Code Division Multiple Access

Матер?ал з В?к?пед?? ? в?льно? енциклопед??.
Перейти до нав?гац?? Перейти до пошуку

CDMA ( англ. Code Division Multiple Access , Множинний доступ з кодовим розд?ленням канал?в) ? одна з можливих технолог?й мультиплексування , тобто одночасно? передач? даних у сп?льному д?апазон? (так званому канал? ) рад?очастот.

Для забезпечення доступу до каналу багатьом користувачам ? множинний доступ  ? дан? кодуються спец?альним кодом, асоц?йованим ?з кожним каналом, ? використовуються властивост? конструктивно? ?нтерференц?? спец?альних код?в, щоб зд?йснювати мультиплексування. Це ? головною в?дм?нн?стю методу CDMA в?д ?нших метод?в мультиплексування:

?стор?я [ ред. | ред. код ]

Технолог?я множинного доступу з кодовим под?лом канал?в в?дома уже давно. У Радянському Союз? (СРСР), перша робота, присвячена ц?й тем? була опубл?кована в 1935 роц? професором Дмитром Аге?вим. Було доведено, що за умовою використання л?н?йних метод?в виводиться три типи под?лу сигналу: частотний, часовий ? компенсаторний. Технолог?я CDMA була використана в 1957 роц?, коли молодий в?йськовий рад?о?нженер Купр?янович в Москв?, зробив експериментальну модель автоматичного портативного моб?льного телефону п?д назвою ЛК-1, з базовою станц??ю. ЛК-1 характеризувався вагою в 3 кг, робочою в?дстанню 20-30 км, ? 20-30 годин автономно? роботи. Базова станц?я, як описано автором, могла обслуговувати к?лька кл??нт?в. У 1958 роц? Купр?янович зробив нову експериментальну ≪кишенькову≫ модель моб?льного телефону. Цей телефон важив 0,5 кг. Для того, щоб обслуговувати б?льше кл??нт?в, Купр?янович запропонував пристр?й, названий ним як ≪корелятор≫ . У 1958 роц? СРСР також почав розробку ≪Алтай≫, нац?онально? цив?льно? служби моб?льних телефон?в для автомоб?л?в, засновану на радянському стандарт? МРТ- 1327. Система телефону важила 11 кг. В?н був пом?щений в багажниках автомоб?л?в високопоставлених чиновник?в ? використовувався через стандартну телефонну трубку в салон? автомоб?ля. Основн? розробники системи ≪Алтай≫ були ВНД?З (Воронезький науково-досл?дний ?нститут зв'язку) ? ДСП? (Державний спец?ал?зований проектний ?нститут). У 1963 роц? ця служба почала працювати в Москв?, а в 1970 роц? ≪Алтай≫ вже використовувався в 30 м?стах СРСР.

Технолог?я кодового под?лу канал?в CDMA, завдяки висок?й спектральн?й ефективност? стала радикальним р?шенням подальшо? еволюц?? ст?льникових систем зв'язку.

CDMA2000 ? стандартом 3G в еволюц?йному розвитку мереж cdmaOne (заснованих на IS-95). При збереженн? основних принцип?в, закладених верс??ю IS-95A, технолог?я стандарту CDMA безперервно розвива?ться.

Подальший розвиток технолог?? CDMA в?дбува?ться в рамках технолог?? CDMA2000. При побудов? системи моб?льного зв'язку на основ? технолог?? CDMA2000 1Х перша фаза забезпечу? передачу даних з? швидк?стю до 153 кб?т / с, що дозволя? надавати послуги голосового зв'язку, передачу коротких пов?домлень, роботу з електронною поштою, ?нтернетом, базами даних, передачу даних ? нерухомих зображень.

Перех?д до наступно? фази CDMA2000 1X EV-DO Rev. 0 в?дбува?ться при використанн? т??? ж смуги частот 1,23 МГц, швидк?сть передач? - до 2,4 Мб?т / с в прямому канал? ? до 153 кб?т / с у зворотному, що робить цю систему зв'язку в?дпов?дною вимогам 3G ? да? можлив?сть надавати найширший спектр послуг, аж до передач? в?део в режим? реального часу.

Наступною фазою розвитку стандарту в напрямку зб?льшення мережево? ?мност? ? передач? даних ? 1XEV-DO Rev A: передача даних з? швидк?стю до 3,1 Мб?т / с у напрямку до абонента ? до 1,8 Мб?т / с - в?д абонента. Оператори зможуть надавати т? ж послуги, що ? на баз? Rev. 0, а, кр?м того, передавати голос, дан? ? зд?йснювати широкомовлення по IP мережам. У св?т? вже ? к?лька таких д?ючих мереж.

