。

向前糾錯(FEC)編碼在任何一種CDMA方案中都是必須的，它用於減小信噪比的需求，從而使得信道最大限度的可靠。

與TDMA和FDMA相比較，CDMA的另外一個優勢是能夠簡單的利用話音激活特性。在每一個隨機的通話中，用戶講話的時間往往不足整個通話時間的一半，CDMA技術可以簡單在用戶講話時發送信號，不講話時保持靜默，於是當同時通話的用戶較多時，總體上可以體現出統計特性，最終能將用戶間干擾減少大約一半，從而提高容量。在CDMA技術中，這種話音激活特性的利用是相對簡單的，如果希望在TDMA或者FDMA體制中利用話音激活特性，就需要頻繁的建立和拆除有限的時隙或者頻率通道。

相關條目

GSM

參看

外部連接

參考文獻

  • Andrew J. Viterbi.. (1995) CDMA : 擴頻通信原理 (第一版) Prentice Hall PTR ISBN 0201633744
取自「https://zh.wikipedia.org/zhwiki/w/index.php?title=分碼多重進接&oldid=8980144」