CDMA:n 1. Mooseksen kirja: Miten se toimii ja miksi se on vaikuttanut

Code Division Multiple Access (CDMA) syntyi 1990-luvulla vallankumouksellisena digitaalisena soluteknologiana, mikä muutti olennaisesti sitä, miten langattomat verkot käsittelivät useita samanaikaisia käyttäjiä. Toisin kuin aikaisemmat taajuusjako (FDMA) tai aikajako (TDMA) -järjestelmät, CDMA antoi kaikille käyttäjille mahdollisuuden lähettää saman laajan taajuuskaistan kautta samanaikaisesti, ja jokainen keskustelu koodattiin käyttäen ainutlaatuista pseudosandom-koodia. Tämä Qualcommin edelläkävijä spread-spektritekniikka, joka toimitti huomattavasti suuremman spektritehokkuuden, paremman puhelulaadun ja paremman tietoturvan kuin analogiset järjestelmät.

2000-luvun alussa CDMA:sta oli tullut 3G-verkkojen selkäranka keskeisillä markkinoilla, kuten Yhdysvalloissa (Verizon, Sprint), Etelä-Koreassa (SK Telecom, LG U+) ja Intiassa (Reliance Infocomm). Teknologiaa. ... .................................................................................................................................................................................................

[]CDMA edusti ajattelutavan muutosta:[ se korvasi radioresurssien kiinteän kohdentamisen dynaamisella, koodipohjaisella jakomallilla, joka pystyi sulauttamaan verkon ruuhkat. Tämä suunnittelu vaikutti suoraan myöhempiin 4G- ja 5G-radio-käyttöarkkitehtuuriin.[

CDMA vs. GSM War: verkkoteknologia duel

1990-luvun lopulla ja 2000-luvun alussa televiestintäala jakaantui kahteen leiriin: CDMA (jota Qualcomm pääasiassa puolustaa) ja GSM (Global System for Mobile Communications, jota Euroopan edut johtavat). GSM-järjestelmä perustui TDMA:hen ja sitä käytettiin yli 200 maassa, ja se saavutti valtavan mittakaavan standardointielinten, kuten 3GPP. CDMA:n, kautta, vaikka se oli teknisesti parempi joissakin suhteissa, ja sen lisenssimaksut olivat itsevarmempia ja korkeammat.

GSM.n maailmanlaajuiset verkkovierailuedut ja mahdollinen WCDMA:n (yleisen matkaviestintäjärjestelmän) nousu 3G-kehityksenä auttoivat GSM-pohjaisia operaattoreita siirtymään entistä sujuvammin nopeisiin verkkoihin. Sen sijaan CDMA:n operaattorit löysivät usein itsensä ansainneena siirryttäessä 3G:stä 4G:hen, koska LTE... hallitseva 4G-standardi...........................................................................................................................................................................

LTE:n nousu ja CDMA:n auringonlasku

LTE:n kaupallinen lanseeraus vuoden 2010 tienoilla merkitsi CDMA:n lopun alkua. LTE tarjosi 100 Mbps:n tai useamman huipputason yhteysnopeuksia, ultraalhaisen latenssin (alle 20 ms) ja kaikki-IP-paketti-vaihdetun ytimen, joka poisti CDMA:n virtapiirin siirtyneet äänirajoitukset. LTE:n (VoLTE) kautta voi lopulta siirtää kokonaan vanhat CDMA-ääniverkkonsa.

Tärkeimmät CDMA-operaattorit ilmoittivat sulkevansa terminaalin:

  • Sprint (nyt T-Mobile):[ Sammuta CDMA-verkkonsa 31 päivänä maaliskuuta 2022, suuntaa taajuus LTE:lle ja 5G:lle.
  • Verizon:[ Ilmoitettiin, että se lopettaa 3G-CDMA-verkonsa joulukuun 31 päivään 2022 mennessä ja että jäljellä oleva CDMA-kapasiteetti poistetaan kokonaan vuoden 2023 alkuun mennessä.
  • Reliance Jio (Intia):[ Koskaan käyttänyt CDMA:ta alkuperäisten tutkimusten jälkeen; siirretty vain LTE:hen alusta alkaen.

