CDMA teknolojisi ve CDMA’nın nasıl çalıştığı, CDMA çözümü ve CDMA RF optimizasyonu hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın.
Bugün sana spread spectrum kavramını anlatacağım çünkü bu temel kavramı anlamadan CDMA gibi teknolojilerin nasıl çalıştığını tam olarak kavrayamazsın. Spread spectrum, yani yayılmış spektrum, veriyi geniş bir frekans bandına yayarak iletme yöntemidir. Bu sayede hem güvenli iletişim sağlanır hem de girişim (interference) azaltılır. Eğer daha önce frekans bölmeli ya da zaman bölmeli sistemleri öğrendiysen, burada farkı hemen fark edeceksin — burada frekans sabit kalmıyor, sinyal yayılıyor.
Şöyle düşün: Elinde bir mesaj var ve bunu normalde tek bir frekanstan iletebilirsin. Ama spread spectrum ile bu mesajı birçok frekansa yayarak gönderiyorsun. Dışarıdan biri bu sinyali dinlemek istese, ya ne olduğunu anlayamaz ya da sinyali fark bile etmez. Çünkü sinyal çok geniş bir alana yayılmış olur ve tek bir noktadan izlenemez. Bu durum hem güvenliği artırır hem de sinyalin dayanıklılığını yükseltir. CDMA, bu yöntemi kullanarak çok sayıda kullanıcının aynı anda iletişim kurmasına imkân tanıyor.
Bu yöntem iki şekilde uygulanıyor: birincisi, Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), ikincisi Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS). CDMA sistemlerinde genelde DSSS kullanılır. Eğer daha önce PN kodlarını öğrendiysen, işte burada tam yerini buluyor. Çünkü DSSS, bu kodları kullanarak sinyali geniş bantta yayar. Yani senin mesajın, PN kodu sayesinde gizlenmiş ve yayılmış olur. Bu kodlar, sadece doğru alıcı tarafından çözülerek sinyalin geri alınmasını sağlar.
| Yöntem | Nasıl Çalışır | Kullanım Alanı |
|---|---|---|
| DSSS | Veri, yüksek hızlı bir PN koduyla çarpılarak geniş bantta yayılır. | CDMA sistemleri, GPS, bazı Wi-Fi türleri |
| FHSS | Frekans, belirli aralıklarla değişir ve veri farklı frekanslarda gönderilir. | Bluetooth, bazı askeri iletişim sistemleri |
CDMA’yı düşündüğünde, her kullanıcının farklı bir kodla verisini yaydığı bir ortam hayal et. İşte bu kodların her biri, spread spectrum sayesinde sinyalleri birbirinden ayırıyor. Aynı anda konuşan birçok insan gibi düşün ama herkes farklı bir şarkı melodisiyle konuşuyor ve sadece o melodiyi tanıyan kişi anlayabiliyor. Bu da CDMA’nın aynı frekansta birçok kullanıcıya nasıl izin verdiğini açıklıyor.
Daha önce PN kodlarının, handoff, handover ve baz istasyonu tanımlamada nasıl rol oynadığını söylemiştim. İşte bu yayılmış spektrum yapısı, o kodların etkili çalışmasını sağlıyor. Yarın bu kodların zamanlama ile nasıl bağlantılı olduğunu da anlatacağım, ama önce spread spectrum mantığını kafanda oturtman gerekiyor.
Burada EVDO (HSD) ters kanal hakkında kısaca veya özet tanımını yazıyorum. Ters bağlantıya yönelik EVDO kanalları, CDMA2000’e benzer bir yapıya sahiptir.
1xEV-DO için ters bağlantı, CDMA2000’e benzer bir yapıya sahiptir. EV-DO’da tüm sinyaller veri kanalı üzerinde gerçekleştirilir ve bu, Özel Kontrol Kanalının olmadığı anlamına gelir.
