In de context van Code Division Multiple Access (CDMA)-technologie verwijst een CDMA-kanaal naar een specifiek communicatiekanaal binnen het CDMA-netwerk. CDMA maakt gebruik van een unieke benadering van kanaaltoewijzing, waardoor meerdere gebruikers tegelijkertijd hetzelfde frequentiespectrum kunnen delen. Laten we de details van een CDMA-kanaal onderzoeken en hoe het functioneert binnen een CDMA-netwerk:
1. Basisprincipes van CDMA-kanalen:
- Frequentie hergebruik:
- In tegenstelling tot traditionele technologieën met frequentieverdeling meervoudige toegang (FDMA) of tijdverdeling meervoudige toegang (TDMA), maakt CDMA gebruik van een spread-spectrumtechniek.
- In CDMA wordt de volledige frequentieband gedeeld door alle gebruikers en krijgt elke gebruiker een unieke code toegewezen om zijn signaal te onderscheiden.
- Spreadcodes:
- CDMA-kanalen worden gekenmerkt door het gebruik van spreidingscodes, ook wel orthogonale codes of spreidingsreeksen genoemd.
- Spreadcodes verspreiden de gegevens van de gebruiker over een brede frequentieband, waardoor meerdere gebruikers tegelijkertijd kunnen zenden en ontvangen zonder wederzijdse interferentie.
2. Typen CDMA-kanalen:
- Kanaal doorsturen (downlink):
- Het voorwaartse kanaal is verantwoordelijk voor het verzenden van gegevens van het basisstation (Node B in WCDMA of eNodeB in LTE) naar de mobiele apparaten.
- Het bevat verschillende kanalen, zoals het pilotkanaal, het synchronisatiekanaal, het oproepkanaal en de verkeerskanalen.
- Omgekeerd kanaal (uplink):
- Het omgekeerde kanaal zorgt voor de overdracht van gegevens van de mobiele apparaten naar het basisstation.
- Het bevat kanalen zoals het toegangskanaal, het reverse traffic-kanaal en het reverse control-kanaal.
3. Kanaalcomponenten doorsturen:
- Pilotkanaal:
- Het Pilot Channel is een speciaal kanaal dat een referentiesignaal levert voor mobiele apparaten.
- Het helpt mobiele apparaten de sterkte en kwaliteit van het signaal te meten, wat helpt bij het overdrachtsproces en de stroomcontrole.
- Kanaal synchroniseren:
- Het synchronisatiekanaal draagt synchronisatie-informatie over om mobiele apparaten te helpen hun timing met het basisstation te synchroniseren.
- Oproepkanaal:
- Het oproepkanaal wordt gebruikt voor het uitzenden van berichten om mobiele apparaten te waarschuwen voor inkomende oproepen of andere systeemberichten.
- Verkeerskanalen:
- Verkeerskanalen verzorgen het daadwerkelijke spraak- of dataverkeer tussen het basisstation en mobiele apparaten.
4. Omgekeerde kanaalcomponenten:
- Toegangskanaal:
- Het toegangskanaal wordt door mobiele apparaten gebruikt om toegang tot het netwerk aan te vragen, bijvoorbeeld bij het starten van een oproep of het reageren op een oproep.
- Omgekeerd verkeerskanaal:
- Het Reverse Traffic Channel is verantwoordelijk voor het doorgeven van het spraak- of dataverkeer van mobiele apparaten naar het basisstation.
- Achteruitbedieningskanaal:
- Het Reverse Control Channel wordt gebruikt voor signaleringsdoeleinden, waarbij besturingsinformatie wordt overgedragen tussen het mobiele apparaat en het netwerk.
5. Kanaaltoewijzing en stroomcontrole:
- Codeverdeling Meerdere toegang:
- CDMA-kanalen worden gekenmerkt door het gebruik van unieke spreidingscodes.
- Elk mobiel apparaat krijgt een specifieke code toegewezen, en dankzij de spreidingscodes kunnen meerdere apparaten tegelijkertijd op dezelfde frequentieband zenden en ontvangen.
- Vermogensregeling:
- Vermogenscontrolemechanismen worden in CDMA gebruikt om het zendvermogen van mobiele apparaten aan te passen.
- Stroomcontrole is cruciaal voor het optimaliseren van de netwerkprestaties door ervoor te zorgen dat apparaten met het minimaal noodzakelijke vermogen verzenden om een betrouwbare verbinding te behouden.
6. Dynamische kanaaltoewijzing:
- CDMA maakt dynamische kanaaltoewijzing mogelijk, wat betekent dat bronnen worden toegewezen op basis van de vraag en de verkeersbelasting.
- Als het aantal gebruikers of de vraag naar gegevens verandert, kunnen CDMA-systemen zich aanpassen door kanalen dynamisch toe te wijzen en codes te verspreiden.
7. Geavanceerde CDMA-technologieën:
- CDMA2000 en WCDMA:
- Geavanceerde CDMA-technologieën, zoals CDMA2000 en WCDMA (Wideband CDMA), bouwen voort op de basisprincipes van CDMA.
- Deze technologieën introduceren verbeteringen op het gebied van datasnelheden, spectrale efficiëntie en extra functies.
8. Migratie naar LTE en 5G:
- 4G LTE en 5G NR:
- Hoewel de onderliggende principes van CDMA minder prominent aanwezig zijn in 4G LTE en 5G NR, blijft de erfenis van CDMA-technologieën de evolutie van mobiele communicatiestandaarden beïnvloeden.
Samenvattend verwijst een CDMA-kanaal in een CDMA-netwerk naar een specifiek communicatiekanaal dat gebruik maakt van spreidingscodes om meerdere gebruikers tegelijkertijd hetzelfde frequentiespectrum te laten delen. CDMA-kanalen omvatten voorwaartse en achterwaartse kanalen, die elk verschillende doeleinden dienen, zoals het verzenden van spraak- of dataverkeer, synchronisatie, paging en besturingssignalering. Het gebruik van spreidingscodes en dynamische kanaaltoewijzing zijn sleutelkenmerken die bijdragen aan de efficiëntie en flexibiliteit van CDMA-netwerken.