CDMA

Her erişim denemesinden sonra cep telefonu, baz istasyonundan gelecek yanıt için Çağrı Kanalını dinler. Baz istasyonu cep telefonundan erişim probunu algılarsa kanal atama mesajıyla yanıt verir.

Bu mesaj, cep telefonunu bir trafik kanalına almak için gereken tüm bilgileri içerir. bu mesajlar, ileri trafik kanalı için kullanılacak Walsh kod kanalı, kullanılan frekans ve ileri ve geri bağlantılar arasındaki gecikmeyi belirtmek için çerçeve ofseti gibi bilgileri içerir.

Mobil kanal atama mesajını kabul ettiğinde, baz istasyonu kara bağlantısını başlatır ve mobil erişim kanalından trafik kanalına hareket eder. Bu noktada bir konuşma yapılabilir.

Trafik kanalı oluşturulduktan sonra gereken diğer sinyaller trafik kanalında gerçekleşir. Sinyalleşmeye uyum sağlamak için EIA/TIA-95-B, trafik kanalını geçici olarak yakalamak için iki yöntemi destekler: boş ve patlamalı sinyalleme ve loş ve patlamalı sinyalleme.

Her ikisi de, boş ve patlamanın sinyal mesajlarını iletmek için bitişik bir çerçeve bloğunu çalması, dim ve patlamanın ses kodlayıcı hızını düşürmesi ve ardından sinyalleşme mesajlarını daha yavaş göndermek için kalan trafik kanalı süresini kullanması arasındaki farkla benzerdir.

• Base Erişim Probunu Kanal Atama Mesajını Kullanarak Yanıtlar
• Mobil Kanal Atama Mesaj Bilgisine Göre Bir Trafik Kanalına Gidiyor
• Baz İstasyonu Trafik Kanalını İletmeye ve Almaya Başlıyor

CDMA’daki PAGING Kanal Mesajının içinde ne var

Çağrı kanalı bir CDMA baz istasyonunun kalbidir. Bir CDMA hücre sitesinin düzgün çalışması için gerekli tüm parametreler ve sinyaller, sayfalama kanalı tarafından gerçekleştirilir.

Çağrı kanalı, bilgi sağlayan ve mesaj gönderen bir dizi farklı mesajı destekler. Burada açıklanan mesajlar J-STD-008 protokol yığınıyla çalışan bir CDMA sistemi içindir. Sistem parametreleri mesajı mobil cihaza ağ, sistem ve baz istasyonu kimlik numaraları, desteklenen sayfalama kanallarının sayısı, kayıt bilgileri ve yumuşak geçiş eşikleri gibi sistem bilgilerini sağlar.

Erişim parametreleri mesajı, bir CDMA mobil cihazı bir çağrı başlattığında erişim problarının davranışını belirleyen mobil cihaza bilgi sağlar.  CDMA kanal listesi, hücre sitesi tarafından desteklenen CDMA frekanslarının sayısını ve ayrıca çevredeki hücre sitelerinin konfigürasyonunu bildirir.

Kanal atama mesajı, mobil cihazı bir trafik kanalına almak için gereken bilgileri iletmek için kullanılır. Çağrı kanalındaki diğer desteklenen mesajlar arasında Veri Patlaması, Kimlik Doğrulama Sınaması, Paylaşılan Gizli Veriler ve Özellik Bildirimi mesajları yer alır.

Genişletilmiş Sistem Parametreleri Mesajı, tercih edilen MSID türünü ve baz istasyonunun ülke ve ağ kodlarını gönderir. Genişletilmiş Komşu Listesi mesajı mobil cihaza, çevredeki hücre sitelerinin yumuşak aktarım için aday olabilecek PN Dengelerini bildirir.

Durum İstek Mesajı, baz istasyonunun bir cep telefonunun önemli özelliklerini almasına olanak tanır. Hizmet Yeniden Yönlendirme, baz istasyonunun bir CDMA mobil cihazını diğer sistemlere (analog gibi) yönlendirmesine olanak tanır.

Genel sayfa mesajı, cep telefonu sitesinin gelen aramalar için CDMA telefonlarına çağrı yapmasına olanak tanır. Slotlu modda çalışan CDMA cep telefonları, çağrılmadan önce ilk olarak hücre sitesine kaydolmalıdır. Bu kayıt, sayfayı cep telefonuna iletmek için hücre sitesi tarafından hangi slotun kullanılacağını belirlemek için gereklidir.

