【文章內(nèi)容簡介】 s，最高可以達(dá)到 100Mbps；（ 3）通信更加靈活。從嚴(yán)格意義上說， 4G 手機(jī)的功能已不能簡單劃歸 “ 電話機(jī) ” 的范疇，因?yàn)檎Z音數(shù)據(jù)的傳輸只是 4G 移動(dòng)電話的功能之一而已。而且 4G 手機(jī)從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為 4G 終端；（ 4）智能性更高。第四代 移動(dòng)通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在 4G 通信的終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作具有智能化，更重要的是 4G 手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多目前還難以想象的功能；（ 5）兼容性更平滑。要使 4G 通信盡快地被人們接收，還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到 4G 通信。因此，從這個(gè)角度來看， 4G 通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從 3G 平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。 4G 手機(jī)，確切的說是 4G 終端，其本質(zhì)不是把手機(jī)做大，而是把電腦做小。 圖 4G 產(chǎn)品 移動(dòng)通信技術(shù)的工 作方式 （ 1） 單工制 圖 單工制工作原理圖 單工制：是指 A 只能發(fā)送信息，而 B 只能接受信息，通信時(shí)單向的。 （ 2）半雙工制 7 圖 半雙工制工作原理圖 半雙工制：是指 A 能給 B 發(fā)信息， B 也可以給 A 發(fā)信息，但是這兩個(gè)過程不能同時(shí)進(jìn)行。 （ 3）全雙工制 圖 全雙工制工作原理圖 全雙工制：是指 A 能給 B 發(fā)信息， B 也可以給 A 發(fā)信息，并且這兩個(gè)過程可以同時(shí)進(jìn)行。 8 第三章 現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù) 的應(yīng)用 之 CDMA 第一節(jié) CDMA 技術(shù)的概況 CDMA 技術(shù)的概述 CDMA（ CodeDivisionMultipleAccess，碼分多址）作為一種多址技術(shù)早已出現(xiàn)，起初僅在抗干擾和保密性能等方面受到人們的注意，被用在軍用抗干擾系統(tǒng)中。 1989 年，美國高通（ Qualm）公司最先推出 CDMA 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的設(shè)想。 碼分多址蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)際上包含兩個(gè)基本技術(shù)，即碼分多址技術(shù)和擴(kuò)頻通信技術(shù)。所謂擴(kuò)頻，簡單地講就是用某種技術(shù)將信號(hào)的頻譜進(jìn)行擴(kuò)展，工程中常用直接序列對信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻，即用一個(gè)高速碼序列碼去調(diào)制低速原始數(shù)據(jù)信息。碼分多址 (CDMA)與頻分多址 (FDMA)、時(shí)分多址 (TDMA)一樣，是多址技術(shù)的一種。 CDMA 系統(tǒng)中的每一個(gè)信號(hào)被分配一個(gè)正交序列或 PN（ PseudoNoise，偽隨機(jī)噪聲）序列用作擴(kuò)頻序列對其進(jìn)行擴(kuò)頻，不同信號(hào)的能量被分配到不同的正交序列或 PN 序列里。在接收機(jī)，通過使用相關(guān)器只接受選定的正交序列或 PN 序列并壓縮其頻譜，凡不符合該用戶正交序列的信號(hào)就不被壓縮帶寬，結(jié)果只有指定的信號(hào)才能被提取出來。 我們將 CDMA 與 FDMA、 TDMA 三種多址方式進(jìn)行比較。 FDMA 采用調(diào)頻的多址技術(shù)，在不同頻段的業(yè)務(wù)信道被分配給不同的用戶； TDMA 是采用時(shí)分的多址技術(shù)，業(yè)務(wù)信道在不同的時(shí)間被分配給不同的用戶； CDMA 采用擴(kuò)頻的碼分多址技術(shù)，所有用戶在同一時(shí)間、同一頻段上，但根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，就是利用碼型的不同來調(diào)制解調(diào)不同的用戶。 CDMA 技術(shù)的特點(diǎn) 。在 CDMA 系統(tǒng)中所有用戶共用一個(gè)無線信道，當(dāng)有的用戶不講話時(shí)，該信道內(nèi)的所有其它用戶會(huì)由于干擾減小而得益。 