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CDMA技術について
コード部の複数のアクセス(CDMA)は、複数の送信機が単一の通信チャネルに同時に情報を送信できるようにするチャネルアクセス方法です。周波数(FDMA)または時間(TDMA)によってチャネルを分割する代わりに、CDMAは、ユニークなスプレッドコードを使用して、広い周波数範囲上の各信号を分散させます。この技術は、Qualcommによって1990年代に商用化され、2G(IS-95)と3G(CDMA2000、WCDMA)のバックボーンになりました。さらに、そのセキュリティは、世界中の無線ネットワークに影響する重要な要素を伴います。
IoTとスマートデバイスにおけるCDMAの役割
モノのインターネット(IoT)は、数億台のデバイスへの接続を要求しています。その多くは、低電力、長寿命、そして困難な環境での信頼性の高い通信を必要とするものです。NB-IoT、LTE-M、および5G NRなどの新しい技術は、IoTに特化した設計されており、CDMAのレガシーインフラストラクチャは、既存のデバイスの数千万もの機能を備えています。多くの低データレート接続を処理する強力な暗号化と能力は、特にCDMAネットワークがアクティブに残る地域に適しています。このようなスマートデバイスは、産業用無線システムやセキュリティシステムなどのセキュリティシステムにセキュリティ対策を装備し、セキュリティシステム、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、セキュリティ、
競争技術からCDMAのディフューザーの使い方
IoT 用の CDMA を評価するとき、それは代替品とそれを対照することが重要である。 LTE-M と NB-IoT は、4G LTE フレームワーク上に構築され、深層屋内の場所で大規模なデバイス密度と拡張されたカバレッジのためのより良いサポートを提供します。 5G NR は、超信頼性の低い通信 (URLLC) と大規模な機械型通信 (mMTC) を導入しています。他の手上にある CDMA は、3G 次元の音声と低速データに最適化されました。その電力は、その信頼性が向上し、より低い、より高価な効率性を実証されています。
IoTにおけるCDMAの現状
LTE と 5G のグローバルシフトにもかかわらず、CDMA は、いくつかの重要な IoT 展開を継続します。これらには、次のものが含まれます。
- []トラッキングとフリート管理 – 北米およびアジアの多くの車両追跡システムがCDMA2000ネットワーク上で動作し、低消費電力でリアルタイムの位置データを配信します。
- [スマートグリッドシステム] - 電気ユーティリティ企業は、特にブロードバンド代替が限られている農村部領域で、遠隔メーター読書、グリッド監視、および負荷管理用のCDMAモジュールを使用します。
- []リモート監視と制御[] - 産業用機器、環境センサー、および成熟したCDMAカバレッジを持つ地域での農業IoTデバイスは、常に接続します。
- 油とガスのテレメトリー – 油とガス業界は、断層環境における技術の堅牢性のために、CDMAに頼ります。
現代のIoTのためのCDMAの制限と課題
CDMA はうまく機能している一方で、IoT エコシステムにおける将来の役割を制限する要因がいくつかあります。
- []Bandwidth制約[]] - CDMAネットワークは、高解像度ビデオ、リアルタイムテレメディシン、または他の帯域幅集中IoTアプリケーションに不十分な3Mbps未満のデータレートを提供します。
- [Network Sunsetting] - Verizon、Sprint(現在のT-Mobile)などの大手キャリア、およびCDMAネットワークのシャットダウンを通知または完了しました。 カバレッジの維持は縮小され、デバイスメーカーがLTEまたは5G用のハードウェアを再設計する。
- [] 新規規格との互換性 – CDMAは4G LTEまたは5G NRでネイティブでサポートされていません。 相互運用性は、高価なゲートウェイやマルチモードチップセットを必要とし、IoTデバイスの生産コストを上げます。
- []パワー消費量 - 音声に最適化されたが、CDMAモジュールは、NB-IoTやBluetooth Low Energy(BLE)の代替よりも多くの電力を消費します。これは、交換なしで、昨年予想される電池式のIoTデバイスにとって重要なことです。
- ] 大規模IoTの拡張性 – 近代的なmMTCネットワークは、正方形のキロあたり最大1億台のデバイスをサポートすることができ、密度のCDMAは処理するように設計されていませんでした。
未来の展望: 5GとNB-IoTの世界におけるCDMA
