Kod Bölünmüş çoklu Access (CDMA), her çağrıda ayrı ayrı bir sahtekarlık dizisiyle kodlanan dijital bir hücresel iletişim teknolojisidir.Bu yaklaşım, birden fazla kullanıcı aynı frekans spektrumunu aynı anda paylaşmalarını sağlar.Her çağrıya göre, CDMA, Sprint (şimdi T-Mobile) gibi birçok operatör tarafından yaygın olarak dağıtılır ve her çağrıda, Asya ve Latin Amerika'da birçok işletmeci tarafından kodlanır.

CDMA Teknolojisinin Temel İlkeleri

Ağ mimarisine girmeden önce, CDMA'yı diğer çoklu erişim yöntemlerinden ayıran temel ilkeleri kavramaya yardımcı olur. CDMA, Direkt Sequence spread Spectrum (DSSS), her kullanıcının sinyalinin yüksek frekanslı kodla yayılmasıyla geniş bir frekans bandında yayılmasına yardımcı olur.In the code is used to despread the desired signal while red kapasite, soft handoffs, and power control – all of which impact how network elements are configured.

Spectrum ve Orthogonal Kodlar

CDMA sistemleri, alıcının her hücredeki aynı frekansı yeniden kullanma becerisine izin verir, ancak müdahaleden kaçınmak için doğru koordinasyon ve yalancı-noise (PN) dizileri gerekir.Bu kodlar alıcının farklı kullanıcılardan ayrı sinyalleri ayırmasına izin verir.

Güç Kontrolü, Eleştirel Mekanizma olarak

CDMA'da, aynı frekansta iletilen tüm mobil cihazlar, güç kontrolü olmadan, temel istasyona yakın bir mobil sinyal, uzaktan mobilden gelen sinyalleri aşırı dereceden bir şekilde genişletecektir. "near-far" problem. Kapalı-loop ve açık-loop güç kontrol mekanizmaları, mobil ve temel istasyon arasında sürekli olarak güç aktarımına uygulanır.

CDMA Networks Temel Mimarisi

CDMA ağları, temel anahtar geçiş ve servislerden radyo erişimi ayıran bir katman mimarisi ile tasarlanmıştır. radyo erişimi ağı (RAN) kablosuz bağlantıyı yönetirken, temel ağ dış ağlara ve abone istihbarata bağlantı sağlar. Bu modülerlik, operatörlerin her katmanını bağımsız olarak yükseltmesine olanak sağlar.

Base Transceiver İstasyonu (BTS)

Base Transceiver İstasyonları, genellikle cep siteleri olarak adlandırılan, bir CDMA ağının en görünür kısmıdır. Genellikle yayılabilir olan radyo transceivers, antenler ve doğrudan mobil cihazlarla iletişim kuran elektronikler içerir.Her BTS bir hücre olarak bilinen bir coğrafi alanı kapsar; bir hücre büyüklüğü frekans bandına bağlıdır, araziye ve abone yoğunluklara bağlıdır.

BTS ayrıca sinyal ölçümü, kodlama / ses ve veri toplama ve ilk güç kontrolü gibi temel görevleri de yerine getiriyor.In CDMA2000 1xRTT ve EV-DO sistemleri, BTS QPSK ve 16-QAM gibi daha yüksek veri oranlarına destek veriyor. BTS temel istasyon kontrol cihazına (BSC) bir arka istasyon kontrolörü ile bağlanır - 1xRTT ve EV-DO sistemleri, Ethernet veya fiber.

Base Station Controller (BSC)

BSC, bir coğrafi bölgede birden fazla BTS'yi yöneten akıllı merkezdir. Radyo kanallarının ataması, eloffların kontrolü ve güç koordinasyonu dahil olmak üzere radyo kaynak yönetiminden sorumludur. Anahtar bir işlev, frekanslamayı ) olarak da adlandırılır (ayrıca, bir cep telefonu ile birden fazla BTS ile aynı anda bir ceple iletişim kurar. BSC bu BTS'nin sinyalleri bu BTS'nin sinyalleri, arama kalitesini artırmak için birleştirir.

