CDMA

CDMA скорочення від Code-Division Multiple Access (множинний доступ із кодовим поділом каналів) – цифрова стільникова технологія, що використовує методи розширеного спектру. На відміну від конкуруючих систем, таких як GSM, які використовують TDMA, CDMA не призначає певну частоту кожному користувачеві. Натомість кожен канал використовує повний доступний спектр. Індивідуальні розмови кодуються псевдовипадковою цифровою послідовністю. CDMA послідовно забезпечує кращу пропускну здатність для передачі голосу та даних, ніж інші комерційні мобільні технології, що дозволяє більшій кількості абонентів підключатися у будь-який момент часу, і це загальна платформа, на якій побудовано технології 3G.

CDMA - це військова технологія, яка вперше використовується під час Другої світової війни англійськими союзниками, щоб зірвати спроби Німеччини по глушенню перешкод. Союзники вирішили передати кілька частот, а не одну, що ускладнює німцям зібрати повний сигнал. Оскільки Qualcomm створила комунікаційні чіпи для технології CDMA, вона була присвячена таємній інформації. Як тільки інформація стала загальнодоступною, Qualcomm заявила про патенти на технологію та стала першою, хто її комерціалізував.

CDMA – технологія множинного доступу з розширеним спектром. У CDMA локально згенерований код працює з набагато більшою швидкістю, ніж дані, що підлягають передачі. Кожен користувач у системі CDMA використовує інший код модуляції свого сигналу. Вибір кодів, що використовуються для модуляції сигналу, є дуже важливим для продуктивності систем CDMA. Найкраща продуктивність буде мати місце, коли є добрий поділ між сигналом бажаного користувача та сигналами інших користувачів.

У загальному випадку CDMA відноситься до двох основних категорій: синхронних (ортогональних кодів) і асинхронних (псевдовипадкових кодів).

Як працює CDMA?

CDMA дозволяє до 61 одночасним користувачам у каналі з частотою 1.2288 МГц обробляти кожен мовний пакет двома кодами PN. Для розрізнення викликів та теоретичних обмежень доступно 64 коди Уолша. Операційні обмеження та проблеми якості зменшують максимальну кількість дзвінків, трохи нижче цього значення.

Насправді, багато різних «сигналів» з більшою різницею спектру можуть бути модульовані на одній і тій же несучій, щоб мати підтримку багатьох різних користувачів. Використовуючи різні ортогональні коди, інтерференція між сигналами мінімальна. І навпаки, коли сигнали приймаються від кількох мобільних станцій, базова станція здатна ізолювати кожен, оскільки вони мають різні ортогональні коди розширення.

На наступному малюнку показано технічну характеристику системи CDMA. Під час розповсюдження змішуються сигнали всіх користувачів, але тим самим ви використовуєте той же код, який використовувався під час відправлення сторони, що приймає. Таким чином, ви можете витягнути окремо сигнал кожного користувача.

Місткість CDMA

Чинниками, що визначають ємність CDMA, є:

● Посилення обробки

● Відношення сигнал шум

● Фактор активності голосу

● Ефективність повторного використання частоти

CDMA має всіх користувачів на кожній частоті, але вони розділені кодом. Це означає, що CDMA працює за наявності шуму та перешкод.

Крім того, сусідні осередки використовують одні й самі частоти, що означає відсутність повторного використання. Тому обчислення ємності CDMA мають бути дуже простими. Немає кодового каналу в комірці, помноженій на жодну комірку. Але це не так просто. Хоча недоступними кодовими каналами 64, можливо, не вдасться використовувати один раз, так як частота МДКР однакова.

Централізовані методи

● Смуга, що використовується в CDMA, становить від 824 МГц до 894 МГц (поділ 50 МГц + 20 МГц).

● Канал частоти поділяється на кодові канали.

● 1,25 МГц каналу FDMA поділено на 64 кодові канали.

Переваги CDMA

Технологія CDMA найбільш ефективна для використання у військових цілях і передачі конфіденційних даних за допомогою зв'язку, оскільки ніяка зовнішня сторона не може втручатися у зв'язок, навіть не може отримувати і бачити повідомлення, що транслюється. У випадку з військовими конкретний код надається кожній людині. Спочатку цей код зіставляється з обох сторін, тоді повідомлення може бути відновлено. Призначення та ідентифікація дескриптора спектра до отримання повідомлення.

Використання CDMA пропонує кілька переваг, і саме з цієї причини технологія CDMA була прийнята для багатьох телекомунікаційних систем стільникового зв'язку.

Підвищення пропускної спроможності: одна з головних претензій до CDMA полягає в тому, що вона значно покращує пропускну спроможність мережі. Початкові очікування деяких прихильників технології CDMA були для деяких дуже значних покращень:

● 18-кратне збільшення потужності в порівнянні з AMPS (технологія 1G, що використовується в США)

● 6-кратне збільшення потужності в порівнянні з TDMA (технологія 2G) - аналогічні збільшення були також заявлені в порівнянні з GSM.

Насправді початкові очікування були виконані, хоча порівняно зі США TDMA і GSM спостерігалися збільшення приблизно удвічі. Це саме собою стало значним покращенням.

Покращення передачі: Використовуючи CDMA, термінал може взаємодіяти з двома базовими станціями. В результаті, старий лінк має бути зламаний, коли новий буде міцно встановлений. Це забезпечує значні поліпшення щодо надійності передачі від однієї базової станції до іншої.

CDMA була особливо успішною технологією. Технологія CDMA використовувалася у всіх 3G-мережах стільникового зв'язку в тій чи іншій формі і дозволила, наприклад, досягти значних поліпшень щодо раніше використовуваних технологій, що використовуються в системах 2G.

CDMA vs GSM

Більшість користувачів, ймовірно, не повинні турбуватися про те, яку мережу стільникових телефонів вони вибирають з точки зору технології. Однак, є деякі ключові відмінності, які ми розглянемо тут.

Покриття

У той час як CDMA та GSM конкурують з більш високою пропускною здатністю, GSM має більш повне глобальне охоплення через роумінг та міжнародні роумінгові контракти.

Технологія GSM має тенденцію охоплювати сільські райони у США повніше, ніж CDMA. Згодом CDMA виграла більш складну технологію TDMA (множинний доступ із тимчасовим поділом), яка була включена до більш просунутого GSM.

Сумісність пристроїв та SIM-картки

Насправді легко замінити телефони в мережі GSM в порівнянні з CDMA. Це пов'язано з тим, що телефони GSM використовують знімні SIM-картки для зберігання інформації про користувача в мережі GSM, а телефони CDMA – ні. Натомість мережі CDMA використовують інформацію на стороні сервера оператора для перевірки того ж типу даних, які GSM-телефони зберігають на своїх SIM-картках.

Це означає, що SIM-картки в мережах GSM взаємозамінні. Наприклад, якщо ви знаходитесь в мережі AT&T і, отже, маєте SIM-карту AT&T на своєму телефоні, ви можете видалити її та помістити її на інший телефон GSM, наприклад, на телефон T-Mobile, для передачі всієї інформації про передплати , включаючи номер телефону.

Недоліки CDMA

Недоліки використання CDMA полягають у наступному:

● Довжина коду має бути ретельно відображена. Велика довжина коду може спричинити затримку або перешкоди.

● Потрібна синхронізація часу.

● Поступова передача збільшує використання радіоресурсів та може зменшити ємність.

● Оскільки сума потужності, що приймається та передається від базової станції, вимагає постійного жорсткого контролю потужності. Це може призвести до кількох передач.