摘要：CDMA是碼分多址的英文縮寫(Code Division Multiple Access)，它是在數(shù)字技術(shù)的分支--擴頻通信技術(shù)上發(fā)展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術(shù)。文章發(fā)表在《計算機與網(wǎng)絡(luò)》上，是通信工程師論文發(fā)表范文，供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：CDMA,AAA服務(wù)器,Internet;Intranet

　　作為一項新興技術(shù)，CDMA正迅速風(fēng)靡全球并已占據(jù)20%的無線市場。截止2012年，全球CDMA2000用戶已超過2.56億，遍布70個國家的 156家運營商已經(jīng)商用3G CDMA業(yè)務(wù)。1994年至今，高通公司已向全球包括中國在內(nèi)的眾多制造商提供了累計超過75億多枚芯片。美國高通公司于2013年11月7日發(fā)布了2013年第四財季以及全年財報。報告顯示，高通在第四財季總營收達(dá)到了64.8億美元，同比增長33%，凈利潤15億美元。在2013年全年，高通總營收近250億美元，較去年增長30%，凈利潤70億美元。

　　1　引言

　　CDMA(Code Division Multiple Access碼分多址)是近年來被應(yīng)用于商業(yè)的一種數(shù)字接口技術(shù)。他擁有頻率利用率高、手機功耗低等優(yōu)點。CDMA手機是指基于CDMA網(wǎng)絡(luò)的移動通信終端。目前，19家企業(yè)被批準(zhǔn)有資格生產(chǎn)CDMA終端產(chǎn)品。

　　CDMA手機除了能夠提供GSM手機的通話功能和信息服務(wù)外，還具有高速無線數(shù)據(jù)傳輸和多媒體功能。能提供的服務(wù)主要有：

　　(1)基本增值服務(wù)，如呼叫轉(zhuǎn)移、信息提示等。

　　(2)語音郵件服務(wù)，如郵件、傳真、新聞等語音信息。

　　(3)短信息服務(wù)，如天氣、交通、證券、廣告等。

　　2　CDMA所具有的優(yōu)點

　　與GSM手機相比，CDMA手機具有以下優(yōu)點：

　　(1)CDMA手機發(fā)射功率小(2 mw)。

　　(2)CDMA手機采用先進(jìn)的切換技術(shù)——軟切換技術(shù)(即切換是先接續(xù)好后再中斷)，使得CDMA手機的通話可與固定電話媲美，而且不會有GSM手機的掉線現(xiàn)象。

　　(3)使用CDMA網(wǎng)絡(luò)，運營商的投資相對減少，這就為CDMA手機資費的下調(diào)預(yù)留了空間。

　　在第三代移動通信的無線接口國際提案中，WCDMA和CDMA2000都是極為重要的技術(shù)。這兩種寬帶CDMA方案，除了碼片速率、同步方式、導(dǎo)頻方式等有所不同外，其他如功率、軟切換等基本技術(shù)并無大的區(qū)別。

　　CDMA One是基于IS-95標(biāo)準(zhǔn)的各種CDMA產(chǎn)品的 總稱，即所有基于CDMAOne技術(shù)的產(chǎn)品，其核心技術(shù)均以IS-95作為標(biāo)準(zhǔn)。CDMA2000是美國向ITU提出的第三代移動通信空中接口標(biāo)準(zhǔn)的建議，是IS-95標(biāo)準(zhǔn)向第三代演進(jìn)的技術(shù)體制方案，這是一種寬帶CDMA技術(shù)。CDMA2000室內(nèi)最高數(shù)據(jù)速率為2 Mb/s以上，步行環(huán)境時為384 kb/s，車載環(huán)境時為144 kb/s以上。

　　CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一階段(速率高于IS-95,低于2 Mb/s)，可支持308 kb/s的數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)部分引入分組交換，可支持移動IP業(yè)務(wù)。

　　CDMA2000-1X EV是在CDMA2000-1X基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高速率的增強體制，采用高速率數(shù)據(jù)(HDR)技術(shù)，能在1.25 MHz(同CDMA2000-1X帶寬)內(nèi)提供2 M/s以上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是CDMA2000-1X的邊緣技術(shù)。3GPP已開始制訂CDMA2000-1X EV的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中用高通公司技術(shù)的稱為HDR。

　　與CDMAOne相比，CDMA2000有下列技術(shù)特點：多種信道帶寬，前向鏈路上支持多載波和直擴兩種方式;反向鏈路僅支持直擴方式;可以更加有效地使用無線資源;可實現(xiàn)系統(tǒng)平滑過渡;核心網(wǎng)協(xié)議可使用IS-41,GSM-MAP以及IP骨干網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn);前向發(fā)送分集;快速前向功率控制;使用Turbo碼;輔助導(dǎo)頻信道;靈活幀長;反向鏈路相干解調(diào);可選擇較長的交織器。

