Kod Bölünmesi Birden Çok Erişim (CDMA) Teknoloji

Kod Bölünme Birden fazla kullanıcının aynı radyo frekansı spektrumunu nasıl paylaştığı konusunda temel bir değişim temsil eder. Mevcut bantları frekans (FDMA) veya zaman slotlarında (TDMA'da olduğu gibi), CDMA, tüm kullanıcıların tüm frekans bandında aynı anda iletmelerini sağlar.Her kullanıcının sinyali benzersiz bir p-random yayılma kodu ile kodlanır ve alıcı, diğer sinyalleri kullanarak, diğer sinyalleri gürültü olarak tedavi ederken aynı sinyalleri deşifre eder.

Bu yayılma-spectrum tekniği, başlangıçta Dünya Savaşı sırasında askeri uygulamalar için geliştirildi ve 3Grup ağının reçelmesine ve sorguya alınmasına karşı direnişinin son derece değerli olduğunu belirtti. 1990'larda hücresel ağların kullanımında, IS-95 standardına (örneğin, cdmaOne) ve daha sonra CDMA2000 ve WCDMA (Wideband CDMA) ile birlikte, CDMA ağlarının temel inovasyonu veya yakınlık kodlarının kullanımında yatıyor.

CDMA Network Kapasitelerini Nasıl Geliştiriyor

Bir hücresel sistemdeki ağ kapasitesi, eş zamanlı kullanıcıların veya aktif seansların sayısına göre, sesli konuşma ve veri seansları olmadan destek verebilir (resmi olmayan), sistem talep edilen sabit bir spektrum dilimünü kullanıcı başına ayırmaktadır.

CDMA altında, her kullanıcı 125 MHz kanalının ( IS-95) veya 5 MHz kanalının ( WCDMA) üzerindeki kapasite, her kullanıcının frekans veya zaman için yüksek çözünürlükte limitleri altında olduğundan daha fazla belirlenir.

Mühendisler formülünü kullanarak CDMA kapasite: 03.000 $ 1.25 MHz) bir ses aktivitesi faktörü ile bir araya getirilen (Sıralama Etkinliği Faktörü) [Volik Aktivite Faktörü)[Uygun işleme kazanımlarını kullanarak, 21 dB (N-95 için 9.6 kbps üzerinde 1.25 MHz) ortalama 0,9'dan fazla ses aktivitesine karşılık gelen verilerden yaklaşık% 60'a kadar) ortalama olarak 5 kez daha veri tabanına ulaşır.

Yumuşak Eloff ve Kapasitesi Faydaları

CDMA'nın yumuşak elofflarını gerçekleştirme yeteneği - mobil bir cihazın iki veya daha fazla temel istasyonla aynı anda iletişim kurduğu yer - doğrudan kapasiteyi geliştirir ve kaliteye ihtiyaç duyar. Yumuşak eloff sırasında, ağ birçok sektör veya hücreden sinyalleri birleştirir, etkili yol kaybı ve daha düşük gerekli olan gücü azaltır. Düşük güç diğer kullanıcılara da, hücreyi daha aynı anda daha fazla bağlantıya desteklemesine izin verir.Bu teknik, hem de genel ağ kapasitesine önemli ölçüde katkıda bulunur.

CDMA Networks'te Spectrum Verimliliği

Spectrum verimliliğinin, Hertz'in başına kaç tane küçültüğünü ölçmektedir. Hücre ağları için, verimlilik genellikle biraz veya 4'ün kanal müdahalesini kontrol etmesi için tekrarlanan tek faktördür. CDMA'nın spektrum verimliliğinin avantajı için muhasebe.

İşlem, CDMA'da doğrudan müdahaleye çevirmek için doğal olarak kazanır. A spread-spectrum sinyali, 1.25 MHz'in baskı işlemine sahip olduğu zaman bile, kbps'nin (bilgi için) tam frekansın yeniden kullanılması ve veri oranını artırmak için bir işlem kazancı sağlar.Bu, alıcının sinyalinin kendisi 21 dB'ye daha güçlü bir sinyal çıkarabileceği anlamına gelir.Bu müdahale, tam frekansı yeniden kullanım süresini sağlar.

CDMA sistemleri ayrıca spektrum verimliliğini korumak için kritik bir mekanizma olarak güç kontrolü de dahil edebilir. hassas güç kontrolü olmadan, WCDMA (3G) en az gerekli sinyal seviyesini alıcıda korumak için bir mobil cihaz.Bu dinamik ayarlamalar, doğrudan sistemin sayısını artırmak ve azami kullanımları artırmak.