Veri kanalı, 9,6’dan 153,6 kbps’ye kadar 2’nin katlarına ayrılmış 5 veri hızını destekleyebilir. Bu oranlara tekrar faktörünün değiştirilmesiyle ulaşılır. En yüksek oran, daha düşük kazançlı bir Turbo kodlayıcı kullanır. 1X ile kullanılan kanallara ek olarak aşağıdaki kanallar iletilir:
Evrim Verileri İçin Optimize Edilmiş (EV-DO, EVDO, vb.), kullanıcı veri kanallarıyla birlikte bir ters bağlantı pilotu (sinyalin kodunun çözülmesine yardımcı olur) içeren kanal için bir telekomünikasyon standardıdır.
Ters Hız Göstergesi (RRI) Kanalı – Bu, Ters Veri Kanalının veri hızını gösterir.
Acknowledgement (Ack) Kanalı – Bu kanal, AT’nin verinin alıcısı olduğunu detaylandıran ön eki olan bir çerçeve tespit etmesinden sonra iletilir.
Veri Hızı Kontrolü (DRC) Kanalı – Bu kanal, 12 farklı iletim hızı seçimine izin vermek için her yuvada dört bitlik bir kelime içerir.
EVDO, paket trafiği sağlamak için hem ileri hem de geri bağlantılarda veri iletimi için hem I hem de Q fazlarını kullanır.
Sinyalleşmenin, verilerin ve diğer yeteneklerin yönetilmesini sağlamak için ileri yönde bir dizi kanal iletilir. Bu kanallar arasında Trafik kanalı, MAC kanalı, Kontrol kanalı ve Pilot yer alır. Bunlar zaman bölmeli çoğullamadır.
Trafik Kanalı – Bu kanal, 1,2288 Mbps’ye kadar veri hızları için Dörtlü Faz Kaydırma Anahtarlaması (QPSK) modülasyonunu kullanır. Daha yüksek veri hızları için, sembol başına 3 bit ile 8PSK veya sembol başına 4 bit ile 16QAM şeklinde daha yüksek dereceli modülasyon teknikleri kullanılır. I ve Q simgelerinin seviyeleri, ortalama güç 1 olacak şekilde seçilir. Modülasyon olarak kullanılacak gelen veriler, turbo kodlayıcıdan gelir ve bir Sözde Rastgele Sayı (PN) dizisi ile karıştırılarak karıştırılır. PN’nin başlangıç durumu bilinen parametrelerden türetilir ve her kullanıcı için benzersizdir. Her paket PN dizisinin aynı başlangıç değerinde başlar.
Her kullanıcıya iletimin başlangıcında veriye ait kullanıcı kimliğini içeren bir giriş bölümü bulunur. Tekrarlama oranı veri hızına göre belirlenir çünkü daha düşük veri hızları daha yüksek tekrar değerleri gerektirir. Ancak en büyük haliyle bile giriş kısmı ilk alanın yarısından fazlasını doldurmayacaktır.
Kontrol Kanalı – Bu kanal sinyalleşmeyi ve genel mesajları taşır.
Pilot – Hücre ve sektör arasındaki farklılaştırıcı hala pilot kanalın PN ofsetidir ve pilot sinyal yuva başına yalnızca 192 çip için açılır.
Orta Erişim Kontrolü (MAC) Kanalı – Bu kanal, Ters Güç Kontrolü (RPC), Veri Hızı Kontrolü (DRC) Kilidi ve ters aktivite (RA) kanalları dahil olmak üzere bir dizi kontrolü taşır.
İleri bağlantı, özellikle aşağı bağlantı yönünde veri iletimi için optimize edilmiş, EV-DO’ya özgü birçok özelliğe sahiptir. Sektör başına ortalama 600 kbps’lik sürekli hızlar mümkündür. Bu, CDMA2000 1X’e göre altı katlık bir artıştır ve aynı anda yalnızca bir kullanıcıya hizmet verildiği için büyük ölçüde 1xEV-DO’nun bireysel AT’ler için artan veri hızlarını müzakere etme yeteneği ile sağlanır.
İleri bağlantı her zaman tam güçte iletilir ve 1X ile kullanılan güç kontrol şeması yerine bir veri hızı kontrol şeması kullanır ve veriler, bir seferde yalnızca bir AT’ye hizmet verecek şekilde zaman bölmeli çoğullanır.
