細說CDMA接入網技術（轉）

目前，手機的網絡系統已經逐漸由模拟式向數字式過渡，而數字式的網絡系統又可以分為兩種類型，一類就是目前最成熟的數字移動通訊标準GSM，該技術具有模拟行動電話系統無可比拟的保密性和抗幹擾性，音質清晰，通話穩定，并具備容量大，頻率資源使用率高，接口開放，功能強大等優點；另一類就是最新才發展起來的通信技術CDMA，該技術在GSM的基礎之上又更進了一步。對于GSM相信大家都已經非常熟悉了，是以筆者在這裡主要針對CDMA技術來談談手機技術的發展方向。

1、什麼是CDMA

CDMA與GSM一樣，也是屬于移動通信系統的一種，它的英文全稱是Code Division Multiple Access，中文含義是碼分多址的意思。它是根據美國标準（IS-95）而設計的頻率在900～1800MHz範圍的數字行動電話系統。這是一種采用Spread－Spectrum 的數字蜂窩技術。與使用Time－Division Multiplexing (TDM)的競争對手(如GSM)不同， CDMA并不給每一個通話者配置設定一個确定的頻率，而是讓每一個頻道使用所能提供的全部頻譜。CDMA對每一組通話用拟随機數字序列進行編碼。

CDMA使用的新技術擁有很大的優勢，它的擴充頻譜提供的容量比其他數字技術所提供的至少高三倍以上。CDMA的語言編碼器使用最新的數字語言編碼技術，保證了在消除背景噪音的同時提供高品質、高清晰度的語言通話服務。這種語言編碼算法，還提供更高的安全性和保密性。CDMA網絡使每個蜂窩覆寫面積增大，是以與其他的系統相比，CDMA系統需要的蜂窩站點和基站的數目更少，載波安裝、啟動和維護的費用明顯減少，進而使每個使用者得到更大的利益。CDMA還能使使用者更容易享受各種增值業務，如傳真、資料、國際網際網路、先進的留言功能、呼叫識别和呼叫等待等。此外，幾個CDMA生産廠家聯合開發了新一代寬帶CDMA技術，這将滿足使用者對多媒體及其他一些先進功能的不斷增長的需求。

2、CDMA的特點

聲音品質高。CDMA可變速率聲碼器所提供的話音品質清晰，背景噪聲小，其品質已經接近有線電話效果。

通話不易中斷。CDMA系統自動跟蹤多徑信号和軟切換技術，大大降低切換掉話的可能性，這将非常有利于使用者在移動過程中通話和資料傳輸。

接通率高。CDMA的擴頻技術和頻率複用技術，充分利用信道容量，提高網絡接通率。

保密性能好。CDMA系統的鑒權、數字格式、擴頻處理等通話保護措施，可提供最佳的保密特性，防止通信過程中的盜聽和手機密碼的盜用。

發射功耗小。CDMA系統的發射功率非常小，最大隻有２００毫瓦，正常通話時僅需０．１毫瓦，即使與一隻普通燈泡相比，也僅相當于十萬分之一以下，是以行動電話功耗小，無線輻射能量低。

支援多項業務功能。CDMA采用寬帶技術，支援呼叫轉移、呼叫等待、三方會談、主叫号碼顯示、短消息、語音信箱、自動漫遊、傳真和資料通信、多種聲碼器服務等多項業務。

3、 CDMA技術分析

碼分多址技術

CDMA是碼分多址的意思。模拟系統是靠頻率的不同來差別不同使用者的不同手機，GSM系統靠的是極其微小的時差，而CDMA則是靠編碼的不同來差別不同使用者的不同手機。CDMA杜絕盜碼,CDMA系統采用編碼技術，其編碼有４．４億種數字排列，每部手機的編碼還随時變化，使盜碼隻能成為理論上的可能，一部CDMA手機與其它手機并機的可能性是“二百年一遇”。

多徑接收技術

在人們風傳蜂窩電話電磁波對人體有害的情況下，使用CDMA手機确是理想的選擇，甚而有人稱之為“綠色手機”。CDMA話音更清晰，不掉話。手機使用者最關心的是話音品質，CDMA宣稱自己是“無線通信，有線音質”，這是有其“多徑接收”的高技術作保障的。“多徑接收”就是在手機内設計多個接收機，同時接收信号，然後将接收到的信号綜合疊加，把噪音信号過濾，話音信号自然就突出出來，當然清晰悅耳。

軟切換技術

手機使用者對網絡的最大意見就是經常掉話，不僅現在人們在通話過程中深受其苦，而且有人擔心将來如果網絡支援傳真，會不會因掉話問題而使無線傳真變成“水中月”。這是因為手機越區切換時采用的是“硬切換”，在從一個基站覆寫區進入另一個基站覆寫區時先斷掉與原基站的聯系，然後再尋找新進入的覆寫區的基站進行聯系，這就是通常所說的“先斷後接”，當然這個斷的時間差僅幾百毫秒，在正常情況下人們無法感覺到，隻是一旦手機因進入屏蔽區或信道繁忙而無法與新基站聯系時，掉話就會産生；CDMA技術采用的是“軟切換”，在越區切換時，手機并不斷掉與原基站的聯系而同時與新基站聯系，當手機确認已經和新基站聯系後，才将與原基站的聯系斷掉，也就是“先接後斷”，掉話的可能幾近于無。

