CDMAの創世記:どのように機能するか、なぜそれが重要であるのか

コード部の複数のアクセス(CDMA)は、1990年代に革命的なデジタルセルラー技術として登場し、ワイヤレスネットワークが複数の同時ユーザーをどのように処理するかを根本的に変更しました。以前の周波数ディビジョン(FDMA)や時間ディビジョン(TDMA)のスキームとは異なり、CDMAは、すべてのユーザーが同じ広い周波数帯域を同時に送信することができ、それぞれの会話がユニークな擬似ランダムコードを使用してエンコードしました。このスプレッドスペクトル技術は、Qualcomによって先駆され、より優れたセキュリティシステム、より大幅に向上しました。

2000年代初頭に、CDMAは米国(Verizon、Sprint)、韓国(SK Telecom、LG U+)、インド(Reliance Infocomm)を含む主要市場で3Gネットワークのバックボーンになりました。 タワーの移行中にシームレスな呼び出しを行う技術は、高度なパワー制御アルゴリズムがそれをオフに設定しました。 例えば、CDMA2000 1xRTTは、EVVをプッシュしながら最大153kbpsまでのデータ速度を提供し、モバイル転送速度を向上しました(E-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-D-)。

CDMAは、パラダイムシフトを表した:]]]は、ネットワークの混雑をうまく吸収できる動的、コードベースの共有モデルで、放射線リソースの固定割り当てを置き換えました。 この設計は、後で4Gと5G無線アクセスアーキテクチャに直接影響します。

CDMA対GSM戦争:ネットワーク技術デュエル

1990年代後半から2000年代初頭にかけて、通信業界は2つのキャンプに分割されます。CDMA(Qualcommが主力的に優勝)とGSM(Mobile Communicationsのグローバルシステム)。 GSMはTDMAに頼りに、200カ国以上で展開され、3GPPなどの標準化機関を通した大規模化を実現しました。 CDMAは、技術的に優れたものでしたが、より独特で高価なライセンス料を上回りました。 この装置は、より小規模なシステムやより小規模なシステムに供給されています。

GSM のグローバル ローミング メリットと、WCDMA の時事上昇 (ユニバーサル モバイル テレコミュニケーション システム) は 3G 進化により、GSM ベースのキャリアがよりスムーズな高速ネットワークに移行するのを助けました。対照的に、CDMA キャリアは、多くの場合、LTE から 4G に移動するときに、自分自身をストランド見つけました。これは、主に、FORDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) を使用しており、CDMA のネットワークと互換性のある技術が、最終的には CDMA のネットワークをディスク に転送し、CDMA を転送するような、CDMA 数億ドルをはるかに上回りました。

LTEの上昇とCDMAの夕日

LTEの商用起動は、CDMAの終端の始まりをマークしました。 LTEは、100Mbps以上のピーク下り回線速度を提供し、超低遅延(20ms未満)、およびCDMAの回路スイッチングボイス制限を排除するすべてのIPパケットスイッチコアを提供します。 LTE(VoLTE)を超える音声は、最終的にキャリアが彼らのレガシーCDMAボイスネットワークを完全に退職することを可能にします。

CDMA キャリアの主要キャリアがシャットダウンの計画を発表しました。

  • []スプリント(現T‐Mobile):[[] 2022年3月31日、CDMAネットワークをシャットダウンし、LTEと5Gにスペクトルをリダイレクトします。
  • [Verizon:]]は、2023年12月31日までに3G CDMAネットワークを退職し、残りのCDMA容量の完全フェーズアウトで2023年初旬に完了します。
  • []Reliance Jio(インド):[)は、初期の試用よりもCDMAをデプロイしてはならない。 LTEに開始からのみ移行した。

車両のテレマティクスユニット、セキュリティアラーム、および長老のケアペンダントなど、数百万人のレガシーIoTデバイスをシャットダウン。キャリアはトランジションプログラムを提供しましたが、埋め込まれたCDMAモジュールを交換する費用と複雑さは、長命のデバイスに依存する業界にとって重要な課題となっています。

CDMAを生き続ける理由

LTE/5G に対する無数のマーチにもかかわらず、いくつかの独立したアプリケーションは CDMA に依存しています。 キャリアのアップグレードが遅くなる農村や山岳地域では、CDMA は基本的な音声通話のためのフォールバックネットワークとして動作する可能性があります。 さらに、いくつかの軍事および民間ネットワークは、ジャムに対する堅牢性のために CDMA の variant を使用します。 しかし、これらのニッチはハードウェアが傷つくとサポート契約が期限切れるにつれて急速に縮小されます。

5G革命とCDMAの最終ネイル

5G New Radio(NR)は、サブ6GHzとmmWaveスペクトルの両方をサポートし、マルチGbps速度、サブミリ秒レイテンシ、および大規模なIoT接続を提供します。 5Gの柔軟な数値とビームフォーミング技術は、CDMAの固定スプレッドアーキテクチャの廃止をします。 さらに、5Gネットワークは、完全に仮想化されソフトウェア定義されるように設計されており、オペレータは特定のユースケースのためのリソースをスライスすることができます。何かのCDMAの硬質CDMAが達成できません。

