包乃妹
目前，关于第三代移动通信系统的无线接入技术已经有较为统一的标准，包括1个TDMA（时分多址）和3个CDMA（码分多址）标准。CDMA是第三代无线接入技术的主流，3个CDMA的标准分别是DS-CDMA、MC-CDMA、TDD-CDMA。这篇文章将详细介绍DS-CDMA通信标准。
什么是DS-CDMA？
DS-CDMA技术遵循ITU规定的IMT-2000规格，并以W-CDMA方式为基础的一种通信技术。该技术能够利用5MHz的信道提供高达2Mbps的数据速度，同时能够扩大系统容量，提高通话时的语音质量，降低通话的掉线率，支持IP数据服务。DS-CDMA技术除了能提供窄带业务(如话音业务)之外，还能提供多种用户速率通信、VOD带宽的能力，以及根据不同业务提供不同服务等级的能力。
在CDMA标准中，DS-CDMA技术是其中的重要部分，是实现无线多媒体通信的关键。DS-CDMA技术最早起源于欧洲和日本的第三代无线研究活动，GSM的巨大成功对第三代系统在欧洲的标准化产生重大影响。在1996年，日本推出了一套DS-CDMA的实验系统方案，并得到了当时世界上主要的移动设备制造商的支持。1998年12月成立的3GPP（第三代伙伴项目）极大地推动了DS-CDMA技术的发展，加快了DS-CDMA的标准化进程，并最终使DS-CDMA技术成为ITU批准的国际通信标准。
DS-CDMA基于ANSI-41核心网，它使用新的频带，采用FDD工作方式，码片速率为3.84Mbps。DS-CDMA有更大的覆盖范围，采用自适应天线及多用户检测等新技术，并可支持频率间切换。由DS-CDMA技术组成的通信系统通常包括无线基地局装置、无线网络控制装置、多媒体信号处理装置。DS-CDMA系统的空中连接采用5MHz、10MHz或20MHz的无线信道。
引入DS-CDMA的原因
21世纪的无线移动通信要求能够传输语音、图像以及数据等宽带多媒体业务，可以提供2Mbps范围内各种不同速率业务的传输。而在当前的第二代移动通信系统中主要业务是语音通信，每个用户的传输速率大概只有10kbps左右，这不能满足移动通信业务发展的要求。而且，现有GSM系统存在容量不足、语音失真度大、易掉线串线、功率辐射强、数据传输慢等问题。为了能解决这些问题，各大通信运营商以及手机生产商正在努力不懈地进行研究设计，希望能通过引入新的通信技术和通信系统，来缓解目前通信系统存在的通信压力，并在此基础上能进一步提高原有通信系统的能力。为此人们将注意力集中到了第三代移动通信系统IMT-2000上，而DS-CDMA作为第三代移动通信系统中的标准之一，它的引入也就成为自然而然的事情了。
DS-CDMA有哪些优势？
用户希望未来通信能满足各种业务要求，例如在线银行业务、手机定位业务等，此外，他们还希望能通过手机进行快速无线上网，并希望在网上能传递各种多媒体业务。然而，目前的通信技术和通信能力对这些新兴的业务与功能根本无能为力，而DS-CDMA作为第三代移动通信的代表，完全有能力提供上述通信能力。它与第二代通信技术相比，具有下面几个优势：
1. 通信容量比第二代移动通信系统有大幅提升。由于DS-CDMA的基本标称带宽为5MHz，但其实际值可以以200kHz为步长，根据需要在4.4M～5.2MHz之间调整。基本带宽可以扩展至10／20MHz。。
2. 有较高的数据传输率。由于DS-CDMA的码片速率高，有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集，可以解决多径问题和衰落问题，并且DS-CDMA还采用Turbo信道编解码，所有这些技术都提高了数据传输效率。
3. 有较强的抗干扰性能。DS-CDMA中采用了快速功率控制技术，使发射机的发射功率总是处于最小的水平，从而减少了多址干扰。另外，在下行链路发送用户专用导频信号而不是公共导频信号，使下行链路使用自适应天线成为可能，从而减少了小区的多用户干扰，这些技术保证了DS-CDMA有较强的抗干扰性能。
4. 能支持更高带宽业务和提供更灵活的多种混合业务。与传统通信系统相比，DS-CDMA在通信速度方面有了很大的提升，现在它的最高速度可支持2Mbps的高速数据业务。此外，由于在DS-CDMA系统的下行链路上，基站中码分复用的用户分享总的功率，在上行链路中，基站有一个最大干扰容限，这个功率在小区中产生干扰的移动台之间分配。共享功率使DS-CDMA能灵活地处理有不同速率的业务。
5. 能从GSM系统平滑过渡。为了保证运营商的投资，为未来通信运营提供良好的技术基础，DS-CDMA能够实现从现存的通信系统到下一代移动通信系统的平滑过渡。
6. 系统操作更加灵活方便。DS-CDMA系统采用连续导频技术，能够支持高速移动终端；同时支持非平衡频带下采用时分双工的模式，采用单信元频率复用；支持自适应天线阵列技术与多用户检测技术；还支持基站间的异步操作以及支持智能网等。
7. 有较高的安全保障。为防止通信过程中的盗听和手机密码的盗用，DS-CDMA系统在安全保密方面作了很大的改进。它可以向通信用户提供对用户平台数据的保护，提供在接入网络集中进行保护和基于网络的端到端的保护; 在核心网中提供对控制平台的保护和对用户平台的保护等。
DS-CDMA技术的应用
基于DS-CDMA的特点，DS-CDMA适用的业务种类很多，使用方法灵活。DS-CDMA特别适用于用户点多、分布面广、移动中、短信息使用等。
1. 无线因特网
DS-CDMA系统一旦推出，将凭借其自身的优势，给无线上网提供足够的带宽来确保上网的速度。
2. 电子商务和交易
在商业金融交易领域，如持卡购物、证券交易、电子银行、金融保险、POS系统等，都可用上DS-CDMA系统。
3. 移动办公
现代的生活节奏是快速的，许多工作或业务都需要在办公室以外的地方进行，DS-CDMA能帮助他们实现移动办公。
4. 其他增值应用
由于DS-CDMA系统能比传统通信系统提供更大的带宽，因此能实现其他各种增值服务，例如通过移动终端举行视讯会议、接收电子邮件、进行网上购物、游戏、与公司局域网连接并查询相关信息等；而收费机制将以传输的数据量为基础，从而能够有效促进移动通信业务的蓬勃发展，并且与互联网服务商、IT软硬件制造商以及其他传统行业形成良好的互动。
DS-CDMA的发展规划
随着人们对通信能力的要求不断提高，人们就开始把目光落到DS-CDMA的发展规划上。当现有GSM网络扩容时，使用DS-CDMA的基站子系统; 在用户集中地区的GSM基站中，增加DS-CDMA基站。如果用户使用DS-CDMA／GSM双频用户终端，在DS-CDMA基站覆盖区内，可以享受3G服务；在覆盖区域外，则以GSM方式通信。初期用户享受3G服务时，只能在同一BSS的DS-CDMA基站之间实现越区切换，但GSM功能不受影响。用此方式，能以比简单的GSM网络扩容更低的费用改造网络，不仅可解决频谱资源不足造成的容量问题，满足用户密集区的移动通信需求，还可提供第三代业务，同时，为今后全网进入第三代打下基础。在没有达到全国和全球覆盖之前，自动漫游当然还得依靠GSM系统。上述解决方案不仅可以在GSM系统中采纳，同样可以在IS-95标准的第二代CDMA系统中采纳。
摘自《计算机世界报》
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