Karşılaştırmalı Verimlilik Metrikleri

Nesiller boyunca spektrum verimliliğini karşılaştırırken, CDMA tabanlı 3G ağları (örneğin EV-DO Rev. A ve HSPA+), mobil web tarama ve e-posta dahil olmak üzere 1.5 bps /Hz / hücreli erişim sağladı. Bu, daha önce sadece ses aramalarını destekleyen aynı spektrum kaynakları kullanarak.Bu geçiş için temelsel veriler, mobil ekonomi için temelsel olarak 0.1 bps /Hz/cell) için temelsel olarak belirlenmişti.

CDMA'nın Pratik Operasyonel Avantajları

Kullanıcı başına Yüksek Veri

Mevcut spektrum kullanımını en üst düzeye kadar CDMA2000 1xEV-DO (Evolution-Data Optimized) veri oranları, 2.5G çağında bile, Windows ile desteklenen veri oranları, birden fazla kod kanalıyla 115 kbps'ye ulaştı.Bu gelişmelerden sonra, mobil e-posta ve ilk akıllı telefon satın alınan web hizmetleriyle.

Geliştirilmiş Ses Kalitesi ve Yeniden kullanılabilirlik Çağrısını Improv Voice Quality and Call Reliability

CDMA'nın yayılması doğası, çok fazla sempati ve dar bant müdahalesine daha iyi bir direnç sağlar. Sonuç olarak, CDMA ses aramaları, TDMA veya analog sistemlerde bile daha az kesintiye maruz kalır. yumuşak eloff kapasitesi daha fazla çağrışım sınırlarında düşüşler gösterir çünkü bağlantı asla bir el değiştirme ve daralma sistemleri sırasında kaybolmaz. Kullanıcılar daha az ses duyar, ve ağ üst düzey trafik saatleri boyunca daha tutarlı bir hizmet kalitesini korurdu.

Geliştirilmiş Kullanıcı Konfo Site

CDMA'nın cep sitesine daha fazla sayıda koncurrent kullanıcısı destekleme yeteneği, operatörlere önemli bir ekonomik avantaj sağladı. Daha az sayıda hücre sitesi, belirli bir coğrafi alanı kapsamak veya belirli bir abone cihazı desteklemek için gerekliydi.Bu başlangıçta GSM için daha yüksek sermaye harcamaları (CAPEX) ve site kiralamaları için. Operasyonel harcamalar (OPEX) genellikle yüksek seviyeli kentsel ortamlardaki genel maliyetle desteklendi.

CDMA'ların meydan okumaları ve Sınırlamaları

Avantajlarına rağmen, CDMA birkaç teknik ve operasyonel zorluk tanıttı. Önemli bir sorun şu ki:0 Kuvvet kontrolü hassastır[Dönetici: 1). Güç kontrolü sıkı sınırlar içinde muhafaza edilmezse (tipik olarak ±1 dB), yakın-farklı problem, kapasiteyi dramatik bir şekilde azaltır. Güç kontrol döngüsü tüm kullanıcılar ve çevresel koşullarda doğru şekilde işlev etmelidir, hem mobil cihaz hem de temel istasyon donanımına da dahil olmak zorundadır.

Başka bir meydan okuma:0)code planlama ve yönetim). CDMA geleneksel anlamda frekans planlama gerektirmez, Walsh kodlarının ( kanalizasyon için) ve p-noise (PN) dengelemesi gerekir (örneğin, yüzlerce hücreli hücreli sistemdeki bu kodların tamamına göre, sofistike ağ planlama araçları gerektirir.Incorrect codes, Walsh kodlarının ( kanalizasyon için) ve pnömatik-noise (PN) dengelemesi için.

[FONT=0)Transition ve geri uyumluluk[[Dönetici:0) Ayrıca Telekomünikasyon endüstrisi 2G'den 3G'ye kadar taşındı, iki rakip CDMA tabanlı standartlar ortaya çıktı: CDMA2000 (daha iyi bir şekilde IS-95) veDMA WC/UMTS ile uyumlu (yeni spektrum ve donanım). Bu parçalama, interoperability sorunları yarattı ve el elektik karmaşıklığı arttı.

[FONT:0]Licensing ve entelektüel mülk maliyetler de CDMA teknolojisi üzerinde geniş patentler yapıldı ve GSM ile kıyasla daha yüksek kraliyet ücretlerine kıyasla bu lisans yapısı CDMA'yı bazı pazarlarda dağıtmak için daha pahalı hale getirdi.

4G LTE ve 5G NR'de CDMA'nın mirası

CDMA'nın etkisi doğrudan dağıtımlarının ötesine geçer. Dördüncü nesil LTE (Uzun süreli Evolution) CDMA'yı hava arayüzünü tercih etti (Orthogonal Frekans Bölümü Birden Çok Access), her hücrede veya alt taşıyıcıları kullanan veya LTE'nin doğrudan CDMA'den satın alınması için birkaç anahtar tasarım prensibini doğrudan ödünç aldı.En önemli şey, tam frekans tekrarlama işlemidir.)

