如果你的手機電池能輕松維持全天使用,并且你已記不得上一次通話斷線是什么時候,你很可能要感謝碼分多址技術(CDMA)。
由高通在1989年提出,CDMA技術依賴于在窄帶上散布的、功率較低的信號,并為每個信號分配一個獨特的編碼。這樣,許多信號就可以在同一頻率上同時傳輸。CDMA技術實現了更低的掉話率、更高的容量和帶寬、更清晰的語音和更低的電池消耗。第三代蜂窩技術標準(3G)即使用了CDMA技術。
在高通第一次公開演示CDMA的28年后,這項技術獲得了IEEE里程碑獎。IEEE里程碑獎由國際電氣電子工程師學會(IEEE)歷史學會設立,由全球捐贈者支持,旨在認可世界范圍內杰出的技術成就。
雖然5G的腳步已經臨近,一些移動運營商也正逐漸淘汰3G技術,CDMA仍然應用在數以億計的設備中。
網絡演化
第一代模擬移動網絡(稱為1G)通過為用戶分配不同的頻率來管理空中交通。每個用戶在每次通話期間只能使用一種頻率,用戶數受限于信道數量,撥叫常常出現繁忙并需要等待。
當2G數字網絡在80年代首次出現,運營商使用了時分多址技術(TDMA)。TDMA針對可用的頻率分配出多個時槽,每個時槽承載一個用戶。信號在時槽間高速切換,以至于用戶并不會察覺。當時的北美標準D-AMPS規定每3個用戶占用一個30kHz的信道,歐洲依賴的GSM標準則是8個用戶共享200kHz帶寬。
為了減少干擾,相鄰TDMA基站使用不同頻率,而當通話者在基站間移動時,就必須發生硬切換。這種切換時常導致電話掉線。隨著手機越來越普及,人們認識到TDMA無法滿足不斷增長的需要。
更好的信號質量
高通在80年代后期進入移動通信產業。公司于1985年由IEEE會士和榮譽獎章獲得者Irwin Jacobs和Andrew Viterbi共同創建,提供衛星定位服務。在那時,一種類似于CDMA的技術已經被軍方用于衛星通信。盡管移動行業已將重金投入TDMA并抵制新技術,高通提出了一種更激進的方法來解決容量問題:將擴頻技術應用到商用網絡之中。
高通對于CDMA的堅持和不斷展現其相對于TDMA的極大優勢,使得CDMA在1995年成為美國通信工業協會(TIA)標準——這是大規模普及的第一步。
高通的CDMA方法在3G網絡的研發中起到了關鍵作用。它的低功耗編碼信號能在單一頻率上傳輸,接收端分離其他雜訊,使得話音的背景噪音最小。
靜默(一方不說話的時間)在一般通話中占據50%。CDMA系統僅僅傳輸語音——這大大增加了網絡容量,減少了手機的電量消耗。3G網絡采用了可變碼率編碼,使得較為安靜的聲音以1200比特/秒傳輸,而豐富的聲音碼率可高達9600比特/秒。這使語音質量得到很大提升。
第三代通信網絡造就了低功耗、低成本的智能手機時代,其網速可以和家庭寬帶相媲美。
CDMA里程碑獎項的頒獎禮于2017年11月7日在圣迭戈的高通總部舉行。一架無人機拉開幕簾,露出金色的匾額,上面寫道:在1989年11月7日,高通公司公開演示了基于碼分多址擴頻技術的數字無線電系統,改善了系統容量、服務質量,增加了電池壽命。這項技術成為了世界上廣泛使用的IS-95第二代標準和第三代寬頻標準的基礎。
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原文標題:雖然要5G了,可CDMA技術還是獲得了IEEE里程碑獎
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