Colecții

Ce este CDMA: tutorial cu acces multiplu pentru divizarea codului

Ce este CDMA: tutorial cu acces multiplu pentru divizarea codului


Code Division Multiple Access, CDMA a fost o utilizare inovatoare a tehnologiei spectrului de răspândire a secvenței directe, utilizată pentru a oferi o schemă de acces multiplu pentru telecomunicații mobile și alte sisteme wireless.

CDMA a folosit proprietatea DSSS că, cu excepția cazului în care emițătorul și receptorul au folosit același cod de răspândire pentru ambele capete ale procesului, semnalul nu a putut fi decodificat și în acest fel a fost capabil să ofere un mijloc de a permite o varietate de utilizatori diferiți să utilizeze același canal pentru a accesa o stație de bază fără interferențe reciproce.

În acest fel, utilizând CDMA diferiților utilizatori li s-au alocat coduri diferite mai degrabă decât sloturi, canale etc.

Istoria CDMA

CDMA se bazează în jurul unei forme de transmisie cunoscută sub numele de Direct Sequence Spread Spectrum. Istoria CDMA poate fi direct legată de anii 1940, când a fost avută în vedere această formă de transmisie. Pe măsură ce tehnologia electronică s-a îmbunătățit, a început să fie utilizată pentru transmisiile militare ascunse, având în vedere faptul că transmisiile arată ca un zgomot, este dificil de descifrat fără cunoașterea codurilor corecte și, în plus, este dificil de blocat.

Odată cu revoluția din domeniul telecomunicațiilor celulare care a avut loc în anii 1980, o companie pe atunci puțin cunoscută numită Qualcomm care lucra la transmisiile DSSS a început să privească acest lucru ca bază pentru o schemă de acces multiplu de telecomunicații celulare - CDMA - acces multiplu de diviziune de cod.

Conceptul CDMA a trebuit să se dovedească în domeniu și, prin urmare, Qualcomm a fost alăturat de operatorii de rețea americani Nynex și Ameritech pentru a dezvolta primul sistem CDMA experimental. Mai târziu, echipa a fost extinsă pe măsură ce Motorola și AT&T (acum Lucent) s-au alăturat pentru a-și aduce resursele la accelerarea dezvoltării.

Drept urmare, a fost posibil să începem să scriem o specificație pentru CDMA în 1990. Cu sprijinul Asociației Industriei de Telecomunicații Celulare (CTIA) și a Asociației Industriei de Telecomunicații (TIA) a fost înființat un grup de standarde. Acest grup a publicat apoi standardul pentru primul sistem CDMA sub forma IS-95, rezultând în 1995 publicarea oficială a IS-95-A.

Primul sistem CDMA a fost lansat în septembrie 1995 de Hutchison Telephone Co. Ltd. în Hong Kong și SK Telecom din Coreea a urmat în curând împreună cu rețelele din SUA.

Acesta a fost un singur sistem de telecomunicații celulare, deși a fost primul. Dezvoltarea sa a dus la seria de standarde CDMA2000.

Utilizarea CDMA nu s-a oprit cu CDMA2000, deoarece a devenit necesară evoluția standardului GSM astfel încât să poată transporta date și să ofere îmbunătățiri semnificative în ceea ce privește eficiența utilizării spectrului. În consecință, CDMA, sub formă de bandă largă CDMA (WCDMA) a fost adoptat pentru acest standard.

Elemente cheie ale CDMA

CDMA este o formă de tehnologie de transmitere a spectrului răspândit bazată pe o schemă numită spectru răspândit cu secvență directă.

Notă despre DSSS, Spectru de răspândire a secvenței directe:

Spectru răspândit de secvență directă, DSSS este o formă de transmisie radio utilizată într-o varietate de transmisii radio. Datele care trebuie transmise sunt înmulțite cu o secvență de biți cu o rată de date ridicată și apoi modulată pe un purtător RF pentru a produce un semnal cu o lățime de bandă mult mai largă decât datele singure. Pentru a reconstitui datele la receptor, se utilizează aceeași secvență de biți de mare viteză de date pentru a extrage datele din semnal.

Citiți mai multe despre Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS.

Dovedind diferiți utilizatori cu diferite coduri de răspândire, diferiții utilizatori pot utiliza același canal de frecvență, în timp ce sunt în continuare capabili să comunice individual cu stația de bază.

Utilizarea CDMA a fost asemănată cu a fi într-o cameră în care există mulți oameni care vorbesc limbi diferite și a putea înțelege pe cineva care vorbește în limba dvs., în ciuda nivelului ridicat de zgomot.

Un semnal CDMA va putea fi decodat atunci când receptorul folosește același cod ca și cel utilizat pentru transmisie, în ciuda prezenței altor semnale cu coduri diferite pe același canal.

CDMA are o serie de caracteristici distinctive care sunt cheia pentru răspândirea tehnologiilor de transmisie a spectrului:

  • Utilizarea lățimii de bandă mari: CDMA, ca și alte tehnologii cu spectru larg, folosește o lățime de bandă mai mare decât ar fi necesar altfel pentru transmiterea datelor. Acest lucru are ca rezultat o serie de avantaje, inclusiv o imunitate crescută la interferențe sau blocaje și acces la mai mulți utilizatori.
  • Coduri de răspândire utilizate: Pentru a obține lățimea de bandă crescută, datele sunt răspândite prin utilizarea unui cod care este independent de date.
  • Nivelul de securitate: Pentru a primi datele, receptorul trebuie să aibă cunoștințe despre codul de răspândire, fără acesta nu este posibil să se descifreze datele transmise și acest lucru oferă o măsură de securitate.
  • Acces multiplu: Utilizarea codurilor de răspândire care sunt independente pentru fiecare utilizator împreună cu recepția sincronă permit utilizatorilor multipli să acceseze același canal simultan.

Avantajele tehnologiei CDMA

Utilizarea CDMA oferă mai multe avantaje și din acest motiv tehnologia CDMA a fost adoptată pentru multe sisteme de telecomunicații celulare 3G.

  • Îmbunătățirea predării / predării: Folosind CDMA este posibil ca un terminal să comunice cu două stații de bază simultan. În consecință, vechea legătură trebuie ruptă numai atunci când noua legătură este ferm stabilită. Aceasta oferă îmbunătățiri semnificative în ceea ce privește fiabilitatea predării / predării de la o stație de bază la alta.
  • Îmbunătățirea capacității: Una dintre principalele afirmații pentru CDMA este că a oferit îmbunătățiri semnificative ale capacității rețelei. Așteptările inițiale pentru unii dintre susținătorii tehnologiei CDMA erau pentru unele îmbunătățiri foarte semnificative, deși în realitate acestea au fost oarecum exagerate în ceea ce a constatat experiența lumii reale:
    • Creștere de 18 ori a capacității în comparație cu AMPS (tehnologia 1G utilizată în SUA)
    • Creșterea de 6 ori a capacității în comparație cu TDMA SUA (tehnologia 2G utilizată în SUA) - creșteri similare au fost, de asemenea, pretinse pentru GSM.
    În realitate, așteptările inițiale nu au fost îndeplinite, deși au fost observate creșteri ale unui factor de aproximativ doi în comparație cu SUA TDMA și GSM. Aceasta în sine a reprezentat o îmbunătățire semnificativă.

CDMA


Priveste filmarea: - MULTIPLE ACCESS - FDMATDMACDMAOFDMA (Octombrie 2021).