CDMA1X原理
CDMA工作原理
CDMA工作原理CDMA（码分多址）是以分组的形式广播您的通话的，但与TDMA（时分多址）不同的是，所有通话均在同一信道上传递，它通过指定给各个对话的特殊代码来区分每个对话。
当您使用CDMA 电话时，它实际上接收了在您所使用的网络上传输的所有电话，但只有那些带有您的特殊代码的通话才会被从分组的数据状态重新转换为语音。
单个的CDMA网络单元在这三种数字协议（TDMA，GSM，CDMA）中是最大的，CDMA能管理网络单元覆盖的广阔空间，因为它的智能电话在靠近天线时会自动降低功率，而在远离天线时又会加大功率。
象GSM一样，CDMA以13Kbps的速率传输语音，以9600bps的速率传输数据，但它提供的通话质量在三种数字协议中是最清晰的，而且通话容量是模拟电话的20倍（请看下方的“CDMA工作原理”）。
CDMA既可以在800MHz也可以在1900MHz的频段上工作。
Qualcomm，这个最先将CDMA推向商用的公司，推出了一种双频段电话，被称为QCP2700它允许您在CDMA的两个频率之间进行切换。
象TDMA一样，CDMA在必需时也可以切换到模拟方式，但请注意，这常常是从数字连接变成一个虽然更可靠但质量却较差的模拟连接。
CDMA 工作原理1 拨号:当您拨了一个电话号码,这个号码将与您的电话ID号一起以无线电广播的形式发射出去2 分组传递:电话对您的语音进行数字化,并把它划分为数据位包,然后使用扩频技术广播这些数据包。
CDMA指定440亿个代码中一个代码代表这次对话，并将数据包分散在多个无线电频谱段上，这个代码使您的通话与在同一无线电频段上同时发射的其它通话区分开来。
3 接收与连接：距离最近的CDMA无线捕捉到您的电话的无线电广播，并将它传递到中央交换计算机，这个计算机识别您的电话ID。
这样，蜂窝服务电话提供商可以跟踪您的通话并根据空中占用时间进行计费。
中央交换计算机将您连到安装在电话公司总局的公用电话交换网上，或连到本系统中的其它蜂窝用户。
CDMA网络介绍
CDMA网络制式CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。
CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。
接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
CDMA (Code Division Multiple Access) 又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，CDMA 允许所有的使用者同时使用全部频带，并且把其他使用者发出的讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞(collision) 的问题。
CDMA网络是中国联通运营的网络，目前，又推出更为稳定的CDMA 1X网络系统。
CDMA 1X是在原来CDMA基础上的升级，速度更快，容量更高。
CDMA 1X能给用户提供更宽的带宽，除基本业务外，还提供了无线数据业务。
无线数据业务包括以下服务：（1）短消息业务：如收发短消息、话费查询、小区广播、铃声下载、LOGO图片下载、如意呼等；（2）无线Internet业务：如WWW浏览、WAP浏览、收发E-mail、FTP、移动QQ、信息点播等；（3）移动定位业务：如紧急救助、跟踪服务、导航、城市地图、基于位置信息的定点内容广播、移动黄页等；（4）移动电子商务业务：如电子银行、电子彩票、电子购票、移动付款、预定服务、移动股票交易等；（5）移动多媒体业务：如视频点播、可视电话、交互式游戏等；（6）移动VPN业务，银行、外企等大的集团用户还可以直接利用CDMA网络构建自己的虚拟专用网络。
cdam业务于2008年10月1日由中国联通转交给了中国电信运营。
移动通信技术的发展经历了三个阶段,也就是业界所称的三代,第一代是模拟的无线网络如AMPS、TACS等,第二代是数字通信包括GSM、CDMA等,第三代是分组型的移动业务,简称为3G。
中国电信网规网优3级认证真题004-CDMA通信原理
CDMA通信原理：1、简述CDMA系统的发展历程及各阶段的特点。
2、画出CDMA系统的网络结构，简述接入网各网元的功能，以及主要的接口。
3、什么是扩频？CDMA采用什么扩频方式？扩频是指将信号扩展至一个很宽的频带上进行传输。
