Co oznacza wielokrotny dostęp z podziałem kodu?

CDMA (Code Division Multiple Access) to cyfrowa technologia komórkowa, która umożliwia wielu użytkownikom jednoczesne współdzielenie tego samego pasma częstotliwości. Jest to technika wielodostępu, która umożliwia transmisję wielu sygnałów w tym samym widmie częstotliwości poprzez przypisanie każdemu użytkownikowi unikalnego kodu. CDMA jest szeroko stosowany w systemach komunikacji mobilnej, w tym w sieciach 2G, 3G i niektórych 4G. Przyjrzyjmy się szczegółowo, czym jest CDMA, jak działa i jakie są jego najważniejsze funkcje:

1. Podstawowe zasady CDMA:

  • Technologia widma rozproszonego:
    • CDMA wykorzystuje technologię widma rozproszonego, w której sygnał informacyjny jest rozprowadzany w szerokim paśmie częstotliwości przy użyciu unikalnego kodu.
    • W przeciwieństwie do wielokrotnego dostępu z podziałem częstotliwości (FDMA) i wielokrotnego dostępu z podziałem czasu (TDMA), CDMA umożliwia wielu użytkownikom jednoczesne przesyłanie i odbieranie sygnałów na tej samej częstotliwości.
  • Unikalne przypisanie kodu:
    • Każdy użytkownik w systemie CDMA ma przypisany unikalny kod, zwany kodem lub sekwencją rozprzestrzeniania.
    • Kody rozpraszające są ortogonalne, co oznacza, że ​​mają niską korelację między sobą, co pozwala na współistnienie wielu sygnałów bez znaczących zakłóceń.

2. Kluczowe elementy CDMA:

  • 1. Stacje mobilne (MS):
    • Stacje mobilne to urządzenia użytkownika, takie jak telefony komórkowe, wyposażone w funkcje CDMA.
    • Każda stacja mobilna ma przypisany unikalny kod rozprzestrzeniania.
  • 2. Stacja bazowa (węzeł B lub eNodeB):
    • Stacja bazowa służy jako punkt dostępu dla stacji mobilnych w celu połączenia się z siecią CDMA.
    • Koordynuje komunikację pomiędzy stacjami mobilnymi i zarządza przydziałem kodów rozprzestrzeniania.
  • 3. Rozpowszechnianie kodów:
    • Kody rozsiewania to unikalne sekwencje przypisane każdemu użytkownikowi w systemie CDMA.
    • Umożliwiają rozprzestrzenianie sygnałów w szerokim paśmie częstotliwości, umożliwiając wielu użytkownikom współdzielenie tego samego widma.
  • 4. Mobilne centrum przełączające (MSC):
    • Centrala centrali mobilnej to centralny komponent obsługujący funkcje routingu, przełączania i zarządzania siecią.

3. Jak działa CDMA:

  • 1. Rozprzestrzenianie sygnału:
    • Sygnał informacyjny od każdego użytkownika jest rozprowadzany w szerokim paśmie częstotliwości przy użyciu unikalnego kodu rozpraszającego przypisanego do tego użytkownika.
    • Ten proces rozprzestrzeniania zwiększa bezpieczeństwo i solidność sygnału.
  • 2. Jednoczesna transmisja:
    • Wielu użytkowników może jednocześnie przesyłać swoje rozproszone sygnały w tym samym spektrum częstotliwości.
    • Ortogonalny charakter kodów rozpraszających zapewnia, że ​​sygnały mogą być rozdzielane w odbiorniku bez zakłóceń.
  • 3. Dekodowanie CDMA:
    • Po stronie odbiorczej odbiornik CDMA wykorzystuje kod rozpraszający powiązany z konkretnym użytkownikiem w celu dekodowania i odzyskiwania oryginalnego sygnału informacyjnego.
    • Zastosowanie kodów ortogonalnych pozwala odbiornikowi odizolować żądany sygnał od innych sygnałów.
  • 4. Miękkie przekazanie:
    • CDMA obsługuje mechanizm miękkiego przełączania, w którym stacja mobilna może być jednocześnie połączona z wieloma stacjami bazowymi.
    • Zapewnia to bezproblemową komunikację, gdy stacja mobilna porusza się po różnych obszarach zasięgu.

4. Zalety CDMA:

  • 1. Zwiększona pojemność:
    • CDMA umożliwia wielu użytkownikom jednoczesne współdzielenie tego samego widma częstotliwości, co skutkuje zwiększoną przepustowością sieci.
  • 2. Zwiększona jakość połączeń:
    • Wykorzystanie kodów rozpraszających i wrodzona odporność CDMA na zakłócenia przyczyniają się do poprawy jakości połączeń.
  • 3. Odporność na zakłócenia:
    • CDMA jest odporny na zakłócenia i zaniki wielościeżkowe, dzięki czemu nadaje się do wymagających środowisk radiowych.
  • 4. Miękkie przekazanie:
    • Miękkie przełączanie zapewnia płynne przejścia między różnymi komórkami, utrzymując ciągłą komunikację.
  • 5. Bezpieczeństwo:
    • Zastosowanie unikalnych kodów rozprzestrzeniających zwiększa bezpieczeństwo transmisji CDMA.

5. Ewolucja CDMA:

  • 1. CDMA2000 (3G):
    • CDMA2000 to rodzina standardów komunikacji mobilnej 3G, która wyewoluowała z CDMA.
    • Wprowadzono wyższe szybkości transmisji danych, lepszą jakość głosu i ulepszone możliwości multimedialne.
  • 2. Przejście na LTE (4G):
    • Sieci Long-Term Evolution (LTE) stanowią przejście od tradycyjnych technologii opartych na CDMA do bardziej zaawansowanych technologii 4G.
    • LTE wykorzystuje wielokrotny dostęp z ortogonalnym podziałem częstotliwości (OFDMA) w celu poprawy wydajności widmowej.
  • 3. Sieci 5G:
    • Chociaż CDMA odgrywała znaczącą rolę we wcześniejszych generacjach, sieci 5G wykorzystują przede wszystkim technologie, takie jak wielokrotny dostęp z ortogonalnym podziałem częstotliwości (OFDMA) i wiele wejść i wielu wyjść (MIMO), aby zapewnić wyższe szybkości transmisji danych i lepszą wydajność.

6. Globalny wpływ i wykorzystanie:

  • CDMA jest szeroko stosowane na całym świecie, szczególnie w Ameryce Północnej i częściach Azji.
  • Jego wpływ jest widoczny we wdrażaniu sieci CDMA, zapewniających usługi głosowe i dane milionom użytkowników.

Podsumowując, CDMA (Code Division Multiple Access) to cyfrowa technologia komórkowa, która umożliwia wielu użytkownikom jednoczesne współdzielenie tego samego widma częstotliwości. Dzięki zastosowaniu unikalnych kodów rozpraszających i technologii widma rozproszonego, CDMA oferuje korzyści, takie jak zwiększona pojemność, lepsza jakość połączeń i odporność na zakłócenia. Chociaż CDMA odgrywało znaczącą rolę we wcześniejszych generacjach komunikacji mobilnej, ewolucja technologii spowodowała przejście w stronę bardziej zaawansowanych technologii, takich jak LTE i 5G.

Recent Updates

Related Posts