Veri alabilmek için her EV-DO AT, ileri bağlantı pilotunda her yuvadaki sinyal-gürültü oranını (S/N) ölçer, yani 1,667 ms. Bunun sağladığı bilgilere dayanarak AT, baz istasyonuna bir veri hızı talebi gönderir. AN, çeşitli AT’lerden talepler alır ve bir sonraki adımda hangi AT’lere hizmet verileceği konusunda kararlar verilmesi gerekir. AN, en iyi veri aktarımını elde etmeye çalışır ve bu, iyi bir sinyal/gürültü oranı sunan AT’lere hizmet vererek yapılır. Bu, AN anteninden belirli bir mesafede bulunan kullanıcıların pahasına gerçekleştirilir.
EV-DO Erişim Düğümleri arasında doğru zaman senkronizasyonu gereklidir. Bu zamanı elde etmek için, son derece doğru bir zaman sinyali sağlayabilen Küresel Konumlandırma Sisteminden bilgi alınır.
Bugün sana antenlerin polarizasyon modu hakkında konuşmak istiyorum. Polarizasyon, antenin yaydığı elektromanyetik dalgaların yönünü ifade eder. Bu, antenin verici ve alıcı arasındaki iletişimde oldukça önemli. Eğer polarizasyon uyumsuz olursa, sinyal kaybı yaşanabilir veya iletimde zayıflama olabilir. Bu yüzden doğru polarizasyon modu kullanmak çok önemli.
Polarizasyon, sinyalin yönünü belirler. Örneğin, bir anten dikey polarizasyona sahipken, başka bir anten yatay polarizasyona sahip olabilir. Eğer birbirleriyle uyumsuz polarizasyona sahip antenler kullanılıyorsa, iletim verimliliği düşer. Bunu şu şekilde düşünebilirsin: Sanki bir kişi sağ elini kaldırarak selam veriyor ve diğeri ise sol elini kaldırıyor. Her ikisi de elini kaldırıyor ama karşılaşmakta zorlanırlar. Bu yüzden antenlerin polarizasyonu uyumlu olmalıdır.
Yukarıda bahsettiğimiz polarizasyon türleri, farklı uygulamalarda kullanılabilir. Örneğin, mobil iletişimde dikey polarizasyon genellikle tercih edilirken, bazı uydu sistemlerinde yuvarlak polarizasyon daha uygundur. Polarizasyon hakkında daha fazla bilgi edinmek için, önceden anlatmış olduğumuz anten çeşitlerini ve kapalı alan kullanımlarını da gözden geçirebilirsin, böylece daha geniş bir anlayışa sahip olursun.
Sonuç olarak, anten polarizasyonunu doğru seçmek, hem iletişim kalitesini artırır hem de sistemin verimli çalışmasını sağlar. Eğer bu konuda daha fazla detaylı bilgi istersen, ilerleyen yazılarımızda konuyu daha derinlemesine inceleyeceğiz.
Cdma’daki Arama Penceresi, cdma teknolojisinin çalışması için gerekli bir parametredir, çünkü mobil sistemde tanımlandığı gibi arama penceresine dayalı olarak mevcut bts için önemli kararların alınması gerekir. Arama penceresi mobil açma, devretme, erişim vb. işlemlerde ana rolü oynar. Şimdi ayrıntılı olarak kontrol edelim.
Neden Arama Penceresi?
Bir CDMA sistemi, ileri bağlantıda senkronize algılama tekniğini kullanır. Amaçlanan sinyali başarılı bir şekilde demodüle etmek için, bir MS’nin sistem zamanını hassasiyetle tahmin edebilmesi gerekir. MS bir pilot sinyal alıyor ve tahmini bu referans pilot kanalından alacak. Bu referans pilotunu referans sinyali olarak kullanan MS, taşıyıcı dalgayı modüle ederek ve demodüle ederek herhangi bir PN koduyla sinyal gönderip alabilir.
Arama Penceresi Arama Pilotuna Nasıl Yardımcı Olacak?
MS tarafından tahmin edilen sistem süresi aynı zamanda referans pilotun yayılım gecikmesini de içerdiğinden ve MS’e ulaşması planlanan pilot tam olarak beklenen zamanda varamayabilir ve ayrıca ona gelen diğer pilotların zaman kaymaları da onların yayılımına dayalıdır. gecikmeler.