Розробники обладнання CDMA зв'язку запустили нову фазу - 1XEV-DO Rev B, - з метою досягти наступних швидкостей на одному частотному канал?: 4,9 Мб?т / с до абонента ? 1,8 Мб?т / с в?д абонента. До того ж буде забезпечуватися можлив?сть об'?днання дек?лькох частотних канал?в для зб?льшення швидкост?. Наприклад, об'?днання 15-ти частотних канал?в (максимально можлива к?льк?сть) дозволить досягати швидкостей 73,5 Мб?т / с до абонента ? 27 Мб?т / с в?д абонента. Застосування таких мереж - пол?пшена робота чутливих до тимчасових затримок додатк?в типу VoIP, Push to Talk, в?деотелефон?я, мережев? ?гри ? т. ?н.

Основними компонентами комерц?йного усп?ху системи CDMA2000 ? б?льш широка зона обслуговування, висока як?сть мови (практично екв?валентну дротовим системам), гнучк?сть ? дешевизна впровадження нових послуг, висока перешкодозахищен?сть, ст?йк?сть каналу зв'язку в?д перехоплення ? прослуховування.

Також важливу роль в?д?гра? низька випром?нювана потужн?сть рад?опередавач?в абонентських пристро?в. Так, для систем CDMA2000 максимальна випром?нювана потужн?сть склада? 250 мВт. Для пор?вняння: в системах GSM-900 цей показник дор?вню? 2 Вт (в ?мпульс?, при використанн? GPRS + EDGE з максимальним заповненням; максимум при усередненн? за часом при звичайн?й розмов? - близько 200мВт). У системах GSM-1800 - 1 Вт (в ?мпульс?, середня трохи менше 100мВт).

Використання [ ред. | ред. код ]

CDMA використову?ться у багатьох комун?кац?йних системах, наприклад:

  • Глобальна Система Позиц?онування ( GPS )
  • система позиц?онування Galileo
  • супутникова система OmniTRACS для транспортно? лог?стики .
  • Стандарт моб?льного телефону CDMA 1x на передачу даних на швидкост? 153 Кб/с
  • Стандарти 3G CDMA Rev.0, Rev.A, Rev.B для швидк?сно? передач? даних на швидкост? до 14,7 Мб/с.

Етапи модуляц?? CDMA [ ред. | ред. код ]

CDMA використову? техн?ку системи множинного доступу з розширеним спектром. Метод розширеного спектру розпод?ля? пропускну здатн?сть даних р?вном?рно по потужност? передавача. Розширення коду ? псевдовипадковою посл?довн?стю, яка ма? звужену функц?ю неоднозначност? , на в?дм?ну в?д ?нших коротких ?мпульс?в. У CDMA локально згенерований код працю? на вищ?й швидкост?, н?ж дан?, як? повинн? бути передан?. Дан? для передач? по?днуються за допомогою поб?тово? операц?? !АБО та високочастотного коду. На малюнку показано, як генеру?ться сигнал з розширеним спектром. Сигнал даних з тривал?стю ?мпульсу Т b (символ пер?оду) ? !АБО з кодом сигналу з тривал?стю ?мпульсу T c (пер?од елементарного сигналу). (Прим?тка: смуга пропорц?йна, 1/T, де T ? б?товий ?нтервал.) Таким чином, ширина смуги частот сигналу даних ? 1/Т b , а смуга пропускання сигналу з розширеним спектром 1/T c . Так як T c набагато менший, н?ж Т b , ширина смуги частот сигналу розширеного спектру набагато б?льше ширини смуги вих?дного сигналу. Ставлення Т b /T c назива?ться коеф?ц??нтом розширення або посилення обробки ? визнача?, в як?й м?р?, верхня межа загального числа користувач?в п?дтримуваних одночасно базовою станц??ю [1] .

