CDMA系统工作如图1.5所示。

图1.5  码分多址系统的工作示意图

CDMA系统的特点包括：多用户共享同一频率；通信容量大；容量具有软特性（多增加一个用户只会使通信质量略有下降，不会出现硬阻塞现象）；由于信号被扩展在一较宽频谱上而可以减小多径衰落信道数据速率很高，无需自适应均衡；平滑的软切换和有效的宏分集，不会引起通信中断；低信号功率谱密度的好处；抗窄带干扰能力强；对窄带系统的干扰很小，可以与其它系统共用频段。

CDMA的越区过程使用“软切换”，即每当移动台处于小区边缘时，同时有两个或两个以上的基站向该移动台发送相同的信号，移动台的分集接收机能同时接收合并这些信号，当某一基站的信号强于当前基站信号且稳定后，移动台才切换到该基站的控制上去，这种切换可以在通信的过程中平滑完成，称为软切换。软切换过程如图1.6所示。

图1.6  码分多址系统的软切换过程

CDMA系统存在的主要问题之一是移动用户所在的位置的变化以及深衰落的存在，会使基站接收到的各用户信号功率相差很大，强信号对弱信号有着明显的抑制作用（也称为The Near-far Problem）。解决这个问题的方法是在每个基站采用功率控制，它保证每个基站覆盖范围内的移动用户提供同样的信号强度到基站的接收器。另一个问题是多址干扰，因为不同用户的扩频序列不完全正交，扩频码集的非零互相关系数会引起用户间的相互干扰。

1.1.4  第四代无线通信系统

采用了正交频分复用技术（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）和多天线等新技术的系统被称为后3G（Post 3G）、超3G（Beyond 3G或Super 3G），或4G系统。这类系统中的典型是基于UMTS的HSOPA（High Speed OFDM Packet Access），它是由3GPP的LTE（Long Term Evolution）提供的升级方案。

4G系统将采用OFDM，它是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰（ICI）。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

图1.7给出了OFDM模式和传统的FDD模式（FDM信号）之比较。可以看出，OFDM节省了相当带宽。

图1.7  正交频分复用信号和传统频分双工信号的比较

相比3G系统，4G系统的优势是明显的。以HSOPA为例，它支持从1.25MHz到20MHz的灵活带宽范围，而W-CDMA要求5MHz的强制信道间隔。其传输速度的峰值可以达到100Mbps下行、50Mbps上行。其网络延迟也将大大减少。

1.2  无线信道特性

在理想的无线信道中，接收信号是由单一的直接传播路径信号构成的，然而在实际信道中，信号在传输过程中发生变化。接收到的信号是传输信号经过衰减，直接传输、反射、折射、衍射、信道噪声以及其他干扰信号等组成的复合信号，如果发射机或接收机处于移动状态，则复合信号的波形还要发生频率偏移。信号通过无线信道，受到各种衰落的影响，可以分为三种：

1、路径传播损失，是移动台与基站之间距离的函数，也被称作大尺度衰落；

2、阴影衰落，表示由于传播环境的地形起伏、建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引发的衰落，被称作中等尺度衰落；