ליגת הקוד מספר גישה (CDMA) היא טכנולוגיה בסיסית בתקשורת אלחוטית מודרנית, במיוחד מוערך ביכולת שלה לאפשר שימוש בספקטרום יעיל בסביבה עירונית צפופה, שכן ערים צומחות צפופה יותר והביקוש למאגרי נתונים ניידים, המפעילים חייבים לשרת מיליוני משתמשים בתוך מערך תדר רדיו סופי. CDMA מטפל ישירות באתגר זה על ידי כך שמשתמשים מרובים לשתף את אותה הלהקה במקביל ללא התערבות הרסנית מאמר זה בוחן את המנגנונים שמאחורי יכולות ה-CMAS כיום, כיצד יש השפעה גבוהה של רשתות עיצוב.

יסודות של Spectrum Reuse in Systems

שימוש חוזר ספציפי מתייחס לפרקטיקה של שימוש באותם תדרי רדיו במיקומים גאוגרפיים מרובים, או תאים, כך שמשלוח תדר מוגבל יכול לתמוך הרבה יותר משתמשים מאשר מערכת תאים בודדת אי פעם יכול.בפריסת מאקרו-תא קונבנציונלית, תאים מסודרים בדפוס אשכול, ואותו תדירות מופעל רק תאים כי הם הרבה יותר נפוץ כדי למנוע התערבות משותפת.

סביבות עירוניות Dense מורכבות הבעיה.בניינים גבוהים יוצרים אזורי צל, קניונים רחוב גורמים לקידוד מהיר, ומספר ה-Sheer של משתמשים לקילומטרים רבועים כל ערוץ זמין.חלוקה מסורתית של תדירות גישה (FDMA) ומערכת חלוקת זמן (TDMA) דורשות תכנון תדירות ידני כדי למנוע התערבות בין תאים שכנים.כל תדירות משוחזרת קרוב מדי לתאי המקורי שלה יגרום לחצות את דרישותיהם של תאים חדשים או להגביל אותם באופן קבוע, כדי לשמור על מנת להוסיף תדרים חדשים, או להפעיל כל הזמן, או להפעיל מגבלות תאים חדשים, או להפעיל לחץ דם קשה, או להפעיל אותם.

עקרונות הליבה של CDMA: כיצד להפיץ Spectrum Transforms Reuse

CDMA פועל על פרדיגמה שונה ביסודו.במקום לחלק את הספקטרום לתוך חריצים תדר צר (FDMA) או חריצים זמן קבועים (TDMA), CDMA משתמש במודולציה ספקטרום רחב.הסימן הדיגיטלי של כל משתמש מוכפל על ידי קוד פסאודו-random ייחודי המפיץ את האות על רוחב פס רחב הרבה יותר - בדרך כלל 1.25 M עבור תקן IS-95 המקורי, המפלט המיועד לקוד המקורי, כלומר, כלומר, כלומר, הוא מסוגל לטפל ברעשים של המשתמש, כמו קוד המקור של המשתמש, תוך כדי לשחזר את האותות של המשתמש, כמו קוד ה-ההרמה נמוכה יותר רחב יותר מאשר את האותות, כאשר הוא מסוגל לשחזר את האותות של המשתמש, כמו קוד המקורבקודמתק לרעש, כאשר הוא מסוגל לשחזר את האותות של המשתמש, כמו קוד המקורבקוד של המשתמש, כמו קוד המקור של המשתמש, כאשר הוא מסוגל לשחזר את האותות של המשתמש, כמו קוד ה-בקוד של המשתמש, כמו קוד המקורבקוד של המשתמש, כמו קוד ה-בקוד של המשתמש, כמו קוד ה-בקוד של המשתמש, כמו קוד ה-בקוד של קוד ה-בקוד של שימוש נמוך יותר רחב יותר רחב יותר רחב יותר רחב יותר רחב יותר רחב יותר רחב יותר