CDMA 數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量理論上比模擬網(wǎng)大 20 倍，實(shí)際上比模擬網(wǎng)大 10 倍，比 GSM 大 4 至 5 倍。 。 CDMA 系統(tǒng)采用確定聲碼器速率的自適應(yīng)閾值技術(shù)、高性能糾錯(cuò)編碼、軟 切換技術(shù)和抗多徑衰落的分集接收技術(shù)，可提供 TDMA 系統(tǒng)不能比擬的、極高的通信質(zhì)量。 。 CDMA 是一種擴(kuò)頻通信技術(shù)，盡管擴(kuò)頻通信系統(tǒng)抗干擾性能的提高9 是以占用頻帶帶寬為代價(jià)的，但是 CDMA 允許單一頻帶在整個(gè)系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)可重復(fù)使用，使許多用戶共用這一頻帶同時(shí)通話，大大提高了頻帶利用率。這種擴(kuò)頻 CDMA 方式雖然要占用較寬的頻帶，但按每個(gè)用戶占用的平均頻帶來計(jì)算，其頻帶利用率是很高的。 4 適用于多媒體通信系統(tǒng)。 CDMA 系統(tǒng)能方便地使用多碼道方式和多幀方式，傳送不同速率要求的多媒體業(yè)務(wù)信息，處理方式和合成 方式都比 TDMA 方式和 FDMA 方式靈活、簡單，利于多媒體通信系統(tǒng)的應(yīng)用。 。 CDMA 系統(tǒng)通過功率控制，使得 CDMA 手機(jī)盡量降低發(fā)射功率，以減少干擾和提高網(wǎng)絡(luò)容量。 。用戶按不同的碼序列區(qū)分，扇區(qū)按不同的導(dǎo)頻碼區(qū)分，相同的 CDMA載波可以在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，因此 CDMA 網(wǎng)絡(luò)的頻率規(guī)劃靈活，擴(kuò)展方便。 CDMA 技術(shù)的演進(jìn)歷程 作為第三代移動(dòng)通信技術(shù)的一個(gè)主要代表， CDMA2021 是美國向 ITUT 提交的第三代移動(dòng)通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議，它由 CDMAIS95 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展演 進(jìn)而來。 CDMAOne 是基于 IS95 標(biāo)準(zhǔn)的各種 CDMA 制造廠商的產(chǎn)品和不同運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)的總稱，也是國際 CDMA 發(fā)展組織（ CDG）的一個(gè)品牌。 IS95 標(biāo)準(zhǔn)于 1993 年 7 月發(fā)布，是CDMAOne 系列標(biāo)準(zhǔn)中最先發(fā)布的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，但真正在全球得到應(yīng)用的第一個(gè) CDMA 標(biāo)準(zhǔn)是美國 TIA(電信工業(yè)協(xié)會(huì) )于 1995 年 5 月正式頒布的窄帶 CDMA 標(biāo)準(zhǔn) IS95A。 IS95A 是CDMAOne 第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，工作頻段為 800MHz，兼容模擬和 CDMA 通信系統(tǒng)。在 IS95A 的基礎(chǔ)上，又分別出版了支持 13K 話音編碼的 TSB74 文 件、支持 1900MHz 的 CDMAPCS 系統(tǒng)的 STD008 標(biāo)準(zhǔn)和支持 64Kbps 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的 IS95B 標(biāo)準(zhǔn)。 然而 CDMAOne 系統(tǒng)也僅能提供最高為 64Kbps 的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不能滿足人們對多媒體通信的需求。為了能進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)傳輸速率和系統(tǒng)容量， 3GPP2 標(biāo)準(zhǔn)化組織制定并發(fā)布了 IS2021，即 CDMA2021 標(biāo)準(zhǔn)。在 CDMA2021 技術(shù)體制研究的前期，提出了 1x 和 3x的發(fā)展策略。如果系統(tǒng)分別獨(dú)立使用帶寬為 的載頻，則被叫做 1x 系統(tǒng)；如果系統(tǒng)將 3 個(gè)載頻捆綁使用，則叫做 3x 系統(tǒng)。但隨后的研究表明， 1x 和 1x 增強(qiáng)型技術(shù)代表了未來發(fā)展方向。同是 1x，在 CDMA2021 向前發(fā)展的過程中，技術(shù)又出現(xiàn)了兩個(gè)分支：1xEVDO 和 1xEVDV，且這兩種技術(shù)均能滿足 ITU 對第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的要求（如最高數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到 2Mbps）。 