Code Division Multiple Access 1x (CDMA 1x) to cyfrowa technologia bezprzewodowa objęta rodziną standardów CDMA2000. Stanowi ewolucję oryginalnej technologii CDMA, zapewniając ulepszenia zarówno w zakresie komunikacji głosowej, jak i transmisji danych. Oto szczegółowe wyjaśnienie technologii CDMA 1x:
1. Podstawowe zasady CDMA:
- Technika widma rozproszonego:
- CDMA wykorzystuje technikę widma rozproszonego, umożliwiając wielu użytkownikom jednoczesne współdzielenie tego samego pasma częstotliwości.
- Sygnał każdego użytkownika jest rozprowadzany w szerokim zakresie częstotliwości przy użyciu unikalnego kodu.
- Kody ortogonalne:
- CDMA wykorzystuje kody ortogonalne do rozróżniania sygnałów różnych użytkowników.
- Te kody są względem siebie ortogonalne, co oznacza, że po połączeniu powodują minimalne zakłócenia.
2. Ewolucja do CDMA 1x:
- Ulepszenia w stosunku do CDMAOne:
- CDMA 1x to ulepszenie oryginalnego standardu CDMAOne (IS-95), oferujące wyższe prędkości transmisji danych i lepszą wydajność.
- „1x” oznacza jednokrotny wzrost szybkości transmisji danych w porównaniu do CDMAOne.
- Obsługa głosu i danych:
- CDMA 1x obsługuje zarówno usługi głosowe, jak i dane, dzięki czemu jest wszechstronny w przypadku różnych potrzeb komunikacyjnych.
3. Interfejs i modulacja powietrza:
- CDMA 1x Interfejs Powietrzny:
- CDMA 1x wykorzystuje interfejs radiowy Time Division Duplex (TDD), gdzie transmisja i odbiór odbywają się w różnym czasie.
- Stanowi to kontrast w stosunku do dupleksowania z podziałem częstotliwości (FDD) stosowanego w innych technologiach.
- Schemat modulacji:
- CDMA 1x wykorzystuje kwadraturowe kluczowanie fazowe (QPSK) jako schemat modulacji transmisji danych.
- QPSK umożliwia kodowanie wielu bitów na symbol, zwiększając efektywność transmisji danych.
4. Struktura kanału:
- Kanały do przodu i do tyłu:
- CDMA 1x zawiera kanały do przodu i do tyłu do komunikacji pomiędzy urządzeniem mobilnym a stacją bazową.
- Kanały forward przesyłają dane ze stacji bazowej do urządzenia mobilnego, natomiast kanały zwrotne przesyłają dane w przeciwnym kierunku.
- Wiele metod dostępu:
- CDMA 1x wykorzystuje wiele metod dostępu, w tym CDMA dla łącza nadawczego i CDMA lub TDMA dla łącza zwrotnego.
- Pozwala to na efektywne wykorzystanie dostępnego widma.
5. Szybkość transmisji danych i kanałowość:
- Zmienne szybkości transmisji danych:
- CDMA 1x obsługuje zmienną szybkość transmisji danych, co pozwala na dostosowanie się do różnych wymagań usług.
- Szybkość transmisji danych może wahać się od kilkudziesięciu kilobitów na sekundę (Kbps) do kilkuset Kbps.
- Kanałalizacja:
- CDMA 1x wykorzystuje channeling do oddzielenia różnych kanałów komunikacyjnych w ramach dostępnej przepustowości.
- Pomaga to w jednoczesnym zarządzaniu wieloma użytkownikami i usługami.
6. Integracja głosu i danych:
- Jednoczesny głos i dane:
- CDMA 1x umożliwia jednoczesne świadczenie usług głosowych i transmisji danych, umożliwiając użytkownikom wykonywanie połączeń podczas korzystania z usług transmisji danych.
- Ta integracja zwiększa wygodę użytkownika i elastyczność technologii.
7. Architektura sieciowa:
- Stacje bazowe i mobilne centrum przełączające:
- Sieci CDMA 1x składają się ze stacji bazowych komunikujących się z urządzeniami mobilnymi.
- Centrum centrali mobilnej (MSC) zarządza routingiem połączeń, przekazywaniem połączeń i innymi podstawowymi funkcjami sieci.
- Elementy sieci rdzeniowej:
- CDMA 1x obejmuje elementy sieci szkieletowej, takie jak rejestr lokalizacji domowej (HLR), rejestr lokalizacji gości (VLR) i centrum uwierzytelniania (AUC) do zarządzania abonentami i bezpieczeństwa.
8. Przekazywanie i zarządzanie zakłóceniami:
- Miękkie i twarde przejęcia:
- CDMA 1x obsługuje zarówno miękkie, jak i twarde przełączenia, aby zapewnić płynne przejścia między różnymi komórkami lub sektorami.
- Miękkie przełączenia obejmują jednoczesną komunikację z wieloma stacjami bazowymi, podczas gdy twarde przełączenia obejmują całkowite przejście na nową stację bazową.
- Odrzucenie zakłóceń:
- Technologia CDMA z natury zapewnia zdolność odrzucania zakłóceń, zapewniając niezawodne działanie w obecności zakłóceń sygnału.
9. Optymalizacja danych:
- CDMA2000 1xEV-DO:
- CDMA2000 1x Evolution-Data Only (1xEV-DO) to rozszerzenie CDMA 1x, które koncentruje się szczególnie na usługach szybkiej transmisji danych.
- Oferuje zwiększoną szybkość transmisji danych dla mobilnych aplikacji szerokopasmowych.
10. Migracja do 3G i dalej:
- Ewolucja do standardów 3G:
- CDMA 1x stanowi kluczowy krok w ewolucji w kierunku standardów 3G, stanowiąc podstawę dla kolejnych technologii CDMA2000.
- Przejście na 4G:
- Wraz z pojawieniem się technologii 4G LTE branża odeszła od sieci opartych na CDMA, co doprowadziło do ostatecznego wycofywania technologii CDMA w niektórych regionach.
11. Wniosek:
- Wszechstronny standard komunikacji:
- Podsumowując, CDMA 1x to wszechstronny cyfrowy standard komunikacji bezprzewodowej, który opiera się na zasadach technologii CDMA.
- Integracja usług głosowych i danych, zmienna szybkość transmisji danych i efektywne wykorzystanie widma czynią ją znaczącą technologią w ewolucji komunikacji mobilnej.
CDMA 1x odegrał kluczową rolę w rozwoju możliwości komunikacji mobilnej, oferując ulepszenia w stosunku do swojego poprzednika i przyczyniając się do przejścia na usługi transmisji danych o większej szybkości w kolejnych standardach CDMA2000.