Dijital Birden Çok Erişimin Kökenleri

Kod Bölünmesi Birden fazla kullanıcı aynı frekans grubu aynı anda paylaşmasına olanak sağlayan dijital bir hücresel teknolojidir.Bu temel yetenek, dünya çapında 3G ağlarının geliştirilmesinde önemli bir rol oynamıştır ve modern 4G ve 5G mimarisine karşı verimli bir taş sunar.

CDMA Teknolojisi Nedir?

CDMA çeşitli radyo iletişim teknolojileri tarafından kullanılan bir kanal erişim yöntemidir. Geleneksel frekans bölme birden fazla erişim (FDMA) veya zaman bölme birden fazla erişim (TDMA), CDMA, mevcut tüm bant genişliğine sahip olmak için eşsiz kodlar sunar ve alıcı, her kullanıcı, diğer eş zamanlı iletimlerden gelen sinyali seçmeye çalışır.

CDMA'nın teorik temeli 1940'lara geri döndü ve daha sonra CDMA'ya olgun olacak olan video fikirlerini verdi. 1980'lerde ve 1990'larda, hücresel ağlar için frekans-hopping-spectrum tekniğini patentledi, IS-95 standardına (eskiden cdmaOne) ve sonunda 3G verilerine göre CDMA2000 ve EV-DO'ya doğru yola çıktı.

CDMA nasıl çalışır?

CDMA sistemlerinde, her kullanıcı, aynı frekansı paylaşmanın eşsiz bir kodu verilir. Bu kod, kullanıcı ve #8217; tüm bant genişliğine karşı sinyal. alıcıda ve #8217; son olarak, aynı kod, diğer sinyalleri aynı frekansı paylaşmanız için kullanılır.Bu işlem geniş bir bant teknolojisi olarak bilinir.

Spectrum Fundamentals

Direct-sequence spread spectrum (DSSS) is the variant of spread spectrum most commonly associated with CDMA. In DSSS, the narrowband user signal is multiplied by a pseudo-random noise (PN) code that has a chip rate far exceeding the data rate. This multiplication broadens the signal bandwidth by a factor equal to the processing gain. The processing gain is the ratio of the chip rate to the data rate—for example, if the chip rate is 1.2288 Mcps (megachips per second) and the data rate is 9.6 kbps, the processing gain is approximately 128 (or 21 dB). This gain is what allows CDMA receivers to recover weak signals even when multiple strong interferers occupy the same frequency band.

Walsh Kodları ve Pseudo-Random Gürültü Sequences

CDMA sistemleri genellikle iki kodlama katmanı kullanır. İlk katman Walsh işlevlerini kullanır (ayrıca Hadamard kodları olarak adlandırılır) aynı hücredeki kullanıcılar arasındaki fark eder. Walsh kodları matematiksel olarak tasarlanmıştır, böylece farklı kodlardan gelen sinyalleri ayırt etmek için farklı kodlar sıfırdır, yani bir alıcı her bir kanaldan gelen iletileri aynı zamanda senkronize etmek için eşsizdir.

relasyon ve Signal Recovery

Alıcıda, gelen geniş bant sinyali, diğer kullanıcıların sinyalleri geniş bant gürültüsü olarak yaydığı zaman tekrar çoğalır. kod dizisi veya diğer tüm kodlara neredeyse o kadar) diğer tüm kodlara göre, istenen kullanıcı ve #8217; alıcı, doğru ve doğrulayıcıya geri dönüş sinyalini tanır.

CDMA'nın Anahtar Özellikleri

CDMA, daha önce birden çok erişim tekniği üzerinde çeşitli farklı avantajlar sunuyor, bu yüzden dünyanın en yaygın 3G standartlarının bazıları için hava arayüzü olarak seçildi.

Spectrum Verimliliği ve Kapasite

Çünkü tüm kullanıcılar aynı frekans grubu aynı anda paylaşıyor, CDMA, aynı spektrumda FDMA veya TDMA'dan daha fazla kullanıcı için daha fazla kullanıcı eklemek için gürültü zeminini daha fazla artırıyor.Örneğin, CDMA2000 1X ağlarında, tek bir 1X cihazını satın almak için, daha fazla kullanıcı eklemek için yaklaşık 8 ila 10 arası aramayı sağlıyor.