MS, rastgele verilen bir pilotun yayılma gecikmesini söyleyemez ve bu nedenle, referans pilotun gerçek zaman kaymasını tespit edene kadar uygun bir gecikme penceresi içerisinde pilotu aramak zorundadır ve bu pencere, arama penceresi olarak anılır.
Bir MS, aşağıdaki 3 farklı arama penceresini kullanarak pilotu arayacaktır.
SRCH_WIN_A (Aktif Arama penceresi): etkinleştirilen ve aday pilot setini aramak için kullanılır.
SRCH_WIN_N (Komşu Arama penceresi): bitişik pilot setini aramak için kullanılır.
SRCH_WIN_R (Kalan arama penceresi): kalan pilot seti aramak için kullanılır.
Arama penceresi Nasıl Çalışır?
Her pencerenin ölçü birimi “çip”tir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, bir SRCH_WIN_A penceresinin merkezi, ilk gelen çok yollu bileşenin tepe noktasına yakın bir yerde bulunur.
Referans olarak SRCH_WIN_A ile, bir SRCH_WIN_N veya SRCH_WIN_R’nin merkezi, amaçlanan pilotun geldiği andan itibaren yaklaşık PN sapmasında bulunur. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, bir sektöre PN ofseti 4 olarak atandığını ve bitişik bir sektöre PN ofseti 20 olarak atandığını varsayalım.
Bir arama penceresi ile bir MS, amaçlanan pilotun varışından önce veya sonra çok yollu bileşenleri tespit edebilir ve dolayısıyla yayılma gecikmesine bakılmaksızın tutarlı bir tespit sağlayabilir. Arama penceresinin boyutu, en kaliteli pilot sinyalinin bu pencereye düşeceği şekilde ayarlanmalıdır.
Arama penceresi değerinin tanımı yanlış mı?
Arama penceresi çok küçükse, önemli pilot sinyali kaybolacak ve bu da girişime neden olacaktır.
çok büyük olması durumunda arama verimliliği düşecek ve görüşme kalitesinden ödün verilecektir.
İpuçları:Peki kırsal alanda sırasıyla 60, 80,100 çip ve kentsel alanda 40, 60, 80 aktif arama penceresi, komşu arama penceresi ve kalan arama penceresi ayarlanmalıdır.
Bu Optimizasyonu deneyin:Kullanımı yüksek olan şehir sitemde 20, 20, 40 ayarladım, bunu %8-10 oranında azaltın, kendiniz kontrol edin, eğer trafiğiniz şehre yakınsa engellemeyi azaltmak faydalı olur.
Arama Penceresinin Farklı Boyutu:
Burada Pseudo-Noise Code ve ne işe yaradığı hakkında yazıyorum. Pseudo-Noise Code, iki türü ve Pseudo-Noise Short kodu her bir BTS için tanımlamadır ve Pseudo-Noise Long Code her kullanıcının tanımlanmasıdır. Temeli anlayalım.
Sahte gürültü kodu (kısaca PN kodu olarak adlandırılır), gürültü dizisine benzer özelliklere sahiptir. Gürültülü gibi görünse de aslında düzenli bir periyodik ikili dizidir. M dizileri tüm sözde gürültü kodları arasında en önemli ve temel olanıdır.
“M-dizisi”, “Doğrusal Geri Beslemeli Kaydırma Kaydının Maksimum Uzunluk Sırası”nın kısaltmasıdır. Böyle bir dizinin tanımı aşağıdaki gibidir:
N-aşamalı doğrusal geri beslemeli kaydırma yazmacının çıkış dizisinin periyoduP=2N-1, bu diziye m dizisi denir.
Bir CDMA sisteminde genellikle Galois üreteçleri, her biri 2N-1 periyodu dizisinden (tümü-0 durumu değil) ve bir maskeden oluşan m-dizilerini üretmek için kullanılır. Farklı maskelere sahip M dizileri farklı çıkış aşamalarına sahiptir.