　　3　CDMA關(guān)鍵技術(shù)所在

　　CDMA2000-1X關(guān)鍵技術(shù)包括以下幾個方面。

　　(1)前向快速功率控制技術(shù)　CDMA2000采用快速功率控制方法。即移動臺測量收到業(yè)務(wù)信道的Eb/Nt，并與門限值比較，根據(jù)比較結(jié)果，向基站發(fā)出調(diào)整基站發(fā)射功率的指令，功率控制速率可以達(dá)到800 b/s。由于使用快速功率控制，可以達(dá)到減少基站發(fā)射功率、減少總干擾電平，從而降低移動臺信噪比要求，最終可以增大系統(tǒng)容量。

　　(2)前向快速尋呼信道技術(shù)　此技術(shù)有2個用途。一是尋呼或睡眠狀態(tài)的選擇。因基站使用快速尋呼信道向移動臺發(fā)出指令，決定移動臺是處于監(jiān)聽尋呼信道還是處于低功耗的睡眠狀態(tài)，這樣移動臺便不必長時間連續(xù)監(jiān)聽前向?qū)ず粜诺溃蓽p少移動臺激活時間和節(jié)省移動臺功耗。二是配置改變。通過前向快速尋呼信道，基地臺向移動臺發(fā)出最近幾分鐘內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)消息，使移動臺根據(jù)此新消息作相應(yīng)設(shè)置處理。

　　(3)前向鏈路發(fā)射分集技術(shù)CDMA2000-1X采用直接擴頻發(fā)射分集技術(shù)，有2種方式：一種是正交發(fā)射分集方式，方法是先分離數(shù)據(jù)流再用不同的正交Walsh碼對2個數(shù)據(jù)流進(jìn)行擴頻，并通過2個發(fā)射天線發(fā)射。另一種是空時擴展分集方式，使用空間兩根分離天線發(fā)射已交織的數(shù)據(jù)，使用相同原始Walsh碼信道。使用前向鏈路發(fā)射分集技術(shù)可以減少發(fā)射功率，抗瑞利衰落，增大系統(tǒng)容量。

　　(4)反向相干解調(diào)　基站利用反向?qū)ьl信道發(fā)出擴頻信號捕獲移動臺的發(fā)射信號，再用梳狀(Rake)接收機實現(xiàn)相干解調(diào)，與IS-95采用非相干解調(diào)相比，提高了反向鏈路性能，降低了移動臺發(fā)射功率，提高了系統(tǒng)容量。

　　cdma技術(shù)特點與提供的功能 :

　　AAA服務(wù)器完成的功能有：用戶注冊信息的認(rèn)證，即通過驗證一些預(yù)先登記的信息來提供用戶身份認(rèn)證;數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的授權(quán)，即決定是否授權(quán)移動用戶訪問特定的網(wǎng)絡(luò)資源;計費信息的處理，即搜集資源使用信息，用于進(jìn)行計費、審計、成本分配或趨勢分析等。此外，他還須實現(xiàn)與PDSN，HA及其他AAA服務(wù)器的交互功能，向移動用戶提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。AAA服務(wù)器具有下列特征：使用RADIUS協(xié)議，支持大規(guī)模的外部和漫游業(yè)務(wù)，代理RADIUS能向外部的RADIUS服務(wù)器提供可靠的代理AAA功能;通過目錄支持功能和程序化的配置接口，完成配置、計費和其他業(yè)務(wù)管理部件的集成，從而降低運營成本和加快業(yè)務(wù)推出速度;通過支持集中化的IP地址分配和對跨多地理區(qū)域接入設(shè)備會話的限制，高效使用管理資源。

　　只有使用“移動IP”時才需要HA。作為一個獨立的網(wǎng)絡(luò)單元，HA用來完成對移動IP和代理移動IP用戶的移動性管理功能。HA通過移動終端登記來定位移動用戶，同時把分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到用戶當(dāng)前所登記的FA(位于PDSN內(nèi))。HA同時支持動態(tài)的IP地址分配和反向隧道。HA具有冗余備份功能，可由一個HA替代另一個HA。這樣，新的HA可以用原有IP地址和轉(zhuǎn)換地址維護關(guān)聯(lián)表，保證移動關(guān)聯(lián)表處于同步狀態(tài)。此外，這種方式還能保證解決方案的可用性和可擴展性。

　　近一段時間以來，聯(lián)通開始大舉推廣CDMA1X網(wǎng)絡(luò)，并明確宣稱將把重心放在無線互聯(lián)的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上。而目前，無線局域網(wǎng)成熟的標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)到11 Mb/s的速率，新的標(biāo)準(zhǔn)最高達(dá)54 Mb/s的速率，這對移動用戶具有非常大的吸引力。