Güvenlik ve Gizlilik

Benzersiz kodlar analog veya erken TDMA sistemlerinden çok daha zor hale getirir.G CDMA sistemleri yalnızca düşük güç gürültüsü benzeri sinyale işaret ediyor. Doğru PN serisi ve zamanlama olmadan, orijinal verileri geri almak için uygun bir şekilde hesaplamak.Bu doğal güvenlik, on yıllardır askeri iletişimde kullanılan bir yöntemdir. Commercial 3G CDMA sistemleri, abone mahremiyet ve veri bütünlüğü için düzenleyici gereklilikleri karşılamak için yaygınlaştırır.

Yumuşak Eloff ve Güç Kontrolü

CDMA, yumuşak eloff kavramını (ayrıca yumuşak elover olarak da adlandırılır), bir mobil cihaz, hücreler arasındaki geçiş sırasında iki veya daha fazla temel istasyonla iletişim kurar. Mobil, sinyalleri birden çok baz istasyondan gelen sinyalleri birleştirir, çok yüksek bir güç kullanarak tek bir mobilleştirme, diğer tüm kullanıcıları zor el devrelerinde boğulabilir (bu özellik, cep telefonları için hızlı bir şekilde kapatılmış olan diğer güvenlik kontrol sistemleri için gerekli olan diğer güvenlik kontrolleri sağlar).

CDMA vs. Diğer Birden Çok Access Technologies

CDMA'nın diğer kanal erişim yöntemleriyle nasıl kıyaslandığını anlamak 3G için neden kabul edildiğini ve sınırlamalarının yeni teknolojilere geçiş nasıl sürdüklerini anlamak.

CDMA vs. FDMA

Frekans bölümü çoklu erişim, mevcut spektrumu dar kanallara bölüyor, her biri tek bir kullanıcı tarafından yeniden kullanılabilir. FDMA tamamen ve AMPS ve TACS gibi analog hücresel sistemlerde kullanılıyordu. Ancak, patlamalı veri trafiği ve ses aramaları arasında şiddetli bir şekilde daha verimli hale getiriyor, çünkü kanal atık spektrumları arasındaki bekçiler diğer kullanıcılar tarafından yeniden kullanılabilir.

CDMA vs. TDMA

Zaman bölümü birden fazla erişim her frekans kanalı zaman slotlara bölünür, her kullanıcı tekrar tekrarlanan bir slot. GSM, hakim 2G standardı, TDMA. TDMA, FDMA'yı geliştirir ancak hala boş zaman zaman zaman hatalarına karşı hassastır, özellikle de yüksek hızlarda, CDMA’ sürekli iletim, 2G ağları ve koruma süreleri boyunca kaçınır.

CDMA vs. OFDMA

Orthogonal frekansı çoklu erişim, bant genişliğini çok sayıda yakından takip ediyor. OFDMA, 4G LTE ve 5G NR. OFDMA, CDMA ve #8217'den daha yüksek performans sunar; geniş bant doğası, frekans tabanlı bir RAKE alıcısını gerektirmeden çok daha sağlamdır.

Modern Telekomünikasyon Uygulamaları

CDMA teknolojisi çeşitli iletişim sistemlerinde yaygın olarak kabul edildi, özellikle mobil ağlarda. Birçok ülkede 3G ağlarının temeliydi ve yay spektrumu ve kodun temel kavramlarıyla yeni teknolojilere devam ediyor.

3G Networks ve CDMA2000

Prime Telekomünikasyon sağlayıcıları, 3G ağlarında CDMAMA2000 ve EV-DO standartları gibi CDMA'ları kullandı. Bu ağlar daha hızlı veri hızları ve daha iyi ses kalitesi 2G sistemleri ile karşılaştırıldığında daha iyi bir ses kalitesi sağladı. CDMA2000 1X2000 verileri, Verizon, KDDI, SK Telecomd ve Çin Unicom gibi operatörler tarafından yaygın olarak dağıtıldı.

Uydu İletişimi

CDMA ayrıca uydu iletişim sistemlerinde de kullanılır, uzun mesafeler üzerinde güvenilir ve güvenli veri iletimi sağlar. Bu tür uygulamalar için sağlamlığı sağlar. Uydu bağlantıları uzun vadeli gecikmeler, IS-based hava arabirimleri (önemli telefon hizmetleri için IS-saçma ve CDMA’ özellikle de uydu sistemlerinden gelen USB Handpectrum özelliği, aynı anda birden fazla uydudan veya karasal kaynaktan sinyalleri birleştirebilir.

