De kerntechnologie van 3G: CDMA
De derde generatie mobiele netwerken, ook bekend als 3G, bracht aanzienlijke verbeteringen in mobiele communicatie ten opzichte van voorgaande generaties. Een van de meest cruciale technologische fundamenten van 3G is CDMA, oftewel Code Division Multiple Access. In tegenstelling tot eerdere technieken waarbij tijds- of frequentiedeling werd gebruikt, maakt CDMA het mogelijk dat meerdere gebruikers gelijktijdig dezelfde frequentieband delen door middel van unieke codes. Dit levert efficiënter spectrumgebruik en verbeterde datacapaciteit op.
Hoe werkt CDMA?
In een CDMA-systeem krijgt elke gebruiker een unieke spreidingscode toegewezen. Deze code wordt gebruikt om het signaal van de gebruiker over een breed frequentiespectrum te verspreiden. Bij ontvangst wordt hetzelfde codepatroon gebruikt om het signaal weer te reconstrueren. Hierdoor kunnen meerdere signalen simultaan worden verzonden en ontvangen via dezelfde frequentieband zonder elkaar te verstoren.
CDMA is gebaseerd op het principe van spreidingsspectrum (spread spectrum), waarbij het signaal wordt vermenigvuldigd met een pseudowillekeurige binaire sequentie. Dit resulteert in een breedbandig signaal dat minder vatbaar is voor interferentie, afluisteren en multipad-vervorming.
Voordelen van CDMA in 3G-netwerken
- Hoge spectrumefficiëntie: CDMA maakt een groot aantal gelijktijdige verbindingen mogelijk, wat ideaal is voor gebieden met hoge bevolkingsdichtheid.
- Betere geluidskwaliteit en dataverbindingen: Dankzij het spreidingsspectrum zijn gesprekken en gegevensoverdracht betrouwbaarder, zelfs bij lage signaalsterkte.
- Beveiliging: Door het gebruik van unieke codes is het voor onbevoegden moeilijk om gesprekken te onderscheppen.
- Flexibele capaciteit: Het systeem kan dynamisch omgaan met de beschikbare bandbreedte, waardoor het zich aanpast aan veranderende verkeersniveaus.
Toepassingen en standaarden gebaseerd op CDMA
CDMA vormt de basis van verschillende 3G-standaarden, waaronder:
| Standaard | Beschrijving | Gebruikt CDMA-techniek |
|---|---|---|
| CDMA2000 | Een 3G-standaard ontwikkeld door 3GPP2 die direct is afgeleid van IS-95 (cdmaOne) | Ja, met verbeteringen zoals 1xRTT en EV-DO |
| WCDMA | De door 3GPP gestandaardiseerde technologie die wordt gebruikt in UMTS-netwerken | Ja, breedband-CDMA met kanaalbreedte van 5 MHz |
Belangrijke kenmerken van CDMA in 3G
- Soft handoff: Mobiele apparaten kunnen gelijktijdig met meerdere basestations communiceren, wat zorgt voor naadloze overdrachten zonder onderbreking.
- Multipad-diversiteit: Door meerdere signalen van dezelfde bron te combineren, verbetert CDMA de signaalkwaliteit in omgevingen met veel reflecties.
- Cell breathing: De dekking van cellen verandert dynamisch op basis van belasting, wat het netwerk flexibeler maakt.
Gerelateerde onderwerpen en antwoorden
Waarom werd CDMA verkozen als kern voor 3G?
CDMA werd gekozen vanwege zijn vermogen om hoge datasnelheden te leveren en efficiënt gebruik te maken van het beschikbare radiospectrum. Bovendien bood het verbeterde kwaliteit voor spraak en gegevens, zelfs onder zware netwerkbelasting.
Wat is het verschil tussen CDMA2000 en WCDMA?
CDMA2000 is een evolutie van het oudere IS-95-systeem en wordt voornamelijk gebruikt in Noord-Amerika en delen van Azië. WCDMA daarentegen is onderdeel van het UMTS-systeem en wordt wereldwijd gebruikt. WCDMA heeft een bredere kanaalbreedte (5 MHz) en is ontworpen voor een hogere datadoorvoer.
Hoe verhoudt CDMA zich tot GSM?
GSM gebruikt een combinatie van TDMA en FDMA, waarbij gebruikers worden gescheiden in tijdslots en frequenties. CDMA gebruikt daarentegen unieke codes om meerdere gebruikers tegelijkertijd toegang te geven tot dezelfde frequentieband. Hierdoor biedt CDMA betere prestaties bij hogere verkeersvolumes en robuustere signaalverwerking.