Cos’è un codice di diffusione CDMA?

Un codice di diffusione CDMA (Code Division Multiple Access), spesso definito “codice” o “codice di diffusione”, è un elemento fondamentale nei sistemi di comunicazione CDMA. CDMA si basa sull’uso di codici di diffusione univoci assegnati ai singoli utenti per consentire a più utenti di condividere simultaneamente la stessa banda di frequenza. Questi codici di diffusione svolgono un ruolo cruciale nel distinguere e separare i segnali dei diversi utenti all’interno della rete CDMA. Esploriamo gli aspetti chiave dei codici di diffusione CDMA:

1. Scopo e principio:

  • Lo scopo principale dei codici di diffusione CDMA è differenziare e diffondere i segnali di diversi utenti su un’ampia banda di frequenza.
  • CDMA utilizza una tecnica a spettro diffuso, in cui il segnale di ciascun utente viene distribuito su una larghezza di banda più ampia utilizzando un codice di diffusione univoco.
  • I codici di diffusione sono progettati per essere ortogonali o quasi ortogonali, riducendo al minimo le interferenze tra i segnali degli utenti.

2. Ortogonalità e correlazione incrociata:

  • I codici di diffusione sono progettati per essere ortogonali, il che significa che la correlazione incrociata tra qualsiasi coppia di codici di diffusione è idealmente zero.
  • L’ortogonalità garantisce che quando un segnale viene moltiplicato per il codice di diffusione di un utente specifico, i contributi di altri utenti non interferiscano in modo significativo.
  • In pratica, raggiungere la perfetta ortogonalità può essere difficile e i codici sono progettati per avere una bassa correlazione incrociata per ridurre al minimo le interferenze.

3. Tasso chip e velocità dati:

    I codici di diffusione
  • CDMA funzionano a una velocità di chip superiore rispetto alla velocità dati effettiva. Il chip rate è la velocità con cui i singoli chip (cifre binarie) vengono generati dal codice di diffusione.
  • Mentre la velocità dei dati rappresenta la velocità con cui vengono trasmessi i bit di informazione, la velocità del chip determina la velocità con cui il codice di diffusione modula i dati.

4. Sequenze PN e codici Walsh:

  • I codici di diffusione CDMA vengono spesso generati utilizzando sequenze di pseudo-rumore (PN) o codici Walsh.
  • Le sequenze

  • PN sono sequenze binarie che appaiono casuali ma sono deterministiche e si ripetono dopo un certo periodo. Presentano proprietà desiderabili per CDMA, come lunghezze di ciclo lunghe e bassa correlazione incrociata.
  • I codici

  • Walsh sono un insieme di codici ortogonali comunemente utilizzati nei sistemi CDMA. Hanno eccellenti proprietà di ortogonalità, che li rendono adatti per accessi multipli efficienti.

5. Assegnazione codice:

  • A ogni utente in una rete CDMA viene assegnato un codice di diffusione univoco.
  • L’uso di codici univoci consente a più utenti di trasmettere contemporaneamente sulla stessa banda di frequenza senza causare interferenze significative.
  • L’assegnazione dei codici è un aspetto cruciale della pianificazione e gestione della rete CDMA.

6. Principio CDMA (Code Division Multiple Access):

  • In CDMA, gli utenti trasmettono dati simultaneamente sulla stessa banda di frequenza.
  • I dati di ciascun utente vengono moltiplicati per il codice di diffusione assegnato prima della trasmissione e i segnali di diffusione risultanti vengono trasmessi insieme.
  • Al ricevitore, il segnale viene dediviso utilizzando il corrispondente codice di diffusione, consentendo l’estrazione dei dati originali.

7. Applicazioni:

  • I codici di diffusione CDMA sono ampiamente utilizzati nelle reti cellulari, inclusi gli standard 3G e CDMA2000.
  • Vengono utilizzati anche nelle comunicazioni satellitari, nelle reti locali wireless (WLAN) e in altri sistemi di comunicazione che utilizzano CDMA per l’accesso multiplo.

In sintesi, i codici di diffusione CDMA sono componenti essenziali nei sistemi di comunicazione CDMA, poiché consentono a più utenti di condividere simultaneamente la stessa banda di frequenza. Questi codici sono progettati per essere ortogonali e la loro assegnazione ai singoli utenti consente una comunicazione efficiente e resistente alle interferenze nelle reti CDMA.

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