CDMA是碼分多址(Code Division Multiple Access)的縮寫，是在數字技術的壹個分支——擴頻通信技術上發展起來的壹種全新的、成熟的無線通信技術。CDMA技術的原理是基於擴頻技術，即將要傳輸的具有壹定信號帶寬的信息數據，用帶寬遠大於信號帶寬的高速偽隨機碼進行調制，使原始數據信號的帶寬得到擴展，再由載波調制後發送出去。接收端用完全相同的偽隨機碼與接收到的帶寬信號進行相關處理，將寬帶信號變為原始信息數據的窄帶信號，即解擴，從而實現信息通信。
CDMA技術背景
CDMA技術的出現源於人類對更高質量無線通信的需求。在第二次世界大戰期間，為了戰爭的需要，研究和發展了CDMA技術。其初衷是防止敵人幹擾自己的通信。它在戰爭期間被廣泛用於軍事抗幹擾通信，後來被高通更新為商用蜂窩電信技術。1995，第壹個商用CDMA系統投入運營後，CDMA技術的許多理論優勢在實踐中得到檢驗，從而在北美、南美和亞洲迅速推廣應用。世界上許多國家和地區，包括中國、香港、韓國、日本和美國，都建立了CDMA商用網絡。在美國和日本，CDMA已經成為中國主要的移動通信技術。在美國，65，438+00家移動通信運營商中有7家選擇CDMA。到今年4月，韓國60%的人口已經成為CDMA用戶。在澳大利亞舉辦的第28屆奧運會上，CDMA技術發揮了重要作用。
CDMA技術標準
CDMA技術的標準化已經經歷了幾個階段。IS-95是cdmaONE系列標準中第壹個發布的標準，第壹個真正在國際上廣泛使用的CDMA標準是IS-95A，支持8K編碼語音業務。隨後，13K語音編碼器的TSB74標準分別問世，支持1.9GHz的CDMA PCS系統STD-008標準，13K編碼的語音服務質量與有線電話非常接近。隨著移動通信對數據業務需求的增加，高通在2月1998宣布，IS-95B標準將用於CDMA基礎平臺。IS-95B可以提供CDMA系統性能，增加用戶移動通信設備的數據流量，並提供對64kbps數據業務的支持。此後，cdma2000成為窄帶cdma系統向第三代系統過渡的標準。在標準研究初期，cdma2000提出了1X和3X的發展策略，但隨後的研究表明，1X和1X的增強技術代表了未來的發展方向。
CDMA技術的標準化促進了該技術在世界範圍內的應用。目前，CDMA技術已經在美國、韓國、日本等國家得到廣泛應用。在壹些歐洲國家，壹些運營商也建設了CDMA網絡。據CDG(世界CDMA發展集團)統計，1996年末CDMA用戶數僅為1萬；到1998年3月，迅速增長到10萬；到9月，1999，用戶數已經超過4000萬。2000年初，全球CDMA手機用戶總數已超過5000萬，壹年內用戶數增長118%。CDG表示，目前，亞洲已經成為CDMA市場增長的主要驅動力，亞洲CDMA用戶數量比壹年前增長了88%，達到2800萬。美國的增長率高達143%，達到1650萬，但用戶絕對數量低於亞洲。在亞太地區，中國香港、日本、韓國、澳大利亞、泰國、印度、菲律賓、新西蘭、孟加拉國等多個國家和地區建立了CDMA商用網絡，用戶數超過2654.38+0萬。增長率第三的是中美洲和南美洲，CDMA用戶數達到500萬。CDG還表示，中國大陸是未來全球CDMA市場最具增長潛力的地區，預計2003年中國大陸市場的用戶數將達到4000萬。
