cdma是什么意思

基本释义

CDMA核心概念
  CDMA（Code Division Multiple Access）中文译为"码分多址"，是一种利用编码技术实现多用户共享同一频段的无线通信技术。其核心原理在于：通过为每个通信设备分配独特的伪随机码序列，将用户信号在频率和时间上重叠传输，接收端再通过对应的解码序列从混合信号中提取目标信息。这种机制类似于在嘈杂的鸡尾酒会上，人们凭借不同的语言（独特编码）识别特定对话。
技术实现特征
  与传统时分多址（TDMA）或频分多址（FDMA）不同，CDMA不划分时隙或频段，而是让所有用户在全时段、全频带上并行通信。关键技术包含扩频调制：发送端用高速伪随机码（如Walsh码）将原始信号频谱展宽百倍以上，接收端通过同步相关运算解扩还原信号。这种"先扩频再解扩"的过程，使干扰信号因未匹配编码而被视为背景噪声。
核心价值优势
  CDMA的核心优势源于其物理层特性：抗干扰能力极强，相同信噪比下误码率显著低于其他制式；具备"软容量"特性，用户增加仅导致通话质量渐变而非硬性中断；支持软切换（手机同时连接多基站），大幅降低通话中断率；天然保密性高，非授权设备难以解码随机化信号。
典型应用场景
  CDMA技术最初应用于军事保密通信，1990年代由高通公司实现民用化，成为北美2G标准IS-95的核心。其演进版本CDMA2000曾支撑全球3G网络建设，中国电信的CDMA网络在2019年前承载超2亿用户。当前虽逐步被4G/5G取代，但其扩频思想仍深刻影响着现代通信系统的抗干扰设计。

详细释义

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A2
物理层技术实现原理
  CDMA的物理层运行依赖三大关键技术：
  • 直接序列扩频（DSSS）：用高速伪随机码（码片速率1.2288Mcps）与用户数据相乘，将窄带信号扩展至1.25MHz带宽。接收端通过同步的本地码发生器进行相关检测，当接收码与本地码相位对齐时输出峰值，非匹配信号能量被扩散抑制。
  • 正交可变扩频因子（OVSF）：通过Walsh函数生成64阶正交码树，动态分配不同长度的扩频码。语音业务用64阶码（扩频因子64），高速数据业务可降为4阶码（扩频因子4），实现可变速率传输。
  • 功率控制：采用开环+闭环控制机制，基站每1.25ms测量手机信号强度并发送功率调整指令，使所有手机到达基站的功率严格均衡（±1dB内）。这是克服"远近效应"的关键，确保远端手机不被近端信号淹没。
协议架构演进历程
  CDMA技术历经三代标准迭代：
  • IS-95（2G）：1993年商用，采用64位Walsh码区分信道，支持9.6kbps语音和14.4kbps数据。首次实现软切换技术，切换成功率超98%。
  • CDMA2000 1X（3G）：2000年发布，前向链路新增补充码分信道（SCCPCH），峰值速率达153.6kbps。引入快速功率控制（800次/秒）和Turbo编码，容量提升至IS-95的2倍。
  • EV-DO版本族：2002年EV-DO Rev.0实现2.4Mbps下行，Rev.A（2006年）通过16QAM调制和混合ARQ达3.1Mbps，Rev.B（2010年）借多载波聚合实现9.3Mbps。这些演进为4G技术奠定基础。
系统性能比较优势
  CDMA在工程实践中展现出独特优势：
  • 频谱效率：1.25MHz带宽支持35个等效语音信道（Erlang），较GSM的0.8Erl/MHz提升超300%，源于频率复用因子为1的架构设计。
  • 抗衰落能力：宽带信号遭遇频率选择性衰落时，仅部分子载波受影响，通过RAKE接收机的多径分集（最多3个耙指）可重构信号。
  • 绿色通信：精确的功率控制使手机平均发射功率仅6mW（GSM为125mW），延长终端续航并降低辐射。
  • 部署灵活性：无需频率规划，新增基站可直接叠加部署，大幅降低网络优化复杂度。
现代通信中的技术遗产
  尽管CDMA作为独立制式逐渐退网，其核心技术已融入现代通信：
  • 4G LTE上行采用SC-FDMA（单载波频分多址），本质是DFT扩展OFDM，延续CDMA的扩频思想抵抗多径干扰；
  • 5G NR的免授权接入（Grant-Free）机制借鉴CDMA随机接入原理，终端通过预配置码字直接发送数据；
  • 物联网领域，LoRa技术采用CSS（啁啾扩频）调制，通过线性调频扩频实现157dB的超强链路预算，继承CDMA的抗干扰基因；
  • 军事通信仍在扩展应用跳频/直扩混合体制（FH/DS），将CDMA的保密特性与跳频抗截获能力结合。
商业生态启示录
  CDMA发展史提供重要产业启示：高通凭借超过600项核心专利构建"芯片-专利-标准"三位一体模式，1999-2015年间收取整机售价3.25%的专利费。这种模式引发全球反垄断诉讼，促使3GPP在4G时代转向OFDMA技术路线。当前CDMA专利已基本过期，但其所验证的扩频通信理论，仍在深空通信（如NASA深空网）、水声通信等极限场景发挥不可替代的作用。