cdma采用什么技术

本文系统解析码分多址技术体系的核心技术原理。文章将深入探讨扩频通信、沃尔什码、功率控制等十二项关键技术，涵盖从基础编码理论到实际网络优化的完整知识链。通过剖析其抗干扰能力与频谱效率优势，并结合演进历程与产业影响，为读者构建全面而专业的认知框架。

       在移动通信波澜壮阔的发展史上，有一种技术以其独特的哲学和强大的韧性，为第二代乃至第三代移动通信奠定了基石，它就是码分多址技术。当我们探讨“码分多址采用什么技术”时，我们实际上是在叩开一扇通往通信原理深处的大门，这里涉及的绝非单一技术点，而是一套环环相扣、精密协作的技术体系。它并非凭空诞生，而是军事通信中扩频技术民用化的智慧结晶，其核心思想在于，允许所有用户在同一时间、同一频段上通信，依靠独特的“码序列”来区分彼此。下面，让我们逐一揭开构成这套卓越体系的十二项核心技术。

       第一，直接序列扩频技术

       这是码分多址技术的基石与灵魂。它的工作原理可以类比为一场特殊的对话：假设您需要传送一条简短的核心信息，在发送前，您使用一个速率极快、完全已知的伪随机码序列对这条信息进行“加密”和“扩展”，将原本窄带的信号频谱扩展到一个非常宽的频带上去。在接收端，使用完全相同的伪随机码进行“解扩”，将宽带信号恢复为原始的窄带信息。这一“扩”一“解”的过程，带来了巨大的好处：首先，它赋予了信号极强的抗窄带干扰能力，因为干扰信号在解扩过程中会被扩散到宽频带中，其影响被大幅稀释；其次，信号功率谱密度极低，具有良好的隐蔽性；最后，这也是实现多址接入的前提，因为不同的用户可以使用不同的伪随机码作为“钥匙”。

       第二，独特的码序列家族：伪随机噪声码与沃尔什码

       码分多址系统依赖于一组精心设计的正交或准正交码来区分用户和信道。其中，伪随机噪声码，通常指长码，其序列非常长，近似随机噪声特性，主要用于区分不同的小区或用户，提供一层基础的安全性和干扰随机化。而沃尔什码则是一组完全正交的码，在典型的第二代码分多址系统中，它被用来在前向链路中区分同一小区内不同用户的不同逻辑信道。正交性意味着理想情况下，使用不同沃尔什码的信道之间完全不会相互干扰，这是实现高效、并行通信的关键。

       第三，精确的功率控制技术

       这是码分多址系统能否正常工作的生命线。由于所有用户共享同一频率，距离基站近的终端如果发射功率过强，会像“嗓门过大的人”一样，淹没远处“嗓门小”的终端信号，这就是所谓的“远近效应”。因此，系统必须实施极其精确且快速的闭环功率控制。基站持续测量每个移动台的信号强度，并每秒下达高达数百次的指令，命令终端微调其发射功率，目标是使到达基站的所有用户信号功率基本持平。这项技术最大限度地降低了系统内的相互干扰，直接决定了网络的容量和通话质量。

       第四，软切换与更软切换技术

       与传统时分多址系统的“先断后连”的硬切换不同，码分多址引入了革命性的“先连后断”软切换。当移动台处于两个或多个基站的覆盖交界处时，它可以同时与这些基站保持通信，由基站控制器或移动交换中心将多个信号进行合并，选择质量最好的一路，或进行智能合并增益。这不仅大大降低了切换掉话率，实现了“无缝”体验，还通过宏分集提高了边缘用户的信号质量。更软切换则特指在同一基站内不同扇区之间的切换，其实现更为高效。

       第五，语音激活与可变速率编码技术

       人类对话存在大量的自然停顿。码分多址系统利用了这一特性，通过语音活动检测，在用户不说话时，动态降低其发射功率甚至暂停发射。这直接减少了对其他用户的干扰，从而在不牺牲通话质量的前提下，有效提升了系统的整体容量。与之配合的是可变速率声码器，它能根据语音信号的复杂程度，自适应地在多种编码速率间切换，在保证可懂度的同时，进一步提高频谱利用效率。