CDMA是移動通信技術的發展方向。在2G階段，CDMA增強型IS95A和GSM在技術體制上是同壹代產品，提供大致相同的服務。然而，CDMA技術有其獨特之處，如通話質量好、掉話少、輻射低、健康環保等。在2.5G階段，CDMA2000 1X RTT在技術上明顯不同於GPRS。在傳輸速率方面，1X RTT高於GPRS，在新業務承載方面，1X RTT比GPRS更成熟，可以提供更多中高速率的新業務。從2.5G到3G，從CDMA2000 1的過渡。x到CDMA20003。x比GPRS到WCDMA更流暢。
CDMA的優勢
(1)大系統容量
理論上，在使用相同頻率資源的情況下，CDMA移動網絡的容量比模擬網絡大20倍，實際使用中比模擬網絡大10倍，比GSM大4-5倍。
(2)系統容量的靈活配置
在CDMA系統中，用戶的增加相當於背景噪聲的增加，導致語音質量下降。但是用戶數量沒有限制，運營商可以在容量和語音質量之間妥協。此外，多個小區可以根據流量和幹擾自動平衡。
這個特性與CDMA的機制有關。CDMA是壹個自幹擾系統，所有移動用戶占用相同的帶寬和頻率。比如把帶寬想象成壹個大房子，所有人都會進入唯壹的大房子。如果他們使用完全不同的語言，他們可以清楚地聽到同齡人的聲音，只有壹些其他人的談話幹擾。在這裏，可以把房間裏的空氣想象成寬帶載體，把不同的語言看成代碼。我們可以不斷增加用戶，直到整個背景噪音限制了我們。如果我們能夠控制用戶的信號強度，我們就可以在保持高質量通話的同時容納更多的用戶。
(3)通話質量更好。
TDMA的信道結構最多只能支持4Kb的語音編碼器，不能支持8Kb以上的語音編碼器。CDMA的結構可以支持13kb的語音編碼器。因此，可以提供更好的呼叫質量。CDMA系統的聲碼器可以動態調整數據傳輸速率，根據合適的門限選擇不同的電平進行傳輸。同時，閾值根據背景噪聲的變化而變化，這樣即使在背景噪聲較大的情況下，也能獲得較好的通話質量。此外，TDMA采用硬切換方式，用戶可以明顯感受到通話的中斷，尤其是在用戶密集、基站密集的城市，因為在這樣的區域每分鐘都會有2到4次切換。但CDMA系統中的“掉話”現象明顯減少。CDMA系統采用軟切換技術，“先連接後斷開”，徹底克服了硬切換容易掉話的缺點。
(4)頻率規劃簡單
通過不同的序列碼來區分用戶，因此相鄰小區可以使用不同的CDMA載波，網絡規劃靈活，擴展簡單。
(5)網絡建設成本低
CDMA技術通過在每個小區的各個部分使用相同的頻率，簡化了整個系統的規劃，在不減少話務量的情況下減少了所需站點的數量，從而降低了部署和運營成本。CDMA網絡覆蓋範圍大，系統容量高，基站少，降低了網絡建設成本。
CDMA數字移動技術不同於GSM數字移動系統。模擬技術被稱為第壹代手機技術，GSM是第二代，CDMA屬於移動通信的第二代半技術，比GSM更先進。
CDMA技術持久性
1.CDMA是壹種擴頻通信，具有以下特點:
(1)抗幹擾能力強。這是擴頻通信的基本特點，是所有通信方式無法比擬的。
(2)抗衰落能力強的寬帶傳輸。
(3)由於采用了寬帶傳輸，信道中傳輸的有用信號的功率遠低於幹擾信號的功率，因此信號看似隱藏在噪聲中；即功率密度相對較低，有利於信號隱藏。
(4)利用擴頻碼的相關性獲取用戶信息，具有很強的抗截獲能力。
(5)多個用戶同時接收和發送。
2.在擴頻CDMA通信系統中，由於采用了新的關鍵技術，它具有壹些新的特點:
(1)采用多種分集模式。除了傳統的空間多樣性。因為寬帶傳輸起到頻率分集的作用，而基站和移動臺采用RAKE接收技術，相當於時間分集。
(2)采用語音激活技術和扇區化技術。由於CDMA系統的容量與幹擾直接相關，采用語音激活和扇區化技術可以降低幹擾，增加整個系統的容量。
