Колекції

Що таке CDMA: Підручник з множинним доступом з поділом коду

Що таке CDMA: Підручник з множинним доступом з поділом коду


Кодний розділений багаторазовий доступ, CDMA - це інноваційне використання технології розширеного спектру прямої послідовності, що використовується для забезпечення схеми багаторазового доступу для мобільного зв'язку та інших бездротових систем.

CDMA використовував властивість DSSS, що якщо передавач і приймач не використовують один і той же код розповсюдження для обох кінців процесу, сигнал не може бути декодований, і таким чином він зміг забезпечити засіб, що дозволяє різноманітним користувачам використовувати той самий канал для доступу до базової станції без взаємних перешкод.

Таким чином, за допомогою CDMA різним користувачам присвоювались різні коди, а не різні слоти, канали тощо.

Історія CDMA

CDMA базується на формі передачі, відомій як Спектр поширення прямої послідовності. Історію CDMA можна безпосередньо пов’язати з 1940-м роком, коли вперше передбачалася ця форма передачі. У міру вдосконалення електронної технології її почали застосовувати для прихованих військових передач з огляду на те, що передачі виглядають як шум, їх важко розшифрувати без знання правильних кодів, а крім того, важко заклинити.

З революцією в стільниковому телекомунікації, яка сталася в 1980-х роках, тоді мало відома компанія Qualcomm, яка працює над передачами DSSS, почала розглядати це як основу для схеми багаторазового доступу стільникового зв'язку - CDMA - множинний доступ з кодовим поділом.

Концепція CDMA повинна була продемонструвати себе на місцях, і відповідно до Qualcomm до американських мережевих операторів Nynex та Ameritech приєдналися для розробки першої експериментальної системи CDMA. Пізніше команда була розширена, оскільки Motorola та AT&T (нині Lucent) приєднались, щоб пришвидшити розвиток своїх ресурсів.

В результаті цього вдалося почати писати специфікацію CDMA в 1990 році. За підтримки Асоціації індустрії стільникової телекомунікації (CTIA) та Асоціації індустрії телекомунікацій (TIA) була створена група стандартів. Потім ця група опублікувала стандарт для першої системи CDMA у формі IS-95, що призвело до офіційної публікації IS-95-A у 1995 році.

Перша система CDMA була запущена у вересні 1995 р. Компанією Hutchison Telephone Co. Ltd. у Гонконгу та SK Telecom у Кореї, незабаром, а також мережами в США.

Це була лише одна стільникова телекомунікаційна система, хоча і перша. Його розробка призвела до серії стандартів CDMA2000.

Використання CDMA не зупинилося на CDMA2000, оскільки стало необхідним вдосконалити стандарт GSM, щоб він міг передавати дані та забезпечити значні покращення з точки зору ефективності використання спектру. Відповідно CDMA у формі широкосмугового CDMA (WCDMA) був прийнятий для цього стандарту.

Ключові елементи CDMA

CDMA - це форма технології передачі розширеного спектра, що базується на схемі, яка називається розширеним спектром прямої послідовності.

Примітка щодо DSSS, Спектр поширення прямої послідовності:

Спектр прямого розподілу послідовності, DSSS - це форма радіопередачі, що використовується в різних радіопередачах. Дані, що підлягають передачі, множаться з послідовністю бітів із високою швидкістю передачі даних, а потім модулюються на несучу радіочастоту для отримання сигналу з набагато ширшою смугою пропускання, ніж лише дані. Для відновлення даних на приймачі використовується та сама послідовність бітів із високою швидкістю передачі даних для вилучення даних із сигналу.

Докладніше про Спектр розповсюдження прямої послідовності, DSSS.

Доказуючи різним користувачам різні коди розширення, різні користувачі можуть використовувати один і той же частотний канал, при цьому все ще можуть індивідуально спілкуватися з базовою станцією.

Використання CDMA порівнюється із перебуванням у кімнаті, де багато людей розмовляють різними мовами, і здатністю розуміти когось, хто розмовляє вашою мовою, незважаючи на високий рівень шуму.

Сигнал CDMA можна буде декодувати, коли приймач використовує той самий код, що і для передачі, незважаючи на наявність інших сигналів з різними кодами, що використовуються на одному каналі.

CDMA має ряд відмінних рис, які є ключовими для технологій передачі спектру поширення:

  • Використання широкої смуги пропускання: CDMA, як і інші технології розширеного спектру, використовує ширшу смугу пропускання, ніж інакше було б потрібно для передачі даних. Це призводить до ряду переваг, включаючи підвищений захист від перешкод або перешкод та багатокористувацький доступ.
  • Використовувані коди розповсюдження: Для досягнення збільшеної пропускної здатності дані поширюються за допомогою коду, який не залежить від даних.
  • Рівень безпеки: Для отримання даних одержувач повинен знати код розповсюдження, без цього неможливо розшифрувати передані дані, і це дає міру безпеки.
  • Багаторазовий доступ: Використання кодів розповсюдження, незалежних для кожного користувача, разом із синхронним прийомом дозволяють кільком користувачам одночасно отримувати доступ до одного каналу.

Переваги технології CDMA

Використання CDMA пропонує кілька переваг, і саме з цієї причини технологія CDMA була прийнята для багатьох систем стільникового зв'язку 3G.

  • Покращення передачі / передачі: За допомогою CDMA термінал може взаємодіяти з двома базовими станціями одночасно. Як результат, старе посилання потрібно розірвати лише тоді, коли нове міцно встановлено. Це забезпечує значні покращення з точки зору надійності передачі / передачі обслуговування від однієї базової станції до іншої.
  • Поліпшення ємності: Однією з головних вимог CDMA є те, що вона суттєво покращила пропускну здатність мережі. Первісні сподівання для деяких прихильників технології CDMA полягали в деяких дуже значних удосконаленнях, хоча насправді вони були дещо перебільшені щодо того, що виявив реальний світовий досвід:
    • Збільшення ємності в 18 разів порівняно з AMPS (технологія 1G, що використовується в США)
    • 6-кратне збільшення ємності порівняно з американським TDMA (технологія 2G, що застосовується в США) - подібне збільшення також заявлялося щодо GSM.
    Насправді початкові сподівання не виправдалися, хоча зростання коефіцієнта приблизно на два спостерігався порівняно з американськими TDMA та GSM. Це саме по собі стало значним покращенням.

CDMA <множинний доступ з кодовим поділом забезпечив технологію множинного доступу для всіх основних систем стільникового зв'язку 3G. Як такий, він дав значний крок вперед у порівнянні зі схемами TDMA / FDMA, використовуваними для 2G, уможлививши передачу даних способом, який раніше не був можливим.


Перегляньте відео: - MULTIPLE ACCESS - FDMATDMACDMAOFDMA (Може 2021).