מנגנון זה מציג נכס מפתח: FLT:0 קיבולת קיבולת FLT:1 [במערכת TDMA או FDMA, יכולת היא מספר קשה - מספר קבוע של חריצים זמן או ערוצי תדרים. ברגע אלה מותשים, שיחות חדשות חסומות.ב- CDMA, כל משתמש נוסף מעלה את רצפת ההתערבות מעט, אבל כי המערכת מוגבלת על ידי כוח ההתערבות הכולל (לא על ידי מספר קבוע של ערוצים), מאפשר תמיכה קצרה יותר של משתמשים בספקטרום זה יכול להיות נמוך יותר מאשר קיבולת נמוכה יותר מאשר ספקטרום נמוך יותר מאשר קיבולת נמוכה יותר מאשר ספקטרום זה.

עיבוד של רווח ותפקידו ב-Reuse

רווח העיבוד של מערכת CDMA - היחס של רוחב הפס ההתפשטות לקצב הנתונים המקורי - קובע כמה המערכת יכולה לדכא התערבות.עבור תנועה קולית (בדרך כלל 8 kbps או 13 kbps) התפשט מעל 1.25 MHz, רווח העיבוד הוא בטווח של 20 dB ל- DB ל- DB. זה אומר שגם כאשר משתמשים מרובים מועברים על תדירות החפיפה בתאים המיועדים, עדיין יכול להיות מצריך את אותו חומר של ה-FD.

כיצד CDMA Enables overlapping Spectrum Reuse ב Dense Urban Cells

היתרון הבולט ביותר של CDMA בפריסה עירונית הוא היכולת להפעיל את כל התאים על ה-FLT:0 same Freph 1 - גורם שימוש חוזר של אחד.ברשת CDMA, כל מגזר של כל תחנת בסיס יכול להשתמש רוחב פס מלא שהוקצה.אין צורך להקצות קבוצות תדר שונות לתאי הסמוכים.זה מבטל את תכנון התדר המורכב כי מפגע במערכות אחרות, ביקורתיות, מאפשר לתאים קצרים או לתרגילים.

באזור מרכז צפוף במרכז העיר, נושא יכול להתקין מקרול על גג, מיקרואי בתוך קניון קניות, ואת תא המטען בתחנת הרכבת התחתית - כל פעולה על אותו 1.25 מהרץ נושא. משתמשים בתחנת הרכבת התחתית יחוו אותות חזקים מהפיקול, בעוד משתמשים בחוץ ישמעו את המקרול. כי כל קוד המשתמש הוא שונה, המקלט יכול להבדיל את השידור המיועד של אחרים, למרות שהם זקוקים לאותה יכולת בתדירות גבוהה ישירות.

בקרת חשמל: אבן הפינה של CDMA עירונית

עבור השימוש האחד של CDMA לעבודה, המערכת חייבת לפתור את הבעיה הקרובה-מרחק. מכשיר נייד קרוב לתחנת הבסיס יכול לשדר בעוצמה נמוכה מאוד, בעוד מכשיר רחוק רחוק חייב לשדר בעוצמה גבוהה יותר.ללא שליטה זהירה, האות החזק יותר של משתמש סמוך יד בו זמנית יכול לקלקל את האות החלש יותר של משתמש רחוק באותה תדירות.

Soft Handoff ו- Macro Diversity

תכונה ייחודית נוספת CDMA כי היתרונות של שימוש עירוני הוא הידוף רך. כמו נייד נע בין תא אחד למשנהו, זה יכול לתקשר עם תחנות בסיס מרובות בו זמנית באותו תדירות.הנייד משלב את האותות מכל הבסיסים הפעילים לפני הדה, מתן מגוון מקרו המקטין את הקידוד וצליף אפקטים אופייניים של שטח העיר. Soft Handoff אומר גם כי אזורי הגבול בין תאים לא מתים; קישוריות חלקה כי כל שימוש תאים קשים, לעתים קרובות.