(3)采用移動臺輔助的軟切換。它可以實現無縫切換，保證通話的連續性，降低掉話的可能性。切換區域內的移動臺通過分集接收多個基站的信號，可以降低自身的發射功率，從而降低對周圍基站的幹擾，有利於提高反向鏈路的容量和覆蓋範圍。
(4)采用功率控制技術，降低了準直發射功率。
(5)具有軟容量特性。可用信道的數量可以通過增加高峰業務時段的幀差錯率來增加。當相鄰小區的負載越來越重時，負載重的小區可以降低導頻的發射功率，使得該小區的邊緣用戶由於導頻強度不足而切換到相鄰小區，從而分擔負擔。
(6)兼容性好。因為CDMA帶寬大，功率分布在很寬的頻譜上，功率密度低，對窄帶模擬系統的幹擾小，所以兩者都可以存儲。也就是兼容性好。
(7)COMA頻率利用率高，不需要頻率規劃，這也是CDMA的特點之壹。
(8)通過8)CDMA的有效OCELP語音編碼。語音編碼技術是數字通信中的壹個重要課題。OCELP利用碼表向量對差信號進行量化，根據語音激活程度產生輸出速率可變的信號。這種五馬編碼的方法被認為是目前最高效的編碼技術，在保證良好語音質量的前提下，大大提高了系統的容量。這種聲碼器有兩種速率序列:8千比特/秒和13千比特/秒。8千比特/秒序列可從1.2千比特/秒變化到9.6千比特/秒，13千比特/秒序列可從1.8千比特/秒變化到14.4千比特/秒..最近出了壹款8kbit/sEVRC編碼器，同樣具有8kbit/s聲碼器容量大的特點，語音質量也有了明顯的提升。
移動通信技術的分類
移動通信系統有多種分類方法。比如根據信號的性質，可以分為模擬和數字；按調制方式可分為調頻、調相和調幅；根據多址連接方式，可分為:
頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)。
目前，中國聯通和中國移動使用的GSM手機網絡采用FDMA和TDMA相結合的方式。GSM比模擬手機有很大優勢，但頻譜效率只有模擬系統的三倍，容量有限。在語音質量上也很難達到有線電話的水平；TDMA終端最大接入速率只能達到9.6 kbit/s；TDMA系統沒有軟切換功能，容易掉話，影響服務質量。因此，TDMA並不是現代蜂窩移動通信的最佳無線接入，而CDMA多址技術完全適合現代移動通信網絡所要求的大容量、高質量、綜合業務、軟切換等，正受到越來越多運營商和用戶的青睞。
目前中國聯通有CDMA業務。
淺談GSM和CDMA手機的輻射
眾所周知，CDMA (IS-95)系統采用了快速反向功率控制、軟切換、語音激活等技術，IS-95規範限制了手機的最大發射功率，使得CDMA手機因其在通信過程中輻射功率低而享有“綠色手機”的美譽。但最近有報道對“綠色手機”提出質疑，認為GSM手機和CDMA手機輻射壹樣，基本上是
觀點是GSM手機只有八分之壹的時間產生輻射，所以GSM手機和CDMA手機的SAR值(單位質量人體吸收的射頻功率)大致相同。
為了得到真實客觀的對比結果，來自國際知名權威CDMA技術公司和國內知名GSM網絡優化公司的工程技術人員於2001年2月初對北京二環沿線全線手機發射功率進行了測試。測試結果顯示，二環上CDMA手機平均發射功率為2.4 DBM (1.72 MW)，GSM手機平均發射功率為28.9dBm(773 mW)。考慮到GSM手機只有八分之壹的時間在發射，GSM手機在時間上的等效平均發射功率可以降低到19.85dBm(96.63mW)。這樣，CDMA手機的平均發射功率在時間上相當於GSM手機的等效平均發射功率的1.78%。
