@ 2018.01.18 , 10:17

CDMA技术获IEEE里程碑奖

CDMA技术获IEEE里程碑奖
credit:123RF

# 本文由 sungdzda 投递译稿:

如果你的手机电池能轻松维持全天使用,并且你已记不得上一次通话断线是什么时候,你很可能要感谢码分多址技术(CDMA)。

由高通在1989年提出,CDMA技术依赖于在窄带上散布的、功率较低的信号,并为每个信号分配一个独特的编码。这样,许多信号就可以在同一频率上同时传输。CDMA技术实现了更低的掉话率、更高的容量和带宽、更清晰的语音和更低的电池消耗。第三代蜂窝技术标准(3G)即使用了CDMA技术。

在高通第一次公开演示CDMA的28年后,这项技术获得了IEEE里程碑奖。IEEE里程碑奖由国际电气电子工程师学会(IEEE)历史学会设立,由全球捐赠者支持,旨在认可世界范围内杰出的技术成就。

虽然5G的脚步已经临近,一些移动运营商也正逐渐淘汰3G技术,CDMA仍然应用在数以亿计的设备中。

网络演化
第一代模拟移动网络(称为1G)通过为用户分配不同的频率来管理空中交通。每个用户在每次通话期间只能使用一种频率,用户数受限于信道数量,拨叫常常出现繁忙并需要等待。

当2G数字网络在80年代首次出现,运营商使用了时分多址技术(TDMA)。TDMA针对可用的频率分配出多个时槽,每个时槽承载一个用户。信号在时槽间高速切换,以至于用户并不会察觉。当时的北美标准D-AMPS规定每3个用户占用一个30kHz的信道,欧洲依赖的G□□标准则是8个用户共享200kHz带宽。

为了减少干扰,相邻TDMA基站使用不同频率,而当通话者在基站间移动时,就必须发生硬切换。这种切换时常导致电话掉线。随着手机越来越普及,人们认识到TDMA无法满足不断增长的需要。

更好的信号质量
高通在80年代后期进入移动通信产业。公司于1985年由IEEE会士和荣誉奖章获得者Irwin Jacobs和Andrew Viterbi共同创建,提供卫星定位服务。在那时,一种类似于CDMA的技术已经被军方用于卫星通信。尽管移动行业已将重金投入TDMA并抵制新技术,高通提出了一种更激进的方法来解决容量问题:将扩频技术应用到商用网络之中。

高通对于CDMA的坚持和不断展现其相对于TDMA的极大优势,使得CDMA在1995年成为美国通信工业协会(TIA)标准——这是大规模普及的第一步。

高通的CDMA方法在3G网络的研发中起到了关键作用。它的低功耗编码信号能在单一频率上传输,接收端分离其他杂讯,使得话音的背景噪音最小。

静默(一方不说话的时间)在一般通话中占据50%。CDMA系统仅仅传输语音——这大大增加了网络容量,减少了手机的电量消耗。3G网络采用了可变码率编码,使得较为安静的声音以1200比特/秒传输,而丰富的声音码率可高达9600比特/秒。这使语音质量得到很大提升。

第三代通信网络造就了低功耗、低成本的智能手机时代,其网速可以和家庭宽带相媲美。

CDMA里程碑奖项的颁奖礼于2017年11月7日在圣迭戈的高通总部举行。一架无人机拉开幕帘,露出金色的匾额,上面写道:在1989年11月7日,高通公司公开演示了基于码分多址扩频技术的数字无线电系统,改善了系统容量、服务质量,增加了电池寿命。这项技术成为了世界上广泛使用的IS-95第二代标准和第三代宽频标准的基础。

注:“IEEE 里程碑“奖设立于 1983 年,主要用于表彰那些在电气电子、信息通信、生物医学等领域的革新中,自开发后历经 25年以上仍被公认为对社会及产业发展有巨大贡献的历史伟业。

本文译自 IEEE,由译者 投稿 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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