CDMA ağlarında, BSC, paket reassembly ve duplication'ı yöneten Selector/Distributor (SDU) ünitesini içermektedir. Ayrıca Çağrı Kontrolü (CC) ve Hareketli Yönetimi (MM) radyo erişim kısmı için işlevlerine sahiptir. Modern BSCs genellikle ticari sunucularda çalışan "kontrolcü" yazılımlara entegre edilir.

Radyo Network Controller (RNC) 3G CDMA Systems

IMT-2000 çerçevesi altında 3G'ye yapılan evrimle, CDMA ağları (özellikle CDMA2000 ve WCDMA tabanlı sistemler) Radyo Network Controller. RNC, BSC'nin hiyerarşisinde (Ror yerine) kontrol altına alındı ve tüm radyo erişim ağlarının merkezileştirilmesini sağlar. RNC BSC sınırları boyunca hareketlilik yönetiyor.

CDMA2000 ağında RNC bazen CDMA'nin sorunsuz bir şekilde hareket ettiği gibi, paket veri trafiğiyle ilgili olarak, Paket Data Service Node (PDSN) ile ana ağda, RNC'nin cep siteleri arasındaki yumuşak eloffları koordine etme yeteneği, CDMA'nin sorunsuz bir şekilde hareket ettirilmesidir.

Diğer Radyo Access Network Elements

BTS, BSC ve RNC'nin ötesinde, RAN çeşitli destek bileşenleri içerir:

  • [FONT=0) B[DÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ: 0) Hayır, B[DÜDÜDÜT-1) - WCDMA/HSPA ağlarında BTS'ye Eşdeğer, ancak çoğu zaman CDMA bağlamda BTS ile birlikte değiştirilebilir.
  • [FONT=0]Site Yönleri (SR)) – BSC veya RNC ile birden çok BTS ve arayüzden trafik.
  • [FONTS Timing Alıcısı[[Dönetici:0)[Dönetici:0)GPS Timing Alıcı[Dönetici: 1 ) – CDMA operasyonu için gerekli olan kesin senkronizasyonu sağlar, genellikle her BTS'de bulunur.
  • [FONT=0]Mast ve Tower Equipment – Antenler, yemçiler ve uzaktan radyo kafaları (RRHs) RF sinyalleri dağıtıyor.

Core Network Bileşenler

Ana ağ, radyo erişim ağının halka açık telefon ağı (PSTN) gibi dış ağlara bağlantı açıyor ve internet ve diğer mobil ağlar da abone profillerini, kimlik doğrulamasını ve faturalandırmayı sürdürüyor. Aşağıda CDMA ana ağdaki temel elementler.

Mobile Switching Center (MSC)

MSC, güzergahların ses aramalarını ve devre dışı servisleri yönetmediğini merkezi anahtarlamadır.Yenileyici CDMA ağlarında (örneğin, CDMA2000) hem de servisler ile geçiş noktaları arasında geçiş ve el değiştirme yeteneklerine sahip olabilir.

Home Location Register (HLR)

HLR, mağazaların abone bilgilerine abone olan kalıcı bir veritabanıdır: Uluslararası Mobile Abone Kimlik (IMSI), hizmet abonelikleri, kimlik doğrulama anahtarları ve mevcut konum (VLR adresi ile) Ağla mobil kayıtlandığında, HLR güncellenir ve rota gelen aramalar için kullanılır. HLR, genellikle yüksek miktardaki anahtarlama yetenekleri ile tasarlanmıştır.

Ziyaretçi Konum Register (VLR)

VLR, abone verileri yerel olarak etiketlemek için gereken geçici bir veritabanıdır, mobil bir alana taşınırken, eski VLR'nin HLR'nin profilini HLR'nin alt setini alır.

Kimlik Merkezi (AUC)

AUC, abonelerin kimliğini doğrulamak için kullanılan kimlik doğrulama vektörlerini üretir ve depolar.AUC, bir CDMA ağının klonlanması ve dolandırıcılık için kırılgan olacağını gösterir.In CDMA2000, AUC genellikle HLR ile entegre edilir.

