پیدایش CDMA: چگونه کار می کند و چرا اهمیت دارد

دسترسی چندگانه کد (CDMA) به عنوان یک تکنولوژی سلول دیجیتال انقلابی در دهه ۱۹۹۰ ظهور کرد، اساساً تغییر نحوه عملکرد شبکه های بی سیم چندین کاربر همزمان را تغییر داد، بر خلاف برنامه های فرکانسی (FDMA) یا زمان سنج (TDMA) ، CDMA به همه کاربران اجازه داد تا به طور همزمان از همان گروه فرکانس گسترده انتقال دهند، با هر مکالمه ای که با استفاده از یک کدگذاری منحصر به فرد توزیع شده است، این تکنیک امنیتی آنالوگ، بهبود قابل ملاحظه ای بهتر و بهینه تر، سیستم های طیف تماس با کیفیت بالاتر، سیستم های کیفیت بالاتر، و بهینه تر، به فرد، به فرد، به طور قابل توجهی بهبود می دهد.

در اوایل دهه ۲۰۰۰، CDMA به ستون فقرات شبکه های ۳G در بازارهای کلیدی از جمله ایالات متحده (Verizon، Sprint)، کره جنوبی (SK Telecom، LG U + و هند (Reliance Infocomm) تبدیل شد و سرعت تکنولوژی برای پشتیبانی از دست های نرم - ایجاد تماس بدون درز در طول انتقال برج - و الگوریتم های کنترل پیشرفته آن را برای سرعت سرعت اتصال به سرعت (۲.۲) و سرعت داده های سرعت اتصال به سرعت ۱۲.

CDMA نشان دهنده یک تغییر پارادایم است: جایگزین تخصیص ثابت منابع رادیویی با یک مدل اشتراک گذاری پویا و مبتنی بر کد که می تواند به طور ماهرانه جذب شبکه تراکم.این طراحی به طور مستقیم تحت تاثیر 4G و 5G معماری دسترسی رادیویی.[۱۰]

جنگ CDMA vs. GSM: یک تکنولوژی شبکه ای با نام

در اواخر دهه 1990 و اوایل 2000، صنعت مخابرات به دو اردوگاه تقسیم شد: CDMA (که عمدتا توسط Qualcomm) و GSM (سیستم جهانی ارتباطات موبایل، به رهبری منافع اروپا) GSM به TDMA متکی بود و در بیش از 200 کشور مستقر شد و از طریق استاندارد سازی بدن مانند 3GPP، CDMA، در حالی که از نظر فنی برتر در برخی از جنبه ها، فروشنده کوچکتر و مجوز بیشتر بود، این دستگاه را به این دستگاه اضافه کرد.

مزایای جهانی گردش GSM و ظهور نهایی WCDMA (Universal Mobile Telecommunications System) به عنوان یک سیستم سهG تکامل کمک کرد تا حامل های مبتنی بر GSM به شبکه های سرعت بالاتر مهاجرت کنند، در مقابل، شرکت های CDMA اغلب خود را در هنگام حرکت از 3G به 4G به شدت پیدا کردند، زیرا LTE - استاندارد غالب 4G - استفاده از OFDMA (یا فرکانس ناسازگار)، دسترسی چندگانه با یک رابط کاربری بالا مانند CDMA به سیستم های هوایی و سرعت انتقال آن را به سرعت بالا و به S Carrier خود را در نهایت استفاده می کرد.

ظهور LTE و غروب CDMA

راه اندازی تجاری LTE در سال 2010 نشان دهنده آغاز پایان CDMA. LTE ارائه شده سرعت های به اوج لینک 100 Mbps یا بیشتر، تاخیر فوق العاده آهسته (کمتر از 20 متر)، و یک هسته سوئیچ بسته تمام IP است که محدودیت های صوتی سوئیچ مدار را از CDMA حذف کرد. Voice over LTE (VoLTE) در نهایت اجازه داد تا حامل ها به طور کامل شبکه های صوتی خود را بازنشسته کنند.