CDMAベースのハンドオーバーの5GPP規格。すべての音声通話はVoNR(ニューラジオ経由)またはLTEへのフォールバックを介して処理されます。つまり、デバイスにCDMAラジオを持っている場合でも、5G専用のネットワーク上で認証または登録することはできません。 CDMAの日没は戦略的かつ技術的です。現代のブロードバンドサービスに値を追加しないレガシーエアインターフェイスを維持するための理由はありません。

キャリアとユーザーのための移行チャレンジ

CDMA を解析するのは、スイッチの簡単なフリップではありません。キャリアは 3 つの重要な課題に対処しなければなりません。

  1. インフラのアップグレードコスト:[]]]ベースステーション、バックホール、およびLTE-Advancedおよび5G NRをサポートするコアネットワーク機器を交換するには、全国ネットワークの1億ドルを超えることができる資本支出が必要です。
  2. [デバイス互換性:[]]何百万人もの機能携帯電話、IoTモニター、および車両-テレマティクスユニットは、LTEまたは5Gラジオを欠いている。 アップグレードするユーザーを強制すると、特にCDMAデバイスが補助された低所得領域で、消費者のバックラッシュにつながることができます。
  3. [ 規制のハードル:[ 政府機関は、多くの場合、緊急コールと農村のカバレッジのための普遍的なサービス義務を維持するためにキャリアを必要とする。 米国では、VolTEが日没前に911コールのCDMAとして信頼できる必要があるFCCの義務。

CDMA スペクトラムを屈折させ、CDMA キャリアを徐々にオフし、LTE または 5G に帯域幅をリアルタイムに配置することで、一部のキャリアが「ソフト サンセット」を採用しています。このアプローチは、混乱を最小限に抑えるが、トランジションタイムラインを拡張する。

ケーススタディ:VerizonのCDMAの修復

Verizonは、世界最大の米国CDMAキャリアである2017年に発表しました。2019年末までに3G CDMAをシャットダウンする計画。 遅延は、最終日没を12月31日に押しました。 キャリアは、まだ3Gのみハードウェアを使用して顧客に無料の交換装置を提供しましたが、多くの医療警報システムと、カスタムファームウェアの更新やハードウェアスワップが必要な車両追跡装置を提供しています。 2023年までに、Verizonのトラフィックの1%未満はCDMAにとどまり、経済的にシャットダウンをするだけで済む。

この経験は、組み込み型ワイヤレスモジュールの寿命が10年超えることができるため、ネットワーク規格は8～10年ごとに進化しています。長期サイクルデバイスに依存する産業は、モジュール性やマルチモードのサポートを設計して、ストランドされたアセットを回避する必要があります。

CDMAのレガシー:未来のテクノロジーのレッスン

CDMAは歴史に面していますが、その技術革新は、永続的なインプリントを残しています。 コードドメインの多重化、ソフトハンドオーバー、クローズドループの電力制御などの概念は、現代のOFDMベースのシステムの基礎です。 CDMAからLTEから5Gへの急速な進歩も、より豊かなレッスンを提供しています。

  • [] 暫定ロックインは危険:[] CDMAのQualcommのIPポートフォリオ限定競争と低速採用に関する重い信頼性。 複数のベンダーが競争できるように、業界はオープン標準(GPP)を値下げすることを学びました。
  • 前方互換性コスト:[ CDMA上に構築されたキャリアは高価なマルチモードアップグレードに直面しています。 5Gのような新しい技術は、移行計画を簡素化するレガシー2G/3Gではなく、LTEと共存するように設計されています。
  • [IoTは、長期サポート計画を要求します:[ 5GのNB-IoTとLTE-Cat M1の包含は、低電力、低コストのコネクティビティを提供するための意図的な努力を示しています 10 数回 - 何かCDMAは約束しません。

6Gの研究に向けるCDMAのストーリーは、最も技術的にエレガントなソリューションでさえ、よりシンプルで、よりオープンな選択肢で、より一層のエコシステムが活き通る可能性があることを思い出させます。

コンテンツ

コード部門のマルチアクセスは、何百万人もの人々のためのモバイルインターネットと音声サービスの第一波を有効にした驚くべきエンジニアリングの成果でした。その拡張は、現代の通信の風景を形作りましたが、より高いデータ速度、遅延の低下、およびubiquitous IoT接続のための再エントレス要求は、CDMAの廃止をレンダリングしました。 LTEと5Gへの移行は、現在、ほとんどの先進市場で完了し、CDMAの残りの展開は急速に消えています。

教育者や学生がワイヤレスネットワークの進化を研究するために、CDMAを理解することは、デッドテクノロジーを保全することではありません。それは、過去の失敗と成功に各世代がどのように構築するかを理解することです。 ワイヤレスの将来は、ソフトウェア定義、マルチベンダー、オープンスタンダードネットワークの1つです。コード分割が明日の正式な周波数分割に道を与えます。

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