什么是FDMA?
FDMA是數(shù)據(jù)通信中的一種技術(shù)，即不同的用戶分配在時(shí)隙相同而頻率不同的信道上。按照這種技術(shù)，把在頻分多路傳輸系統(tǒng)中集中控制的頻段根據(jù)要求分配給用戶。同固定分配系統(tǒng)相比，頻分多址使通道容量可根據(jù)要求動(dòng)態(tài)地進(jìn)行交換。
在FDMA系統(tǒng)中，分配給用戶一個(gè)信道，即一對(duì)頻譜，一個(gè)頻譜用作前向信道即基站向移動(dòng)臺(tái)方向的信道，另一個(gè)則用作反向信道即移動(dòng)臺(tái)向基站方向的信道。這種通信系統(tǒng)的基站必須同時(shí)發(fā)射和接收多個(gè)不同頻率的信號(hào)，任意兩個(gè)移動(dòng)用戶之間進(jìn)行通信都必須經(jīng)過基站的中轉(zhuǎn)，因而必須同時(shí)占用2個(gè)信道(2對(duì)頻譜)才能實(shí)現(xiàn)雙工通信。
以往的模擬通信系統(tǒng)一律采用FDMA。頻分多址(FDMA)是采用調(diào)頻的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在不同的頻段分配給不同的用戶。如TACS系統(tǒng)、AMPS系統(tǒng)等。頻分多址是把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個(gè)等間隔的頻道(也稱信道)分配給不同的用戶使用。這些頻道互不交疊，其寬度應(yīng)能傳輸一路數(shù)字話音信息，而在相鄰頻道之間無明顯的串?dāng)_。
什么是TDMA？
時(shí)分多址TDMA是把時(shí)間分割成周期性的幀，每一幀再分割成若干個(gè)時(shí)隙（無論幀或時(shí)隙都是互不重疊的），再根據(jù)一定的時(shí)隙分配原則，使各個(gè)移動(dòng)臺(tái)在每幀內(nèi)只能按指定的時(shí)隙向基站發(fā)送信號(hào)，在滿足定時(shí)和同步的條件下，基站可以分別在各時(shí)隙中接收到各移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)而不混擾。同時(shí)，基站發(fā)向多個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)都按順序安排。在預(yù)定的時(shí)隙中傳輸，各移動(dòng)臺(tái)只要在指定的時(shí)隙內(nèi)接收，就能在合路的信號(hào)中把發(fā)給它的信號(hào)區(qū)分出來。
什么是CDMA?
CDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division Multiple Iaccess)，它是在數(shù)字技術(shù)的分支——擴(kuò)頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的。CDMA是為現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換、國(guó)際漫游等要求而設(shè)計(jì)的一種移動(dòng)通訊技術(shù)。
CDMA技術(shù)的原理是基于擴(kuò)頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號(hào)帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)帶寬遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的高速偽隨機(jī)碼進(jìn)行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。接收端使用完全相同的偽隨機(jī)碼，與接收的帶寬信號(hào)作相關(guān)處理，把寬帶信號(hào)換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號(hào)即解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信。
CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)是由擴(kuò)頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率復(fù)用等幾種技術(shù)結(jié)合而成，含有頻域、時(shí)域和碼域三維信號(hào)處理的一種協(xié)作，因此它具有抗干擾性好，抗多徑衰落，保密安全性高，同頻率可在多個(gè)小區(qū)內(nèi)重復(fù)使用，容量和質(zhì)量之間可做權(quán)衡取舍等屬性。這些屬性使CDMA比其它系統(tǒng)有很大的優(yōu)勢(shì)。
(1) 系統(tǒng)容量大
理論上，在使用相同頻率資源的情況下，CDMA移動(dòng)網(wǎng)比模擬網(wǎng)容量大20倍，實(shí)際使用中比模擬網(wǎng)大10倍，比GSM要大4-5倍。
(2) 系統(tǒng)容量的配置靈活
在CDMA系統(tǒng)中，用戶數(shù)的增加相當(dāng)于背景噪聲的增加，造成話音質(zhì)量的下降。但對(duì)用戶數(shù)并無限制，操作者可在容量和話音質(zhì)量之間折衷考慮。另外，多小區(qū)之間可根據(jù)話務(wù)量和干擾情況自動(dòng)均衡。