CDMA采用直接序列扩频方式。
4、什么是相关系数？如何判断两列码是正交的？相关系数是用来衡量两个信号的相关性;当两信号的相关系数为0时表示两信号正交。
5、简述扩频的整个过程。
发端数据流与一扩频序列结合到一起在终接端，只要具备正确的定时和扩频序列，合成信号可以被压缩并恢复出原始数据压缩频谱后，恢复出的原始数据流仍然保持完整。
6、名词解释：Ec、Io、Eb、Nt、解调门限。
Ec:码片能Io:总干扰Eb:比特能Nt:解扩后总干扰解调门限：系统能够解调的最小Eb/Nt。
7、为什么说CDMA系统是自干扰受限系统？因为CDMA系统容量受CDMA系统总干扰的因素限制。
8、名词解释：爱尔兰、CE、软容量、小区呼吸。
爱尔兰：话务量单位，指一个用户占用一业务信道一小时所产生的话务量为1Erl。
CE：指信道单元。
软容量：指CDMA系统容量的缩放主要因素：反向的干扰小区呼吸：根据基站的忙闲，收放小区的覆盖范围。
9、请画出CDMA的系统框图，并说明每一步操作的作用。
10、什么是处理增益？它是如何计算的？它有什么特点？处理增益理解为最终扩频速率与信息速率的比；处理增益=Eb/Ec特点：处理增益越大，反向干扰越小，前向覆盖越少。
11、语音编码的作用是什么？CDMA系统采用了什么语音编码？由于支持语音激活，在典型的双工通话中，通话的占空比大于35%，不通话的时候降低发射速率，有效提高系统容量。
CDMA系统采用了8K QCELP、13K QCELP、8K EVRC。
12、什么是激活因子？激活因子是指当前语音业务使用时长占总时长的比例。
13、有哪两种什么信道编码方式？它们有什么区别？语音业务用哪种编码方式？卷积码和TURBO码，区别：卷积码是时延小，误码较大，纠错能力低，TURBO码是时延较长，纠错能力强。
CDMA与GSM
CDMA是码分多址的英文缩写(Code Division Multiple Access)，它是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。
CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。
接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。
GSM是Global System for Mobile Communications的缩写，意为全球移动通信系统，是世界上主要的蜂窝系统之一。
GSM是基于窄带TDMA制式，允许在一个射频同时进行8组通话。
GSM80年代兴起于欧洲，1991年投入使用。
到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲实际上的标准，到了2001年，在全世界的162个国家已经建设了400个GSM通信网络。
但GSM系统的容量是有限的，在网络用户过载时，就不得不构建更多的网络设施。
值得欣慰的是GSM在其他方面性能优异，它除了提供标准化的列表和信令系统外，还开放了一些比较智能的业务如国际漫游等。
GSM手机的方便之处在于它提供了一个智能卡，人们称之为SIM卡，并且机卡可以分离，这样用户更换手机并且定制个人信息这方面都十分便利了。
GSM手机还允许用户接收160字长度的短信息。
CDMA和GSM是2G通信的主流制式，从技术上来说，它们之间的区别就在于无线发送接收的制式不同，调制解调的方法不同。
对于用户来说，它们的不同在于：1. 通话质量。
CDMA的通话质量要高于GSM，在相同环境下打电话，CDMA的杂音要比GSM小很多。
2. 手机辐射。
由于CDMA采用了出色的功率控制技术，因此CDMA手机的辐射要比GSM 小很多。
3. 高速数据上网。
CDMA1x可以提供高达153.6kbps的上网速率，比GSM GPRS的20几k要快多了。
CDMA移动通信基础
CDMA移动通信基础1. 介绍CDMA（ Division Multiple Access，码分多址）是一种数字移动通信技术，广泛应用于第二代（2G）和第三代（3G）移动通信系统中。
CDMA技术采用了先进的信号处理和调制技术，能够提高信号传输效率和容量，实现更可靠的通信。
2. CDMA原理CDMA技术基于扩频技术，通过将用户信号加上特定的扩频码再进行调制发送，不同用户的扩频码相互正交，可以实现多用户传输而不干扰。
CDMA还采用了软切换和功率控制等技术，使得信号传输更加可靠和高效。