شرکت های بزرگ CDMA برنامه های تعطیلی را اعلام کردند:

  • [در حال حاضر T-Mobile]: شبکه CDMA خود را در 31 مارس 2022 خاموش، هدایت طیف به LTE و 5G.
  • اعلام کرد که شبکه 3G CDMA خود را تا 31 دسامبر 2022 بازنشسته خواهد شد، با یک فاز کامل از ظرفیت CDMA باقی مانده در اوایل 2023.
  • Reliance Jio (هند): هرگز CDMA را فراتر از آزمایشات اولیه قرار ندهید؛ به LTE-تنها از ابتدا منتقل شده است.

این خاموش کردن میلیون ها دستگاه IoT میراثی مانند واحدهای Telematics در وسایل نقلیه، هشدارهای امنیتی و آویز های مراقبتی قدیمی را رها کرد – غیر قابل اتصال حاملان برنامه های انتقال ارائه شده را ارائه دادند، اما هزینه و پیچیدگی جایگزینی ماژول های CDMA جاسازی شده یک چالش مهم برای صنایع است که به دستگاه های طولانی مدت عمر متکی هستند.

چرا CDMA را در همه جا زنده نگه دارید؟

علی رغم راهپیمایی بی وقفه به LTE/5G، برخی از برنامه های جدا شده هنوز به CDMA بستگی دارد.در مناطق روستایی یا کوهستانی که در آن ارتقاء حامل آهسته است، CDMA ممکن است به عنوان یک شبکه عقب نشینی برای تماس های صوتی پایه عمل کند، علاوه بر این، برخی از شبکه های نظامی و خصوصی از انواع CDMA برای قوی بودن خود در برابر استفاده می کنند، با این حال این طاقچه ها به سرعت به عنوان سخت افزار کمیاب و قراردادهای پشتیبانی منقضی می شوند.

انقلاب 5G و ناخن نهایی CDMA

رادیو جدید 5G (NR) حتی بیشتر می رود، پشتیبانی از هر دو زیر 6 گیگاهرتز و طیف میلیمتری، ارائه سرعت چند گیگابیت در ثانیه، تأخیر زیر میلی ثانیه، و اتصال گسترده IoT اتصال گسترده IoT. 5G انعطاف پذیر و فن آوری های پرتو سازی CDMA باعث می شود تا معماری ثابت شده CDMA منسوخ شود.

استانداردهای 3GPP برای 5G به طور واضح حمایت از دست دادن های مبتنی بر CDMA را کاهش می دهد؛ تمام تماس های صوتی از طریق VoNR (Voice over New Radio) یا بازگشت به LTE انجام می شود، به این معنی که حتی اگر یک دستگاه دارای یک رادیو CDMA باشد، نمی تواند در یک شبکه 5G تنها ثبت نام کند. غروب CDMA استراتژیک و تکنولوژیکی است: هیچ دلیل مدرن برای حفظ خدمات هوایی اضافه نمی کند.

چالش های انتقال برای حاملین و کاربران

حذف CDMA یک چرخش ساده از یک حامل سوئیچ نیست.

  1. هزینه های ارتقاء ساختار: جایگزینی ایستگاه های پایه، backhaul و تجهیزات شبکه اصلی برای حمایت از LTE-Advanced و 5G NR نیاز به هزینه های سرمایه دارد که می تواند بیش از 1 میلیارد دلار برای یک شبکه در سراسر کشور تجاوز کند.
  2. سازگاری: میلیون ها تلفن های دارای ویژگی، مانیتورهای IoT و واحدهای وسایل نقلیه فاقد LTE یا رادیوهای 5G هستند. مجبور کردن کاربران به ارتقاء می تواند منجر به بازگشت مصرف کننده شود، به ویژه در مناطق کم درآمد که دستگاه های CDMA یارانه داده می شوند.
  3. موانع جبرانی: سازمان های دولتی اغلب نیاز به حامل برای حفظ تعهدات خدمات جهانی برای تماس های اضطراری و پوشش روستایی.در ایالات متحده، FCC حکم می کند که و LTE باید به عنوان CDMA برای تماس های 911 قبل از غروب آفتاب قابل اعتماد باشد.

برخی از حامل ها یک "خورشید نرم" را با دور زدن طیف CDMA تصویب کرده اند - انتقال حامل های CDMA به تدریج و واقعی کردن پهنای باند به LTE یا 5G. این رویکرد اختلال را به حداقل می رساند اما جدول زمانی انتقال را گسترش می دهد.