Seisokit jättivät miljoonia perinteisiä IoT-laitteita.Niiden joukossa on esimerkiksi ajoneuvojen telematiikkalaitteita, turvahälytinlaitteita ja vanhustenhoitoriipusteita, joita ei voida yhdistää. Liikenteenharjoittajat tarjosivat siirtymäohjelmia, mutta sulautettujen CDMA-moduulien korvaaminen on ollut merkittävä haaste pitkän elinkaaren laitteisiin tukeutuville teollisuudenaloille.

Miksi pitää CDMA elossa?

Vaikka LTE/5G:n suuntaan on matkaa, muutamat yksittäiset sovellukset ovat edelleen riippuvaisia CDMA:sta. Maaseudulla tai vuoristoalueilla, joilla operaattorin päivitykset ovat hitaita, CDMA voi pysyä toiminnassa peruspuhelujen varaverkkona. Lisäksi jotkut sotilas- ja yksityiset verkostot käyttävät CDMA:n versioita, jotta ne eivät häiritsisi. Kuitenkin nämä markkinarakoja kutistuvat nopeasti, kun laitteistot vähenevät ja tukisopimukset päättyvät.

5G vallankumous ja CDMA...

5G New Radio (NR) menee vielä pidemmälle, tukee sekä 6 GHz:n että mmWave-taajuuksia, tarjoaa useita taajuuksia, alimillisekuntia, ja massiivisia IoT-yhteyksiä. 5G.:n joustavat numerologiset ja säteenmuodostukseen liittyvät teknologiat tekevät CDMA.:n kiinteän arkkitehtuurin vanhentuneeksi. Lisäksi 5G-verkot on suunniteltu täysin virtuaalisiksi ja ohjelmistomääritettäviksi, mikä mahdollistaa sen, että operaattorit voivat leikata resursseja tiettyihin käyttötapauksiin, mihin jäykkä CDMA-ydin ei pysty.

3GPP-standardit 5G:lle nimenomaisesti pudottavat CDMA-pohjaisten luovutusten tuen; kaikki puhelut käsitellään VoNR:n (Voice over New Radio) tai LTE:n varapuhelun kautta. Tämä tarkoittaa, että vaikka laitteessa olisi CDMA-radio, se ei voi todentaa tai rekisteröityä 5G-verkkoon. CDMA:n auringonlasku on siis sekä strateginen että tekninen: ei ole mitään syytä säilyttää perinteistä ilmaliitäntää, joka ei tuo lisäarvoa nykyaikaisille laajakaistapalveluille.

Siirtymisen haasteet kuljettajille ja käyttäjille

CDMA:n poistaminen ei ole yksinkertainen käänne kytkimestä.

  1. Infrastruktuurin parannuskustannukset:[] Tukiasemien, backhaul-laitteiden ja ydinverkkolaitteiden korvaaminen LTE-Advanced- ja 5G NR-verkkojen tukemiseksi edellyttää investointeja, jotka voivat ylittää miljardin dollarin rajan koko maanlaajuisessa verkossa.
  2. Laiteyhteensopivuus:[ Miljoonia ominaisuuspuhelimia, IoT-monitoria ja ajoneuvon telematiikkayksiköitä puuttuu LTE- tai 5G-radioita. Päivitys voi johtaa kuluttajien vastaiskuun erityisesti pienituloisilla alueilla, joilla CDMA-laitteita tuettiin.
  3. Säännölliset esteet:[ Valtion virastot vaativat usein liikenteenharjoittajia pitämään yllä yleispalveluvelvoitteita hätäpuhelujen ja maaseudun kattavuuden osalta. Yhdysvalloissa FCC:n on annettava VoLTElle valtuudet olla yhtä luotettava kuin CDMA 911:lle ennen auringonlaskua.

Jotkut lentoyhtiöt ovat ottaneet käyttöön ...pehmeän auringonlaskun - uudelleenfarming CDMA-taajuuksia.

