CDMA (Code Division Multiple Access) to cyfrowa technologia komórkowa, która umożliwia wielu użytkownikom jednoczesne współdzielenie tego samego pasma częstotliwości. CDMA osiąga to poprzez przypisanie każdemu użytkownikowi unikalnego kodu, umożliwiając jednoczesną transmisję wielu sygnałów w tym samym widmie częstotliwości. Zagłębmy się w szczegóły CDMA i poznajmy jego różne typy:
1. Przegląd technologii CDMA:
- Modulacja widma rozproszonego:
- CDMA wykorzystuje techniki modulacji widma rozproszonego, w których dane każdego użytkownika są rozproszone w szerokim paśmie częstotliwości.
- Proces rozprzestrzeniania polega na zwielokrotnianiu danych użytkownika unikalnym kodem rozpowszechniania.
- Wielokrotny dostęp z podziałem kodu:
- W CDMA wielu użytkowników wyróżnia się unikalnymi kodami rozpowszechniania.
- Sygnał każdego użytkownika jest rozproszony w całym paśmie częstotliwości, co pozwala na współistnienie wielu sygnałów bez wzajemnego zakłócania się.
2. Rodzaje CDMA:
- 1. CDMAOne (IS-95):
- CDMAOne, znany również jako IS-95 (tymczasowy standard 95), to technologia CDMA pierwszej generacji (1G).
- Wprowadzono cyfrową transmisję głosu, miękkie przekazywanie i wykorzystanie kodów ortogonalnych dla wielokrotnego dostępu.
- 2. CDMA2000:
- CDMA2000 to rodzina standardów komunikacji mobilnej 2G i 3G, która ewoluowała od CDMAOne.
- Obejmuje standardy takie jak CDMA2000 1xRTT (technologia transmisji radiowej) i CDMA2000 EV-DO (optymalizacja danych ewolucyjnych).
- CDMA2000 wprowadził wyższe szybkości transmisji danych, lepszą jakość głosu i zaawansowane usługi transmisji danych.
- 3. WCDMA (szerokopasmowy CDMA):
- WCDMA to standard komunikacji mobilnej 3G oparty na technologii CDMA.
- Jest to technologia leżąca u podstaw uniwersalnego systemu telekomunikacji mobilnej (UMTS), która oferuje wyższe szybkości transmisji danych i lepszą pojemność w porównaniu do CDMA2000.
- 4. CDMA450:
- CDMA450 działa w paśmie częstotliwości 450 MHz i jest przeznaczony do użytku na obszarach wiejskich i odległych.
- Zapewnia większy zasięg i jest często używany w regionach o małej gęstości zaludnienia.
- 5. CDMA w 4G LTE:
- Zasady CDMA są włączone do standardu Long-Term Evolution (LTE), który jest technologią 4G.
- LTE wykorzystuje wielokrotny dostęp z ortogonalnym podziałem częstotliwości (OFDMA) dla łącza w dół i wielokrotny dostęp z podziałem częstotliwości z pojedynczą nośną (SC-FDMA) dla łącza w górę, ale techniki CDMA są nadal obecne w całym systemie.
3. Kluczowe cechy CDMA:
- Kody ortogonalne:
- CDMA opiera się na kodach ortogonalnych, takich jak kody Walsha i kody Golda, aby rozróżniać użytkowników i minimalizować zakłócenia.
- Miękkie przekazanie:
- Miękkie przełączanie umożliwia urządzeniom mobilnym komunikację z wieloma stacjami bazowymi jednocześnie podczas przełączania, poprawiając jakość połączeń.
- Regulacja mocy:
- CDMA wykorzystuje mechanizmy kontroli mocy, aby dostosować moc transmisji urządzeń mobilnych w oparciu o siłę sygnału.
- Integracja głosu i danych:
- CDMA obsługuje integrację usług głosowych i danych w tej samej sieci, zapewniając wszechstronną platformę komunikacyjną.
- Globalna akceptacja:
- Technologie CDMA zostały wdrożone na całym świecie, a CDMA2000 i WCDMA są powszechnie stosowane w różnych regionach.
4. Ewolucja i nie tylko:
- Technologie CDMA ewoluowały z biegiem czasu, a postęp prowadził do wyższych szybkości transmisji danych, lepszej wydajności widmowej oraz wdrożenia technologii 4G LTE i 5G.
- 5G NR (nowe radio):
- Chociaż zasady CDMA są mniej widoczne w 5G NR, dziedzictwo technologii CDMA w dalszym ciągu wpływa na rozwój nowoczesnych standardów komunikacji mobilnej.
Podsumowując, CDMA to wszechstronna i powszechnie stosowana cyfrowa technologia komórkowa, która przeszła różne iteracje, od 1G CDMAOne po 3G CDMA2000 i WCDMA, a jej wpływ rozciąga się na 4G LTE i 5G NR. Zastosowanie kodów ortogonalnych, miękkie przekazywanie sygnału, kontrola mocy oraz obsługa integracji głosu i danych to kluczowe cechy, które przyczyniły się do sukcesu i ewolucji technologii opartych na CDMA.