這一特點(diǎn)與CDMA的機(jī)理有關(guān)。CDMA是一個(gè)自擾系統(tǒng)，所有移動(dòng)用戶都占用相同帶寬和頻率，打個(gè)比方，將帶寬想像成一個(gè)大房子，所有的人將進(jìn)入惟一的大房子。如果他們使用完全不同的語言，他們就可以清楚地聽到同伴的聲音而只受到一些來自別人談話的干擾。在這里，屋里的空氣可以被想像成寬帶的載波，而不同的語言即被當(dāng)作編碼，我們可以不斷地增加用戶直到整個(gè)背景噪音限制住了我們。如果能控制住用戶的信號(hào)強(qiáng)度，在保持高質(zhì)量通話的同時(shí)，我們就可以容納更多的用戶。
(3) 通話質(zhì)量更佳
TDMA的信道結(jié)構(gòu)最多只能支持4kb的語音編碼器，它不能支持8kb以上的語音編碼器。而CDMA的結(jié)構(gòu)可以支持13kb的語音編碼器。因此可以提供更好的通話質(zhì)量。CDMA系統(tǒng)的聲碼器可以動(dòng)態(tài)地調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率，并根據(jù)適當(dāng)?shù)拈T限值選擇不同的電平級(jí)發(fā)射。同時(shí)門限值根據(jù)背景噪聲的改變而變，這樣即使在背景噪聲較大的情況下，也可以得到較好的通話質(zhì)量。另外，TDMA采用一種硬移交的方式，用戶可以明顯地感覺到通話的間斷，在用戶密集、基站密集的城市中，這種間斷就尤為明顯，因?yàn)樵谶@樣的地區(qū)每分鐘會(huì)發(fā)生2至4次移交的情形。而CDMA系統(tǒng)“掉話”的現(xiàn)象明顯減少，CDMA系統(tǒng)采用軟切換技術(shù)，“先連接再斷開”，這樣完全克服了硬切換容易掉話的缺點(diǎn)。
(4) 頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單
用戶按不同的序列碼區(qū)分，所以不相同CDMA載波可在相鄰的小區(qū)內(nèi)使用，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃靈活，擴(kuò)展簡(jiǎn)單。
(5)建網(wǎng)成本低
CDMA技術(shù)通過在每個(gè)蜂窩的每個(gè)部分使用相同的頻率，簡(jiǎn)化了整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃，在不降低話務(wù)量的情況下減少所需站點(diǎn)的數(shù)量從而降低部署和操作成本。CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，系統(tǒng)容量高，所需基站少，降低了建網(wǎng)成本。
CDMA數(shù)字移動(dòng)技術(shù)與現(xiàn)在眾所周知的GSM數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)不同。模擬技術(shù)被稱為第一代移動(dòng)電話技術(shù)，GSM是第二代，CDMA是屬于移動(dòng)通訊第二代半技術(shù)，比GSM更先進(jìn)。
CDMA有哪些主要技術(shù)?
CDMA是應(yīng)用在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的基本技術(shù)，即RAKE接收機(jī)、功率控制、軟切換和話音編碼技術(shù)。
(1)RAKE接收機(jī)
發(fā)射機(jī)發(fā)出的擴(kuò)頻信號(hào)，在傳輸過程中受到不同建筑物、山崗等各種障礙物的反射和折射，到達(dá)接收機(jī)時(shí)每個(gè)波束具有不同的延遲，形成多徑信號(hào)。如果不同路徑信號(hào)的延遲超過一定的時(shí)延，則在接收端可將不同的波束區(qū)別開來。將這些不同波束分別經(jīng)過不同的延遲線，對(duì)齊以及合并在一起，則可達(dá)到變害為利，把原來是干擾的信號(hào)變成有用信號(hào)組合在一起。這就是RAKE接收機(jī)的基本原理。
(2)功率控制
在CDMA系統(tǒng)中，不同用戶發(fā)射的信號(hào)由于距基站的距離不同，到達(dá)時(shí)的功率也不同。距離近的信號(hào)功率大，距離遠(yuǎn)的功率小，相互形成干擾，這種現(xiàn)象稱為遠(yuǎn)近效應(yīng)。CDMA系統(tǒng)要求所有用戶到達(dá)基站接收機(jī)信號(hào)的平均功率要相等才能正常解擴(kuò)，功率控制就能解決這一問題。它調(diào)整各個(gè)用戶發(fā)射機(jī)的功率，使其到達(dá)基站接收的平均功率相等。功率控制的原理有兩種類型：開環(huán)控制與閉環(huán)控制。
(3)軟切換
移動(dòng)臺(tái)如果與兩個(gè)基站同時(shí)連接時(shí)進(jìn)行的切換稱為軟切換，在軟切換中，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)與一個(gè)新的基站聯(lián)系時(shí)，并不立即中斷與原基站的聯(lián)系。更軟切換則指的是一個(gè)小區(qū)內(nèi)不同扇區(qū)間的軟切換。軟切換是CDMA蜂窩系統(tǒng)中所獨(dú)有的切換功能，可有效的提高切換的可靠性，保證了通信質(zhì)量。
(4)話音編碼技術(shù)
目前CDMA系統(tǒng)的話音編碼主要有兩種，即碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(CELP)8kbit/s和13kbit/s。8kbit/s的話音編碼達(dá)到GSM系統(tǒng)的13kbit/s的話音水平甚至更好。13kbit/s的話音編碼已達(dá)到有線長(zhǎng)途話音水平。
什么是FDMA、TDMA和CDMA的區(qū)別?
