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多载波码分多址(MC-CDMA)
贡献者：DXY701121 浏览：3709次 创建时间：2009-09-11
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随着社会进步及用户数量的急剧增长，频率资源日益紧张，要求第三代移动通信系统IMT-2000能提供更大的系统容量，更高的通信质量，并能提供2Mbit／s数据业务，以满足人们对多媒体通信的要求并适应通信个人化的发展方向。MC-CDMA技术作为第三代移动通信系统的重要技术，是建立在CDMA技术基础上，并有可能成为第三代数字蜂窝移动通信系统的两种标准。
基本原理：标准的CDMA是根据美国标准（IS-95）而设计的频率在900～1800MHz范围的数字移动电话系统。而MC-CDMA的开发策略是对以IS－95标准为蓝本的cdmaOne系统的平滑升级，MC-CDMA的英文全称为Multicarrier-code division multiple access，中文含义为多载波分复用扩频调制技术，它是最先由美国推出的从窄带CDMA技术发展而来的一种宽带技术。这种技术与使用Time－Division Multiplexing (TDM)的竞争对手(如GSM)不同，它并不给每一个通话者分配一个确定的频率，而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱。MC-CDMA为了兼容cdmaOne，以原cdmaOne的基本码片速率的三倍，即 3.6864 Mchip／s作为MC-CDMA的基本速率进行直接扩频调制。同时，MC-CDMA还定义了以原cdmaOne系统3个基本信道（带宽 1.25 MHz）作频分复用的多载波扩频调制方式。MC-CDMA技术是为符合下一代无线通信系统的需要而设计的一种宽带技术，采用分复用扩频调制技术的无线接口，该技术可以为公众电话交换网的移动和固定连接提供广泛的业务，例如包括常规电话业务到ISDN一线通业务和BOD宽带等先进业务。它符合甚至超过了ITU的全部规范要求，可以满意地进行室内，室外或步行及车载环境下的通信。MC-CDMA业务包括连接至地面和卫星网络的各种移动终端和网络设施，其业务能力和性能大大增加支持提供个人移动性的通用个人通信，系统设计全球通用，且兼容现有设备，能提供高清晰话音、高速数据、多媒体、漫游等多项业务，可支持大范围的可变速率信息传送，提供更高速的分组数据通信能力。
MC-CDMA要求完全兼容cdmaOne，因此它支持ANSI-41作为自己的核心网络协议。MC-CDMA以IS－95为基础，重叠覆盖IS－95频谱，FDD工作方式，码片速率3.6864Mc／s。MC－CDMA的下行链路在几路并行窄带CDMA载波上传输数据，每一路CDMA载波都与IS-95的载波有相同特性。因此，相对于DS－CDMA来说，MC－CDMA具有良好的反向兼容性。MCCDMA的上行链路采用与DS－CDMA相似的模式，但使用较低的码片速率，以便与下行链路的码片速率匹配。
MC-CDMA技术提供了多种带宽范围的选择来支持从与TIA／ EIA-95-B兼容的9.6Kbps到大于2Mbps的数据业务（包括电路和分组数据业务），允许运营商在很多方面实现最大的灵活性。MC-CDMA的信令既支持TIA／EIA-95-B的信令和呼叫模式，也支持扩展的MC-CDMA上层结构支持的宽范围的先进业务。该系统可以提供综合的业务，并伴有一套完善的多业务同时操作的模式。MC-CDMA能同时支持频分数字双工（FDD）和时分数字双工（TDD）两种制式。
由于移动通信市场的巨大潜力和目前的高速增长，现有GSM系统的容量不足、语音失真度大、易掉线串线、功率辐射强、数据传输慢等问题也逐步暴露出来。为此人们现将注意力集中到了正由国际电信联盟ITU（国际电气通信协会）制定标准之中的第三代移动通信系统IMT-2000上，这是为提供全球服务操作而设计的第三代移动通信系统。MC-CDMA技术是目前发展IMT-2000最具潜力的新技术之一，因为该项技术具有以下特点：
1、MC-CDMA比第二代移动通信系统有更好的性能。包括更大的系统容量和更大的覆盖区域，且可以从第二代系统逐步演进。
2、MC-CDMA采用定时长的帧结构作为基本的传送单位，在一个帧上实施速率匹配，卷积创错，交织运算等操作，从而具有较高的信号传输效率。
3、MC-CDMA能实现对CDMA（IS-95）系统的完全兼容，技术延续性好，可靠性较高。同时也使MC-CDMA成为从第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。
4、MC-CDMA可以工作在更宽的频段上，目前无线通信技术的主要工作频段就是在CDMA IS-95版本下的800MHz频段，而MC-CDMA将对该频段进行了大幅度的提升，它可以工作在DCS 1800(1.71～1.785GHz及1.805～1.880GHz)、US-PCS(1.85～1.9GHz及1.93～1.99GHz)以及CEPT(2.0～2.7GHz)这几个频段。
5、MC-CDMA技术在宽广的无线频谱上支持多路同步通话或数据传输。对每路话音、传真、数据或视像传输都分配一个网络的发送端和接收端都能识别一特定代码,以便传输的信息可在接收端重新组合。MC-CDMA的宽广频谱使它对于市区环境中干扰和多径传播环境具有更高的抗干扰能力。
6、MC-CDMA技术是在一个比其它蜂窝技术相对更宽的频带上扩展信号的，从而减少由多径和衰减带来的传播问题。
7、MC-CDMA技术具有更大的抗衰落能力，这就意味着在相同的输出功率下能提供范围更广泛的性能,或者在同样的覆盖范围下可降低功率要求。另外，附加的带宽意味着有更大的能力支持更高带宽业务和提供更灵活的多种混合业务。
8、MC-CDMA技术支持多载波直接扩频系统，可以再利用现有的框架设备，小区规划，操作系统，帐单系统等。在所有环境下支持对称或不对称的数据速率。
现状及其发展方向：随着通信技术的不断成熟以及用户对通信质量的要求越来越高，现有的GSM网络将不可避免地向3G通信演变，这种演进的过程据估计大约需要几年时间，主要的无线网络设备供应商最早也要到2005年之后才能提供可供商用的3G系统。但这并不意味着移动运营商们只能等待，通过采用MC-CDMA技术，可使现有GSM网络轻易地实现与高速数据分组的简便接入，从而使运营商能够对移动市场需求作出快速反应并获得竞争优势。MC-CDMA凭借其灵活强大的功能将成为3G时代最重要的通信技术之一。有了MC-CDMA，运营商可以对网络进行升级，满足市场需求。无论某个市场需要第三代功能，还是仅仅需要扩容、延长通话时间，MC-CDMA可以提供相应的解决方案。在市中心人口密集的地带，用户需要先进的语音和数据功能，这些用户乐于接受高速无线互联网接入服务。
MC-CDMA为上述地区的运营商提供解决方案，可以最低成本完成系统升级。MC-CDMA也可在人口密集的市区提供经济高效的市场解决方案，目前市场对于带宽要求不高，但在不远的将来会需要先进的数据服务以及更大的语音容量。在未来的3G时代，MC-CDMA作为一种迎合移动通信市场和全球因特网迅猛发展和日益融合而兴起的技术，将引导人们进入高速信息时代。
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