Quanti codici sono utilizzati nel CDMA?
Il sistema CDMA (Code Division Multiple Access) si basa sull’utilizzo di codici unici per distinguere le diverse comunicazioni che avvengono simultaneamente sullo stesso spettro di frequenze. A differenza di altre tecnologie di accesso multiplo come TDMA (Time Division Multiple Access) e FDMA (Frequency Division Multiple Access), nel CDMA tutti gli utenti condividono la stessa banda di frequenza nello stesso momento. Ciò è reso possibile grazie all’uso di codici di spreading ortogonali o pseudo-ortogonali che identificano in modo univoco ciascun canale o utente.
Tipologie di codici nel CDMA
I codici impiegati nel CDMA possono essere di vari tipi, ciascuno con una funzione specifica:
- Codici Walsh: Utilizzati per separare logicamente i diversi canali all’interno dello stesso collegamento. Sono ortogonali tra loro e vengono impiegati principalmente nella downlink.
- Codici Pseudo-Random Noise (PN): Servono per la separazione dei segnali tra utenti diversi e sono alla base del processo di spreading. Ogni utente riceve un codice PN specifico.
- Codici Short e Long PN: Il codice PN corto (short code) ha una lunghezza fissa e si ripete frequentemente; il codice PN lungo (long code) viene utilizzato per codificare dati dell’utente con maggiore sicurezza e unicità.
Numero di codici disponibili
Il numero esatto di codici disponibili nel CDMA dipende dal tipo di codice e dallo standard specifico adottato (es. IS-95, cdma2000, WCDMA). Di seguito una panoramica dei principali:
| Tipo di codice | Quantità disponibile | Utilizzo |
|---|---|---|
| Codici Walsh (64 bit) | 64 | Assegnati a canali vocali, di paging, di controllo (soprattutto nel downlink) |
| Codici PN corti | 32768 (32K) | Usati per la separazione delle stazioni base (scrambling code) |
| Codici PN lunghi | 242 (oltre 4 trilioni) | Usati per la cifratura dei dati utente (uplink) |
Gestione dei codici nella rete
La gestione dei codici è fondamentale per garantire che non vi siano interferenze tra i diversi utenti. Ogni base station assegna codici univoci ai terminali mobili per evitare sovrapposizioni. Inoltre, l’utilizzo di codici ortogonali assicura che i segnali simultanei non interferiscano tra loro, purché perfettamente sincronizzati.
Nella rete WCDMA, lo scrambling code è utilizzato per distinguere le celle, mentre i codici di spreading (basati su Walsh o codici Gold) sono impiegati per separare canali all’interno della stessa cella. L’utilizzo combinato di codici differenti permette una scalabilità molto alta del sistema.
Domande correlate con risposta
Perché il CDMA utilizza più tipi di codici?
Il CDMA usa diversi tipi di codici per scopi diversi: alcuni per la separazione dei canali all’interno della stessa cella, altri per distinguere celle diverse o per criptare i dati. Questa stratificazione di codifica consente una gestione efficiente delle risorse di rete.
I codici nel CDMA possono ripetersi?
I codici PN lunghi hanno una periodicità talmente alta (242) che è praticamente impossibile che si ripetano entro un periodo di tempo significativo. I codici Walsh, invece, si ripetono ma sono assegnati con attenzione per evitare interferenze.
Quanti utenti possono essere supportati da una singola cella CDMA?
Il numero di utenti che possono essere supportati contemporaneamente dipende non solo dal numero di codici disponibili, ma anche dalla qualità del canale radio e dal livello di interferenza. In teoria, fino a 64 utenti vocali possono usare codici Walsh distinti, ma nella pratica il limite è inferiore per garantire qualità.