ליגת הקוד מספר גישה (CDMA) נותרה אחת מהטכנולוגיות האלחוטיות הבסיסיות שהפכו את התקשורת באזורים כפריים ומרוחקים ברחבי העולם.בעוד דורות חדשים יותר כמו LTE ו-5G שולטים ברשתות העירוניות, העיצוב הייחודי של CDMA - שנבנה סביב טכנולוגיית ספקטרום מבוזרת - הופך אותו לתאים במיוחד לאזורים שבהם בניית תשתיות נרחבות היא לא מעשית או עלות.

מה זה CDMA?

CDMA הוא תקן סלולרי דיגיטלי המאפשר למשתמשים מרובים להעביר בו זמנית על אותה להקה תדירות על ידי הקצאת כל קורא קוד ייחודי אוטגוני. בניגוד מערכות אנלוגיות קודמות (כגון AMPS) ואפילו כמה סטנדרטים דיגיטליים מאוחר יותר כמו GSM, CDMA אינו מחלק את הספקטרום לתוך חריצים זמן נפרדים או ערוצים צרים. במקום זאת, הוא מתפשט כל אות על פני טווח תדר רחב, המאפשר שימוש יעיל של טווח זמין זה היה מאוחר 2GMA רשתות (GMA) ומאוחר יותר מאוחר יותר של 2GMA) היה מאוחר יותר של 2GMA היה מאוחר יותר מאוחר יותר (GST) ו- 2GMA היה מאוחר יותר של רשתות 2GMA היה מאוחר יותר של 2GMA היה מאוחר יותר של 2GMA היה מאוחר יותר של 2D) ו- 2D (התיקים) ו- 2GMA היה מאוחר יותר של 2D) מאוחר יותר של רשתות מאוחר יותר (GMA).

העיקרון המרכזי של CDMA הוא בשימוש שלה רעש פסאודו-ראן (PN) רצפי קודקוד (PN) כדי לקודש שידורים קודקוד.סימן של כל אחד מהמשתמש הוא מקושט קוד PN ייחודי, ורק מקלטים עם הקוד המתאם יכולים לפענח ולהוציא את הנתונים המקוריים.זה לא רק מספק אבטחה טבועה, אלא גם מאפשר לרשת לסבול רמות גבוהות של התערבות - יתרון קריטי שבו אותות ומכשולים הם נפוצים.

כיצד CDMA רשתות TRAET

כדי להבין את התאמתו של CDMA לאזורים כפריים, היא עוזרת לבחון את הארכיטקטורה של הרשת.תחנת בסיס CDMA (BTS) מתקשרת עם מכשירים ניידים מרובים בו זמנית באמצעות תדירות נושא יחיד.תחנת הבסיס מקצה קוד וולש לכל שיחה פעילה, הבטחת אורטוקונאליות בין משתמשים.מכיוון שכל המשתמשים חולקים את אותה תדירות, המערכת מתאמת באופן רציף את רמות הכוח באמצעות מנגנון הנקרא שליטה - הן על בסיס נייד (בסיס הקישור לאחור) והן על גבי תחנת הקישור לאחור (בסיס הקישור לאחור).

בקרת חשמל חיונית בגלל הבעיה "המרחק": מכשיר קרוב למגדל יכול להציף אותות ממכשיר מרוחק אם רמות השידור אינן מנוהלות בקפידה.רשתות CDMA מעסיקות בקרת כוח סגורה במהירות (800 פעמים בשנית בגרסאות 3G) כדי לשמור על איכות האות על פני מרחקים שונים. התאמות דינמיות אלה מאפשרות תקשורת אמינה גם כאשר משתמשים הם עשרות קילומטרים של בסיס קרוב ביותר - תרחיש טיפוסי באזורים מרוחקים.

יתרונות מרכזיים של CDMA עבור תקשורת כפרית ומרוחקת

1. Extended Coverage Range

אחת מתכונותיו המרשימות ביותר של CDMA היא היכולת שלה לשמור על קשר יציב על מרחקים ארוכים יותר בהשוואה למערכות של חטיבת זמן מורשת (TDMA) מכיוון ש- CDMA משתמשת בקופה רופפת - שבו מכשיר נייד יכול לתקשר בו זמנית עם שתי תחנות בסיס או יותר במהלך הפסקת יד - רדיוס התא ניתן להרחיב באופן משמעותי.

עבור קהילות כפריות המשמשות תחנת בסיס אחת, טווח מורחב זה אומר כי משקי בית התפשטו על פני עמקים, גבעות או מישורים יכולים להתחבר ללא צורך במספר מגדלים.זה גם מפשט את תכנון הרשת: מפעילי יכולים לכסות אזורים גדולים, מאוכלסים בספא עם חלק מהתשתית הנדרשת עבור טכנולוגיות אחרות.