Tapaustutkimus: Verizon...

Verizon, suurin Yhdysvaltain CDMA-operaattori, ilmoitti vuonna 2017 suunnitelmastaan sulkea 3G-CDMA vuoden 2019 loppuun mennessä. Viivästykset ajoivat lopullisen auringonlaskun joulukuun 31 päivään 2022. Operaattori tarjosi asiakkaille ilmaisia vaihtolaitteita, joissa oli edelleen käytössä 3G-vain laitteisto, mutta monet lääketieteelliset hälytysjärjestelmät ja autokannan jäljityslaitteet vaativat räätälöityjä laitepäivityksiä tai laitteistovaihtoja. Vuoteen 2023 mennessä alle 1% Verizon-liikenteestä kulki edelleen CDMA:lla, mikä tekee sammutusten taloudellisesta syystä.

Kokemus tuo esiin laajemman opetuksen: sulautettujen langattomien moduulien käyttöikä voi helposti ylittää 10 vuotta, kun taas verkkostandardit kehittyvät 8.10. Pitkän syklin laitteista riippuvaisten teollisuudenalojen on suunniteltava modulaarisuutta tai monimuototukea, jotta vältetään hukkavarallisuus.

CDMA:n perintö: Tulevaisuuden teknologioiden opetukset

Vaikka CDMA on hiipumassa historiaan, sen tekniset innovaatiot jättivät kestävän jäljen. Käsitteet kuten koodi-domain multiplexing, pehmeä luovutus ja suljetun kierron tehon ohjaus ovat perusta nykyaikainen OFDM-pohjaisia järjestelmiä. Nopea eteneminen CDMA LTE 5G tarjoaa myös selviä opetuksia:

  • Oma lukitus on vaarallista:[ CDMA...
  • Takaisin yhteensopivuus maksaa rahaa:[ CdMA:lle rakennetut kantajat kohtasivat kalliita monitilapäivityksiä. Uudemmat teknologiat, kuten 5G, on suunniteltu toimimaan rinnakkain LTE:n kanssa, ei perinteisen 2G/3G:n kanssa, mikä yksinkertaistaa siirtymäsuunnittelua.
  • IoT edellyttää pitkän aikavälin tukisuunnitelmia:[ 5G.n sisällyttäminen NB-IoT:hen ja LTE-Cat M1:een osoittaa tahallista pyrkimystä tarjota matalatehoisia, edullisia yhteyksiä, joiden taattu käyttöikä on vähintään 10 vuotta.

Kun siirrymme 6G-tutkimukseen, CDMA-tarina muistuttaa meitä siitä, että teknisestikin tyylikkäin ratkaisu voidaan ohittaa yksinkertaisemmilla ja avoimempilla vaihtoehdoilla, jotka paremmin vastaavat maailmanlaajuista ekosysteemidynamiikkaa.

Päätelmä

Code Division Multiple Access oli merkittävä tekninen saavutus, joka mahdollisti ensimmäisen aallon mobiili-internet- ja äänipalveluja sadoille miljoonille ihmisille. Sen laajentaminen auttoi muokkaamaan modernia televiestintää, mutta jatkuva kysyntä korkeampia datanopeuksia, alhaisempi latenssi, ja kaikkialla IoT-yhteydet ovat tehneet CDMA vanhentunut. Siirtyminen LTE ja 5G on nyt valmis useimmilla kehittyneillä markkinoilla, ja CDMA.

Langattomien verkkojen kehitystä tutkiville opettajille ja opiskelijoille CDMA:n ymmärtäminen ei ole kuolleen teknologian säilyttämistä vaan sen arvostamista, miten jokainen sukupolvi rakentuu edellisen sukupolven epäonnistumisille ja onnistumisille. Langattoman tulevaisuuden tulevaisuus on yksi ohjelmiston määrittelemistä, monikanavaverkoista, joissa menneisyyden koodijako antaa tilaa huomisen ortogonaalisille taajuusjakautumille.

Ulkoiset resurssit lisälukea varten: