Code Division Multiple Access (CDMA) in digitale communicatie is een digitale cellulaire technologie waarmee meerdere gebruikers tegelijkertijd dezelfde frequentieband kunnen delen. Het is een algemeen aanvaarde aanpak in draadloze communicatiesystemen, die efficiënte en robuuste communicatie in mobiele netwerken mogelijk maakt. Laten we de belangrijkste aspecten van CDMA in digitale communicatie onderzoeken:
1. Gespreide spectrummodulatie:
- CDMA maakt gebruik van spread spectrum modulatietechnieken, waarbij de gegevens van de gebruiker over een brede frequentieband worden verspreid.
- Deze verspreiding wordt bereikt met behulp van een unieke spreidingscode die aan elke gebruiker wordt toegewezen.
2. Unieke spreidingscodes:
- Elke gebruiker in een CDMA-netwerk krijgt een unieke spreidingscode toegewezen.
- De spreidingscodes dienen als handtekening voor het signaal van elke gebruiker, waardoor meerdere gebruikers tegelijkertijd op dezelfde frequentieband kunnen zenden en ontvangen.
3. Orthogonale codes:
- De spreidingscodes in CDMA zijn ontworpen om orthogonaal ten opzichte van elkaar te zijn.
- Orthogonale codes hebben een kruiscorrelatie gelijk aan nul, wat betekent dat de correlatie tussen codes van verschillende gebruikers minimaal is, waardoor interferentie wordt verminderd.
4. Gelijktijdige communicatie:
- Een van de belangrijkste voordelen van CDMA is de mogelijkheid om gelijktijdige communicatie tussen meerdere gebruikers te ondersteunen.
- Gebruikers kunnen gelijktijdig gegevens verzenden en ontvangen zonder wederzijdse interferentie te veroorzaken, waardoor de algehele netwerkcapaciteit wordt vergroot.
5. Voorwaartse en achterwaartse kanalen:
- CDMA-communicatie omvat twee soorten kanalen: voorwaartse kanalen (downlink) en achterwaartse kanalen (uplink).
- Voorwaartse kanalen verzenden gegevens van het basisstation naar mobiele apparaten, terwijl achterwaartse kanalen de gegevensoverdracht van mobiele apparaten naar het basisstation afhandelen.
6. CDMA-standaarden en generaties:
- Verschillende CDMA-standaarden zijn in de loop van de tijd geëvolueerd, waaronder:
- CDMAOne (IS-95): De CDMA-technologie van de eerste generatie introduceerde digitale spraak en zachte overdracht.
- CDMA2000: Een familie van 2G- en 3G-standaarden die voortbouwen op CDMAOne en verbeterde datasnelheden en services bieden.
- WCDMA (Wideband CDMA): Een 3G-standaard gebaseerd op CDMA-technologie, die dient als de technologie achter UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).
- LTE (Long-Term Evolution): Hoewel LTE OFDMA gebruikt voor downlink en SC-FDMA voor uplink, integreert het CDMA-principes in het algehele systeemontwerp.
- 5G NR (New Radio): De nieuwste generatie mobiele communicatiestandaarden, waarbij CDMA aspecten van het algehele communicatiesysteem beïnvloedt.
7. Vermogenscontrolemechanismen:
- CDMA-netwerken implementeren energiecontrolemechanismen om het zendvermogen van mobiele apparaten te optimaliseren.
- Stroomcontrole is essentieel voor het behouden van betrouwbare communicatie, het maximaliseren van de levensduur van de batterij en het minimaliseren van interferentie.
8. Zachte overdracht:
- CDMA ondersteunt soft handoff, een functie waarbij mobiele apparaten tijdens een handover tegelijkertijd met meerdere basisstations kunnen communiceren.
- Zachte overdracht verbetert de gesprekskwaliteit en verkleint de kans op het wegvallen van een gesprek tijdens overgangen tussen cellen.
9. Spraak- en gegevensintegratie:
- CDMA-netwerken ondersteunen de integratie van zowel spraak- als datadiensten op hetzelfde netwerk.
- Dankzij deze integratie kunnen gebruikers tegelijkertijd bellen en toegang krijgen tot datadiensten.
10. Global Adoption: – CDMA-technologie is wereldwijd op grote schaal toegepast en in verschillende regio’s worden verschillende CDMA-standaarden gebruikt. – CDMA heeft een cruciale rol gespeeld bij het leveren van betrouwbare en efficiënte communicatiediensten aan gebruikers over de hele wereld.
11. Legacy en evolutie: – Terwijl CDMA-technologieën zijn geëvolueerd, vooral tijdens de transitie naar 4G LTE en 5G, blijven de fundamentele principes van CDMA het ontwerp en de werking van moderne draadloze communicatiesystemen beïnvloeden.
Samenvattend is CDMA in digitale communicatie een sleuteltechnologie die efficiënte en gelijktijdige communicatie tussen meerdere gebruikers in draadloze netwerken mogelijk maakt. Het gebruik van unieke spreidingscodes, orthogonale codes en energiecontrolemechanismen draagt bij aan de robuustheid en capaciteit van CDMA-netwerken. CDMA is door verschillende standaarden en generaties heen geëvolueerd en heeft een blijvende impact gehad op de ontwikkeling van moderne mobiele communicatietechnologieën.