Wat is CDMA en welke typen zijn er?
CDMA, ofwel Code Division Multiple Access, is een digitale communicatietechnologie die wordt gebruikt om meerdere gebruikers tegelijkertijd toegang te geven tot eenzelfde frequentieband. In tegenstelling tot andere methoden zoals FDMA (Frequency Division Multiple Access) of TDMA (Time Division Multiple Access), maakt CDMA gebruik van unieke codes om gebruikers van elkaar te onderscheiden, zelfs als zij dezelfde frequentie en hetzelfde tijdsvenster gebruiken.
Bij CDMA wordt elk signaal gecodeerd met een specifieke pseudo-willekeurige reeks die uniek is voor iedere gebruiker. Hierdoor kunnen meerdere signalen gelijktijdig worden verzonden over hetzelfde kanaal zonder elkaar significant te storen. De ontvanger gebruikt dezelfde code om het oorspronkelijke signaal uit de gecombineerde transmissie te extraheren.
Kenmerken van CDMA-technologie
- Hoge spectrale efficiëntie
- Weerstand tegen interferentie en afluisteren
- Betere signaalsterkte in omgevingen met veel reflectie (multipad)
- Flexibele gebruikerscapaciteit per cel
Een belangrijk voordeel van CDMA is dat het meerdere gebruikers toelaat in dezelfde frequentieband zonder dat een strikte tijd- of frequentie-indeling nodig is. Dit maakt CDMA zeer schaalbaar en robuust in mobiele communicatiesystemen zoals 3G (UMTS) en sommige versies van 2G (zoals IS-95).
Belangrijkste types van CDMA
| Type CDMA | Beschrijving |
|---|---|
| IS-95 (cdmaOne) | De eerste commerciële implementatie van CDMA, geïntroduceerd als een alternatief voor GSM. Ondersteunde spraak en lage datasnelheden. |
| CDMA2000 | Een geavanceerde versie van IS-95 met ondersteuning voor snellere dataoverdracht (zoals 1xRTT en EV-DO). Veel gebruikt in Noord-Amerika en Azië. |
| WCDMA (Wideband CDMA) | De radiotoegangstechnologie voor UMTS-netwerken (3G), maakt gebruik van bredere kanalen (5 MHz) voor hogere datasnelheden. |
| TD-SCDMA | Een hybride CDMA-versie ontwikkeld in China die gebruik maakt van tijdverdeling en codeverdeling samen. Werd ingezet in China Mobile netwerken. |
Wat is het verschil tussen CDMA2000 en WCDMA?
Hoewel beide gebaseerd zijn op CDMA-principes, zijn CDMA2000 en WCDMA ontwikkeld door verschillende organisaties en zijn ze technisch niet compatibel. CDMA2000 is gebaseerd op IS-95 en gebruikt 1,25 MHz kanaalbreedte, terwijl WCDMA ontwikkeld is voor UMTS en bredere kanalen van 5 MHz gebruikt. Dit maakt WCDMA efficiënter in datasnelheid maar complexer qua netwerkopbouw.
Waarom gebruikt CDMA spreidingscodes?
CDMA gebruikt zogenaamde spreading codes (verspreidingscodes) om het oorspronkelijke signaal te vermenigvuldigen, waardoor het zich uitspreidt over een veel breder frequentiebereik. Dit maakt het signaal moeilijker te onderscheppen, robuuster tegen ruis, en in staat om samen met andere signalen dezelfde band te delen zonder grote interferentie. Elke gebruiker heeft een unieke code, wat orthogonaliteit tussen signalen mogelijk maakt.
Wat is het verschil tussen direct sequence CDMA en frequency hopping CDMA?
Bij Direct Sequence CDMA (DS-CDMA) wordt het digitale signaal vermenigvuldigd met een hoogfrequente binaire code (de spreading code). Bij Frequency Hopping CDMA (FH-CDMA) verandert de draagfrequentie van het signaal continu volgens een pseudo-willekeurig patroon. Beide technieken verspreiden het signaal over een breed spectrum, maar met verschillende benaderingen.
CDMA is ook nauw verwant aan technieken zoals OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), die later zijn geïntroduceerd in 4G en 5G netwerken. Hoewel OFDMA andere principes gebruikt (zoals het verdelen van frequenties in orthogonale subdragers), is het doel vergelijkbaar: efficiënte en gelijktijdige toegang voor meerdere gebruikers.
Heeft CDMA nog toepassingen vandaag de dag?
Hoewel CDMA grotendeels vervangen is door LTE en 5G in moderne netwerken, zijn er nog regio’s en netwerken die gebruik maken van CDMA2000 voor spraakdiensten of specifieke industriële toepassingen. Bovendien blijven de onderliggende principes van CDMA relevant in militaire communicatie, satellietsystemen en andere gespecialiseerde netwerken waar weerstand tegen ruis en afluisteren belangrijk is.
Samenvattend is CDMA een fundamentele toegangstechniek geweest in de evolutie van mobiele communicatie. De mogelijkheid om meerdere gebruikers efficiënt te laten delen in een gemeenschappelijk spectrum door gebruik te maken van unieke codes heeft de weg gebaand voor latere geavanceerde communicatietechnologieën.