مطالعه موردی: بازنشستگی CDMA Verizon

Verizon، بزرگترین حامل CDMA ایالات متحده، در سال 2017 اعلام کرد که برنامه خود را برای بستن 3G CDMA تا پایان سال 2019 اعلام کرد. Delays غروب نهایی را به 31 دسامبر 2022 فشار داد.این اپراتور دستگاه های جایگزین رایگان را به مشتریان ارائه داد که هنوز هم از سخت افزار 3G استفاده می کنند، اما بسیاری از سیستم های هشدار پزشکی و دستگاه های ردیابی ناوگان مورد نیاز به به روز رسانی های سفارشی یا سخت افزار مبادله.

این تجربه یک درس گسترده تر را نشان می دهد: طول عمر ماژول های بی سیم جاسازی شده به راحتی می تواند از 10 سال فراتر رود، در حالی که استانداردهای شبکه هر 8 تا 10 سال تکامل می یابد. صنایع وابسته به دستگاه های بلند مدت باید برای ماژولار یا پشتیبانی چند حالت برای جلوگیری از دارایی های سرگردان طراحی شوند.

میراث CDMA: درس هایی برای تکنولوژی های آینده

اگرچه CDMA به تاریخ محو می شود، نوآوری های فنی آن یک اثر پایدار را ترک کردند. Concepts مانند چندینxing code، softover و کنترل برق حلقه بسته، برای سیستم های مدرن مبتنی بر OFDM پایه گذاری شده اند.پیشرفت سریع از CDMA به LTE تا 5G همچنین درس های هوشیارانه ارائه می دهد:

  • قفل مناسب خطرناک است: وابستگی سنگین CDMA به رقابت نمونه کارها IP کوالکام و پذیرش آهسته تر است.این صنعت آموخته است که ارزش استانداردهای باز (3GPP) را که اجازه می دهد فروشندگان متعدد رقابت کنند.
  • سازگاری برگشت هزینه: حاملان که در CDMA ساخته شده اند با ارتقاء چند حالت گران قیمت مواجه هستند. فن آوری های جدید تر مانند 5G طراحی شده اند برای همزیستی با LTE، نه میراث 2G / 3G، که برنامه ریزی انتقال را ساده می کند.
  • IoT نیاز به برنامه های پشتیبانی بلند مدت دارد: گنجاندن NB-IoT و LTE-Cat M1 نشان می دهد که تلاش عمدی برای ارائه اتصال کم انرژی، کم هزینه با یک زندگی تضمین شده خدمات حداقل 10 سال - چیزی که CDMA هرگز وعده نداده است.

همانطور که ما به سمت تحقیق 6G حرکت می کنیم، داستان CDMA به ما یادآوری می کند که حتی از نظر فنی زیباترین راه حل را می توان با گزینه های ساده تر و بازتر که با پویایی اکوسیستم جهانی سازگار است، به دست آورد.

نتیجه گیری

دسترسی چندگانه کد یک دستاورد مهندسی قابل توجه بود که موج اول اینترنت موبایل و خدمات صوتی را برای صدها میلیون نفر از مردم فعال کرد، گسترش آن به شکل چشم انداز مدرن ارتباطات مخابراتی کمک کرد، اما تقاضای بی وقفه برای سرعت داده های بالاتر، تاخیر پایین تر و اتصالات IoT همه جا رفته است CDMA انتقال به LTE و 5G در حال حاضر در بازارهای توسعه یافته کامل است، و استقرار سریع ناپدید می شود.

برای مربیان و دانش آموزان مطالعه تکامل شبکه های بی سیم، درک CDMA در مورد حفظ یک تکنولوژی مرده نیست - در مورد قدردانی از چگونگی ساخت هر نسل بر شکست ها و موفقیت های آخرین است. آینده بی سیم یکی از تعریف نرم افزار، چند-ور، شبکه های استاندارد باز است که در آن کد تقسیم از گذشته راه را به شکست ها و یا تفاوت های فردا می دهد.

[[ویرایش] [۱] [۱۰]