Kogud

Mis on CDMA: koodijagamise mitmekordse juurdepääsu õpetus

Mis on CDMA: koodijagamise mitmekordse juurdepääsu õpetus


Koodijaotusega mitmekordne juurdepääs (CD Division Multiple Access) oli CDMA otsese järjestusega hajaspektri tehnoloogia uuenduslik kasutamine, mida kasutati mobiilside ja muude traadita süsteemide mitmekordse juurdepääsu skeemi loomiseks.

CDMA kasutas DSSS-i omadust, et kui saatja ja vastuvõtja ei kasutanud protsessi mõlemas otsas sama levituskoodi, ei saanud signaali dekodeerida ja sel viisil suutis ta pakkuda vahendi, mis võimaldas mitmel erineval kasutajal kasutada sama kanal, et pääseda tugijaamale vastastikuse sekkumiseta.

Nii eraldati CDMA kasutamisel erinevatele kasutajatele erinevad koodid, mitte erinevad pesad, kanalid jne.

CDMA ajalugu

CDMA põhineb ülekandevormil, mida tuntakse otsese järjestuse leviku spektrina. CDMA ajalugu saab otseselt seostada 1940. aastatega, kui seda edastusvormi esmakordselt kavandati. Elektroonikatehnika parenedes hakati seda kasutama varjatud sõjaliste ülekannete jaoks, pidades silmas fakte, et ülekanded näevad välja nagu müra, ilma õigete koodide teadmata on seda raske dešifreerida ja lisaks on seda keeruline segada.

1980-ndatel aastatel toimunud mobiilside revolutsiooniga hakkas tollal veel vähe teada olnud DSSS-ülekannetega tegelev ettevõte Qualcomm seda käsitlema kui mobiilside mitmekordse juurdepääsu skeemi - CDMA - koodijagamise mitmekordse juurdepääsu alust.

CDMA kontseptsioon pidi olema selles valdkonnas tõestatud ja vastavalt sellele liitusid Qualcommiga USA võrguoperaatorid Nynex ja Ameritech, et välja töötada esimene eksperimentaalne CDMA süsteem. Hiljem laiendati meeskonda, kui Motorola ja AT&T (praegu Lucent) ühinesid, et tuua oma ressursid arengu kiirendamiseks.

Selle tulemusena oli võimalik alustada CDMA spetsifikatsiooni kirjutamist 1990. aastal. Mobiilsidetööstuse assotsiatsiooni (CTIA) ja Telekommunikatsioonitööstuse assotsiatsiooni (TIA) toel loodi standardirühm. Seejärel avaldas see rühm esimese CDMA süsteemi standardi IS-95 kujul, mille tulemuseks oli IS-95-A ametlik avaldamine 1995. aastal.

Esimese CDMA süsteemi käivitasid 1995. aasta septembris Hongkongi Hutchison Telephone Co. Ltd. ja Korea SK Telecom koos USA võrkudega.

See oli ainult üks mobiilside süsteem, kuigi see oli esimene. Selle arendamine viis CDMA2000 standardite seeriani.

CDMA kasutamine CDMA2000-ga ei peatunud, kuna tekkis vajadus arendada GSM-standardit, et see suudaks andmeid edastada ja spektri kasutamise tõhusust märkimisväärselt parandada. Seega võeti selle standardi jaoks vastu CDMA lairiba CDMA (WCDMA) kujul.

CDMA põhielemendid

CDMA on hajaspektri ülekandetehnoloogia vorm, mis põhineb skeemil, mida nimetatakse otsese järjestuse hajus spektriks.

Märkus DSSS-i otsese järjestuse leviku spektri kohta:

Otsese järjestusega hajuspekter, DSSS on raadiosaate vorm, mida kasutatakse mitmesugustes raadiosaadetes. Edastatavad andmed korrutatakse suure andmeedastuskiirusega bittide järjestusega ja seejärel moduleeritakse raadiosageduskandjale, andes signaali palju laiema ribalaiusega kui ainult andmed. Andmete taastamiseks vastuvõtjas kasutatakse andmete eraldamiseks signaalist sama suure andmeedastuskiirusega bitijada.

Lisateave Otsese järjestuse hajuspekter, DSSS.

Tõestades erinevaid kasutajaid erinevate hajutuskoodidega, saavad erinevad kasutajad kasutada sama sageduskanalit, samal ajal kui nad saavad siiski tugijaamaga individuaalselt suhelda.

CDMA kasutamist on võrreldud ruumis viibimisega, kus on palju inimesi, kes räägivad erinevaid keeli, ja suudate kõrgest mürast hoolimata mõista teie keeles rääkivat inimest.

CDMA signaali saab dekodeerida, kui vastuvõtja kasutab sama koodi, mida edastamiseks kasutati, hoolimata teiste kanalite erinevate koodidega signaalide olemasolust.

CDMA-l on mitmeid eripära, mis on spektri edastamise tehnoloogiate levitamisel võtmetähtsusega:

  • Laia ribalaiuse kasutamine: CDMA, nagu ka teised levinud spektri tehnoloogiad, kasutab laiemat ribalaiust, kui andmete edastamiseks muidu vaja oleks. Selle tulemuseks on mitmeid eeliseid, sealhulgas suurem immuunsus häirete või segamise vastu ning mitme kasutaja juurdepääs.
  • Kasutatud levituskoodid: Suurema ribalaiuse saavutamiseks levitatakse andmeid andmetest sõltumatu koodi abil.
  • Turvalisuse tase: Andmete saamiseks peab vastuvõtjal olema teadmine levituskoodist, ilma selleta pole edastatud andmeid võimalik dešifreerida ja see annab teatud turvalisuse.
  • Mitu juurdepääsu: Iga kasutaja jaoks sõltumatute hajutuskoodide kasutamine koos sünkroonse vastuvõtuga võimaldab mitmel kasutajal üheaegselt pääseda samale kanalile.

CDMA tehnoloogia eelised

CDMA kasutamine pakub mitmeid eeliseid ja just seetõttu on paljude 3G kärgtelekommunikatsioonisüsteemide jaoks kasutusele võetud CDMA tehnoloogia.

  • Üleandmise / üleandmise parandamine: CDMA abil on terminalil võimalik suhelda korraga kahe tugijaamaga. Seetõttu tuleb vana link katkestada alles siis, kui uus on kindlalt sisse seatud. See annab olulisi parandusi ühelt tugijaamalt teisele üleandmise / üleandmise usaldusväärsuse osas.
  • Võimsuse paranemine: CDMA üks peamisi väiteid on see, et see parandas võrgumahtu märkimisväärselt. Esialgsed ootused CDMA-tehnoloogia mõnele pooldajale olid väga olulised täiustused, ehkki tegelikkuses olid need reaalses maailmas saadud kogemuste põhjal mõnevõrra liialdatud:
    • 18 korda suurem võimsus võrreldes AMPS-iga (USA-s kasutatav 1G-tehnoloogia)
    • Võimsuse 6-kordne suurenemine võrreldes USA TDMA-ga (USA-s kasutatav 2G-tehnoloogia) - sarnast kasvu väideti ka GSM-i kaudu.
    Tegelikult ei täitunud algsed ootused, ehkki USA TDMA ja GSM-iga võrreldes täheldati umbes kahekordse kasvu. See oli iseenesest märkimisväärne edasiminek.

CDMA


Vaata videot: How to Unlock a GSM Phone (September 2021).