4、CDMA的發展方向

由于CDMA的優點很多，例如網絡建設投資小、基站覆寫面積大、容量大、節約頻率資源等，是以CDMA的發展前景還是比較光明的。目前北京市場上銷售的機型主要有美國高通、摩托羅拉以及南韓三星等品種，其中由于高通公司是CDMA的創始者，在技術及品質方面都具有相當的優勢。

如果從技術上看，市場上首先出現的數字網是GSM、其次是DCS，其實它也是GSM網的一種，隻不過原先的GSM網用的是900兆頻段，DCS網用的是1800兆頻段，因而我們也把DCS叫做GSM1800網；第三代才是目前的熱點CDMA網。模拟網和GSM網的發展情況相當好。目前北京地區這幾個網上的手機使用者總數已經超過80萬。GSM網還在不斷優化網絡和進行擴容。為什麼有了數字GSM網，還要花大力氣、投入巨資發展CDMA？如果我們把GSM手機比作聲像世界中的VCD，那麼CDMA就是DVD。DVD代表了聲像的未來潮流，事實上，CDMA同樣代表了行動電話的未來潮流。

CDMA技術最先運用于美國軍事部門，以後逐漸推廣商用，并被美洲、亞洲地區的電信公司廣泛采用。目前亞洲的日本、南韓基本上是CDMA的天下。而我國目前也在大力推廣CDMA技術作為新一代行動電話系統的标準。由于CDMA最先運用于軍事領域，因而它的通話保密程度相當好，不易被竊聽。

CDMA的系統容量特别大，同樣的頻率資源，CDMA網的系統容量可以是模拟網的8-10倍、GSM網的3-4倍。GSM網要覆寫北京全市，大約需要建立300個以上的基站，而CDMA隻需建80個左右的基站即可達到這一目的，節約了有限的頻率資源。CDMA特有的寬帶傳輸手段，具有極強的抗幹擾能力，并适用于在手機上開出高速資料傳輸業務等。

從使用者角度來說，CDMA手機的另一大優點即是它的話音音質特别好，打手機時基本沒有背景噪音，通話時音質如同打有線電話，因而被譽為“高保真”手機，并被稱作“無線通信，有線效果”。

有了以上卓越的先進功能，那麼CDMA會不會很快取代GSM，成為市場上主導性手機呢？我國人口衆多，手機市場需求量很大，頻率資源又相當有限，是以不會發生一種制式的行動電話網可以“統吃”市場的情況，正如目前如火如荼的GSM網沒有完全取代模拟網一樣，也不可能以CDMA去取代GSM，此為其一。其二，CDMA目前僅在我國少數幾個城市進行試驗性商用，而手機要真正在市場上走俏需要建立龐大的網絡，便于實作各地之間的漫遊，是以CDMA要想成為手機家族的一匹“黑馬”尚需經曆一段較長的時間。當然，CDMA營運商和手機供應商眼光盯住的不是眼前，而是下個世紀。

盡管GSM取得了巨大的商業成功，但其技術上的局限性使其容量受到了限制，進而使系統成本上溢，在今後和CDMA系統的競争中必将處于不利地位。應該看到，GSM的成功，很大程度上是由于當時CDMA産品不成熟，在關鍵技術（比如遠近效應、功率控制等）上存在障礙，加之歐洲在标準化工作上的成功決策，才使GSM生逢其時，成為９０年代中前期模拟蜂窩電話系統更新的惟一選擇，獲得了全球的迅速推廣。但在CDMA系統完善之後，GSM的容量優勢蕩然無存，相對于模拟系統的成本優勢也被CDMA系統所取代。這一點，從北美ＰＣＳ頻譜拍賣中CDMA系統大獲全勝的事實就不難得到确認。同時，CDMA商業網絡的其他優勢也日趨明顯。香港、南韓的ＰＣＳ業務均采用了CDMA系統，營運狀況良好。即使在GSM的大學營歐洲，CDMA也顯得咄咄逼人。今年元月，ＥＴＳＩ（歐洲電信标準委員會）審議Ｇ３（第三代移動通信）标準，無論采用ＮｏｋｉａＥｒｉｃｓｓｏｎ還是ＭｏｔｏｒｏｌａＳｉｅｍｅｎｓ原型，都将采用CDMA作為空中接口标準，這也進一步确立了CDMA為商業移動通信網的主流方向。

5、結束語

雖然未來的競争會更趨激烈，但我們應該相信GSM系統仍會保持相當的活力。首先是網絡覆寫的優勢，GSM在國際漫遊和國内漫遊上會有很長一段時間的明顯優勢；其次是維護水準的優勢，大量有經驗的經過系統教育訓練的廠家和現場技術人員的存在，有效地降低了網絡的營運成本和系統風險；第三是品牌優勢，GSM已廣為人知，但普通使用者并不了解CDMA的優勢，這會使CDMA網絡在初期的廣告成本上升，營銷難度加大。而且GSM的技術仍有很大的改進餘地，比如用ＥＦＲ（增強的全速率話音編碼）代替ＦＲ（全速率話音編碼）以改善語音品質，盡快使資料傳真等業務投入應用，應該說，GSM的吸引力還是很大的。同時，我們應關注下一代移動通信标準的動向，為自己在新頻段和新系統的使用上早做準備。目前，DCS１８００系統的頻段已經獲準使用，這就使未來十年内GSM系統有了更大的市場空間，同時，系統成本也會更加合理。當然，對于高頻段（１．９ＧＨｚ以上）的動向也應密切關注，力争在ＰＣＳ市場上掌握主動。因為大勢所趨，将來CDMA必将成為主流系統，這隻是個時間早晚的問題，而且現在通信系統換代的速度已經大大加快。

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