Кожен користувач в систем? CDMA використову? ?нший код для модуляц?? сигналу. Виб?р код?в, використовуваних для модуляц?? сигналу ? дуже важливим в робот? систем CDMA. Краще виконання в?дбуватиметься, коли ? хороший под?л м?ж сигналом потр?бного користувача ? сигналами ?нших користувач?в. Под?л сигнал?в проводиться шляхом кореляц?? сигналу з локально згенерованим кодом потр?бного користувача. Якщо сигнал в?дпов?да? коду потр?бного користувача в то кореляц?йна функц?я буде високою, ? система може отримати цей сигнал. Якщо код потр?бного користувача не ма? н?чого сп?льного з сигналом, кореляц?я повинна бути якомога ближче до нуля, наск?льки це можливо (тим самим усуваючи сигнал); це назива?ться кросс-кореляц?я. Якщо код корелю?ться з сигналом в будь-який час зсуву, в?дм?нне в?д нуля, то сп?вв?дношення повинно бути якомога ближче до нуля, наск?льки це можливо. Це назива?ться автокореляц?я ? використову?ться для в?дхилення багатопроменево? ?нтерференц??.

Аналог?я з проблемою множинного доступу к?мната (канал), в якому люди хочуть сп?лкуватися один з одним одночасно. Щоб уникнути плутанини, люди можуть говорити по черз? (з под?лом за часом), говорити на р?зних майданчиках (з частотним под?лом канал?в), або говорити на р?зних мовах (з кодовим под?лом канал?в). CDMA ? аналогом останнього прикладу, де люди, що говорять одн??ю мовою, можуть зрозум?ти один одного, а ?нш? мови сприймаються як шум ? в?дкидаються. Так само, в рад?о-CDMA, кожна група користувач?в отриму? загальний код. Багато код?в займають один ? той же канал, але т?льки користувач?, пов'язан? з конкретним кодом можуть вза?мод?яти.

Загалом, CDMA належить до двох основних категор?й: синхронн? (ортогональних код?в) ? асинхронн? (псевдовипадков? коди).

Мультиплексування з кодовим под?лом канал?в (синхронний CDMA) [ ред. | ред. код ]

Метод цифрово? модуляц?? аналог?чний тим, як? використовуються в простих приймачах. В аналоговому випадку сигнал низько? частоти даних наклада?ться на несучу хвилю з високою частотою, ? таким чином ?де передача даних. По сво?й сут? це згортка частоти (теорема В?нера-Х?нчина) двох сигнал?в, що приводить до нос?я з полосою бокових частот. У цифровому випадку синусо?дальна несуча зам?ню?ться за функц??ю Уолша. Вона явля? собою б?нарн? квадратн? хвил?, як? утворюють повний ортонормальний наб?р. Сигнал даних також б?нарний ? час посилення досяга?ться за допомогою просто? функц?? !АЛЕ.

Синхронн?сть CDMA використову? математичн? властивост? ортогональност? м?ж векторами, що представляють рядки даних. Наприклад, б?нарний рядок 1011 представлений вектором (1, 0, 1, 1). Вектори можуть бути помножен?, беручи ?х скалярний добуток, шляхом п?дсумовування добутк?в в?дпов?дних компонент?в (наприклад, якщо u = (а, b), а v = (c, d), то ?х скалярний добуток u · v = ac + bd). Якщо скалярний добуток дор?вню? нулю, то два вектори називаються ортогональними один до одного. Деяк? властивост? скалярного добутку допоможуть зрозум?ти, як працю? W-CDMA. Якщо вектори а ? Ь ? ортогональними, то a*b=0, а

a*(a+b)=||a|| 2 тому що a*a+a*b=||a|| 2 +0

a*(-a+b)=-||a|| 2 тому що ?a*a+a*b=-||a|| 2 +0

b*(a+b)=||b|| 2 тому що b*a+b*b=0+||b|| 2

b*(a-b)=-||b|| 2 тому що b*a-b*b=0-||b|| 2

Кожен користувач в синхронному CDMA використову? код, ортогональний до код?в чужих, щоб модулювати ?х сигнал. Приклад чотирьох вза?мно ортогональних цифрових сигнал?в показаний на малюнку. Ортогональн? коди мають кросс-кореляц??, р?вн? нулю; ?ншими словами, вони не заважають один одному. У раз? стандарту IS-95 для под?лу р?зних користувач?в через кодування сигналу використову?ться 64-б?тн? коди Уолша. Так як кожен з 64 код?в Уолша ? ортогональними один до одного, сигнали канал?зуються в 64 ортогональних сигнали. У наступному приклад? показано, яким чином сигнал кожного користувача може бути закодований ? декодований. [2]

Почнемо з набором вектор?в, як? вза?мно ортогональн?. (Хоча вза?мна ортогональность ? ?диною умовою, ц? вектори зазвичай будуються для простоти декодування, наприклад, рядк?в або стовпц?в з матриць Уолша.) Приклад ортогональних функц?й показаний на малюнку праворуч. Ц? вектори будуть присво?н? окремим користувачам ? називаються код та код чипу. В ?нтересах стислост?, ?нша частина цього прикладу використову? коди, V, т?льки з двома б?тами.