Simply Paging Kanal Mesajları Aşağıdakileri İçerir:

• Sistem Parametreleri
• Erişim Parametreleri
• CDMA Kanal Listesi
• Genişletilmiş Sistem Parametreleri
• Genişletilmiş Komşu Listesi

• Emir
• Kanal Ataması
• Veri Patlaması

Kullanıcı daha sonra arama yapmaya karar verir.  Numara girilir ve gönder tuşuna basılır.  Bu bir Erişim Araştırmasını başlatır.  Cep telefonu, hücre sitesiyle iletişim kurmak için Erişim Kanalı adı verilen özel bir kod kanalını kullanır.

CDMA cep telefonları, ters bağlantının sağladığı tek fiziksel kanal üzerinde iki tür kanalı iletebilir. Bu iki kanal, kullanılan kodlama türlerine göre farklılık gösterir. Erişim Kanalı cep telefonu tarafından çağrıları başlatmak için kullanılır. Diğer olası kanal ise çağrı kurulduğunda kullanılan trafik kanalıdır.

Erişim probları için kullanılan uzun kod maskesi, Senkronizasyon ve Çağrı kanallarından elde edilen parametrelerden belirlenir: erişim kanalı numarası, çağrı kanalı numarası, baz istasyonu kimliği ve baz istasyonu tarafından kullanılan Pilot PN ofseti.

Henüz bağlantı kurulmadığı için kapalı çevrim güç kontrolü aktif değil.  Mobil, başlangıç ​​seviyesini tahmin etmek için açık döngü kontrolünü kullanıyor.  Erişim Kanalında meydana gelebilecek çarpışmaları önlemek için denemeler arasında rastgele sürelerle birden fazla denemeye izin verilir.

Aynı anda birden fazla kullanıcının sisteme erişmeye çalışmasını engelleyecek bir mekanizma bulunmadığından bu gereklidir. Her hücre sitesi için desteklenen sınırlı sayıda erişim kanalı da vardır. Baz istasyonundaki sınırlı sayıda erişim kanalı alıcısı nedeniyle çarpışma ihtimali artıyor.

• Numaraları Çevir, Sonra Gönder’e Bas
• Mobil, Erişim Kanalı Adındaki Özel Bir Kanalda İletim
• Erişim Probu Aşağıdakilere Dayalı Uzun Kod Maskesi Kullanır:

1. Erişim ve Kanal Numaralarını Arama
2. Baz İstasyonu Kimliği
3. Pilot PN Ofseti

Senkronizasyon kanalı mesajları, hücre sitesi tarafından desteklenen CDMA protokol revizyonunu, hücre sitesiyle çalışmak üzere bir CDMA mobil cihazı tarafından desteklenen minimum protokol revizyonunu, hücre sitesi için sistem ve ağ kimlik numaralarını, hücre sitesinin PN ofsetini içerir. hücre sitesi, çağrı kanalı veri hızı ve sistem saatinden yerel saat farkı ve bölgede gün ışığından yararlanma saatinin etkin olup olmadığını gösteren bir işaret gibi öğeler dahil tüm zamanlama parametreleri.

Uzun Kod Durumu parametresi, telefonun baz istasyonuyla senkronize olması için Uzun Kod oluşturucusuna yerleştirmesi gereken 42 biti içerir. Bu bilgi gelecekte 320 ms geçerlidir. Peki telefon senkronize olmak için bu bilgiyi nasıl kullanıyor? Bu noktada cep telefonunun baz istasyonundan Pilot kanalını çözdüğünü unutmayın.

Pilotun kodunu çözerken cep telefonu, Kısa Kod oluşturucusunu baz istasyonundan alınan Pilot kanalınınkiyle eşleşecek şekilde senkronize etti. Pilot, her 26,6666 ms’de bir tekrarlanan Kısa Kodlardan oluşur. Uzun Kod Durumu bilgisi gelecekte 320 ms için geçerlidir.

Telefon, Uzun Kod oluşturucusunu saatlemeye başlamadan önce beklemesi gereken 320 ms’lik süreyi belirlemek için kısa kodun tekrarlarını sayar: 320 ms/ 26,66 ms = Kısa Kodun 12 tekrarı.

