רשתות Code Division Multiple Access (CDMA) יצרו את עמוד השדרה של תקשורת אלחוטית במשך עשרות שנים, המאפשרות למשתמשים מרובים לשתף את אותה להקה תדר באמצעות שימוש בקודים ייחודיים להפצת מידע, בעוד עקרונות היסוד של CDMA - כגון ספקטרום מבוזר וקודים אורטוקונים - הם מבינים היטב, את הביצועים המעשיים של רשתות אלה המופעלים באופן ביקורתי על בסיס התזמורת של תחנות.

המונחים: Base Stationתיאום

קו תיאום תחנת בסיס מתייחס להיערכות השיטתית של מגדלי תאים מרובים - הידוע גם כתחנות כוח יעילות בסיס - עם רשת CDMA. בניגוד למערכות אנלוגיות או TDMA, CDMA הוא הפרעה מוגבלת: היכולת והכיסוי מוגבלים על ידי ההתערבות הכוללת של כל מקלט.תיאום מקטין את המשימה על ידי הבטחת תחנות בסיס אלה לפעול באופן מסונכרן, לא להעביר כוח מופרז לתאי הפעלה שכנים, וכן להורדת תאים ניידים, כולל הגדרות הפעלה של משתמשים.

ברשת CDMA, כל תחנות הבסיס משתמשות באותו ערוץ תדר.גורם זה של תדירות reuse של אחד מניב יעילות ספקטרלית גבוהה אבל דורש תיאום הדוק כדי למנוע התערבות משותפת.ללא סינכרוניזציה תזמון, קודי התפוצה של תחנות בסיס שונות עשויים להפריע אחד לשני, צמצום הרווח ללא בקרת חשמל, בסיס נייד יחיד ליד תחנת בסיס יכול לטבו אותות ממשתמשים - בעיה ידועה בשם אפקט התיאום, כך שדומה לתפקוד של מערכת העצבים.

היתרונות של תחנת בסיס תיאום ב- CDMA Networks

המונחים: Coverage

תחנת בסיס תיאום משפר באופן דרמטי את הכיסוי, במיוחד בגבולות שבין תאים.ברשת מתואמת, מכשירים ניידים יכולים לעסוק בעומס רך - תקשורת קשה עם שתי תחנות בסיס או יותר.הרשת משלבת את האותות מקישורים מרובים אלה, באמצעות טכניקות כגון יחס מקסימלי המשלב, כדי לחלץ אות מורכב חזק יותר.זה מפחית את אובדן הנתיב היעיל ומרחיב את טווח התקשורת אמינה גם מאפשר להתאים את התופעה - כאשר מכשולים עירוניים תחת מגבלות כוח כבדות בתוך תחנות כוח מתוחכמות אחרת.

צמצום ההתערבות

Interference הוא המגביל העיקרי של ביצועי CDMA.באמצעות תיאום, הרשת יכולה ליישם הן intra-cell והן ניהול התערבות תאית בין תאי גזע.על הקישור קדימה (תחנת הבסיס לנייד), תחנות בסיס מסונכרנות משדרות אותות טייס המאפשרים לניידים לבצע הדגמה קוהרנטית ולקבוע אותות מתאים מרובים.הרשת יכולה להשתמש בשליטה כוח כדי למזער את הכוח של כל תחנת בסיס כדי להפחית את רמת הבקרה הניידת הנדרשת כדי להקטין את רמת הבקרה הניידת (ה) כדי לצמצום תאים ידניים אחרים.

יכולת משופרת

יכולת CDMA נקבעת על ידי יחס אות-ל-התערבות הכולל מנוסה על ידי הרשת.על ידי תיאום תחנות הבסיס כדי להפחית את ההתערבות, אותו ספקטרום יכול לתמוך משתמשים בו זמנית יותר.לדוגמה, בקרת חשמל מדויקת וניתוק רך להגדיל את יכולת הקוטב של המערכת - המספר המקסימלי התיאורטי של משתמשים בעולם האמיתי יכול להיות משמעותי: רשתות עם פרמטרים ידניים מתואמים היטב לראות לעתים קרובות 20 - 30% יכולת שיפור אנרגיה, במיוחד כדי לשנות את רמות ניהול יעיל יותר, כמו גם תאים אלה.

ים ללא חתימות

Handoff הוא תהליך העברת שיחה מתמשכת או מפגש נתונים מתא אחד למשנהו.ברשתות לא מתואמות, Handoffs יכול לגרום פערים בלתי ניתנים לזיהוי, דוכני נתונים, או דפיקות נשרים.הידוף הרכה של CDMA, שניתן באמצעות תיאום תחנת בסיס, מאפשר לנייד לשמור על קשרים עם תאים מרובים במקביל.הרשת תמיד מעריכה את החוזקות של קבוצות פעיל של תאים ומוסיפים באופן משמעותי, מבלי להזיזוכים את ה-ה של תאים ניידים.