Кожен користувач пов'язаний з ?ншим кодом, скаж?мо, v. 1 б?т представлений за допомогою передач? позитивно? коду, V, ? 0 б?т представлений негативним кодом, -V. Наприклад, якщо V = (v0, v1) = (1, -1), ? дан?, як? користувач бажа? передати це (1, 0, 1, 1), то передан? символи були б:

(V, -V, V, V) = (v0, v1, -v0, -v1, v0, v1, v0, v1) = (1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, - 1).

Кожен в?дправник ма? ?нший, ун?кальний вектор V обраний з цього набору, але метод буд?вництва переданого вектора зб?га?ться.

Тепер, через ф?зичн? властивост? перешкод, якщо два сигнали в точц? знаходяться у фаз?, вони додаються, щоб дати подв?йну ампл?туду кожного сигналу, але якщо вони не зб?гаються по фаз?, вони в?дн?маються ? дають сигнал, який р?зниться з ампл?тудою. Цифровим шляхом, така повед?нка може бути змодельована через додавання вектор?в передач?, компонент за компонентом.

Якщо sender0 ма? код (1, -1) ? дан? (1, 0, 1, 1), ? sender1 ма? код (1, 1) ? дан? (0, 0, 1, 1), ? обидва датчика передають одночасно, то в ця таблиця допоможе просл?дкувати етапи кодування:

Крок Encode sender0 Encode sender1
0 code0 = (1, -1), data0 = (1, 0, 1, 1) code1 = (1, 1), data1 = (0, 0, 1, 1)
1 encode0 = 2 (1, 0, 1, 1) - (1, 1, 1, 1) = (1, -1, 1, 1) encode1 = 2 (0, 0, 1, 1) - (1, 1, 1, 1) = (-1, -1, 1, 1)
2 signal0 = encode0 ? code0

= (1, -1, 1, 1) ? (1, -1)
= (1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, -1)

signal1 = encode1 ? code1

= (-1, -1, 1, 1) ? (1, 1)
= (-1, -1, -1, -1, 1, 1, 1, 1)

Оск?льки signal0 ? signal1 передаються одночасно, вони додаються для отримання вих?дного сигналу:

(1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, -1) + (-1, -1, -1, -1, 1, 1, 1, 1) = (0, -2, -2, 0, 2, 0, 2, 0)

Цей необроблений сигнал назива?ться ?нтерференц?йна картина. Приймач пот?м витягу? ?нформац?йний сигнал для будь-якого в?домого в?дправника шляхом об'?днання коду в?дправника з ?нтерференц?йною картиною. Наступна таблиця поясню?, як це працю?, ? показу?, що сигнали не заважають один одному:

Крок Decode sender0 Decode sender1
0 code0 = (1, -1), signal = (0, -2, -2, 0, 2, 0, 2, 0) code1 = (1, 1), signal = (0, -2, -2, 0, 2, 0, 2, 0)
1 decode0 = pattern.vector0 decode1 = pattern.vector1
2 decode0 = ((0, -2), (-2, 0), (2, 0), (2, 0)). (1, -1) decode1 = ((0, -2), (-2, 0), (2, 0), (2, 0)). (1, 1)
3 decode0 = ((0 + 2), (2 + 0), (2 + 0), (2 + 0)) decode1 = ((0 - 2), (2 + 0), (2 + 0), (2 + 0))
4 data0 = (2, -2, 2, 2), meaning (1, 0, 1, 1) data1= (- 2, -2, 2, 2), meaning (0, 0, 1, 1)

Кр?м того, п?сля декодування, все значення б?льше, н?ж 0, ?нтерпретуються як 1, а вс? значення менше нуля ?нтерпретуються як 0. Наприклад, п?сля декодування, data0 (2, -2, 2, 2), але приймач ?нтерпрету? це як (1, 0, 1, 1). Значення точност? 0 означа?, що в?дправник не переда? н?яких даних, як показано в наступному приклад?:

Припустимо, signal0 = (1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, -1), переда?ться самост?йно. У наступн?й таблиц? показано декодування в приймач?:

Крок Decode sender0 Decode sender1
0 code0 = (1, -1), signal = (1, -1, -1, 1, 1, -1, 1, -1) code1 = (1, 1), signal = (1, -1, - 1, 1, 1, -1, 1, -1)
1 decode0 = pattern.vector0 decode1 = pattern.vector1
2 decode0 = ((1, -1), (-1, 1), (1, -1), (1, -1)). (1, -1) decode1 = ((1, -1), (-1, 1), (1, -1), (1, -1)). (1, 1)
3 decode0 = ((1 + 1), (-1 - 1), (1 + 1), (1 + 1))  decode1 = ((1 - 1), (-1 + 1), (1 - 1), (1 - 1))
4 data0 = (2, -2, 2, 2), meaning (1, 0, 1, 1) data1 = (0, 0, 0, 0), meaning no data

Коли приймач намага?ться декодувати сигнал з використанням коду sender1, в даних будуть нул?, тому вза?мна кореляц?я дор?вню? нулю, ? ясно, що sender1 не переда? будь-яких даних.

Асинхронний CDMA [ ред. | ред. код ]

Коли л?нк моб?льний-база не може бути точно скоординований, зокрема, через рухливост? трубок, потр?бен ?нший п?дх?д. Так як математично неможливо створювати п?дписи посл?довностей, як? були б одночасно ортогональними для випадкових початкових точок ? як? б повн?стю використовували прост?р коду, в асинхронн?й CDMA-систем? використовуються ун?кальн? "псевдо-випадков?≫ або ≪псевдо-шумов?" посл?довност?. ПШ-код ? б?нарною посл?довн?стю, яка з'явля?ться випадковим чином, але може бути в?дтворена детерм?нованим чином за допомогою призначених приймач?в. Ц? ПШ-коди використовуються для кодування ? декодування сигналу користувача в асинхронному CDMA таким же чином, як ? ортогональн? коди в синхронному CDMA (як показано в наведеному вище приклад?). Ц? ПШ-посл?довност? статистично корельован?, а сума великого числа ПШ-посл?довностей призводить до множинно? ?нтерференц?? доступу (MAI), яка апроксиму?ться гаусовим шумом процесу (дотримуючись центрально? гранично? теореми в статистиц?). Коди Голда доводять, що ПШ п?дходить для ц??? мети, так як ?сну? низька кореляц?я м?ж кодами. Якщо вс? користувач? будуть з тим же самим р?внем потужност?, то дисперс?я (наприклад, потужн?сть шуму) МС? зросте прямо пропорц?йно к?лькост? користувач?в. ?ншими словами, на в?дм?ну в?д синхронного CDMA, сигнали ?нших користувач?в будуть з'являтися у вигляд? шуму до потр?бного сигналу ? злегка накладатись на потр?бний сигнал пропорц?йно к?лькост? користувач?в.

Вс? форми CDMA використовують розширений спектр посилення процесу, щоб дозволити приймачам частково дискрим?нувати небажан? сигнали. Сигнали, закодован? за допомогою зазначено? посл?довност? ПШ (код) приймаються, а сигнали з р?зними кодами (або той же код, але в ?нший часовий зсув) в?дображаються у вигляд? широкосмугового шуму ? зменшуються на коеф?ц??нт посилення процесу.

Оск?льки кожен користувач генеру? MAI, контроль р?вня сигналу ? досить важливим для передавач?в CDMA. CDM (синхронний CDMA), TDMA, або FDMA-приймач може теоретично повн?стю в?дкинути сильн? сигнали, використовуючи р?зн? коди, часов? ?нтервали або частотн? канали через ортогональн?сть цих систем. Але це не в?дноситься до асинхронного CDMA. В?дмова в?д небажаних сигнал?в лише часткова. Якщо будь-як? або вс? небажан? сигнали, набагато сильн?ш?, н?ж необх?дний сигнал, вони будуть придушувати його. Це стало загальною вимогою в будь-який асинхронн?й систем? CDMA, щоб приблизно в?дпов?дати р?зним р?вням потужност? сигналу, як показано на приймач?. У CDMA ст?льникового зв'язку, базова станц?я використову? схему управл?ння потужн?стю швидко замкнутим контуром, жорстко контролюючи потужн?сть передач? кожного моб?льного телефону.