Ekipman Kimlik Kayıt (EIR)

EIR, geçerli, çalınmış veya arızalı mobil ekipman tanımlayıcıları listeler içerir (IMEI veya elektronik seri numarası). Tüm CDMA dağıtımlarında kullanılmamasına rağmen, EIR, operatörlerin belirli elleri ağ erişimden engellemesine izin verir.Bu bileşen abone doğrulamanın ötesinde bir güvenlik katmanı ekliyor.

Packet Core Elements (for Data Services)

CDMA ağları, CDMA2000 1xRTT ve EV-DO'nun tanıtılması ile yüksek hızlı verileri desteklemek için gelişti:

  • [FONT=0)Paket Data Service Node (PDSN))[T: 1) Radyo ağı ve IP ağları arasında bir ağ geçidi olarak hareket eder. PPP seanslarını yönetir, IP adreslerini alır ve doğrulamayı, yetkilendirmeyi ve muhasebeyi yönetir.
  • [FONT:0)Home Agent (HA) ve Dış Ajan (FA)) için - Mobile IP desteği için, HA demirleri bir mobil ev ağı IP IP IP, FA (PDSN'de) paketler atarak yardımcı olur.
  • [FONT:0)AAA Server[DÜT:1] – Veri seansları için abone kimlik doğrulamasını ve fatura kayıtları oluşturmak.

Araçlar Destekleme

Temel ağ elemanlarının ötesinde, sağlam bir CDMA dağıtım, iletim, yönetim ve fatura için alt temel altyapıya sahiptir.

Transim Ağı (Backhaul)

Backhaul, BTS'leri BSC'ye bağlar ve daha sonra temel ağa bağlar. Geleneksel CDMA ağları T1/E1 kiralama hattı veya mikrodalga bağlantıları kullanır. Modern dağıtımlar yüksek bant ve daha düşük gecikmeli bir akış nedeniyle fiber optik bağlantıları destekler. Backhaul, her iki devrede de arka planlı ses (konstant biraz hız) ve paket-switched verileri (bursty) desteklemeli, bu yüzden operatörler genellikle fiber veya hibrit TDM /IP çözümleri üzerinde Ethernet kullanır.

Network Management System (NMS)

Bir NMS, tüm ağ elementlerini yapılandırmak için merkezileştirilmiş bir arayüz sunar ve sorun gidermeye çalışır.A NMS, BTSs, BSCs, MSCs ve temel düğümler için merkezi bir arayüz sağlar. Gelişmiş NMS platformları uzaktan yazılım yükseltmeleri, hata korelasyonu ve tahmin edici analizleri. CDMA ağları genellikle Telekomünikasyon Yönetimi Ağı (TMN) modelini element yöneticileri, ağ yöneticileri ve hizmet yöneticileri ile toplar.

Şarj ve Billing Systems

CDMA ağları çeşitli şarj modellerini destekler: önceden ödenmiş, ücretli, düz ekranlı veriler ve her dakika ses. şarj altyapısı, [[Uygunluk Sistemi)) için, PDSN'den gerçek zamanlı kredi kontrolü için ve biletleri için geçerlidir. [Charging Function)'e göre çevrimdışı fatura için paketin çekirdeğinin içinde sabit tutar.The Billing System aggregates call details (CDRs)).

Gelişmiş Özellikler ve CDMA Mimarlık

CDMA ağları, onların algılanmasından bu yana önemli bir şekilde gelişti. Bu ilerlemeleri anlamak, temel mimariyi bağlam içinde koymaya yardımcı olur.

CDMA2000 1xRTT ve 1xEV-DO

CDMA2000 1xRTT (Radio Transmission Technology) IS-95 üzerinden ses kapasitesi iki katına çıkardı ve veri oranları 153 kbps'ye kadar yükseldi. Mimarlık sadece BTS ve BSC software'e küçük yükseltmeler yaptı, artı PDSN'nin ek olarak, BTS'nin veri planlamaya odaklanmasına izin verdi.Syöneticileri otomatik olarak yüksek hızda veri için tasarlanmıştır.