Bir CDMA2000 sisteminde kullanılan sözde gürültü kodları iki türdendir; 215-1 uzunluğunda m-dizisi ve 242-1 uzunluğunda m-dizisi.
İleri bağlantıda, 242-1 uzunluğundaki m-dizisi temel kanalları karıştırmak için kullanılırken, 215-1 uzunluğundaki m-dizisi ileri bağlantının karesel modülasyonu için kullanılır (m-dizisinin periyodu 215’tir) buna tamamen 0 durumu ekleniyor). Farklı sektörler, modülasyon için m-dizisinin farklı fazlarını kullanır; bitişik fazlar arasındaki faz farkının en az 64 bit olması gerekir. Dolayısıyla maksimum kullanılabilir faz sayısı 512’dir.
Geriye doğru bağlantıda, doğrudan yayma için 242-1 uzunluğunda m-dizisi kullanılır. Her MS’ye, MS’nin ESN’si tarafından hesaplanan bir m-dizisi fazı atanır. Bu MS’ler için geri kanallar, m-dizisinin iki değerli kendine uygunluğu açısından temel olarak birbirine diktir.
Eğer mevcutsa, ikinci hücre sitesi, yumuşak geçiş için atanacak olan Walsh Kodunu döndürür. Bu noktada, orijinal baz istasyonu, iki sinyalleme türünden birini kullanarak trafik kanalında bir aktarma yönlendirme mesajı kullanarak yumuşak aktarmayı emreder: karartma ve patlama veya boş ve patlama.
Atlatma yönlendirme mesajı onaylandıktan sonra, MTSO kara bağlantısını ikinci baz istasyonuna gönderir ve bu istasyon daha sonra bilgileri atanan Walsh kodu trafik kanalına göndermeye başlar.
Mobil daha sonra her biri farklı PN ofsetlerinde ve Walsh kodlu trafik kanallarında çalışan iki hücre bölgesinden gelen sinyalleri alır ve iki Pilot sinyalini tutarlı faz referansları olarak kullanarak her iki baz istasyonundan gelen sinyalleri birleştirir.
İki yönlü yumuşak aktarımda, cep telefonunun iki komisyonu kullanılır: alınan baz istasyonunun sinyallerinin her biri için bir tane. Bu, büyük ölçüde geliştirilmiş solma performansı sağlar. Aynı zamanda hücre sitelerinin her biri bağımsız olarak mobil istasyon tarafından iletilen sinyali alır.
Her hücre bölgesi sinyali demodüle eder ve kodu çözülmüş verileri MTSO’ya geri gönderir. MTSO daha sonra iki sinyali kare kare karşılaştırır ve ikisinden daha iyi olanı seçerek genel telefon ağına iletilecek codec’e gönderir.
Bir çağrı kurulduğunda, cep telefonu sürekli olarak yumuşak aktarım için iyi bir aday olabilecek diğer olası hücre sitelerini arar. Arama süresinin çoğu, çağrı kanalında bulunan komşu listesinde belirtilen PN ofsetlerini aramakla sınırlıdır.
Tırmık alıcısının arayıcısı, diğer olası hücre sitelerini tarayan cihazdır. Mobil cihaz, hücre sitesi tarafından tanımlanan T_add eşiğini aşan bir pilot tespit ederse, pilot gücü mesajı göndererek baz istasyonunu uyarır.
Pilot gücü mesajı trafik kanalı üzerinden loş ve patlamalı veya boş ve patlamalı sinyalizasyon kullanılarak gönderilir. Bu, yumuşak bir aktarımı başlatan eylemdir. Pilot gücü mesajı alındığında baz istasyonu bu talebi MTSO’ya (Mobil Telefon Santral Ofisi) iletir.
MTSO’nun kullanılabilir bir kanal kartı varsa, yumuşak geçiş isteği için bir trafik kanalının mevcut olup olmadığını görmek için isteği ikinci baz istasyonuna iletir. MTSO’nun, yumuşak geçişte yer alan iki hücre bölgesinden döndürülen iki sinyalden daha iyi olanı seçmesine olanak sağlamak amacıyla, yumuşak geçiş için anahtarda ikinci bir kanal kartı gereklidir.
Kısacası,