3. CDMA系统结构CDMA系统主要由以下几个组成部分构成：基站（Base Station）：负责与用户终端进行通信，进行信号的调制解调和多用户间的分配和管理。
用户终端（Mobile Station）：包括方式和数据终端等，与基站进行通信，传输用户的语音、数据等信息。
控制器（Controller）：负责对基站和用户终端进行管理和控制，实现系统的整体协调和优化。
移动交换中心（Mobile Switching Center）：负责处理跨网络的通信和连接，实现用户的呼叫转移等功能。
4. CDMA优势CDMA技术相比其他移动通信技术具有以下优势：多用户接入：CDMA技术能够实现多用户接入而不干扰，提高了系统的容量和效率。
抗干扰能力强：CDMA技术采用了扩频技术，能够有效抵抗多径传播和其他干扰。
隐私保护性能好：CDMA技术采用了特定的扩频码对用户信号进行加密，保护用户通信的隐私。
调度灵活性高：CDMA技术能够灵活地对用户进行分配和调度，优化系统资源的利用。
5. CDMA在移动通信中的应用CDMA技术在移动通信中得到了广泛的应用：第二代（2G）CDMA系统：以IS-95标准为代表，提供了CDMA2000 1X、CDMA2000 1xEV-DO等多种技术，实现了语音和数据的传输。
第三代（3G）CDMA系统：以CDMA2000 3X标准为代表，提供了更高的数据传输速率、更丰富的业务和更好的系统性能。
第八章CDMA移动通信系统 一
第八章CDMA移动通信系统一在当今通信技术飞速发展的时代，CDMA 移动通信系统作为其中的重要一员，具有独特的优势和特点。
CDMA，即码分多址（Code Division Multiple Access），是一种扩频通信技术。
与传统的频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）技术不同，CDMA 允许所有用户在同一时间、同一频段上进行通信，通过为每个用户分配特定的编码序列来区分不同的用户信号。
CDMA 移动通信系统的核心原理在于扩频技术。
扩频通信将待传输的信息信号扩展到一个很宽的频带上，使得信号的功率谱密度降低，从而提高了通信的保密性和抗干扰能力。
在接收端，通过与发送端相同的编码序列进行相关解调，恢复出原始信号。
CDMA 系统具有诸多优点。
首先是抗干扰能力强。
由于采用了扩频技术，CDMA 信号在传输过程中能够有效地抵抗各种干扰，包括自然干扰和人为干扰。
即使在信号较弱的情况下，也能保持较好的通信质量。
其次，CDMA 系统具有较高的频谱利用率。
多个用户可以共享同一频段，大大提高了频谱资源的利用效率。
再者，CDMA 系统的保密性好。
每个用户的编码序列都是唯一的，且具有随机性，使得窃听者难以获取有用信息。
CDMA 移动通信系统的网络结构主要包括移动台（MS）、基站子系统（BSS）和网络子系统（NSS）。
移动台是用户终端设备，如手机等。
基站子系统负责与移动台进行无线通信，包括基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC）。
网络子系统则负责整个网络的管理和控制，包括移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、拜访位置寄存器（VLR）等。
在 CDMA 系统中，功率控制是一项关键技术。
由于所有用户共享同一频段，如果某个用户的发射功率过大，会对其他用户造成干扰；反之，如果发射功率过小，又会影响自身的通信质量。
因此，需要进行精确的功率控制，使得每个用户的发射功率既能满足通信需求，又不会对其他用户造成过多干扰。
功率控制分为前向功率控制和反向功率控制。
CDMA原理介绍
1xEV-DO FL
Time
* e.g. for MUP or BCMCS
前向帧结构
• Forward physical layer channel 前向物理层信道 – Identical to IS-95/1X – Code spread at 1.2288 Mcps
• Only one Physical channel 仅有一个物理信道 • Physical channel is divided into frames of 26.6 msec duration
9.6kbit/s的速率传送接入信道物理层数据分组。
接入信道发送方式