Yumuşak Eloff ve Yumuşak Eloff

CDMA'nın yumuşak eloff kapasitesi, mimarinin doğrudan bir sonucudur. yumuşak eloff, aynı BTS ile mobil bağlantıları aynı anda gerektirir; BSC / RNC, bir çerçeve-by-frame-forum ile en iyi sinyali seçer. [FONT:0]Softer handoff ve mobil aynı BTS sektörleri arasında olduğunda gerçekleşir.

Hareketli Yönetim - Konum Alanları ve Paging

CDMA'daki Hareketli yönetim, Konum Area (LA) ve Routing Area (RA) güncellemelerini içerir. MSC, RNC veya PCF tarafından ele alınan bir Routing Area (gruplar) ile mobilleri takip eder.

CDMA Network Architecture'ın Faydaları ve Sınırları

Hiçbir teknoloji mükemmel değildir. CDMA'nın arkasındaki mimari kararlar hem avantajları hem de ticaret-offları getiriyor.

Avantajları Avantajları Avantajları Avantajları

  • [FONT:0) Yüksek Spektral Verimlilik[[Dönetici: 1 ) - her hücrede CDMA yeniden frekans, FDMA/TDMA sistemlerinden üniforma altında daha yüksek kapasite sağlar.
  • [FONT:0]Soft Kapasite[Dönetici:0)[Dönetici:0))[Döneticileri sayısı, zor sınırlı TDMA’nın aksine teorik sınırları aşabilir.
  • [FONT:0]Soft Handoffs[[Dönetici: 1) Katı geçişler, çağrıları azaltır ve hücre kenarlarında ses kalitesini arttırır.
  • [FONT:0)Inherent Security[[Dönetici: 1) – yayılma-spectrum modulation ve kimlik doğrulama güçlü gizlilik ve dolandırıcılık direnci sağlar.
  • [FONT:0) Çok yönlü Destek[[Dönetici: 1) Değişken yayılma kazanımları, uyarlanabilir veri oranlarına, karışık ses / trafik için faydalı hale getirilmesine izin verir.

Sınırlamalar

  • [FONT=0]Complex Power Control[[Dönetici: 1) Dar güç kontrolü önemlidir; laps önemli müdahale ve kapasite kaybına neden olabilir.
  • [FONT:0]Strikt Senkronizasyon[[DÜT:1) - Her BTS GPS zamanlamasını gerektirir, GPS reçetine maliyet ve kırılganlığı yükseltmektedir.
  • [FONT:0) Interference Limited[[Dönetici: 1) Kapasite nihayetinde müdahale ile bağlantılıdır, bu da veri trafiğinin asimetrik olarak artmakta.
  • [FONT:0)Backhaul Talepleri[[Dönemli: 1) Soft handoffs, BSC/RNC'de bant genişliği ve işlemeyi satın alır.
  • [FONT:0]Evolution Path[[Dönetici: 1))[Dönetici: CDMA büyük ölçüde LTE ve 5G tarafından aşırı uçmuştur; çoğu operatörler, geleneksel mimarinin bakımına devam eden CDMA ağlarını gün ışığına çıkardı.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

CDMA ağlarının mimari ve altyapı bileşenlerini anlamak, mobil iletişim sistemlerinin güvenilir, yüksek kapasiteli hizmet elde ettiğini ortaya koyuyor.BTS'den tüm mobil cihazlarla sorunsuz iletişim kurmaları için bağlantı kurmaları ve gerçekleştirilmiş kullanıcılarına yönelik temel ağ elemanlarına etkileşimler. Her bir bileşen, mimari ilkelerine -özellikle de elektronik erişim ağının ve güç kontrolüne vurgu yapıyor, temel ağ veri tabanları ve anahtarlama merkezlerinin tasarımını ve kontrol sistemlerini ve iletişim kurmaları için tüm bağlantı kurmaları.

Daha fazla okuma için, CDMA2000 için 3GPP2 özelliklerine ([Dönetici:0) danışın ([Dönetici:0)) Bu kaynaklar, Wikipedia'da ayrıntılı bir CDMA ilkelerine genel bakış sağlar ([Dönetici: 2 ).