CDMA-systeemtijd in draadloze communicatie
In CDMA (Code Division Multiple Access) netwerken speelt systeemtijd een fundamentele rol bij het synchroniseren van communicatie tussen mobiele apparaten en basisstations. Omdat CDMA-technologie sterk afhankelijk is van tijdssynchronisatie om meerdere signalen gelijktijdig over hetzelfde kanaal te verzenden, is het concept van “CDMA-systeemtijd” cruciaal voor de correcte werking van het netwerk.
Wat is CDMA-systeemtijd?
CDMA-systeemtijd is een nauwkeurige, uniforme tijdreferentie die wordt gebruikt in het hele netwerk om gegevensoverdracht te coördineren. Deze tijd is gebaseerd op een universele bron, meestal de tijd geleverd door het GPS-satellietsysteem. Elk basisstation in een CDMA-netwerk is uitgerust met een GPS-ontvanger die dient als tijdbron, zodat alle stations synchroon kunnen blijven functioneren.
De CDMA-systeemtijd begint bij een gedefinieerd startpunt en telt in chips, milliseconden of seconden vanaf dat moment. Deze tijd wordt vervolgens vertaald naar systeemklokken in het basisstation en mobiele apparaten voor exacte afstemming van transmissies en ontvangstvensters.
Belang van CDMA-systeemtijd
- Tijdsynchronisatie: Alle basisstations in een CDMA-netwerk moeten exact gesynchroniseerd zijn om interferentie te voorkomen tussen sectoren of cellen.
- Handovers: Soepele overdrachten van een mobiel apparaat tussen verschillende cellen worden mogelijk gemaakt door de gemeenschappelijke tijdreferentie.
- Slotgebaseerde transmissie: CDMA gebruikt slottijdvensters voor signalen. Deze vensters zijn gebaseerd op de systeemtijd en zorgen ervoor dat transmissies van verschillende gebruikers elkaar niet overlappen.
- Locatiebepaling: Sommige locatiebepalingssystemen (zoals E-OTD of GPS-hybride) maken gebruik van CDMA-tijdinformatie voor positieberekening.
Structuur van CDMA-systeemtijd
CDMA-systeemtijd bestaat uit meerdere hiërarchische niveaus:
| Component | Beschrijving |
|---|---|
| Chip | Kleinste eenheid in CDMA, één chip is 0,8138 µs (bij 1,2288 Mcps). |
| Frame | Een frame duurt 20 ms en bevat 38400 chips. |
| Slot | Een frame is opgedeeld in drie slots van 6,67 ms elk. |
| System Time | Geteld vanaf 00:00:00 UTC op 6 januari 1980, identiek aan GPS-tijd zonder schrikkelseconden. |
Gerelateerde concepten rond CDMA-systeemtijd
Wat is het verschil tussen CDMA-tijd en GPS-tijd?
CDMA-systeemtijd is vrijwel identiek aan GPS-tijd, behalve dat CDMA geen schrikkelseconden toepast. Dit betekent dat CDMA-tijd soms enkele seconden afwijkt van UTC. Het gebruik van GPS-tijd zorgt ervoor dat basisstations wereldwijd dezelfde tijd gebruiken, ongeacht geografische locatie.
Waarom is timing belangrijk in CDMA, maar minder in andere technologieën?
In CDMA delen meerdere gebruikers hetzelfde frequentie- en tijddomein, en worden ze gescheiden op basis van codes. Als de tijdssynchronisatie niet nauwkeurig is, zullen de codes niet correct uitgelijnd zijn, wat resulteert in interferentie en verlies van gegevens. In contrast hiermee gebruiken bijvoorbeeld GSM-systemen tijdsloten (TDMA), wat minder afhankelijk is van een wereldwijde uniforme tijd.
Hoe wordt systeemtijd beheerd tijdens handoffs?
Bij een soft handoff (wanneer een mobiel apparaat gelijktijdig met meerdere basisstations verbonden is) moet het mobiele apparaat alle ontvangen signalen op basis van systeemtijd combineren. De kloksynchronisatie tussen basisstations maakt dit mogelijk zonder signaalverlies of vertraging.
Kan CDMA-tijd worden gebruikt voor andere toepassingen?
Ja, CDMA-systeemtijd kan dienen als betrouwbare tijdbron voor netwerkapparatuur, vergelijkbaar met NTP (Network Time Protocol), vooral op afgelegen locaties waar GPS of internetgebaseerde tijdsynchronisatie lastig is.