CDMA的關鍵技術

下面介紹CDMA的關鍵技術。

干擾容限

CDMA與GSM最大的不同，是CDMA的所有小區，都可以使用相同頻率的無線信號，而GSM的鄰近小區，必須使用不同的頻率。這是匪夷所思的，因為頻率相同的兩路信號，肯定是要互相干擾的，難道CDMA可以顛覆常識，不受干擾嗎？當然不是，CDMA的所有用戶信號當然是會互相干擾的，只不過它採用了擴頻技術，對干擾有一定的容限，如圖1所示，也就是說，可能一個小區是可以容忍40部手機互相干擾，而不影響通話質量的。但超過40部通話質量就很難說了。這就是它的小區都可以使用同一頻率的原因，也是CDMA最為核心的東西。其它的所謂CDMA的關鍵技術，都來自於這種統一的頻率復用。

圖1 干擾容限

功率控制

說到功率控制，任何無線收發信機，都可以實現功率控制，為什麼偏偏在CDMA中成為關鍵技術？原因就是由於統一的頻率復用，CDMA中任何一部手機的發射功率，對其它手機來說都是一種干擾，而系統的干擾容限是一定的，就象一個容積有限的容器一樣，降低每一部手機的功率，才能容得下更多的手機。於是，另一個神奇的功能出現了，當一個小區中用戶不斷增多，為了保持通話質量，必須不斷降低每個用戶的發射功率。而降低了功率，小區的覆蓋範圍就會相應縮小，就如同降低了說話聲音，大家就要湊近一些才能聽清楚一樣，這個功能稱為小區呼吸，人少的時候，可以擴大覆蓋範圍，而人多的時候，可以縮小覆蓋範圍。 功率控制後互不干擾，如圖2所示。

圖2 功率控制

軟切換

另一個關鍵技術是軟切換。由於小區覆蓋範圍有限，任何蜂窩移動通信系統都需要解決手機從一個小區移動到另一個小區而發生的話路切換問題。GSM的相鄰小區因為頻率不一樣，因此切換時必須先斷掉原先的話路，再連線新的話路，這種切換稱為硬切換。頻繁的硬切換難免會發生掉線的危險。而CDMA由於頻率統一，可以先接上新的線路，然後再斷掉原先的線路，這種切換稱為軟切換。顯然，軟切換可以提高切換的可靠性。 如圖3所示。

圖3 軟切換

瑞克接收

由於軟切換需要同時處理多個小區信號，因此能支持同時處理多個小區信號的RAKE（瑞克）接收機則同時成為CDMA的關鍵技術之一。能同時接收多個小區信號，當然也可以同時接收同一個小區由於反射、折射等原因而產生的多徑信號，從而提高無線信號傳輸的可靠性。如圖4所示。

圖4 瑞克接收

CDMA還有一個獨門絕技叫可變速率話音編碼，這也是只有在統一的頻率復用下才有意義的。由於系統的干擾容限一定，降低手機的發射功率就意味著可以提高系統的容量。而通常的情況下，通話的雙方，總是一人在說一人在聽，也就是有大半的時間都沒有說話。如果能在沒有話音傳送期間減少發射功率，就可以增加系統的容量了。可變速率話音編碼的目的就是在沒有話音傳送時減少傳送速率，從而減少發射功率。

綜合以上這些關鍵技術，可以為CDMA系統帶來容量大、綠色環保，也就是發射功率低、話音清晰、保密性強等優點。