Code Division Multiple Access (CDMA) ist eine digitale Mobilfunktechnologie, die es mehreren Benutzern ermöglicht, gleichzeitig dasselbe Frequenzband zu nutzen. Es basiert auf dem Prinzip der Spread-Spectrum-Kommunikation, bei der jedem Benutzer ein eindeutiger Code zur Unterscheidung seiner Signale zugewiesen wird. Hier finden Sie eine ausführliche Erklärung zur Funktionsweise eines CDMA-Netzwerks:
- Spread-Spectrum-Technologie:
- CDMA nutzt die Spread-Spectrum-Technologie, bei der das Übertragungssignal über ein breites Frequenzband verteilt wird. Diese Spreizung wird erreicht, indem das Datensignal mit einem einzigartigen Code moduliert wird, der als Spreizcode oder Pseudozufallscode bekannt ist.
- Jedem Benutzer im CDMA-Netzwerk wird ein spezifischer Spreizcode zugewiesen, und diese Codes sind orthogonal zueinander, was bedeutet, dass sie sich nicht gegenseitig stören.
- Channelisierung:
- CDMA unterteilt das verfügbare Frequenzspektrum in mehrere Kanäle. Jeder Kanal entspricht einem eindeutigen Code. Dadurch können mehrere Benutzer gleichzeitig Daten auf demselben Frequenzband senden und empfangen, ohne dass es zu Störungen kommt.
- Die Kombination aus dem Datensignal des Benutzers und seinem einzigartigen Spreizcode definiert einen Kanal im CDMA-Netzwerk.
- Multiplexen:
- CDMA verwendet zwei Arten von Multiplexing: Frequency Division Multiple Access (FDMA) und Time Division Multiple Access (TDMA).
- FDMA wird durch die Verwendung unterschiedlicher Trägerfrequenzen für jeden Kanal erreicht, während TDMA die Zuweisung bestimmter Zeitschlitze an verschiedene Benutzer beinhaltet.
- Die primäre Multiplextechnik bei CDMA basiert auf den eindeutigen Spreizcodes, die jedem Benutzer zugewiesen werden.
- Basisstation und Mobilstation:
- In einem CDMA-Netzwerk findet die Kommunikation zwischen einer Basisstation (BS) und einer Mobilstation (MS) statt. Die Basisstation verwaltet die Kommunikation mit mehreren Mobilstationen innerhalb ihres Abdeckungsbereichs.
- Die Basisstation steuert die Zuweisung von Spreizcodes und verwaltet das Timing der Übertragungen.
- Stromschalter:
- CDMA-Systeme nutzen Leistungssteuerungsmechanismen, um die Sendeleistung von Mobilstationen anzupassen. Dadurch wird sichergestellt, dass das Signal jedes Benutzers mit der erforderlichen Stärke an der Basisstation ankommt, wodurch die Systemkapazität optimiert und Störungen minimiert werden.
- Power Control trägt auch dazu bei, die Akkulaufzeit mobiler Geräte zu verlängern, indem die Sendeleistung an die Entfernung von der Basisstation angepasst wird.
- Sanfte Übergabe:
- CDMA unterstützt Soft Handoff, sodass mobile Geräte gleichzeitig mit mehreren Basisstationen kommunizieren können. Dies verbessert die Anrufqualität und die Systemzuverlässigkeit, da die Mobilstation nahtlos und ohne Unterbrechung zwischen verschiedenen Basisstationen wechseln kann.
- Verbesserung der Servicequalität (QoS):
- CDMA-Systeme nutzen verschiedene Techniken, wie z. B. Fehlererkennungs- und Korrekturcodes, um die Servicequalität zu verbessern. Dies gewährleistet eine zuverlässige Datenübertragung auch bei Störungen oder Rauschen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der einzigartige CDMA-Ansatz zur Spread-Spectrum-Kommunikation, Kanalisierung und fortschrittlichen Multiplexing-Techniken eine effiziente und gleichzeitige Kommunikation zwischen mehreren Benutzern innerhalb desselben Frequenzbands ermöglicht. Die Verwendung orthogonaler Spreizcodes und Leistungssteuerungsmechanismen trägt zur Robustheit und Zuverlässigkeit von CDMA-Netzwerken bei.