L’accès multiple par répartition en code (CDMA) est une technologie à spectre étalé qui permet à plusieurs utilisateurs de partager simultanément la même bande de fréquences. CDMA y parvient en attribuant un code unique à chaque utilisateur, permettant à leurs signaux de coexister sans interférence. Il existe différents types de techniques d’étalement de spectre CDMA, chacune ayant ses caractéristiques spécifiques. Explorons les principaux types :
1. CDMA à séquence directe (DS-CDMA) :
- Technique de propagation :
- Le CDMA à séquence directe (DS-CDMA) utilise une technique d’étalement dans laquelle chaque bit des données d’origine est représenté par plusieurs puces. Ces puces sont générées par un code d’étalement, également appelé séquence d’étalement ou code de bruit pseudo-aléatoire (PN).
- Longueur du code et taux de puce :
- DS-CDMA implique une longueur de code plus longue, ce qui signifie que le code d’étalement est répété pendant une période plus longue. Le débit des puces, ou le débit auquel le code est généré, est supérieur au débit des données.
- Avantages :
- DS-CDMA offre une robustesse contre les interférences et l’évanouissement par trajets multiples. Il offre des performances améliorées en présence de bruit et permet à plusieurs utilisateurs de partager la même bande de fréquences avec un minimum d’interférences.
- Applications :
- Le DS-CDMA est largement utilisé dans les systèmes de communication mobile, y compris les réseaux cellulaires 3G et 4G, en raison de sa capacité à prendre en charge plusieurs utilisateurs et à fournir une communication fiable dans des environnements difficiles.
2. CDMA à sauts de fréquence (FH-CDMA) :
- Technique de propagation :
- Le CDMA à sauts de fréquence (FH-CDMA) consiste à modifier la fréquence porteuse pendant la transmission. Le signal est diffusé dans les domaines temporel et fréquentiel à l’aide de modèles de sauts.
- Longueur du code et taux de saut :
- FH-CDMA utilise des codes d’étalement plus courts, et le taux de saut détermine la fréquence à laquelle la fréquence porteuse change. La combinaison du code et du saut de fréquence améliore la sécurité et la résistance aux interférences.
- Avantages :
- FH-CDMA offre une meilleure résistance aux interférences à bande étroite et améliore la sécurité des communications. Le modèle de saut de fréquence rend difficile l’interception du signal transmis par les utilisateurs non autorisés.
- Applications :
- Le FH-CDMA est couramment utilisé dans les systèmes de communication militaires, les réseaux sans fil sécurisés et certaines applications industrielles où les interférences et la sécurité sont des préoccupations majeures.
3. Accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence (OFDMA) :
- Technique de propagation :
- L’accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence (OFDMA) est un type de CDMA qui utilise une technique d’étalement différente basée sur la division du spectre de fréquences disponible en sous-porteuses orthogonales. Chaque sous-porteuse représente un code différent.
- Longueur du code et espacement des sous-porteuses :
- OFDMA utilise une approche différente, dans laquelle le code d’étalement est implicitement déterminé par la fréquence de la sous-porteuse. La longueur du code est effectivement infinie et les sous-porteuses sont espacées à intervalles réguliers.
- Avantages :
- L’OFDMA est connu pour son efficacité dans la gestion de l’évanouissement sélectif en fréquence et prend en charge des débits de données élevés en permettant à plusieurs utilisateurs de transmettre simultanément sur différentes sous-porteuses. Il s’agit d’une technologie clé dans les systèmes de communication sans fil 4G (LTE) et 5G.
- Applications :
- OFDMA est largement utilisé dans les systèmes de communication sans fil à large bande, notamment LTE et WiMAX, où des débits de données élevés, une efficacité spectrale et la prise en charge de plusieurs utilisateurs sont essentiels.
4. CDMA multiporteuse (MC-CDMA) :
- Technique de propagation :
- Le CDMA multiporteuse (MC-CDMA) combine les principes du CDMA avec le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM). Il répartit les symboles de données sur plusieurs sous-porteuses en utilisant les principes CDMA.
- Longueur du code et espacement des sous-porteuses :
- MC-CDMA implique l’utilisation de codes CDMA sur plusieurs sous-porteuses, à l’instar de l’OFDMA. La combinaison permet une communication robuste dans des canaux à évanouissement sélectifs en fréquence.
- Avantages :
- MC-CDMA hérite des avantages du CDMA et de l’OFDM. Il offre une résistance aux interférences, à l’évanouissement par trajets multiples et prend en charge des débits de données élevés. Il est envisagé pour les futurs systèmes de communication sans fil.
- Applications :
- MC-CDMA est une technologie potentielle pour les futurs systèmes de communication sans fil, y compris au-delà des réseaux 5G, en raison de sa capacité à fournir une communication efficace et robuste dans des environnements radio difficiles.
En résumé, les principaux types de techniques d’étalement du spectre CDMA comprennent le CDMA à séquence directe (DS-CDMA), le CDMA à sauts de fréquence (FH-CDMA), l’accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence (OFDMA) et le CDMA multiporteuse (MC-CDMA). Chaque type possède des caractéristiques spécifiques qui le rendent adapté à différentes applications et scénarios dans les systèmes de communication sans fil.