2.החדירה העליונה

שטחים כפריים כוללים לעתים קרובות יערות צפופים, רכס הרים, וערפל כבד שיכול לחסום או לפזר גלי רדיו. טבע הספקטרום ההתפשטות של CDMA מספק התנגדות טבועה לקידוד רב-אופטיקה - התופעה שבה אותות משקפים משטחים ומגיעים למקלט בזמנים מעט שונים, גרימת ביטול או עיוות.על ידי שימוש במקלטים המשלבים מספר מסלולי אות מתעכבים, התקני CDMA יכולים להפוך עיוותים לתועלת, במקום שיפור האיכות.

יכולת זו היא בעלת ערך מיוחד בכפרים מרוחקים מוקפים ביערות או ממוקמת בעמקים שבהם קישוריות קו-of-sight היא בלתי אפשרית. החוסן של CDMA נגד הקידוד מקטין את הצורך במגזים יקרים או אנטנה נוספת בסביבות מאתגרות אלה.

איכות קריאה מוגברת וצמצום ההתערבות

באזורים מיושבים בספא, יש להשתמש בספקטרום זמין ביעילות כדי למנוע רעש וצווארון. cothogonal coding מצמצם את ההתערבות של ערוץ משותף, לספק שיחות קוליות ברורות יותר גם כאשר רמות האות נמוך.הטכנולוגיה משלבת גם תיקון שגיאה מתקדמת וקודמי קודטר משתנה שמתאימים לשינוי תנאי ערוץ.

תכונה זו מתרגם איכות אודיו טובה יותר באזורים מרוחקים שבהם משתמשים לא יכולים להרשות לעצמם שיחות או דיבור גס.שוו בהשוואה למערכות אנלוגיות, עיבוד דיגיטלי של CDMA משפר באופן משמעותי את חוויית המשתמש, מה שהופך את התקשורת ל קיימא עבור מגיבים ראשונים, עסקים קטנים ושירותי טל-בריאות שמבוססים על אמינות קולית.

4. Efficient Spectrum Utilization

מכיוון ש- CDMA מאפשר לכל משתמש לכבוש את אותה הלהקה באותו זמן, הוא משיג יעילות ספקטרלית גבוהה יותר מאשר סטנדרטים קודמים.ברשת CDMA2000 1X טיפוסית, ערוץ 1.25 MHz יחיד יכול לתמוך עד 30 שיחות קוליות בו-זמנית או חיבורי נתונים.זה יותר מאשר כפול היכולת של ערוץ GSM של רוחב פס דומה.עבור מפעילי שטח רישוי מרוחק שבו ייתכן שיהיה מוגבל או יקר, זה יעיל יותר עבור שירות SMS (כגון מערכת הפעלה) של שירותי אינטרנט בסיסית (S) ללא מסגרת אינטרנטית (S) או נמוכה יותר מאשר מערכת הפעלה של מערכת הפעלה של מערכת הפעלה של מערכת אינטרנטית (S) וספקית של מערכת הפעלה של מערכת הפעלה של מערכת אינטרנטית של רשת אינטרנטית של רשת אינטרנטית של רשת אינטרנטית (S) ללא מסגרת אינטרנטית של רוחב פסים (S) ללא מסגרת אינטרנטית של רשת אינטרנטית של רוחב פסים (S) עבור מפעילי רוחב פסים (S (S) ללא מסגרת אינטרנט דומה.

יתר על כן, היכולת של CDMA היא "רכה" - כלומר היא מחלחלת בחסד ככל שיותר משתמשים להצטרף לרשת, ולא להכות גבול קשה חוסם שיחות חדשות. באזורים כפריים נמוכים, יכולת רכות זו מבטיחה שגם במהלך ספייקטים מזדמנים (כגון פסטיבל קהילתי או חירום), הרשת יכולה להכיל קשרים נוספים ללא שדרוגים מיידיים.

תשתיות נמוכות ועלויות תפעול

בנייה ותחזוקה של מגדלי תאים יקרים, במיוחד באזורים מחוספסים או מבודדים שבהם כבישים הם נדירים וספק כוח לא אמין. טווח הכיסוי המורחבת של CDMA פירושו פחות מגדלים נדרשים לשרת אזור נתון.לדוגמה, תחנת בסיס אחת של CDMA עשויה לכסות את אותם קילומטרים רבועים הדורשים שלושה או ארבעה מגדלי GSM.החיסכון בהוצאות ההון (CAPEX) - כולל רכישת קרקע, בנייה, התקנה אחורית, אתר אבטחה משמעותית, ואבטחתם משמעותית.