　　早在2003年4月的博鰲亞洲論壇首屆年會上，海南聯(lián)通在當(dāng)?shù)亟?個CDMA1X的基站，并向前來采訪年會的記者分發(fā)了近300張的無線上網(wǎng)卡，CDMA 1X+WLAN方案的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)更是引起了廣泛關(guān)注。按照設(shè)想，海南聯(lián)通甚至要為沿海漁民以及鉆井平臺上的工作人員提供包括天氣預(yù)報等在內(nèi)的移動數(shù)據(jù)服務(wù)。

　　WLAN這種早已被電信網(wǎng)通普遍采納的無線接入技術(shù)，一經(jīng)與CDMA1X融合，就顯示出其獨特的魅力。一般說來，雖然WLAN可以提供高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但WLAN卻缺少對用戶進(jìn)行鑒權(quán)與計費的成熟機制，而且無線局域網(wǎng)的覆蓋范圍較小，一般都在熱點地區(qū)，用戶使用時受到地點的限制。而CDMA1X網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過了幾十年的研究與實驗，不僅有成熟鑒權(quán)與計費機制，并且具有覆蓋廣的特點。　　CDMA1X網(wǎng)絡(luò)可以利用WLAN高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c以彌補自己數(shù)據(jù)傳輸速率受限的不足，而無線局域網(wǎng)不僅充分利用了CDMA1X網(wǎng)絡(luò)完善的鑒權(quán)與計費機制，而且可結(jié)合CDMA1X網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣的特點，進(jìn)行多接入切換 功能。這樣就可實現(xiàn)WLAN用戶與CDMA1X用戶統(tǒng)一的管理。

　　為了獲得無線局域網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，終端必須處于無線局域網(wǎng)的信號覆蓋范圍內(nèi)，即首先要連接到AP。當(dāng)終端發(fā)起數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的呼叫時，先在APGW和PDSN之間建立RP連接，然后到PDSN進(jìn)行分組網(wǎng)絡(luò)的注冊，才可進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，其具體連接過程如下：

　　(1)終端在WLAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中檢測WLAN的信號，并連接到AP。

　　(2)當(dāng)終端有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求時，發(fā)起連接請求，在AP/APGW收到連接消息后，APGW向PDSN發(fā)送Au注冊請求消息。若注冊請求消息有效，則PDSN通過返回帶接收指示的Au注冊應(yīng)答消息接收該連接，PDSN和APGW均產(chǎn)生關(guān)于A10連接的綁定記錄。

　　(3)終端和PDSN建立PPP的連接，在建立PPP連接的過程中，如果是Simple IP用戶，PDSN會分配給終端一個IP地址(對Mobile Ip用戶，還需進(jìn)行MIP的注冊)。

　　(4)PPP連接建立成功，終端可以通過GRE幀在A10連接上發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。

　　(5)在Au注冊生存期超過前，APGW發(fā)送Au注冊請求消息以更新A10連接的注冊。Au注冊請求消息也用于向PDSN傳送與計費相關(guān)的信息以及其他信息，這些信息在系統(tǒng)定義的觸發(fā)點上傳送。

　　(6)對于有效的注冊請求，PDSN返回帶接受指示和生存期值的A11注冊應(yīng)答消息。PDSN和APGW均更新A10連接的綁定記錄。PDSN在返回注冊應(yīng)答消息之前保存與計費相關(guān)的信息(如果收到的話)用于進(jìn)一步處理。

　　WLAN網(wǎng)絡(luò)，其中無線接入點(Access Point，AP)是無線終端接入固定電信網(wǎng)的連接設(shè)備，為用戶提供無線接入功能，可提供話音和數(shù)據(jù)的接入服務(wù)。AP完成簡單的對無線用戶的管理和對無線信道的動態(tài)分配，并完成802.11與802.3協(xié)議的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過AP轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)包是以太網(wǎng)包。

　　接入點網(wǎng)關(guān)(Access Poin tGateway，APGW)是將AP轉(zhuǎn)換出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包封裝成IP包，并發(fā)送到PDSN的設(shè)備。一般PDSN設(shè)備放置的位置與無線網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備AP、APGW離得比較遠(yuǎn)，要實現(xiàn)PDSN接入網(wǎng)關(guān)的作用經(jīng)常需要將AP轉(zhuǎn)換的二層數(shù)據(jù)包穿越三層網(wǎng)絡(luò)以到達(dá)PDSN。因此，APGW功能實體就是為了完成此功能的轉(zhuǎn)換設(shè)備。

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