IoT の CDMA の未来は、拡張ではなく、優雅で一貫性があり、残りの値を利用することではありません。 5G ネットワークがユビキタスになるにつれて、CDMA は、資本制約や規制要件のためにすぐに移行できない特定の垂直方向のフォールバック技術として機能する可能性があります。 CDMA ネットワークが稼働している領域では、ラテンアメリカ、インド、アフリカなどの地域では、少なくとも別の10年間にわたって IoT のレガシーデバイスのための基本的な接続を提供し続けるでしょう。 しかし、トレンドは、新しい NR-G をターゲットとする NEDO NE NE は、新しい NE NE ED ED ENG ENG または ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG ENG DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU DU
夕日タイムライン
Verizonは2022年の終わりにCDMAの操業停止を完成しましたが、T-MobileのCDMAネットワーク(Sprintから継承)は2023年に廃止されました。アジアおよびヨーロッパの他のオペレータは同様のタイムラインを持っています。これは、CDMAに依存するIoTの展開が、サービス中断を回避するための明確な移行パスを持っていることを意味しています。Qualcommのようなチップセットメーカーは、CDMA専用のモジュールを中止し、トランジションをさらに加速しています。
潜在的な開発とハイブリッドモデル
CDMAはスタンドアローンアクセス技術として注目されていますが、次世代のIoTネットワークに、基礎となる原則が適応しています。
- [] CDMAとLTE/5G[を組み合わせたハイブリッドネットワーク - 一部の民間のネットワークは、高速データのためのLTEに依存しながら、重要な制御信号のための安全なオーバーレイとしてCDMAを使用しています。 このアプローチは、段階的な移行を可能にする間、既存のインフラに投資を保存します。
- []IoTデバイス用のセキュリティプロトコルを強化 - CDMAで使用されるスプレッドコードアプローチは、物理的なレイヤーセキュリティの形態を提供します。 研究者は、ミッションクリティカルなIoTアプリケーションでジャムや軒をドロップするのを防ぐために、5G NRに同様の技術を適用しています。
- CDMAの低電力、広域(LPWA)拡張 – スタンダードボディは、LDTから進化したNB-IoTと同様、IoT用のCDMAの狭帯域バージョンを検討しています。 商用展開が存在しませんが、このコンセプトは、超低電力センサーネットワークに関連したものです。
- [衛星IoTとの統合 – CDMAの干渉に対するレジリエンスは、それは直接から衛星IoT接続のための候補になります, デバイスの数千が低地軌道と同時通信しなければなりません (LEO) 衛星. スカイロやアストロキャストのような企業は、彼らの衛星IoTサービスでCDMAベースの波形を使用します.
学生と教育者のための教育的考察
CDMAを理解することは単なる歴史的演習ではありません。その数学的基礎 - スプレッドスペクトル、ウォルシュコード、およびパワーコントロール - ワイヤレスエンジニアにとって重要な知識です。 IoT接続を勉強する学生は、CDMAが3Gで成功し、どのレッスンが4Gと5Gのために学んだのか、将来のシステムがそのコンセプトを再訪する可能性があるのかを把握する必要があります。 Educatorsは、CDMAとオルソゴン周波数ディビジョンの複数のアクセス(OFDMA)の間で取引オフを強調することができます。 LTEGと5Gは、すべての技術を使用するのは最適ではありません。
より深い研究のためのリソースには、以下が含まれます。
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CDMA テクノロジーは、IoT イノベーションの次の波を導きませんが、その遺産は、その関連性から遠く離れたところです。業界が 5G を超えて進むにつれて、CDMA から学んだ教訓は、負荷の下のスペクトル効率、および優雅な劣化を低下させ、設計決定を通知します。 CDMA ネットワーク上の既存の IoT 展開については、LTE-M や NB-IoT への計画的な移行が不可欠です。新しいスマートデバイス接続プロジェクトでは、CDMA は、特定のネットワークを構成するだけでなく、CDMA ベースのシステムが、次世代の拡張するだけでなく、CDMA ベースのシステムが、次世代の拡張するだけでなく、CDMA インフラストラクチャを構成するだけでなく、CDMA と、CDMA インフラストラクチャの拡張するだけでなく、CDMA インフラストラクチャの構成するだけでなく、CDMA インフラストラクチャは、特定のネットワークを構成するだけでなく、特定のネットワークを構成するだけでなく、より詳細な方法も、より詳細な情報を提供する必要があります。