• 接入过程由单个或多个接入探针构成，接入探针由接入信道前缀和多 个接入信道数据分组组成，在前缀部分只发送导频信道，在数据部分 同时发送导频信道和数据信道。发送前缀时的导频功率高于发送数据 时的导频功率。AT利用接入信道向基站发送请求或响应消息。
Platinum Multicast
(OFDM)
2006
2007
1xEV-DO – B (1.25 – 20 MHz)
DL: 3.1 - 73 Mbps UL: 1.8 - 27 Mbps2
1xEV-DO –C (1.25 – 20 MHz)
DL: 70 - 200 Mbps UL: 30 – 45 Mbps4
M A C信道
• MAC信道由三个子信道组成：RA信道、DRCLock信道、 RPC信道。其中DRCLock信道与RPC信道时分复用后， 与RA信道再码分复用。
M A C信道： RA信道
• 传送系统的反向负载指示 • RA信道发送RAB比特（Reverse Activity Bit) • RAB为“1”表明扇区反向链路忙 • RAB为“0”表明扇区反向链路闲 • AT通过监视RA信道可以动态调整自己的反向发送速率
CDMA知识要点1（CDMA基本原理）
CDMA知识要点1（CDMA基本原理）CDMA知识要点⼀、⽆线传播理论： (2)1. UHF（ultra high frequence）超⾼频300~3000MHZ (2)2. 慢衰落与快衰落的概念 (2)3. 对抗衰落，基站采取的措施是采⽤时间分集、空间分集（极化分集）和频率分集的办法(2)4. 绕射损耗和穿透损耗 (2)5.常见的⼏种传播模型： (2)6.CW测试的概念： (2)⼆、天线理论： (2)1.天线分类 (2)2.天线的性能指标 (3)3.dBd 和 dBi的区别，以及dBm的概念 (3)4. 波束宽度 (3)5.天线选型 (3)6. 天线下倾⾓与覆盖距离的计算公式 (3)三、CDMA基本原理： (5)1. CDMA （code division multiply access）码分多址接⼊。
(5)2.扩频通信的原理 (5)3.CDMA采⽤直序扩频频 (Direct Sequence Spread Spectrum) (5)4.⼏个常见概念 (5)5.系统框图 (6)6.三种码（短码、长码、WALSH码）： (7)四、CDMA信道： (7)1. IS-95中的前向信道和反向信道 (7)五、CDMA关键技术： (10)1. 功率控制技术 (10)2. Rake接收 (11)3.软切换/更软切换的概念 (11)六移动台⾏为 (12)1. 移动台初始化 (12)2.移动台空闲态 (12)3. 接⼊过程 (13)4. 掉话 (16)七、基站硬件 (17)1.系列基站 (17)⼋、切换算法： (18)1. CDMA切换的分类 (18)2. 导频集 (18)3. CDMA切换的主要参数 (18)4. 搜索窗⼝参数 (19)5. 切换算法可以分为以下的类型： (21)6 软切换动态门限 (21)7. 软切换过程 (22)⼋功率控制 (23)1. Radio Configuration简称为RC (23)2. 功控分类 (23)3. 反向功控 (24)4. 前向功控 (24)九负荷控制 (26)1. 前向负荷计算 (26)2. 反向负荷控制之准⼊算法描述 (28)⼗、系统消息 (29)1. 在CDMA系统中，⼏乎所有的呼叫流程由消息驱动 (29)2. 常见的消息 (29)3. 6种必选消息 (31)⼀、⽆线传播理论：1. UHF（ultra high frequence）超⾼频300~3000MHZ2. 慢衰落与快衰落的概念慢衰落：由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，但该场强中值随地理改变变化缓慢，故称慢衰落。
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功控的算法
反向闭环功控
外环： 根据当前FER得到 得到Eb/Nt的设定值 外环：BSC根据当前 根据当前 得到 的设定值 内环： 根据当前的反向Eb/Nt，在业务帧中填 内环：BTS根据当前的反向 根据当前的反向 ， 功控比特 反向功控比特在前向业务信道上发送
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BTS: 基站 MSC: 移动交换中心 VLR: 拜访位置寄存器 PDSN: 分组数据控制节点 FA: 外地代理 Radius: 远程认证拨入用户业务