Переваги асинхронного CDMA в пор?внянн? з ?ншими методами [ ред. | ред. код ]

Ефективне практичне використання спектра ф?ксовано? частоти [ ред. | ред. код ]

У теор?? CDMA, TDMA ? FDMA мають точно таку ж спектральну ефективн?сть, але ? практично кожен з них ма? сво? власн? проблеми - управл?ння потужн?стю в раз? CDMA, часу в раз? TDMA ? генерац?? частоти / ф?льтрац?? в раз? FDMA.

TDMA-системи повинн? ретельно синхрон?зувати час передач? вс?х користувач?в, щоб гарантувати, що вони потраплять в правильний часовий слот ? не викличуть перешкод. Так як це не може повн?стю контролюватися в моб?льному середовищ?, кожен часовий ?нтервал повинен мати захисний часовий ?нтервал, що знижу? ймов?рн?сть того, що користувач? будуть заважати, але це знижу? ефективн?сть використання спектра. Аналог?чним чином, системи FDMA повинн? використовувати захисну смугу частот м?ж сус?дн?ми каналами, в зв'язку з непередбачуваним ефектом Доплера через моб?льн?сть користувача. Захисна смуга частот зменшить ймов?рн?сть того, що сус?дн? канали будуть заважати, але й зменшить використання спектра.

Гнучкий розпод?л ресурс?в [ ред. | ред. код ]

Асинхронний CDMA пропону? ключову перевагу в гнучкому розпод?лу ресурс?в, а саме вид?лення PN-код?в активних користувач?в. У раз? CDM (синхронний CDMA), TDMA ? FDMA число одночасних ортогональних код?в, тимчасових ?нтервал?в ? частотних слот?в в?дпов?дно закр?плен?, отже, потенц?ал з точки зору к?лькост? одночасних користувач?в обмежений. ?сну? к?лька ортогональних код?в, тимчасових ?нтервал?в або частотних д?апазон?в, як? можуть бути вид?лен? для CDM, TDMA, FDMA ? систем, як? залишаються не осво?н? через ?мпульсний характер телефон?? ? пакетованих передач даних. Там нема? суворого обмеження на число користувач?в, як? можуть п?дтримуватися в асинхронно? систем? CDMA, т?льки практична межа, регульована бажаною ймов?рн?стю б?тово? помилки, оск?льки SIR (в?дношення сигналу до перешкоди) зм?ню?ться обернено пропорц?йно числу користувач?в. У пульсуючому середовищ? траф?ку, як у моб?льного телефонного зв'язку, то перевагою, що забезпечу?ться асинхронним CDMA ? те, що продуктивност? (частота помилок по б?там) дозволено коливатися випадковим чином, з середньою величиною, яка визнача?ться к?льк?стю користувач?в, в?дсотком завантаження. Припустимо, що ? 2N користувач?в, як? говорять т?льки половину часу, то користувач? 2N можуть  бути розм?щен? з т??? ж середньо? ймов?рност? б?тово? помилки як N користувач?в, як? говорять весь час. Основна в?дм?нн?сть в тому, що ймов?рн?сть б?тово? помилки для N користувач?в, як? розмовляють весь час пост?йна, в той час як вона ? випадковою величиною (з тим же середн?м) для користувач?в 2N, як? розмовляють половину часу.

?ншими словами, асинхронний CDMA ?деально п?дходить для моб?льно? мереж?, де велика к?льк?сть передавач?в, кожен генеру? в?дносно невелику к?льк?сть траф?ку через нер?вн? пром?жки часу. Системи CDM (синхронний CDMA), TDMA ? FDMA не може в?дновити недовикористаних ресурс?в, притаманних пульсуючому траф?ку в зв'язку з ф?ксованим числом ортогональних код?в, тимчасових ?нтервал?в або частотних канал?в, як? можуть бути призначен? для окремих передавач?в. Наприклад, якщо ? тимчасов? ?нтервали N в систем? TDMA ? користувач ?2N, як? говорять  половину часу, то половина часу буде б?льше, н?ж N користувач?в, яким необх?дно використовувати б?льш тимчасових ?нтервал?в N. Кр?м того, це вимагало б значних витрат, для пост?йного розпод?лу ? в?дкр?плення ортогонального коду, часового ?нтервалу або частоти каналу ресурс?в. Для пор?вняння, передавач? асинхронного CDMA просто посилають ?нформац?йний  сигнал, коли в?н ?, ? йдуть в н?куди, коли його нема?, збер?гаючи ту ж посл?довн?сть сигнатури PN до тих п?р, поки вони п?дключен? до системи.