Uzun Kod oluşturucu, Pilot Kanalın Kısa Kodlarını çalıştıran aynı 1,2288 MHz saat tarafından çalıştırılır. Böylece telefon sadece 42 biti Uzun Kod üretecine yükler, Pilot Kısa Kodlarının 12 tekrarını sayar ve ardından Uzun Kod üretecini Pilot Kanalın Kısa Kodlarından türettiği 1,2288 MHz saat ile saatlemeye başlar.

• Baz İstasyonu Protokolü Revizyonu
• Desteklenen Minimum Protokol Revizyonu
• SID, Hücresel Sistemin NID’si
• Baz İstasyonunun Pilot PN Ofseti
• Uzun Kod Durumu
• Sistem zamanı
• Sistem Zamanının Başlangıcından İtibaren Artık Saniyeler
• Sistem Saatinden Yerel Saat Farkı
• Yaz Saati Uygulaması Bayrağı
• Çağrı Kanalı Veri Hızı
• Kanal numarası

Sistem Erişimi:  Cep telefonu ilk açıldığında en iyi baz istasyonunu bulması gerekir.  Bu, telefonun tüm kontrol kanallarını tarayıp en iyisini seçtiği analoga benzer.

CDMA’da mobil ünite, tümü farklı zaman aralıklarında olan mevcut Pilot sinyallerini tarar.  Bu ofsetlerin sabit doğasından dolayı bu süreç daha kolay hale gelir.  Herhangi bir baz istasyonunun zamanlaması her zaman diğer herhangi bir baz istasyonundan fark olan 64 sistem saati döngüsünün (çip adı verilir) tam katıdır.

Cep telefonu en güçlü pilot tonunu seçer ve bu sinyalden frekans ve zaman referansı oluşturur.  Mobil cihaz daha sonra her zaman Walsh 32’de olan senkronizasyon kanalının modülasyonunu yapar. Bu kanal, 42 bitlik uzun kod kaydırma yazmacının durumunu 320 milisaniye gelecekte göndererek ana saat bilgisi sağlar.

Mobil senkronizasyon kanalını okuduktan ve sistem zamanını belirledikten sonra, mobil, edindiği hücre sitesi tarafından kullanılan uzun kod maskesini belirlemek için senkronizasyon kanalındaki parametreleri kullanır.

• Alınabilecek Tüm Pilot Sinyalleri Bul: En Güçlü Olanı Seç
• Frekans ve PN Zaman Referansını Oluşturun (Baz İstasyonu Kimliği)
• Senkronizasyon Kanalını Demodüle Et
• Sistem Saatini Oluşturun
• Çağrı Kanalını Belirleme Uzun Kod Maskesi

CDMA fiziksel kanalında kullanılmak üzere bir dizi farklı hizmet seçeneği tanımlanmıştır.

Hizmet seçeneklerinin her birinin açıklaması aşağıdadır:

1. Servis Seçeneği 001 – Bu, TIA IS-96-A spesifikasyonunda tanımlanan orijinal 8 kbps ses kodlayıcıyı kullanan normal, çift yönlü sesli konuşma modudur.
2. Servis Seçeneği 002 – Bu, 9600 bps’de çalışan ses kanalları için alıcı performansını ölçmek için kullanılan test modudur (Hız Ayarı 1 Veri Geri Döngüsü olarak da bilinir).
3. Servis Seçeneği 003 – Bu çift yönlü sesli konuşma modu, Gelişmiş Değişken Hız Kodlayıcı (EVRC)

olarak bilinen yeni, geliştirilmiş ses kalitesine sahip 8 kbps ses kodlayıcıyı kullanır