טכניקות לתיאום יעיל של תחנת בסיס

תזמון סינכרוני

תזמון סינכרוני הוא הבסיס של תוכניות תיאום CDMA. תחנות בסיס חייב לשתף התייחסות בזמן משותף כך השידורים שלהם מתאימים בשלב קוד.ללא סינכרון, קודים וולש אורטוקונים המשמשים לערוצי קישורים קדימה יכולים להדליף הפרעות בין תאים.השיטה הסטנדרטית היא לצייד כל תחנת בסיס עם מקלט GPS או פרוטוקול רשת מדויקת (IE 1588v) כדי להשיג דיוק מיקרו-שני, כדי לאפשר תזמון ידני של רשתות הפעלה.

בקרת כוח

בקרת חשמל פועלת ברמות מרובות ברשת CDMA מתואמת.על הקישור קדימה, תחנת הבסיס מתאמת את כוח השידור שלה לכל נייד המבוססת על דוחות של איכות אות (למשל, ממידות כוח טייס) על הקישור הפוך, הרשת מיישמת את השליטה על כוח פתוח, שבו הנייד מעריך את אובדן הנתיב של הטייס מקבל כוח שידור ראשוני; שליטה סגורה בעיות לאחר מכן 1.2 גרם להתאמה מהירה של כוח הפעלה מהירה (לא) כדי לשמור על תפקוד מהיר של כוח הפעלה מהירה של כוח הפעלה מהירה של כוח הפעלה מהירה יותר (מסלול את התואם) מול בקרת חשמל מופעלת כוח הפעלה מהירה יותר (מסלולארית כוח הפעלה מהירה יותר) ו-מסלולארית (מסלולארית (מסלולארי) כל בעיה הפעלה מהירה יותר של כוח הפעלה מהירה יותר) מול ממשקל-מסלולארית (מסלולארי) מול ממשקל-מסלולארית כוח הילוך מהיר יותר של כוח כוונון של כוח מופעלת (מסלולארי) מול בקרת כוח מופעלת כוח מופעלת כוח הפעלה מהירה יותר של כוח מופעלת (מתקני בקרה מהירה יותר של כוח מופעלת כוח מופעלת כוח מופעלת כוח מופעלת כוח עובר גישה מהירה יותר מתוקף כל אחד) קרוב להתאמה מהירה יותר של כוח מופעלת כוח מופעלת כוח מופעלת כוח

תכנון תדירות

למרות שרשתות CDMA משתמשות מחדש את כל התדירות של כל התאים, התיאום עדיין דורש תכנון תדר זהיר עבור ערוץ הטייס ועל עיכוב פוטנציאלי עם מערכות אחרות.טייסים מוקצים קוד ספציפי (PN Offsets) שהם ייחודיים באזור, ומאפשרים לניידים להבחין בין תאים.תהליך התיאום חייב להבטיח כי אין שני תאים שכנים להשתמש באותו PNset כדי למנוע זיהום יתר, בתחנות מרובות של תאים מתקדמים, אשר נמצאים בתדירות גבוהה של תאים.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

אלגוריתמים ב- CDMA מתואמת מנהלים את המערכת הפעילה - רשימת התאים שבהם ה-Mobile שומרת חיבורים במקביל.הנייד מודד באופן קבוע את חוזק הטייס של תאים שכנים ומדווח אותם לרשת.הבקר ברשת (למשל, המפקח בתחנת הבסיס) משתמש במסגרות המוגדרות מראש - כגון T ADD ו-T OPDR - כדי להחליט מתי להוסיף או להסיר תא ממערך התיאום הפעיל, מאבטחתם של קבצים מרובים של שימוש ידני, כולל שימוש ידניים.

אתגרים וכיוונים עתידיים

המורכבות של Synchronization

בעוד GPS מספק תזמון אמין, זה מציג תלות במערכת הלווין הניווט הגלובלית, אשר יכול להיות פגיע ל- jamming או אפקטים אטמוספריים. Indoor or Urban canyons עשוי לדרוש מקורות תזמון חלופיים, כגון שעונים PTP מדויקים או שעונים אטומיים. לשמור על סינכרוניזציה תת-מיקרו-שנית על פני אלפי תחנות בסיס דרישות הפצה זמן רבת מעקב רציף כמו CDMA רשתות מתפתחות, צורך עבור סינכרוטרנסראזן חזק יותר (לדוגמה, תמיכה משולבת) או תפעולית (Coorder) או תמיכה משולבת (Coorder) או הרחבה יותר).

עלויות תשתיות

פעולות מתואמות דורשות יותר מסתם חומרת תחנת בסיס; הן דורשות בקרים ברשת מתוחכמת, גיבוי רב-עוצמה, ותוכנה מתקדמת לאופטימיזציה בזמן אמת.הפצה של רכיבים אלה ברשתות CDMA מורשת יכולה להיות יקרה. המפעילים חייבים להשקיע גם באימון ובמכשירים כדי לנגיף פרמטרים כגון סף כף יד ועלויות בקרה.

