Os sistemas de acesso múltiplo por divisão de código celular (CDMA) são um tipo de tecnologia celular digital que usa princípios CDMA para permitir que vários usuários compartilhem a mesma banda de frequência dentro de uma rede celular. Esta abordagem permite o uso eficiente do espectro disponível e suporta a comunicação simultânea entre múltiplos usuários. Vamos explorar detalhadamente os principais recursos e componentes dos sistemas CDMA celulares:
1. Princípios Básicos do CDMA:
- Os sistemas CDMA celulares baseiam-se nos princípios fundamentais da tecnologia CDMA.
- O CDMA utiliza códigos de difusão exclusivos para distinguir entre diferentes usuários, permitindo-lhes compartilhar a mesma banda de frequência sem interferência mútua.
2. Arquitetura Celular:
- As redes celulares são divididas em células, cada uma atendida por uma estação base (Nó B ou eNodeB).
- As células cobrem coletivamente uma área geográfica, e a rede foi projetada para fornecer transferências contínuas à medida que os dispositivos móveis se movem entre as células.
3. Reutilização de frequência:
- Uma das principais vantagens do CDMA celular é a capacidade de reutilizar a mesma banda de frequência em células diferentes.
- O uso de códigos de espalhamento exclusivos permite a reutilização de frequência sem causar interferência entre células adjacentes.
4. Canais de avanço e reverso:
- Os sistemas CDMA celulares consistem em dois tipos de canais: canais diretos (downlink) e canais reversos (uplink).
- Os canais diretos transmitem dados da estação base para os dispositivos móveis, enquanto os canais reversos lidam com a transmissão de dados dos dispositivos móveis para a estação base.
5. Códigos de espalhamento ortogonal:
- Os códigos de espalhamento usados em sistemas CDMA celulares são projetados para serem ortogonais entre si.
- A ortogonalidade minimiza a correlação cruzada entre códigos, reduzindo a interferência e permitindo uma comunicação simultânea eficiente.
6. Componentes CDMA celulares:
- Canal piloto:
- O Canal Piloto é um canal dedicado que fornece um sinal de referência para dispositivos móveis.
- Ajuda a medir a intensidade e a qualidade do sinal para decisões de transferência e controle de potência.
- Canal de sincronização:
- O Canal de Sincronização transporta informações de sincronização para dispositivos móveis para sincronizar seu tempo com a estação base.
- Canal de paginação:
- O Canal de Paging é usado para transmitir mensagens para dispositivos móveis, notificando-os sobre chamadas recebidas ou mensagens do sistema.
- Canais de tráfego:
- Canais de tráfego transportam tráfego de voz ou dados entre a estação base e os dispositivos móveis.
- Canal de acesso:
- O Canal de Acesso é usado por dispositivos móveis para solicitar acesso à rede, como ao iniciar uma chamada ou responder a uma página.
- Canal de tráfego reverso:
- O canal de tráfego reverso é responsável por transportar o tráfego de voz ou dados dos dispositivos móveis para a estação base.
- Canal de controle reverso:
- O canal de controle reverso é usado para sinalização entre o dispositivo móvel e a rede.
7. Mecanismos de controle de potência:
- Os sistemas celulares CDMA implementam mecanismos de controle de energia para otimizar a potência de transmissão dos dispositivos móveis.
- O controle de energia garante que os dispositivos transmitam com a potência mínima necessária para uma comunicação confiável, contribuindo para o uso eficiente do espectro.
8. Transferência suave:
- As redes celulares CDMA suportam transferência suave, permitindo que dispositivos móveis se comuniquem com diversas estações base simultaneamente durante uma transferência.
- A transferência suave melhora a qualidade da chamada e reduz a probabilidade de quedas durante as transições entre células.
9. Integração de serviços de voz e dados:
- Os sistemas celulares CDMA suportam a integração de serviços de voz e dados na mesma rede.
- Essa integração permite que os usuários façam chamadas de voz e acessem serviços de dados simultaneamente.
10. Evolução para 4G e 5G: – Os princípios do CDMA celular influenciaram a evolução dos padrões de comunicação móvel, incluindo 4G LTE e 5G NR. – Embora estes padrões utilizem diferentes tecnologias de acesso (OFDMA e SC-FDMA), o legado do CDMA é evidente na arquitetura e nos princípios gerais da rede.
Em resumo, os sistemas de Acesso Múltiplo por Divisão de Código Celular (CDMA) representam um paradigma chave na tecnologia celular digital. Ao aproveitar códigos de espalhamento exclusivos e princípios ortogonais, o CDMA celular permite o uso eficiente do espectro e suporta a comunicação simultânea entre vários usuários dentro de uma rede celular. A tecnologia evoluiu ao longo do tempo, deixando um impacto duradouro no design e na operação dos modernos sistemas de comunicação móvel.