Code Division Multiple Access (CDMA) ist eine digitale Mobilfunktechnologie, die es mehreren Benutzern ermöglicht, gleichzeitig dasselbe Frequenzband zu nutzen. CDMA erreicht dies, indem jedem Benutzer ein eindeutiger Code zugewiesen wird, der die gleichzeitige Übertragung mehrerer Signale im gleichen Frequenzspektrum ermöglicht. Lassen Sie uns in die Details von CDMA eintauchen und seine verschiedenen Typen erkunden:
1. Überblick über die CDMA-Technologie:
- Spreizspektrummodulation:
- CDMA nutzt Spread-Spectrum-Modulationstechniken, bei denen die Daten jedes Benutzers über ein breites Frequenzband verteilt werden.
- Beim Verbreitungsprozess werden die Daten des Benutzers mit einem eindeutigen Verbreitungscode multipliziert.
- Code-Division-Mehrfachzugriff:
- Bei CDMA werden mehrere Benutzer durch ihre eindeutigen Spreizcodes unterschieden.
- Das Signal jedes Benutzers wird über das gesamte Frequenzband verteilt, sodass mehrere Signale nebeneinander existieren können, ohne sich gegenseitig zu stören.
2. Arten von CDMA:
- 1. CDMAOne (IS-95):
- CDMAOne, auch bekannt als IS-95 (Interim Standard 95), ist die CDMA-Technologie der ersten Generation (1G).
- Es führte die digitale Sprachübertragung, Soft Handoff und die Verwendung orthogonaler Codes für den Mehrfachzugriff ein.
- 2. CDMA2000:
- CDMA2000 ist eine Familie von 2G- und 3G-Mobilkommunikationsstandards, die aus CDMAOne hervorgegangen ist.
- Es umfasst Standards wie CDMA2000 1xRTT (Radio Transmission Technology) und CDMA2000 EV-DO (Evolution-Data Optimized).
- CDMA2000 führte höhere Datenraten, verbesserte Sprachqualität und erweiterte Datendienste ein.
- 3. WCDMA (Breitband-CDMA):
- WCDMA ist ein 3G-Mobilkommunikationsstandard, der auf der CDMA-Technologie basiert.
- Es ist die Technologie hinter dem Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) und bietet höhere Datenraten und verbesserte Kapazität im Vergleich zu CDMA2000.
- 4. CDMA450:
- CDMA450 arbeitet im 450-MHz-Frequenzband und ist für den Einsatz in ländlichen und abgelegenen Gebieten konzipiert.
- Es bietet eine erweiterte Abdeckung und wird häufig in Regionen mit geringer Bevölkerungsdichte eingesetzt.
- 5. CDMA in 4G LTE:
- CDMA-Prinzipien sind in den Long-Term Evolution (LTE)-Standard integriert, bei dem es sich um eine 4G-Technologie handelt.
- LTE nutzt Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) für den Downlink und Single-Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) für den Uplink, CDMA-Techniken sind jedoch weiterhin im Gesamtsystem vorhanden.
3. Hauptmerkmale von CDMA:
- Orthogonale Codes:
- CDMA basiert auf orthogonalen Codes wie Walsh-Codes und Gold-Codes, um Benutzer zu unterscheiden und Interferenzen zu minimieren.
- Sanfte Übergabe:
- Soft Handoff ermöglicht es Mobilgeräten, während eines Handovers gleichzeitig mit mehreren Basisstationen zu kommunizieren und so die Anrufqualität zu verbessern.
- Stromschalter:
- CDMA nutzt Leistungssteuerungsmechanismen, um die Sendeleistung mobiler Geräte basierend auf der Signalstärke anzupassen.
- Sprach- und Datenintegration:
- CDMA unterstützt die Integration von Sprach- und Datendiensten im selben Netzwerk und bietet so eine vielseitige Kommunikationsplattform.
- Globale Akzeptanz:
- CDMA-Technologien wurden weltweit eingesetzt, wobei CDMA2000 und WCDMA in verschiedenen Regionen weit verbreitet sind.
4. Evolution und darüber hinaus:
- CDMA-Technologien haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt, wobei Fortschritte zu höheren Datenraten, verbesserter spektraler Effizienz und dem Einsatz von 4G LTE- und 5G-Technologien geführt haben.
- 5G NR (Neues Radio):
- Während CDMA-Prinzipien bei 5G NR weniger im Vordergrund stehen, beeinflusst das Erbe der CDMA-Technologien weiterhin die Entwicklung moderner Mobilfunkstandards.
Zusammenfassend ist CDMA eine vielseitige und weit verbreitete digitale Mobilfunktechnologie, die verschiedene Iterationen durchlaufen hat, von 1G CDMAOne bis 3G CDMA2000 und WCDMA, und deren Einfluss sich auf 4G LTE und 5G NR erstreckt. Die Verwendung orthogonaler Codes, Soft Handoff, Leistungssteuerung und Unterstützung für Sprach- und Datenintegration sind Schlüsselmerkmale, die zum Erfolg und zur Entwicklung CDMA-basierter Technologien beigetragen haben.