ניהול ההשוואה ב Dense Networks

ככל שחותני תאים עולים כדי לתמוך ביכולת גבוהה, בעיית התיאום הופכת להיות מורכבת יותר.מספר תחנות הבסיס שצריכים להיות מסונכרנות ולנהל גדל באופן חד-משמעי.הפרעה מתאים סמוכים – במיוחד ברשתות הטרוגניות עם מקרו-מאקרו, מיקרו-תאים, ו- picocells - הם כוללים תיאום רב-שכבות.

שילוב עם 5G ומעבר

בעוד CDMA עצמו הוא טכנולוגיה בוגרת, עקרונות תיאום תחנת הבסיס חיים ברשתות מודרניות. 5G NR (רדיו חדש) מעסיק מושגים דומים כגון beamforming, Multi-קישוריות, ותיאום רב-נקודות מתאמת שידורים עם תשתית CDMA מורשת עשוי להכפיש אותו בהדרגה, אבל השיעורים של ה- CDMA תיאום - במיוחד יד רכות ושליטה מהירה כוח - יש השפעה ישירה על עיצוב 5G, יתר על פני רשתות קוד פתוח ו-ידי שימוש (DN) ולהגדיל את רמת אבטחה נמוכה יותר ויותר (DC) ולהגדיל את רמת אבטחה נמוכה יותר ויותר) ולהגדיל את רשתות אבטחה נמוכה של רשתות אבטחה (DC) ו-C) ולהגדיל את רמת אבטחה נמוכה יותר ויותר (DN-DC (DN) ולהגדיל את רמת אבטחה מרחוק (DN) ולהגדיל את רמת אבטחה מרחוק) באמצעות רשתות אבטחה מרחוק (DC) ולהגדיל את רמת אבטחה מרחוק (DC) באמצעות רשתות אבטחה מרחוק (DC) ולהגדיל את רמת אבטחה מרחוק (DC) ולהגדיל את רמת אבטחה מרחוק (DC) באמצעות רשתות אבטחה מרחוק (DC) ולהגדיל את רמת אבטחה מרחוק (DC-ידי שימוש ב-ידי שימוש ב-ידי שימוש ב-TR) באמצעות רשתות אבטחה מרחוק (DN) ולהגדיל את רמת אבטחה מרחוק (DC-ידי שימושיתות באמצעות רשתות

כיוונים עתידיים כוללים את השימוש בבינה מלאכותית לתיאום אוטומטי.מודלים של למידת מכונות יכולים לחזות דפוסי תנועה ולהתאים את הפרמטרים של הפסקת יד בזמן אמת.מחקר של אריקסון ואחרים הראה כי שליטה בכוח המונעת על ידי AI יכולה להפחית את ההתערבות עד 15% בהשוואה לאלגוריתמים קונבנציונליים. בדומה לכך, למידה חיזוק יכולה לייעל את גודל סט פעיל בכף יד רך כדי לאזן את הרווח והמשאבים.

יישומים אמיתיים ומקריות

היתרונות של תיאום תחנת הבסיס מתועדים היטב בפריסה מסחרית CDMA.לדוגמה, מפעיל בכיר בארה"ב דיווח על ירידה של 25% בשיחות שנטלו לאחר יישום פרמטרים מתקדמים של הפסקת יד מכוונת באמצעות מדידות מבחן נהיגה בדרום קוריאה, רשתות CDMA2000 השתמשו בשליטה ממשלתית מתואמת כדי להשיג את שיעור נתוני הקישור של 2.4 Mbps ב EV-DO A, אפילו במודולים האחרונים, רשת התיאום של Verizon.

Research from the 3GPP standardization body shows that coordinated scheduling across cells can improve spectral efficiency by up to 50% in interference-limited scenarios. Another important reference is the ITU-R recommendations on IMT-2000, which specify coordination requirements for CDMA systems. For those interested in the technical underpinnings, a reading of the seminal paper by Viterbi (CDMA: Principles of Spread Spectrum Communication) provides a rigorous treatment of the role of coordination.

מסקנה

תיאום תחנת בסיס אינו רק טכניקת אופטימיזציה; הוא מאפשר בסיסי של ביצועי רשת CDMA. על ידי סינכרון תזמון, שליטה על כוח, תכנון תדרים, וניהול של חסימות רכות, תיאום הופך אוסף של תאים עצמאיים למערכת קוהרסיבית המספקת כיסוי חזק, התערבות נמוכה, וקיבולת גבוהה.האתגרים הטכניים - סינכרונליזציה, מורכבות, ניהול הפרעות וניהול - אמיתי אך בלתי אפשרי, כמו אסטרטגיות יעילות יותר של אבטחה, כגון פונקציות אבטחה, כגון פונקציות אבטחה של אבטחה של אבטחה, פיתוח תקליטורים, ואפקטים מתקדמים יותר, ואפקטים מתקדמים יותר, כמו גם של אבטחה, פיתוח תקליטורים מתקדמים של אבטחה, ואפקטים מתקדמים יותר של אבטחה, ואפקטים מתקדמים יותר של פונקציות אבטחה.