       第六，分集接收与RAKE接收机技术

       无线信号在传播中会遇到反射、折射，产生多条路径，这通常会导致衰落。码分多址系统将这一挑战转化为优势。其宽带特性使得它可以分辨出这些不同时延的信号路径。RAKE接收机就像一个多指的手耙，内置多个“相关接收器”，每个“手指”专门捕捉并调整一条主要信号路径，最后将它们的时间对齐并相干合并。这种路径分集技术显著对抗了多径衰落，提高了信号的强度和稳定性。

       第七，严谨的同步与寻址技术

       系统同步是解扩和相关检测能够正确进行的前提。码分多址网络通过导频信道发送高强度的、不含业务数据的纯扩频信号。移动台首先捕获导频信道，与基站建立精确的码片级同步和帧同步，才能开始解调其他控制信道和业务信道。同时，复杂的寻址机制确保了网络能精准地找到并呼叫特定的终端，这涉及到国际移动用户识别码、电子序列号等多种标识符在控制信道上的交互。

       第八，前向纠错与交织编码技术

       为了应对无线信道中突发的连续误码，码分多址系统采用了强大的信道编码组合。卷积编码等前向纠错码可以在接收端自动检测并纠正一定数量的随机错误。而交织技术则将连续的比特流按照特定规则“打乱”顺序后再发送，在接收端“还原”顺序。这样，信道中突发的一串错误比特，在解交织后就被分散开了，变成了前向纠错码更容易纠正的随机错误，极大提升了系统在恶劣环境下的鲁棒性。

       第九，智能的扇区化与频率复用技术

       码分多址系统的频率复用系数理论上为1，即所有小区都可以使用相同的频段。但这并不意味着网络规划可以随意。通过采用三扇区或六扇区天线，每个扇区天线具有定向性，可以有效地将覆盖区域分割，减少扇区之间的干扰，从而在整体上提升容量。网络规划工程师需要精细地调整天线下倾角、方位角和发射功率，以实现最优的同频干扰控制。

       第十，演进的核心：从第二代的窄带码分多址到第三代的宽带码分多址

       第二代码分多址标准，其带宽为一点二五兆赫兹，主要承载语音和低速数据。而演进到第三代移动通信的宽带码分多址，带宽扩展至五兆赫兹。这不仅是量的增加，更是质的飞跃。更宽的带宽支持更高的码片速率，提供了更强的多径分辨能力和更高的潜在数据速率。同时，第三代引入了自适应调制编码、混合自动重传请求、更快的功率控制等增强技术，并明确将信道划分为专用信道和共享信道，以高效承载分组交换数据业务，为移动互联网时代铺平了道路。

       第十一，安全与鉴权技术

       码分多址技术本身因其扩频特性具有一定的保密性。但系统还集成了更高级的安全机制。通过鉴权协议，网络可以验证用户的身份，防止非法接入。同时，利用长伪随机码对用户业务信息进行扰码，即使信号被截获，没有正确的码序列也难以解调出有用信息。此外，移动设备识别寄存器等网络实体可以防止被窃终端入网，构建了多层次的安全防护体系。

       第十二，网络管理与优化技术体系

       一个商用的码分多址网络是复杂且动态的。其高效稳定运行依赖于一整套网络管理技术。这包括性能管理，实时监控网络的掉话率、阻塞率、切换成功率等关键指标；配置管理，对基站参数进行远程设置和调整；故障管理，快速定位并处理网络异常。网络优化工程师则像城市的交通调度师，通过路测数据分析、参数调整、天线优化等手段，不断平衡网络覆盖、容量和质量之间的矛盾，确保用户体验始终处于最佳状态。

       综上所述，码分多址绝非一项孤立的技术，它是一个由扩频、编码、控制、切换、接收、网络管理等十余项关键技术深度融合而成的有机整体。每一项技术都如同精密钟表中的一个齿轮，不可或缺且紧密咬合。从直接序列扩频提供的理论基础，到功率控制和软切换保障的实践可行性，再到向宽带码分多址演进的持续生命力，这套技术体系展现了通信工程学的智慧与美感。它不仅在历史上成功支撑了全球数以亿计的用户连接，其核心思想如扩频、码分多址接入等，也深远地影响了后续的无线通信技术演进。理解码分多址采用的技术，就是理解一种以“编码”征服“干扰”，以“协作”换取“容量”的通信哲学。