יתרונות של CDMA בסביבה עירונית Dense

כאשר הם פרוסים באזורים בעלי צפיפות גבוהה, CDMA מספק כמה הטבות למדידה על טכנולוגיות גישה חלופיות:

יכולת גבוהה יותר לתאים

מכיוון שהיכולת של CDMA היא הפרעה מוגבלת ולא מוגבלת לערוץ, תא יחיד ברשת CDMA יכול לתמוך בערך שלוש עד חמש פעמים יותר משתמשים קוליים מאשר תא TDMA או FDMA דומה. ברשתות מונחות נתונים (CDMA2000 1xEV-DO), שיעור הנתונים שיא של עד 3.1 Mbps היה זמין בתחילת 3G, עם היתרון הכלכלי של שיתוף תאים זהים.

המונחים: Efficient Spectrum Utilization

עם גורם reuse של אחד, רשת CDMA משתמשת ביעילות 100% של הספקטרום שהוקצה שלה בכל תא.זה מבטל את 1/7 או 1/4 ספקטרום יעילות עונש על ידי דפוסים של שימוש מסורתי. באזורים עירוניים צפופים שבו רישיונות ספקטרום הם יקרים מאוד, יעילות זו מתורגמת ישירות עלות נמוכה יותר עבור מגה-ביוטה נמסר.

המונחים: Signal Interference

בעוד CDMA מציג התערבות משותפת של כל משתמש, רווח העיבוד ובקרת הכוח לשמור על ההתערבות בתוך גבולות מקובלים יותר, כי כל התאים יכולים להשתמש באותו תדירות, אין התערבות של שפך ערוצים סמוכים (בעיה נפוצה בכפוף הדוקים ממונעים FDMA נושאות). רצפת הרעש הכוללת מנוהלת, במיוחד כאשר מפעילים שימוש בענפים ומדיקים לבודדים לאזורים גבוהים.

כיסוי טוב יותר ב-Complex Terrain

האופי המפוזר של CDMA מספק התנגדות טעונה רב-פת, אשר חמור בקניון העירוני. מקלט גרף יכול לשלב גרסאות מרובות של אותו אות (המוחזרים מבניינים) כדי לשפר את יחס האות-לכאורה. זה הופך את CDMA יעיל במיוחד בתרחישים שבהם קו-מבט חסום - אירוע תכוף במרכזי העיר.

אתגרים ושיקולים תפעוליים

אין טכנולוגיה ללא מגבלות, ו- CDMA בסביבה עירונית צפופה מציג אתגרים ספציפיים כי מפעילי חייב לטפל.

אפקט פאר ובקרת כוח מעל הראש

לולאה בקרת הכוח המהיר דורשת סינכרוניזציה הדוקה ושפל.בפריסות צפופה מאוד עם תאים קטנים רבים, מעל פני שמירה על שליטה בכוח עבור אלפי קשרים במקביל יכול למתח את משאבי העיבוד של תחנת הבסיס.אם בקרת חשמל נכשלת - למשל, בשל מכשולים פתאומיים או התערבות ממקורות שאינם-CDMA - את האיכות מפחת במהירות, ואת המשתמש עלול להיזרק.

תעריפים נתונים סטטיסטיים ב-Credit מוקדם

תקן IS-95 CDMA תוכנן בעיקר לקול, עם נתונים מכווצים מעגלים המוגבלים ל-14.4 kbps. CDMA 2000 מאוחר יותר CDMA 1xRTT גייסה את זה עד 153 kbps, ו- EV-DO Rev A הגיע ל-3.1 Mbps, אבל אלה עדיין הסתכמו מאחורי הפסגה התיאורטית של מערכות LTE רחבות.בסביבות עירוניות עם ביקוש גבוה עבור הזרמת וידאו וקבצים גדולים, דרושים ל- CDMA טכנולוגיות נוספות.