1.CDMA和GSM系統對手機發射功率要求的比較
我們先來了解壹下CDMA和GSM相關技術規範對手機發射功率的要求。目前GSM手機在900MHz頻段和1800MHz頻段的最大發射功率為2W (33dBm)，規範要求GSM手機在通信過程中的最小發射功率分別不低於5dBm和0dBm。CDMA IS-95A規範要求手機最大發射功率為0.2 W ~ 1 W (23 DBM ~ 30 DBM)。目前網絡實際允許手機最大發射功率為23dBm (0.2W)，規範並沒有要求CDMA手機的最小發射功率。
在實際的通信過程中，在某個時間和地點，手機的實際發射功率取決於很多因素，比如環境，系統對通信質量的要求，語音激活等等，這實際上取決於系統的鏈路預算。在通常的網絡設計和規劃中，對於基本相同的誤幀率要求，GSM系統要求到達基站的手機信號的載幹比通常在9dB左右。由於CDMA系統采用擴頻技術，全速率編碼的擴頻增益的增益為21 dB，大於其他低速率編碼，所以解擴前對信號等效載幹比的要求小於-1.4 dB！(CDMA系統通常需要用大約7dB的值解擴信號)。
我們來比較壹下GSM和CDMA手機的初始值確定和功率控制機制。手機與系統的通信可以分為兩個階段，壹個是接入階段，壹個是流量通信階段。對於GSM系統，手機在隨機接入階段進入專用模式之前是沒有功率控制的。為了保證接入成功，手機以系統允許的最大功率發射(通常是手機的最大發射功率)。分配專用信道(SDCCH或TCH)後，手機會根據基站的指令調整手機的發射功率，調整步長通常為2dB。調節頻率為60毫秒壹次。
對於CDMA系統，在隨機接入狀態下，手機會根據接收到的基站信號電平，估計壹個較小的值作為手機的初始發射功率，並發送第壹次接入探測。如果在規定時間內沒有收到基站的響應信息，手機將增加發射功率，發送第二次接入探測。如果在規定時間內沒有收到基站的響應信息，手機會再次增加發射功率。重復該過程，直到接收到來自基站的響應或達到設定的最大嘗試次數。在通話狀態下，基站會每隔1.25ms向手機發送壹條功率控制命令消息，命令手機增大或減小發射功率，步長為1dB。
從以上比較可以看出，考慮CDMA系統的其他特有技術，如軟切換、RAKE接收機對多徑的分集效應、強大的前向糾錯算法對上行鏈路預算的改善等。，CDMA系統對手機發射功率的要求比GSM系統小得多。而GSM手機在接入時以最大功率發射，通話時功率控制速度較慢，所以手機以大功率發射的概率較大。CDMA手機獨特的隨機接入機制和快速反向功率控制，可以使手機的平均發射功率保持在較低的水平。上述定性分析結論在實際測量中得到了驗證。
二、道路試驗描述及結果分析
路測實驗測試CDMA和GSM手機在實際通信過程中的發射功率。CDMA測試手機和GSM測試手機同時撥打1861，車載收音機調至合適音量模擬雙向通話。時速40km左右。GSM手機每480ms采樣壹次，CDMA手機每20ms采樣壹次。實驗結果表明，CDMA手機線性平均發射功率為2.4dBm (1.72 mW)，以最大功率(23dBm，0.2 W)發射的概率為0.2%；GSM手機的線性平均發射功率為28.9dBm (773 mW)，以最大功率(2 W)發射的概率為21.8%。值得註意的是，北京移動在北京的GSM網絡目前已經相當成熟，基站之間的距離較小，所以GSM手機可以用較小的功率進行傳輸，而CDMA網絡處於發展階段。網絡優化後，對CDMA手機發射功率的要求會更小。
三、手機安全輻射標準和手機發射功率