Global Positioning System (GPS)

ABD Uzay Kuvvetleri tarafından işletilen Global Pozisyoning System, tüm GPS uydularının aynı iki frekansta iletmelerine izin vermek için CDMA ilkelerine dayanıyor: L1 (1575.42 MHz) ve L2 (1227.60 MHz). Her bir uydunun tümünde kullanılan hataların zamanını ölçmek için özel bir pnömatik sinyale sahip olan sinyal ile ilişkilendirilir.

Askeri ve Güvenli İletişim

CDMA, askeri araştırmadan güvenli, rektöre dayanıklı iletişime kaynaklandı. ABD askeri ve#8217; Ortak Taktik Bilgi Dağıtım Sistemi (JTIDS) ve daha son Multifonksiyon Bilgi Dağıtım Sistemi (MIDS) CDMA tabanlı yayılma-spekt-sessiz veri bağlantılarının, uçak gemileri ve zemin kuvvetleri için güvenli, yüksek kapasiteli veri bağlantıları sağlamak için kullanılmasını sağlar.

Kablosuz Yerel Halka ve Sabit Kablosuz

Telsiz telefon altyapısının dağıtmak için yetersiz veya pahalı olduğu bölgelerde, CDMA tabanlı kablosuz yerel döngü (WLL) sistemler ses ve veri hizmetleri için maliyet etkin bir alternatif sağladı. Operatörler gelişmiş pazarlarda, CDMA tabanlı sabit veya nomadik abonelere hizmet etmek için CDMA tabanlı hızlı dağıtım, daha düşük sermaye maliyetleri sundu ve spektrumu mobil hizmetlerle paylaşma yeteneği sağladı.

CDMA ve Aralık

Birçok güçlü gücüne rağmen, CDMA, 4G ve 5G'deki kademeli yedeklerine katkıda bulunan birkaç doğal sınırlamaya sahiptir: yakın-farklı sistemler, hem de veri tabanına göre karmaşık bir şekilde karmaşıktır.

CDMA Teknolojisinin Mirası ve Geleceği

LTE ve 5G gibi yeni teknolojiler birçok alanda CDMA'yi değiştiriyor olsa da, CDMA'yı anlamak için gerekli olan bir sistemdir. Bazı miras sistemleri hala CDMA kullanarak çalışır ve ilkeleri modern ağ tasarımları etkiler. Amerika Birleşik Devletleri'nde, çoğu büyük taşıyıcıyı tamamen 2020 ve 2023 yılları arasında CDMA ağlarını kapatmıştır.

Daha da önemlisi, CDMA'nın temel kavramları hala modern sistemlerde görünüyor. 5G NR, DFT-s-OFDM (Discrete Fourier Dönüşümü) olarak adlandırılan kod bölümün bir kopyasını kullanan CDMA’ aynı zamanda normal bant CDMA'ler için standart kullanım kodun 4 veya 5'te standart kullanım kodun kullanım alanı olarak kullanılması.

Önümüzdeki gibi, CDMA destekli teknikler 5G ve ötesinde büyük makine tipi iletişim (mMTC) için araştırma yapıyor ve cep telefonları, küçük veri paketlerini aynı anda iletme yeteneğine sahip.Bu senaryolarda, CDMA’ Araştırmacılar aynı zamanda merkezi olmayan, sporadik iletimleri incelemek için kod alanı çok yönlü, sporadik transferleri de araştırıyor.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

CDMA teknolojisi, birden fazla kullanıcının aynı spektrumu verimli bir şekilde paylaşmasına olanak sağlayarak mobil iletişimin devrimleştirilmesini sağladı. 3G ağlarında uygulamaları, uydu iletişim ve GPS, modern kablosuz mühendisliğin tarihindeki iletişimin ve önemini vurguladı. Teknoloji ilerledikçe, RF planlayıcıları ve telekomünikasyon öğrencileri, 4G ve 5G'nin neden geliştirildiğini daha derin bir anlayış elde etmeye devam ediyor.

CDMA ve kablosuz iletişim üzerindeki etkisi hakkında daha fazla bilgi için, aşağıdaki kaynaklar yazara dayalı teknik derinlik sağlar: [FONT:0)Qualcomm CDMA teknolojisi genel bakış), [[Üyelim spektrum sistemleri üzerinde konferans işlemleri, Kitap ve #8220;)[Döneticileri için gerekli olan bu kablosuz tasarıma ilişkin referanslar.