הוצאות תפעול (OPEX) מופחתות גם משום שפחות אתרים דורשים תחזוקה, תיקונים ודלק עבור גנרטורים גיבוי. ומכיוון ש- CDMA יכול לפעול ביעילות ברמת כוח נמוכה יותר (גם בצד הרשת ובמכשירי משתמשים), צריכת האנרגיה הכוללת למנויים נמוכה יותר.זה קריטי במיוחד במקומות מרוחקים שבהם כוח מסופק על ידי גנרטורים דיזל או מערכות סולאריות מחוצה לה.

יתרונות סביבתיים וכלכליים

השפעה סביבתית

מספר התחנות המופחת ישירות לטביעת הרגל הסביבתית של תשתיות תקשורת.מגדלים קטנים יותר מתכוונים פחות הפרעות קרקעיות, פחות חומרים שנצרכו (steel, בטון, סיבים), והפחתה של ההשפעה החזותית על נופים טבעיים.תחנות הבסיס של CDMA נוטות להיות קטנות וקלות יותר מאשר עמיתיהם GSM, ומאפשרות להתקין על מבנים קיימים (מגדלי מים, סילוס, בניינים קטנים) במקום לדרוש מגדלים ייעודיים.

יתר על כן, בקרת הכוח היעילה של CDMA מפחיתה את רמות החשיפה של תדר רדיו (RF) עבור שני המשתמשים ובעלי החיים, בעוד שכל הטכנולוגיות התאיות המודרניות עומדות בהנחיות בטיחות, כוח השידור הממוצע התחתון של מכשירי CDMA יכול להיות בתוספת בתחומים רגישים אקולוגית שבה צמצום פליטות אלקטרומגנטיות הוא שיקול.

השלכות כלכליות על קהילות כפריות

תקשורת יעילה מניעה פיתוח כלכלי באזורים כפריים.עם רשת CDMA, חקלאים יכולים לגשת במחירי שוק בזמן אמת, דייגים יכולים לתאם לוגיסטיקה, ואומנים יכולים להתחבר עם קונים מרוחקים.עסקים קטנים נהנים מהיכולת לקחת תשלומים ניידים (באמצעות שירותים שנבנו מעל 2G CDMA) ולבצע בנקאות מבוססת טלפון.

עבור מפעילי התקשורת, עלויות הפריסה הנמוכות של CDMA מאפשרות להם לשרת לקוחות כפריים ברווח - או לפחות ברמה של הפסקה - אשר לעתים קרובות בלתי אפשרי עם פתרונות LTE יקרים יותר או 5G. ממשלות רבות הכירו בכך וחסידות רשת CDMA, כחלק ממחויבויות שירות אוניברסליות.

אתגרים העומדים בפני CDMA ברשתות כפריות מודרניות

תחרות LTE ו-5G

למרות החוזקות שלה, CDMA מתמודדת עם מאבק על טכנולוגיות חדשות יותר. LTE (Long-Term Evolution) ו- 5G רדיו חדש (NR) מציעים מהירויות גבוהות בהרבה נתונים, מהירויות נמוכות יותר, ויעילות ספקטרלית יותר - במיוחד באמצעות טכניקות מתקדמות כמו MIMO ו- נושאת Aggregation. כמו מכשירים חכמים ויישומים של נתונים מתפשטים, הנתונים המוגבלים באמצעות תקליטורים של CDR (3.12) עבור תבניות רפואיות שאינן מספיקות עבור שימוש לא מספיקות, כמו שימוש לא מספיקות, כמו יישומים אבחון, כמו שימוש רפואי, כמו יישומים מודרניים, כמו יישומים אבחון, כמו שימוש, כמו שימוש לא מספיק, כמו יישומים אבחון ויישומים של שימוש חכם ויישומים של שימוש רפואי, כמו שימוש חכם ויישומים של שימוש חכם ויישומים של נתונים, כמו שימוש מרחוק, כמו שימוש מרחוק, כמו יישומים של שימוש רפואי, כמו יישומים של שימוש חכם ויישומים של נתונים, ויישומים של שימוש מרחוק, כמו יישומים אלקטרוניים, כמו יישומים אלקטרוניים, כמו יישומים אלקטרוניים, נתונים, כמו יישומים אלקטרוניים, נתונים, כמו שימוש מרחוק, נתונים, נתונים, נתונים, נתונים, כמו יישומים של שימוש מרחוק, כמו יישומים אלקטרוניים, כמו יישומים של שימוש מרחוק, נתונים, נתונים, כמו מטבוליזם של שימוש יעיל עבור שימוש מרחוק, כמו ®, כמו יישומים

יתר על כן, ספקים גלובליים רבים הם refarming CDMA ספקטרום LTE או 5G כדי למקסם את ההחזר על ההשקעה. 850 MHz ו 1900 MHz להקות בשימוש על ידי CDMA הם בעלי ערך גבוה עבור כיסוי LTE, כפי שהם מציעים יתרונות דומים לגיוס. כתוצאה מכך, רשת CDMA סגורה להתרחש ברחבי העולם (למשל, שקיעת CDMA של Sprint ב-2022, תקליטורי של VerizonMA ב -2020).