手機輻射對人體的影響還在不斷的觀察和研究中。國外有大量相互矛盾的研究報告，目前還沒有壹個全面科學的結論。目前國際上的標準(包括歐洲的FCC、NCRP、CENEIEC)是比吸收率，是指單位質量人體吸收的射頻功率。(公式省略)
因為通話時手機離人腦很近(不戴耳機)，所以手機輻射天線離人腦的距離通常小於15cm。人腦處於天線輻射的近場。由於人體組織結構的復雜性，從理論上計算天線輻射功率與人體內場強分布的關系非常困難。但是，根據電磁場理論，有壹點是肯定的。當天線結構和手機與人體的相對位置固定時，天線輸出功率越大，在人體內形成的電場強度越高，人體吸收的射頻輻射功率越大。目前，測量SAR值的壹種重要方法是利用人體組織的等效模型，用探頭測量射頻輻射的人體內的實際場強。
FCC標準對SAR更為嚴格，針對30MHz-15GHz頻段推薦了兩種類型的輻射標準:
1.受控輻射限值:
0.4mw/g(人體平均值)，峰值8mw/g(任意1 g人體組織平均值)，平均時間6分鐘；
2.不受控制的輻射極限
0.08mw/g(人體平均值)，峰值1.6mw/g(任意1 g人體組織的平均值)，平均時間30分鐘。
手機輻射屬於人無法控制射頻源的不可控輻射。
特別需要指出的是，目前手機的SAR測試結果都是在手機以最大發射功率和全速率運動時得到的。CDMA手機最大發射功率0.2W，GSM手機最大發射功率2W。而GSM手機只在1/8發射，SAR值的測量是很長時間的平均值。所以這種情況下GSM手機和CDMA手機的SAR值差不多也就不足為奇了。不能因為CDMA手機和GSM手機在這種極端情況下的SAR值相當，就武斷地認為CDMA手機和GSM手機在實際通信過程中的輻射差不多。因為在實際通信過程中，無論是GSM手機還是CDMA手機都不會壹直以最大功率發射，尤其是CDMA手機會以全速發射，最大功率的概率極小。從之前路測的統計結果來看，GSM手機大功率發射的概率遠遠大於CDMA手機，CDMA手機的平均發射功率遠遠小於CDMA手機的最大發射功率和GSM手機的平均發射功率。所以CDMA手機在實際通信過程中對人體輻射的實際SAR值，會遠遠低於CDMA手機的標稱SAR值和GSM手機的實際SAR值。
另壹方面，客觀地說，現在廣泛使用的SAR標準，未必能完全反映手機輻射對人體的影響。因為標準是基於電磁輻射對人體的熱效應。事實上，電磁波尤其是低頻脈沖電磁波對人體的非熱效應越來越受到人們的關註。GSM手機發出的低頻脈沖電磁波對精密醫療設備造成了影響，正常使用助聽設備是否對人體有害尚無定論。為了避免GSM手機的上述缺點，第三代移動通信系統的終端設備將像CDMA手機壹樣發射連續的無線電波，而不是脈沖波。
由於CDMA和GSM的技術體制不同，如對CDMA和GSM手機發射功率的要求、初始發射功率的確定、功率控制機制等，在實際通信過程中，CDMA手機的平均發射功率遠低於GSM手機。現網實測證明，CDMA手機的平均發射功率比GSM手機小500倍以上。考慮到GSM手機只在八分之壹的時間內發射，CDMA輻射的能量比GSM手機在相同時間內輻射的能量少60多倍。
手機輻射的安全標準SAR值是手機以最大功率發射時得到的。這種情況下，GSM手機和CDMA手機的SAR值比較正常。由於CDMA手機在實際通信過程中的平均發射功率遠小於CDMA手機的最大發射功率和GSM手機的平均發射功率，CDMA手機對人體的實際輻射遠低於手機最大發射功率下的SAR值，在使用過程中不輻射低頻無線電波。CDMA手機是名副其實的“綠色手機”！