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课程内容
CDMA概述 概述 CDMA关键技术 关键技术 CDMA信道结构
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功控的算法
反向开环功控原理
反向开环功控的基础是前向链路损耗和反向链路损耗相近的假设。 根据这个假设，移动台根据接收到的总功率估计前向链路损耗，然后再估计移动 台的发射功率。
基站发射功率
前向链路损耗(dB) ||
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常用编码
在CDMA系统中，下列参数会被用于定义用户及其位置 MIN/IMSI （国际移动台识别码） MDN (移动号码簿号码) ESN (电子序列号）用于唯一地识别一个移动台设备 SID/NID (系统识别码/交换机号 ) MSCID（交换机识别码）=系统识 别码（SID）+交换机号（SWIN）用来表示NSS网络中某一个设备 LAI(位置区识别码 ) PAGING消息是在一个位置区内广播，位置区 大小取决于话务量、寻呼承载能力、信令流量等 GCI(全球小区识别码)小区在PLMN(公众陆地移动电话网)的唯一标 识
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功控算法
Successful Access Attempt
开环功控的起始点
BTS
Origination Msg MS Probing
ACCESS
PAGING Base Sta. Acknlgmt. Order FW TFC TFC frames of 000s PAGING Channel Assnmt. Msg. TFC preamble of 000s RV TFC FW FC Base Sta. Acknlgmt. Order Mobile Sta. Ackngmt. Order RV TFC FW TFC Service Connect Msg. Svc. Connect Complete Msg FW TFC Base Sta. Acknlgmt. Order RV TFC
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CDMA发展历程
概述
cdma2000 CDMA 1X 3X
IS95A
9.6kbps
IS95B 115.2kbps
307.2kbps 话音业务容量更大 手机待机时间更长
cdma2000 1X EV
1995
1998 2000
1X EV-DO 1X EV-DV
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无线配置和移动台协议版本定义标准
无线配置定义
因为IS2000是和 是和IS95/95B向后兼容的，Rate Set1和Rate Set2做为 向后兼容的， 因为 是和 向后兼容的 和 做为 IS2000的一个子集分别对应为 的一个子集分别对应为RC1/RC2。 的一个子集分别对应为 。
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功控的分类
根据功控方向可分为：
反向功率控制 前向功率控制
根据功控类型可分为：
反向功率控制
反向开环功率控制 反向闭环功率控制
前向功率控制
基于测量报告的功率控制 EIB功率控制 前向快速功率控制
移动台接收功率
基站进行解调
反向链路损耗（dB）
移动台发射功率
反向链路损耗(dB)＝基站发射功率(dBm)－ 移动台接收功率(dBm)
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功控的算法
反向开环功控原理
FCH （ 2000 ） V FCH （ 95 ）or PICH （ 2000 ） Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ ACH Ⅰ： Ⅱ： Ⅲ ： Ⅳ： Ⅴ ： Tx_power = －Mean Rx_Power + offsetpower + NOM_PWR – 16* NOM_PWR_EXTs + INIT_PWR+ interference correction Tx_power= Ⅰ + PWR_STEP Tx_power= Ⅱ + Tx_power= Ⅲ + Tx_power = Ⅳ + PWR_STEP RLGAIN_ADJs RLGAIN_TRAFFIC_PILOT+OTHER1 Imported to