Характеристики CDMA з розширеним спектром  [ ред. | ред. код ]

Б?льш?сть схем модуляц?? намагаються м?н?м?зувати смугу пропускання цього сигналу, так як пропускна здатн?сть ? обмеженим ресурсом. Проте, поширен? методи спектра використовують ширину смуги пропускання, яка на к?лька порядк?в б?льше м?н?мально необх?дно? ширини смуги сигналу. Одним з перших причин робити це було в?йськове застосування, включаючи керувальн? ? комун?кац?йн? системи. Ц? системи були розроблен? з використанням розширеного спектру через свою безпеку ? ст?йкост? до заклинювання. Асинхронний CDMA ма? певний р?вень секретност?,  тому що сигнал поширю?ться з використанням псевдовипадкового коду; цей код робить сигнали з розширеним спектром наче випадковими або шумопод?бними. Приймач не може демодулювати цю передачу не знаючи псевдовипадково? посл?довност?, що використову?ться для кодування даних. CDMA також ст?йкий до заклинювання. Сигнал глуш?ння ма? к?нцеву посл?довн?сть к?лькост? енерг??, доступно? для глуш?ння сигналу. Глушник може або поширити свою енерг?ю по вс?й ширин? смуги сигналу або глушити т?льки частина всього сигналу.

CDMA також може ефективно в?дкинути вузькосмугов? перешкоди. Так як вузька смуга ?нтерференц?? зач?па? лише невелику частину сигналу з розширеним спектром, в?н може бути легко видалений за допомогою ф?льтрац?? без особливих втрат ?нформац??. Згорнене кодування ? розшарування можуть бути використан? для надання допомоги у в?дновленн? цих втрачених даних. Сигнали CDMA також ст?йк? до багатопроменевого завмирання. Так як сигнал з розширеним спектром займа? велику смугу пропускання т?льки його невелика частина п?ддасться багатопроменевому завмиранню в будь-який момент часу. Як ? з вузькосмуговою ?нтерференц??ю, це призведе лише до невелико? втрати даних, як? можуть бути в?дновленн?.

Ще одна причина, чому CDMA, ст?йкий до багатопроменево? ?нтерференц?? поляга? у тому, що зап?зн?ла верс?я переданих псевдовипадкових код?в матиме низьку кореляц?ю з ориг?нальним псевдовипадковим кодом, ?, таким чином, з'явля?ться як ?нший користувач, який ?гнору?ться в приймач?. ?ншими словами, до тих п?р, поки канал багатопроменевого поширення виклика? щонайменше, одну ф?шку затримки, багатопроменев? сигнали будуть надходити на приймач таким чином, що вони зрушен? за часом, щонайменше, одного чипу в?д передбачуваного сигналу. Кореляц?йн? властивост? псевдовипадкових код?в так?, що ця невелика затримка виклика? багатопроменеву кореляц?ю з передбачуваним сигналом, ?, таким чином, ?гнору?ться.

Деяк? пристро? CDMA використовують рейк-приймач, який експлуату? компоненти затримки багатопроменевого поширення для п?двищення продуктивност? системи. Приймач об'?дну? ?нформац?ю з к?лькох корелятор?в, кожен з яких налаштований на ?нший шлях затримки, виробляючи сильн?шу верс?ю сигналу, н?ж простий приймач з одного кореляц??, налаштованим на затримку шляху найсильн?шого сигналу.

Повторне використання частоти ? можлив?сть повторно використовувати один ? той же рад?очастотний канал на ?нших д?лянках кл?тин в систем? ст?льникового зв'язку. При плануванн? FDMA ? TDMA системи частот це ? важливим фактором. Частоти, використовуван? в р?зних осередках повинн? бути ретельно спланован?, щоб забезпечити сигнали в?д р?зних кл?тин, не заважаючи один одному. В систем? CDMA, така ж частота може використовуватися в кожн?й кл?тин?, так як канал форму?ться з використанням псевдовипадкових код?в. Повторне використання т??? ж частоти в кожн?й кл?тин? усува? необх?дн?сть планування частоти в систем? з CDMA. Проте, планування р?зних псевдовипадкових посл?довностей ма? бути зроблено, щоб гарантувати, що прийнятий сигнал в?д одн??? кл?тини не корелю? з сигналом в?д сус?дньо?.