4. Service Option 004 – Seçenekler devre anahtarlamalı veri iletimini destekler. Hata düzeltme yüküyle (kayıp çerçevelerin yeniden iletilmesi) tipik verim yaklaşık 7 kbps’dir.
5. Servis Seçeneği 005 – Bu servis seçeneği normal grup 3 faks iletimlerine izin verir.
6. Servis Seçeneği 006 – Bu servis seçeneği, alfanümerik mesajların 9600 bps hızında bir CDMA cep telefonuna gönderilmesine ve görüntülenmesine olanak tanıyan kısa mesaj servisi sağlar.
7. Servis Seçeneği 007 – Bu servis seçeneği, devre anahtarlamalı yaklaşım yerine paket iletimini kullanarak veri aktarımına izin verir.
8. Servis Seçeneği 008 – Bu, CDPD paket protokolünün SO7 PPP paket protokolü üzerinde genel bir kontrol katmanı olarak kullanılması dışında hizmet seçeneği 007’ye benzer.
9. Servis Seçeneği 009 – Bu, 14400 bps’de çalışan ses kanalları için alıcı performansını ölçmek için kullanılan test modudur (Hız Ayarı 2 Veri Geri Döngüsü olarak da bilinir).
10. Servis Seçeneği 014 -Bu servis seçeneği, alfasayısal mesajların 14400 bps hızında bir CDMA mobil cihazında gönderilmesine ve görüntülenmesine olanak tanıyan kısa mesaj servisi sağlar.
11. Service Opt 32,769 – Bu, CDG 14,4 kbps ses kodlayıcıyı kullanan çift yönlü sesli konuşma modunu yöneten, CDG’ye ait özel bir hizmet seçeneğidir.

• 1- 9600 bps IS-96-A Ses Kodlayıcıyı Kullanan Ses
• 2- Hız Ayarı 1 Geri Döngü (9600 bps)
• 3- 9600 bps (EVRC) Kullanan Ses
• 4- Asenkron Veri Servisi (devre anahtarlamalı)
• 5- Grup 3 Faks
• 6- Kısa Mesaj Servisi (9600 bps)
• 7- İnternet Standardı PPP Paket Verileri
• 8- PPP Paket Verileri Üzerinden CDPD
• 9- Hız Ayarı 2 Geri Döngü (14400 bps)
• 14-Kısa Mesaj Servisi (14400 bps)
• 32,768- 14400 bps (CDG) Kullanan Ses

EIA/TIA-95-B standardının orijinal sürümü, CDMA sisteminde kullanılacak protokol mesajlarını ve formatlarını tanımladı. Bu sürüm IS-95 standardının Revizyon 0’ı olarak bilinir. Revizyon 0’ın yayınlanmasından bu yana hücresel CDMA için IS-95 Revizyon A standardı adı verilen daha yeni bir standart yayınlandı.

Protokol yığını Bir mobil istasyon (MS) ile baz istasyonu (BS) arasında alınıp verilen mesajları tanımlar. Bu mesajlar, hava arayüzü üzerinden iletimden önce/sonra fiziksel katmana/katmandan iletildikleri zaman açıklanır.

IS-95-A standardı, orijinal Revizyon standardı ile geriye dönük olarak uyumludur. Ancak bir dizi yeni mesaj, hizmet seçeneği ve yeni adresleme modları sunar. IS-95-A artık CDMA sisteminin sayfalama, aktarma ve sistem parametre mesajı yeteneklerini genişleten daha güçlü protokol yöntemlerini desteklemektedir.

Ayrıca MIN veya ESN yerine Uluslararası Mobil İstasyon Kimliğini (IMSI) temel alan yeni bir telefon adresleme yöntemi eklendi. IMSI’ler şu anda GSM sistemi tarafından kullanılmaktadır ve bu adresleme modunun benimsenmesi, CDMA’ya uluslararası sistemlere daha sorunsuz bir entegrasyon yolu sağlayacaktır.

IS-95A hücresel protokolü, 14400 bps trafik kanallarını içerecek şekilde daha da yükseltildi. Buna TSB-74 protokol standardı denir. CDMA protokol yığını. EIA/TIA-95-B standardının orijinal versiyonunda CDMA sisteminde kullanılması gereken protokol mesajları ve formatları tanımlanmıştı. Bu sürüm IS-95 standardının revizyon 0’ı olarak bilinir.

İleri – Geri Bağlantı Avantajları – Dezavantajları CDMA

İleri bağlantı avantajları arasında yüksek iletim gücü, bir zamanlama referansı sağlamanın yanı sıra demodülasyona yardımcı olacak tutarlı bir referans sağlayan bir pilot kanal, daha düşük ses veri hızlarında iletim yaparken veri bit tekrarının eklenen zaman çeşitliliği ve ortogonal kod kanalı yer alır. Olumsuz tarafı, ileri bağlantının, yumuşak geçiş özelliğinin getirdiği ek maliyeti ve karmaşıklığı desteklemesi gerekir.