Ek olarak, CDMA için geliştirilen müdahale yönetimi teknikleri, kesik frekans yeniden ve hücre dışı müdahale koordinasyonu (ICIC), LTE ve güvenilirlik ile aynı anda iletişim kurmaları için uyarıldı.

CDMA ayrıca modernizeFLT:0)spread-spectrum çoklu erişim), uydu iletişiminde kullanılan planlar, Wi-Fi ve hatta GPS. Çok kullanıcılı ortamlardaki uygulama, kablosuz iletişim araştırmalarının temel taşı olarak kalır.

Future Outlook: 5G ve Öteki Çağda CDMA

Mobil ağlar 5G'ye geçiş tamamlandığında, CDMA tabanlı 3G ağı dünya çapında aşamaya geçti. Amerika Birleşik Devletleri, Verizon ve T-Mobile günlüğü gibi büyük taşıyıcıları 2022 yılına kadar, 850 MHz ve 1900 MHz spektrumunu LTE ve 5G dağıtımları için tamamladı.Bu spektrum yeniden finanse edilen operatörler, daha hızlı veri hizmetleri için daha geniş çaplı ve daha geniş kapsamlı spektrum verimliliğini ve kapasitelerini yeniden geliştirmeyi sağlıyor.

CDMA'dan LTE'ye taşınmak için spektrum verimliliği önemli: MIMO ve taşıyıcı aggregasyon ile ilgili LTE, 4-7 bps /Hz / hücre ve 5G NR, 10 bps / hücreyi ideal koşullar altında aşabilir. Ancak, bu gelişmeler, adaptif bir modülasyon, hızlı güç kontrolü ve verimli kaynak zamanlaması hakkında öğretilir.

Daha ileri bakmak, 6G araştırma, çoklu kullanıcılarımızın zaman frekansı kaynaklarını aynı anda paylaşmasına izin veren sınırsız erişim programları için tekrarlanır. CDMA'nın doğrudan kod alanı çoklu iletişim ve ultra-reliable düşük ücretli uygulamalar için tekrarlanır.TheDMA Express:0 Cause of code-domain NOMA)

Karşılaştırma Özet: CDMA vs. Alternatif Erişim Yöntemleri

CDMA'nın rolünü tamamen takdir etmek için, anahtar performans boyutlarında doğrudan rekabet eden erişim yöntemleriyle karşılaştırmak faydalı:

Parameter FDMA (1G) TDMA (2G GSM) CDMA (3G) OFDMA (4G/5G)
Frequency reuse factor 7-19 3-7 1 1
Typical voice capacity per 1.25 MHz <10 channels ~8 channels (GSM) ~20-30 channels N/A (all data)
Peak spectral efficiency ~0.02 bps/Hz ~0.3 bps/Hz ~2.5 bps/Hz (EV-DO Rev. A) ~10+ bps/Hz (5G NR)
Handoff type Hard Hard Soft/softer Hard (with multi-connectivity)
Power control speed None Slow (~2 Hz) Fast (~800 Hz) Variable (up to ~1000 Hz)

Bu karşılaştırma, CDMA'nın LTE ve 5G'ye olan evriminin, CDMA'nın prensiplerini reddetmediğini ve pratik sınırlamalarını aşmayı sağlayan doğal bir ilerleme olduğunu gösteriyor.

Daha Fazla Okumak için Temel Kaynaklar

CDMA'nın ağ kapasitesi ve spektrum verimliliği üzerindeki etkisini derinleştirmek için, aşağıdaki dış kaynaklar yazara teknik ve tarihsel bağlam sağlar:

Sonuç: CDMA'nın Telsiz Evrime Katkısı

CDMA temel olarak mobil iletişimin yörüngesini değiştirdi. Birden fazla kullanıcının aynı frekans grubu aynı anda kod tabanlı ayrılıkla paylaşmasını sağlayarak, daha önce analog ve dijital sistemlere kısıtlanan kapasite ve verimlilik engellerini kırdı. Teknolojinin tam frekansı yeniden kullanılabilir,00D)

CDMA tabanlı ağlar şimdi LTE ve 5G lehine geri çekilmekte olsa da, modern standartlarda öncül olan ilkeler yalnızca modern standartlarda gömülü kalır. Tüm kullanıcıların aynı bant genişliğini iletmelerine izin vererek, her gün milyarlarca insanın birbirine nasıl bağlantı kuracağına dair kritik bir anlayış sağlar.

6G ve ötesinde, CDMA'dan kaynak paylaşımı, müdahale yönetimi ve uyarlayıcı sistemler, bir sonraki atılım dalgasına, ⁇ verimliliği ve ağ kapasitesinde bilgi vermeye devam edecektir.