CDMA20211xEVDO 標(biāo)準(zhǔn)最早起源于 Qualm 公司于 1997 年向 CDG 提出的高速率10 （ HDR）技術(shù)。此后，經(jīng)過不斷完善， Qualm 公司于 2021 年 3 月以 CDMA20211xEVDO的名稱向 3GPP2 提交了正式的技術(shù)建議方案。 “EV” 是 Evolution 的縮寫， “DO” 則是“DataOnly” 或是 “DataOptimized” 的縮寫， EVDO 表示該技術(shù)是對 CDMA20211x 在提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的一種演進(jìn)和增強(qiáng)。 2021 年 10 月， 3GPP2 通過了 1xEVDO 的空中接口標(biāo)準(zhǔn)《 CDMA2021HighRagePacketDataAirInterfaceSpecification》（簡稱 HRPD）。到目前為止， 3GPP2 已經(jīng)完成了 1xEVDO（或稱 HRPD）的空中接口標(biāo)準(zhǔn)的 Rev0 和 RevA 兩個(gè)版本。由于 1xEVDO 采用獨(dú)立的載頻來承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此終端只能通過雙?；ゲ僮鱽韺?shí)現(xiàn)語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 目前 CDMA20211x 已經(jīng)發(fā)展出 CDMA2021Release0 、 CDMA2021ReleaseA 、CDMA2021ReleaseB、 CDMA2021ReleaseC 和 CDMA2021ReleaseD 等 5 個(gè)版本，商用較多的是 Release0 版本。部分運(yùn)營商引入了 ReleaseA 的一些功能特性， ReleaseB 作為中間版本被跨越； 1xEVDV 對應(yīng)于 CDMA2021ReleaseC 和 CDMA2021ReleaseD。 事實(shí)上， 1xEVDV 距離真正商業(yè)還有很長一段距離。業(yè)界普遍認(rèn)為， 1xEVDO 能夠?qū)o線高速數(shù)據(jù)及其應(yīng)用提供良好的支持，而且在 1xEVDO 的 ReleaseA 版本上能夠保證高效的 QoS，在此基礎(chǔ)上提供諸如 VOIP 之類的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。相比之下， 1xEVDV 并不具備明顯的技術(shù)優(yōu)勢。同時(shí)，由于 1xEVDV 的標(biāo)準(zhǔn)比 1xEVDO 復(fù)雜，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)和開發(fā)進(jìn)度上明顯滯后 于 1xEVDO。出于對以上兩方面原因的考慮，國際上越來越多的主流CDMA2021 運(yùn)營商對 1xEVDV 的需求明顯降低，而紛紛選擇 1xEVDO。所以， 1xEVDO 就成為 CDMA2021 比較現(xiàn)實(shí)的演進(jìn)技術(shù)。 第二節(jié) CDMA 技術(shù) CDMA 的關(guān)鍵技術(shù) 1．功率控制技術(shù) 11 圖 功率控制示意圖 功率控制技術(shù)是 CDMA 系統(tǒng)的核心技術(shù)。 CDMA 系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，所有移動(dòng)用戶都占用相同帶寬和頻率，因此需要某種機(jī)制使得各個(gè)移動(dòng)臺(tái)信號(hào)到達(dá)基站的功率基本處于同一水平上，否則離基站近的移動(dòng)臺(tái) 發(fā)射的信號(hào)很容易蓋過其它離基站較遠(yuǎn)的移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)，造成所謂的 “ 遠(yuǎn)近效應(yīng) ” 。 CDMA 功率控制的目的就是克服 “ 遠(yuǎn)近效應(yīng) ” ，使系統(tǒng)既能維護(hù)高質(zhì)量通信，又減輕對其他用戶產(chǎn)生的干擾。功率控制分為前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分為僅由移動(dòng)臺(tái)參與的開環(huán)功率控制和移動(dòng)臺(tái)、基站同時(shí)參與的閉環(huán)功率控制。 (l)反向開環(huán)功率控制。移動(dòng)臺(tái)根據(jù)在小區(qū)中接收功率的變化，調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率以達(dá)到所有移動(dòng)臺(tái)發(fā)出的信號(hào)在基站時(shí)