מערכת אקולוגית ותמיכה

הזמינות של מכשירים שאינם עולים בקנה מידה CDMA מתכווץ במהירות.מרבית יצרני הנדל"ן העיקריים מתמקדים כעת ב- LTE ו- 5G מכשירים, מה שמשאיר משתמשים ב- CDMA כפריים עם טלפונים ישנים, פחות מוכשרים. באזורים מרוחקים, קבלת חלקי חילוף או מכשירים חלופיים יכולה להיות קשה.

Backhaul Constraints

תחנות בסיס CDMA כפריות מסתמכות לעתים קרובות על לוויין או מיקרוגל backhaul בשל חוסר קישוריות סיבים.בעוד שהנתונים המהירים והמהירות הנמוכה ניתן לשרת כראוי על קישורים כאלה, הביקוש הגובר לפס רוחב פס גבוה יותר הופך את backhaul לצוואר בקבוק גדל. upgrading backhaul כדי לתמוך בשירותים מודרניים הוא יקר, ומפעילים עשויים להחליט כי הוא יותר כלכלי לקפיצה ישירות ל LTE או 5G עם תשתית חדשה לאחור במקום שיפור תקליטורים.

עתיד ה- CDMA בתקשורת מרחוק

משחק ארוך

בעוד השקיעה של CDMA היא בלתי נמנעת בחלקים רבים של העולם, התפקיד שלה רחוק יותר באזורים המרוחקים ביותר.במקומות שבהם צפיפות המשתמשים נמוכה מאוד ועלות השדרוג היא בלתי נמנעת - כגון איים קטנים, קהילות הרים מבודדות, ומדברים רחבים יותר - שמירה על קול פשוט ורשת SMS על תקליטורMA יכול להישאר מוצדק מבחינה כלכלית במשך שנים.

אסטרטגיות

מפעילים רבים מאמצים גישה הדרגתית: הם שומרים על CDMA חי עבור קול בסיסי ונתונים מהירים תוך overlaying LTE (או אפילו 5G) באזורים נבחרים שבהם הביקוש מצדיק אותו.עבור אזורים כפריים, זה יכול להיות רשת כפולה-מודל שבה CDMA משמש ככיסוי רחב-area LTE ומספק נקודות חמות עבור קהילות עם צרכים גבוהים יותר של נתונים, בסופו של דבר, כמו מכשירים זולים יותר ו-VLEXL (L) יכול להיות מתואם להזיז את ה-L.

בנוסף, יוזמות מתעוררות שמטרתו מחדש את תשתית CDMA עבור יישומי IoT (למשל, חיישנים חקלאיים, מעקב נכסים) עשויים להאריך את החיים שלה. צריכת החשמל הנמוכה של CDMA וכיסוי שטח רחב להפוך אותו מתאים לפריסות מכונה-למכונה-מכונה (M2M) באזורים מרוחקים שבהם שיעורי נתונים נמוכים אך אמינות היא רבת ערך.

מסקנה

CDMA שיחק תפקיד חיוני בהובלת תקשורת קול לאזורים כפריים ומרוחקים שאחרת יישארו מנותקים.הכיסוי המורחבת שלו, ביצועים חזקים בשטח מאתגר, והשימוש בספקטרום יעיל הפך אותו לטכנולוגיה של בחירה עבור תוכניות שירות אוניברסליות ברחבי העולם, בעוד שהופעת LTE ו-5G פגעה ב- CDMA במרכזים עירוניים, אלפי קהילות כפריות עדיין מסתמכות על CDMA לצרכי התקשורת הבסיסיים שלהם.

ההחלטה לשמור או לשלב את CDMA בתחומים אלה תלויה שורה של גורמים: עלות השדרוגים, הזמינות של ספקטרום, הביקוש לשירותי פס רחב, ואת היכולת לספק מכשירים סבירים.עבור העתיד המיידי, CDMA תמשיך לשמש קו חיים עבור אוכלוסיות מרוחקות רבות, מתן גשר בעוד חלופות מודרניות הופכות להיות קיימא מבחינה כלכלית.

משאבים נוספים

  • סטטיסטיקות:0 (ITU): Global Connectivity DataFIRLT:1
  • (FLT:0)FCC תוכניות שירות אוניברסליות של 1FLT - כיצד מסגרות רגולטוריות תומכות במסגרות תקשורת כפריות
  • (ב) .0.(IEEE Paper: CDMA לעומת LTE for Village BroadbandalbandFLT) 1:1 - השוואה טכנית של התגרות ועלויות
  • (FLT:0)Qualcomm CDMA Technology ReviewFIRLT:1)