頻分多址(FDMA)是采用調(diào)頻的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在不同的頻段分配給不同的用戶。如tacs系統(tǒng)、AMPS系統(tǒng)等。
時(shí)分多址(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)間分配給不同的用戶。如GSM、DAMPS等。
CDMA(碼分多址)是采用擴(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，根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道。
目前的數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)的主要多址方式是FDMA、TDMA系統(tǒng)(GSM，dAMPS)。在頻譜效率上約是模擬系統(tǒng)的3倍，容量有限；在話音質(zhì)量上13kbit/s編碼也很難達(dá)到有線電話水平、FTDMA系統(tǒng)的業(yè)務(wù)綜合能力較高，能進(jìn)行數(shù)據(jù)和話音的綜合，但終端接入速率有限(最高9.6kbit/s
TDMA系統(tǒng)無軟切換功能，因而容易掉話，影響服務(wù)質(zhì)量z；TDMA系統(tǒng)的國(guó)際漫游協(xié)議還有待進(jìn)一步的完善和開發(fā)。因而TDMA并不是現(xiàn)代蜂窩移動(dòng)通信的最佳無線接入，而CDMA碼分多址技術(shù)完全適合現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換、國(guó)際漫游等。
什么是3G?
3G(3rd Generation)指第三代移動(dòng)通信技術(shù)，與前兩代系統(tǒng)相比，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特征是可提供豐富多彩的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)，其傳輸速率在高速移動(dòng)環(huán)境中支持144kb/s，步行慢速移動(dòng)環(huán)境中支持384kb/s，靜止?fàn)顟B(tài)下支持2mb/s。其設(shè)計(jì)目標(biāo)是為了提供比第二代系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量、更好的通信質(zhì)量，而且要能在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無縫漫游及為用戶提供包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，同時(shí)也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性。
目前國(guó)際電聯(lián)接受的3G標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三種：WCDMA、CDMA2000與TD-SCDMA。CDMA是Code Division Multiple ACCESS (碼分多址)的縮寫，是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)的模擬調(diào)制方式，這種系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低，信令干擾話音業(yè)務(wù)。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用時(shí)分多址(TDMA)的數(shù)字調(diào)制方式，提高了系統(tǒng)容量，并采用獨(dú)立信道傳送信令，使系統(tǒng)性能大為改善，但TDMA的系統(tǒng)容量仍然有限，越區(qū)切換性能仍不完善。CDMA系統(tǒng)以其頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點(diǎn)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿�。下面分別介紹一下3G的幾種標(biāo)準(zhǔn)：
(1) WCDMA全稱為Wideband CDMA，這是基于GSM網(wǎng)發(fā)展出來的3G技術(shù)規(guī)范，是歐洲提出的寬帶CDMA技術(shù)，它與提出的寬帶CDMA技術(shù)基本相同，目前正在進(jìn)一步融合。該標(biāo)準(zhǔn)提出了GSM(2g)-Gprs-Edge-WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。GPRS是General Packet Radio Service (通用分組無線業(yè)務(wù))的簡(jiǎn)稱，Edge是Enhanced Data Rate For GSM Evolution (增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的GSM演進(jìn))的簡(jiǎn)稱，這兩種技術(shù)被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。
(2)CDMA2000
CDMA2000是由窄帶CDMA(CDMA is95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶CDMA技術(shù)，由美國(guó)主推，該標(biāo)準(zhǔn)提出了從CDMA
IS95(2g)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)的演進(jìn)策略。CDMA20001x被稱為2.5代移動(dòng)通信技術(shù)。CDMA20003x與CDMA20001x的主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，通過采用三載波使帶寬提高。目前中國(guó)聯(lián)通正在采用這一方案向3G過渡，并已建成了CDMA IS95網(wǎng)絡(luò)。
(3)TD-SCDMA全稱為Time division ——Synchronous CDMA(時(shí)分同步CDMA)，是由我國(guó)大唐電信公司提出的3G標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統(tǒng)向3G升級(jí)。
