Come funziona la rete CDMA
La rete CDMA, acronimo di Code Division Multiple Access, è una tecnologia di accesso multiplo utilizzata nei sistemi di comunicazione mobile per permettere a più utenti di condividere lo stesso spettro di frequenze radio. A differenza di altre tecnologie come TDMA (Time Division Multiple Access) o FDMA (Frequency Division Multiple Access), il CDMA non divide il tempo o le frequenze tra gli utenti, ma utilizza codici univoci per separare i segnali. Questo approccio fornisce una serie di vantaggi in termini di efficienza, sicurezza e qualità del segnale.
Principio di funzionamento del CDMA
Ogni chiamata o trasmissione dati in CDMA viene codificata utilizzando un codice pseudo-casuale unico (chiamato PN code, Pseudo-random Noise code). Questo codice è conosciuto sia dal trasmettitore che dal ricevitore e viene utilizzato per modulare il segnale. Anche se tutti gli utenti trasmettono nello stesso intervallo di frequenza, il ricevitore è in grado di isolare il segnale desiderato decodificando solamente il codice corrispondente.
- Accesso condiviso allo spettro: Tutti gli utenti trasmettono simultaneamente nella stessa banda di frequenza.
- Separazione tramite codici: I segnali vengono distinti e recuperati grazie ai codici univoci.
- Trasmissione a spettro espanso: Ogni segnale viene espanso su una banda molto più larga della larghezza di banda originaria.
Elementi principali di una rete CDMA
| Componente | Funzione |
|---|---|
| BTS (Base Transceiver Station) | Trasmette e riceve segnali dai terminali mobili. |
| BSC (Base Station Controller) | Gestisce più BTS e controlla le chiamate e l’handoff. |
| MSC (Mobile Switching Center) | Smista le chiamate vocali verso la rete telefonica pubblica. |
| PSTN (Public Switched Telephone Network) | Rete telefonica pubblica alla quale si connette la rete mobile. |
Soft Handoff e gestione della mobilità
Una delle caratteristiche più avanzate della rete CDMA è il soft handoff, una tecnica che permette ad un dispositivo mobile di essere collegato a più celle contemporaneamente durante la transizione tra aree di copertura. Questo riduce il rischio di perdita di segnale o interruzione di chiamata, specialmente in ambienti urbani o ad alta velocità.
Altri tipi di handoff supportati includono:
- Softer handoff: Transizione tra settori della stessa cella.
- Hard handoff: Rottura della connessione prima del collegamento alla nuova cella (meno comune nel CDMA).
Gestione dell’interferenza e capacità
La tecnologia CDMA è progettata per funzionare in ambienti con alta densità di utenti. Tuttavia, poiché tutti gli utenti condividono la stessa frequenza, la rete deve controllare la potenza di trasmissione di ciascun dispositivo per ridurre l’interferenza reciproca. Questo è noto come power control ed è un elemento critico del funzionamento efficace di una rete CDMA.
Inoltre, l’uso di tecniche come la diversità del segnale, il rake receiver e la codifica a spettro espanso migliorano ulteriormente l’affidabilità della comunicazione.
Domande correlate con risposta
Quali sono i vantaggi principali del CDMA rispetto al GSM?
CDMA offre una maggiore capacità di rete, una migliore qualità vocale, minore probabilità di chiamate interrotte grazie al soft handoff, e una maggiore sicurezza poiché i segnali sono codificati.
Il CDMA è ancora utilizzato oggi?
CDMA è stato ampiamente usato soprattutto in Nord America e Asia. Tuttavia, molte reti stanno migrando verso tecnologie più recenti come LTE e 5G. Nonostante ciò, i principi alla base del CDMA sono ancora influenti nel design delle nuove tecnologie di comunicazione.
Cos’è un codice PN nel CDMA?
Un codice PN (Pseudo-random Noise) è una sequenza di bit utilizzata per codificare il segnale del trasmettitore. Questa codifica consente al ricevitore di distinguere il segnale desiderato dagli altri segnali presenti nella stessa banda.
Che ruolo gioca il ricevitore rake nel CDMA?
Il ricevitore rake è un tipo di ricevitore che combina più copie dello stesso segnale ricevute da percorsi diversi (multipath) per migliorare la qualità complessiva del segnale. Questo è particolarmente utile in ambienti con molte riflessioni come le aree urbane.