מערכות לא-CDMA

ערים מודרניות מארחות תערובת של טכנולוגיות סלולריות (GSM, LTE, 5G NR, Wi-Fi, Bluetooth) כי CDMA משתמש רוחב פס רחב יחסית (1.25 MHz), זה יכול להיות פגיעים להפריע לפס צר.Strict סינון ולהקות שמירה נדרשים, במיוחד בסביבות ספקטרום צפופות שבו מפעילים מרובים coexist.

סיפורים אמיתיים וסיפורי הצלחה עירונית

CDMA היה מסחרי באמצע שנות ה-90 ואומץ במהירות ברבים מהערים הצפופות בעולם.לדוגמה, FLT:0Qualcomm מוקדם הפריסות בהונג קונג וסיאולFLT:1 הוכיחו כי רשת CDMA יכולה לשרת מגדלי מגורים גבוהים עם מאות שיחות במקביל באמצעות אתרים הרבה פחות מאשר רשת GSM המקבילה של דרום קוריאה ו-KT.

בארצות הברית, Sprint ו-Verizon פרסמו רשתות CDMA נרחבות בערים כמו ניו יורק, לוס אנג'לס ושיקגו. מפעילי דיווח כי CDMA הפחיתו את מספר תחנות הבסיס הדרושות ב-30-50% בהשוואה ל-GS עבור אותה צפיפות האוכלוסייה, תוך מתן איכות קול שווה או טובה יותר.

מאוחר יותר, CDMA2000 1xEV-DO אפשר פס רחב נייד במסדרונות עירוניים, המציע 400-700 ק"מ מהירויות הורדה בעולם האמיתי המאפשרות טלפונים חכמים מוקדמים גישה לדואר אלקטרוני, אינטרנט ווידאו בסיסי.ביצוע זה, בעוד צנוע על ידי תקן של היום, היה פורץ דרך בזמן להוכיח כי הספקטרום של CDMA לא רק היה רק תיאורטי אבל כמעט פורסט בקנה מידה.

המורשת של CDMA במערכות אלחוטיות מודרניות

למרות שרוב הפריצות הסלולר החדשות ברחבי העולם עברו ל LTE (שמשתמשים בDMA) ו- 5G NR (מבוסס על DM עם נומרולוגיה גמישה), עקרונות CDMA לא נעלמו.התקן WCDMA (Wideband CDMA) בשימוש ב- UMG רשתות הוא ירידה ישירה, תוך שימוש רוחב פס של 5 מ"מ לדרג גבוה יותר של נתונים, ו-MA מופעל גם על ידי שימוש ב-D-D-S-D-D-D-D-D-Repreative-Reprempreamreamretreamreamrexitreco-Reprexitretreamreamreamreitretretretretreit-Re-Repretretreams-Re-Repreams-Re-Re-Re-Re-Rex.

אפילו בתקופות 4G ו-5G, כמה מהמושגים של ההתערבות של CDMA מותאמים.לדוגמה, התיאום הבין-תאים של LTE (IC) והשיפור ICIC (eIC) עבור רשתות הטרוגניות ללוות מ- CDMA של CDMA של ניהול רך-ידי כדי לנהל הפרעה בין תאים קטנים.

מסקנה

היכולת של CDMA לאפשר שימוש יעיל בספקטרום בסביבה עירונית צפופה הפכה את הטכנולוגיה הטרנספורמציה במהלך עידן 3G. על ידי כך שכל תא לפעול באותה תדירות, ניהול התערבות באמצעות קידוד ספקטרומציה מהירה ובקרת כוח מהיר, ותמיכה באזיקים רכים עבור ניידות חלקה, CDMA פתר את הבעיה המרתיעה של מתן מיליוני משתמשים בתוך טביעת רגל גיאוגרפית קטנה, שיפור עלויות הפיתוח הגדלה, בעוד שעדיין לא אמין של רשתות פיתוח יעילות של יעילות גבוהה יותר.