Оск?льки сус?дн? кл?тини використовують одн? ? т? ж частоти, системи CDMA мають можлив?сть використовувати технолог?ю м'яко? передач?. Вона дозволя? моб?льному телефону одночасно п?дтримувати зв'язок з двома або б?льше кл?тинами. Найкраща як?сть сигналу буде п?дтримуватись, доки м'яка передача не завершить процес. Це в?др?зня?ться в?д технолог?? жорстко? передач?, використовуваних в ?нших кл?тинних системах. У технолог?? жорстко? передач?, сила сигналу може р?зко зм?нюватися. На в?дм?ну в?д системи CDMA, де використовують технолог?ю м'яко? передач?, яку неможливо виявити ? яка забезпечу? б?льш над?йну ? б?льш високу як?сть сигналу.

Сп?льний CDMA [ ред. | ред. код ]

У недавньому досл?дженн? з'явилась нова сп?льна багатокористувацька схема передач? ? виявлення п?д назвою Сп?льний CDMA, який був розроблений для висх?дно? л?н?? зв'язку ? який використову? в?дм?нност? м?ж завмиранням п?дпис?в канал?в користувач?в, щоб зб?льшити пропускну здатн?сть користувача далеко за меж? розширення довжини в множинному доступ? ?нтерференц?? (МС?) в обмеженому середовищ?. Автори показують, що можна домогтися такого зб?льшення при низьк?й складност? ? висок?й б?тов?й продуктивност? частоти помилок в каналах з завмираннями, досл?дження яких пр?оритетне для перевантажених систем CDMA. За такого п?дходу, зам?сть того, щоб використовувати одну посл?довн?сть для кожного користувача, як ? в звичайних CDMA, автори групують невелике число користувач?в, щоб сп?льно використовувати одну розширену посл?довн?сть ? включити групу поширення ? звуження спектра операц?й. Новий сп?льний приймач розрахований на багато користувач?в ? ма? у сво?му склад? два етапи: група виявлення, що розрахована на багато користувач?в (MUD) для придушення MAI м?ж групами ? стад?я низько? складност? виявлення максимально? правдопод?бност? для в?дновлення сп?льних даних в рамках зд?йснення сп?вроб?тництва серед користувач?в з використанням м?н?мально? евкл?дово? кодово? в?дстан? ? коеф?ц??нта посилення каналу коеф?ц??нтами користувач?в.

CDMA в Укра?н? [ ред. | ред. код ]

Станом на липень 2021 року в Укра?н? CDMA-покриття забезпечують 2 оператори ст?льникового зв'язку:

  • у д?апазон? CDMA-2000 800 МГц:
    1. ПрАТ "Телесистеми Укра?ни" (ТМ " PEOPLEnet ")
    2. ТОВ "?нтертелеком" (ТМ " ?нтертелеком ")

Див. також [ ред. | ред. код ]

Нов?ш? стандарти CDMA [ ред. | ред. код ]

  • W-CDMA  ? (Wideband Code Division Multiple Access (широкосмуговий CDMA)) ? стандарт, авторизований Eia/tia як стандарт Is-665. Призначений для забезпечення широкосмугового рад?одоступу з метою п?дтримки послуг третього покол?ння. Швидк?сть даного стандарту (до 2 Мб?т/с на малих в?дстанях ? 384 кб?т/с на великих з повною моб?льн?стю) дозволя? п?дтримувати передачу мультимед?а-дан?. Технолог?я електромагн?тно сум?сна з GSM ? PDC.
  • CDMA2000
  • TD-SCDMA
  • S-CDMA (Synchronous Code Division Multiple Access) був розроблений корпорац??ю Terayon для передач? даних через коакс?альн? кабельн? мереж?. S-CDMA розс?ю? цифров? дан? вгору ? вниз в широкому д?апазон? частот ? дозволя? використовувати дек?лька абонент?в, п?дключених до мереж?, щоб передавати та отримувати одночасно. Цей спос?б передач? даних був розроблений, для безпеки ? надзвичайно? ст?йкост? до шуму.

?нш? технолог?? мультиплексування [ ред. | ред. код ]

Проблеми [ ред. | ред. код ]

Прим?тки [ ред. | ред. код ]

  1. [1] [ недоступне посилання з червня 2019 ]
  2. [2] [ недоступне посилання з червня 2019 ]

Джерела [ ред. | ред. код ]

  1. "CDMA в Украине" - стаття [ Арх?вовано 13 вересня 2016 у Wayback Machine .]