Zbirke

Što je CDMA: udžbenik višestrukog pristupa s podjelom koda

Što je CDMA: udžbenik višestrukog pristupa s podjelom koda


Code Division Multiple Access, CDMA bila je inovativna uporaba tehnologije širenja spektra izravnog slijeda koja se koristi za pružanje sheme višestrukog pristupa za mobilne telekomunikacije i druge bežične sustave.

CDMA je upotrijebio svojstvo DSSS-a da, osim ako odašiljač i prijemnik nisu koristili isti kôd za širenje za oba kraja postupka, signal se nije mogao dekodirati i na taj je način mogao pružiti sredstva koja omogućavaju raznim korisnicima da koriste isti kanal za pristup baznoj stanici bez međusobnih smetnji.

Na taj su način, koristeći CDMA, različitim korisnicima dodijeljeni različiti kodovi, a ne različiti utori, kanali itd.

Povijest CDMA-a

CDMA se temelji na obliku prijenosa koji je poznat kao Direct Sequence Spread Spectrum. Povijest CDMA-a može se izravno povezati sa četrdesetim godinama prošlog stoljeća kada je ovaj oblik prijenosa prvi put predviđen. Kako se elektronička tehnologija poboljšavala, počela se koristiti za tajne vojne prijenose s obzirom na činjenicu da prijenosi izgledaju poput buke, teško ju je dešifrirati bez znanja pravih kodova, a osim toga je teško zaglaviti.

Revolucijom u staničnim telekomunikacijama koja se dogodila 1980-ih, tada malo poznata tvrtka Qualcomm koja radi na DSSS prijenosima počela je na to gledati kao na osnovu za sustav višestrukog pristupa celularnih telekomunikacija - CDMA - višestruki pristup kodnom podjelom.

Koncept CDMA morao se dokazati na terenu, pa su se u skladu s tim Qualcommu pridružili američki mrežni operateri Nynex i Ameritech kako bi razvili prvi eksperimentalni CDMA sustav. Kasnije je tim proširen jer su se Motorola i AT&T (danas Lucent) pridružili kako bi svoje resurse ubrzali razvoj.

Kao rezultat toga, bilo je moguće započeti s pisanjem specifikacija za CDMA 1990. godine. Uz podršku Udruženja celularne telekomunikacijske industrije (CTIA) i Udruženja telekomunikacijske industrije (TIA) osnovana je skupina za standarde. Ova je skupina tada objavila standard za prvi CDMA sustav u obliku IS-95, što je rezultiralo službenom objavom IS-95-A 1995.

Prvi CDMA sustav pokrenuli su u rujnu 1995. Hutchison Telephone Co. Ltd. u Hong Kongu i SK Telecom u Koreji, a ubrzo su uslijedile mreže s SAD-om.

Ovo je bio samo jedan sustav staničnih telekomunikacija, iako je bio prvi. Njegov razvoj doveo je do serije standarda CDMA2000.

Upotreba CDMA-a nije se zaustavila na CDMA2000 jer je postalo neophodno razviti GSM standard kako bi mogao prenositi podatke i pružiti značajna poboljšanja u pogledu učinkovitosti upotrebe spektra. U skladu s tim za ovaj je standard usvojen CDMA u obliku širokopojasnog CDMA (WCDMA).

Ključni elementi CDMA-a

CDMA je oblik tehnologije prijenosa širenog spektra koji se temelji na shemi koja se naziva širok spektar izravnog slijeda.

Napomena o DSSS-u, Spektru širenja izravnog slijeda:

Spektar širenja izravnog slijeda, DSSS je oblik radio prijenosa koji se koristi u raznim radio prijenosima. Podaci koji se prenose množe se s nizom bitova s ​​velikom brzinom prijenosa podataka, a zatim se moduliraju na RF nosač da bi se dobio signal s mnogo širim propusnim opsegom od samih podataka. Za rekonstituciju podataka na prijamniku koristi se ista sekvenca bitova velike brzine prijenosa podataka za izvlačenje podataka iz signala.

Pročitajte više o Spektar širenja izravne sekvence, DSSS.

Dokazivanjem različitih korisnika različitim kodovima širenja, različiti korisnici mogu koristiti isti frekvencijski kanal, a pritom i dalje mogu pojedinačno komunicirati s baznom stanicom.

Korištenje CDMA-a uspoređeno je s boravkom u sobi u kojoj ima mnogo ljudi koji govore različite jezike i razumijevanjem nekoga tko govori na vašem jeziku unatoč visokoj razini buke.

CDMA signal moći će se dekodirati kada prijemnik koristi isti kod kao i za prijenos, unatoč tome što se na istom kanalu koriste drugi signali s različitim kodovima.

CDMA ima niz značajki koje su ključne za tehnologije širenja spektra:

  • Korištenje široke propusnosti: CDMA, poput ostalih tehnologija širenog spektra, koristi širu propusnost nego što bi inače bila potrebna za prijenos podataka. To rezultira brojnim prednostima, uključujući povećanu imunost na smetnje ili ometanje i pristup više korisnika.
  • Korišteni šifri za širenje: Da bi se postigla povećana širina pojasa, podaci se šire uporabom koda koji je neovisan o podacima.
  • Razina sigurnosti: Da bi primio podatke, primatelj mora znati znanje o širenju koda, bez toga nije moguće dešifrirati prenesene podatke, a to daje mjeru sigurnosti.
  • Višestruki pristup: Korištenje šifri za širenje koje su neovisne za svakog korisnika, zajedno sa sinkronim prijemom, omogućavaju više korisnika da istovremeno pristupaju istom kanalu.

Prednosti CDMA tehnologije

Korištenje CDMA nudi nekoliko prednosti i upravo je iz tog razloga CDMA tehnologija usvojena za mnoge 3G stanične telekomunikacijske sustave.

  • Poboljšanje u primopredaji / primopredaji: Korištenjem CDMA-a moguće je da terminal komunicira s dvije bazne stanice odjednom. Kao rezultat toga, staru vezu treba prekinuti tek kad se nova čvrsto uspostavi. To osigurava značajna poboljšanja u pogledu pouzdanosti primopredaje / primopredaje s jedne bazne stanice na drugu.
  • Poboljšanje kapaciteta: Jedna od glavnih tvrdnji za CDMA je da je dao značajna poboljšanja u mrežnom kapacitetu. Izvorna očekivanja za neke od zagovornika CDMA tehnologije bila su za neka vrlo značajna poboljšanja, iako su u stvarnosti bila donekle pretjerana u onome što je pronašlo iskustvo iz stvarnog svijeta:
    • 18 puta veći kapacitet u usporedbi s AMPS-om (1G tehnologija koja se koristi u SAD-u)
    • Šesterostruko povećanje kapaciteta u usporedbi s američkom TDMA (2G tehnologija koja se koristi u SAD-u) - slična povećanja zabilježena su i preko GSM-a.
    U stvarnosti izvorna očekivanja nisu ispunjena, premda su zabilježena povećanja za oko dva puta u usporedbi s američkim TDMA i GSM. To je samo po sebi predstavljalo značajan napredak.

CDMA


Gledaj video: How Do SIM Cards Work? (Prosinac 2021).