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功率控制的目的和原则
基本原则
控制基站、移动台的发射功率， 控制基站、移动台的发射功率，首先保证信号经 过复杂多变的无线空间传输后到达对方接收机时， 过复杂多变的无线空间传输后到达对方接收机时， 能满足正确解调所需的解调门限。 能满足正确解调所需的解调门限。 在满足上一条的原则下，尽可能降低基站、移动 在满足上一条的原则下，尽可能降低基站、 台的发射功率，以降低用户之间的干扰， 台的发射功率，以降低用户之间的干扰，使网络 性能达到最优。 性能达到最优。 距离基站越近的移动台比距离基站越远的或者处 于衰落区的移动台发射功率要小。 于衰落区的移动台发射功率要小。
Offset Power是协议规定的一个常数，与Band Class,RC等有关 是协议规定的一个常数， 是协议规定的一个常数 等有关
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功控的算法
反向开环功控缺点
反向功率是由前向链路的传输统计量进行估 但是前向、反向两个链路并不相关， 测，但是前向、反向两个链路并不相关，误差 较大。 较大。 接收功率中受相邻基站影响，在小区边缘误 接收功率中受相邻基站影响， 差会较大。 差会较大。 开环功率提供估计值，不准确， 开环功率提供估计值，不准确，需要闭环校 正。
Valid Valid Valid Valid
825.030-834.330 835.680-844.320 845.670-845.820 847.170-848.310
870.030-879.330 880.680-889.320 890.670-890.820 892.170-893.310
频率计算公式 F=870+N*0.03 N: CDMA信道号（频点） 信道号（ 信道号 频点）
移动台协议版本定义
移动台协议版本：1-2：IS95,3:IS95A,4-5:IS95B,6:20001X
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功率控制算法的应用
前向功控基于CDMA标准： 移动台版本为2－5，分配RC1信道，使用测量报告功控。 移动台版本为3－5，分配RC2信道，优先采用 EIB功控，也可使用测量 报告功控。 移动台为版本6以上（包括版本6），优先采用前向快速功控，也可使 用测量报告功控和EIB功控。 反向功控的应用 移动台版本从2到7，均采用相同的反向功控算法（开环、闭环）。
Security Level:
CDMA1X通信原理 通信原理
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课程内容
CDMA概述 概述 CDMA关键技术 关键技术 CDMA信道结构
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功率控制的目的和原则
从国际鸡尾酒会获得的启示
目前环境中的底噪必须足够低。也就是说， 目前环境中的底噪必须足够低。也就是说，在系统的工作频段内没 有外界干扰。 有外界干扰。 功率控制在CDMA系统中是非常重要的。离基站距离近的移动台发 系统中是非常重要的。 功率控制在 系统中是非常重要的 射功率较小，离基站远的移动台发射功率较大。所有移动台以尽可 射功率较小，离基站远的移动台发射功率较大。 能小的功率发射， 能小的功率发射，每一个移动台所发射的功率对其他用户来说就是 噪声。 噪声。 酒会上，每对用户使用不同的语言交流， 酒会上，每对用户使用不同的语言交流，就好比使用不同的码来区 分用户一样。 分用户一样。
CDMA Concept: 国际鸡尾酒会
每对客人都在同一个房间里 每对通话者使用不同的语言 如果噪音上升，所有的客人都将 如果噪音上升， 抬升他们自己的音量 如果噪音太大， 如果噪音太大，客人有可能去其 他房间 如果某个用户说话太大声的话， 如果某个用户说话太大声的话， 会破坏其他用户通话
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