Ters bağlantı avantajları geniş dinamik aralıklı güç kontrolü ve baz istasyonunda alım çeşitliliğidir. Ters yükümlülükler sınırlı verici gücü, baz istasyonu tarafından tutarlı olmayan demodülasyon ve ortogonal kod kanalları yerine ilişkisizdir.

İleri Bağlantı (Bazdan Cep Telefonuna)

• Yüksek Güçlü Verici
• Pilot Kanal
• Zaman Çeşitliliği Eklendi
• Ortogonal Kod Kanalları
• Yumuşak Aktarımın Karmaşıklığı

Ters Bağlantı (Mobilden Tabana)

• Geniş Menzilli Güç Kontrolü
• Üstte Çeşitlilik Resepsiyonu
• Tutarlı Olmayan Demodülasyon
• Sınırlı Güç
• İlişkisiz Kod Kanalları

İleri Bağlantı Avantajları:

CDMA’nın ileri bağlantısı, benzersiz kullanıcı kodları aracılığıyla verimli ve güvenli iletişime sahiptir. Bu teknoloji, çok yollu parazitlerin üstesinden gelme konusunda üstündür ve onu zorlu sinyal ortamlarına dayanıklı hale getirir. Ayrıca CDMA, pil ömrünü ve genel ağ performansını optimize ederek verimli güç kontrolü sağlar.

İleri Bağlantı Dezavantajları:

İleri bağlantıdaki dikkate değer zorluklardan biri, yüksek güçte iletim yapan yakındaki kullanıcıların uzaktaki kullanıcılara müdahale edebildiği “yakın-uzak” sorunudur. CDMA sistemleri ayrıca bazı alternatiflerle karşılaştırıldığında konuşlandırılması daha karmaşık ve maliyetli olma eğilimindedir. Üstelik teknoloji ilerledikçe 4G LTE ve 5G gibi daha yeni standartlar ön plana çıktı ve CDMA’nın birçok bölgede giderek geçerliliğini yitirmesine neden oldu.

Ters Bağlantı Avantajları:

CDMA’nın ters bağlantısı, girişime karşı direnci nedeniyle özellikle avantajlıdır. Benzersiz kullanıcı kodlarıyla CDMA, birden fazla kullanıcının önemli bir müdahale olmadan aynı anda iletim yapmasını sağlayarak kalabalık ağ senaryolarında istikrarlı bağlantılar sağlar. Ayrıca CDMA, kullanıcı ihtiyaçlarına verimli bir şekilde uyum sağlayan değişken veri hızları sağlar ve benzersiz kod tabanlı yaklaşımıyla gelişmiş güvenlik sunar.

Ters Bağlantı Dezavantajları:

Ters bağlantıdaki zorluklardan biri, özellikle çok sayıda kullanıcının bulunduğu ağlarda kapasite sınırlamalarıdır. Kullanıcı sayısı arttıkça mevcut bant genişliği bölünür ve bu da potansiyel olarak veri hızlarının azalmasına ve gecikme süresinin artmasına neden olur. Ek olarak, CDMA modülasyonu ve demodülasyon işlemlerinin karmaşıklığı, özellikle yüksek veri hızları gerektiren senaryolarda mobil cihaz pillerini zorlayabilir.

Sonuç olarak CDMA, girişim direnci ve uyarlanabilir veri hızları gibi avantajlar sunar ancak kapasite sınırlamaları ve cihaz pilinin tükenmesi gibi zorluklarla karşı karşıyadır. Daha yeni kablosuz standartlar gelişmeye devam ettikçe, CDMA birçok bölgede yavaş yavaş yerini daha gelişmiş teknolojilere bırakmıştır.

CDMA ters bağlantısı, verileri iletmek için farklı bir kodlama şeması kullanır. İleri bağlantıdan farklı olarak geri bağlantı, eşzamanlı demodülasyon için bir pilot kanalı destekleyemez (çünkü her mobil istasyon kendi pilot kanalına ihtiyaç duyacaktır).

Pilot kanalın bulunmaması, ters bağlantının ileri bağlantıya göre daha düşük kapasitesinden kısmen sorumludur. Ek olarak, her mobil cihazdan baz istasyonuna değişen zaman gecikmeleri Walsh Kodlarının dikliğini bozduğu için Walsh Kodları kanalizasyon için kullanılamaz (varış zamanının değişmesi Walsh Kodlarını dik olmayan hale getirir).

Ters bağlantı, müdahale etmeyen kanallardan faydalanmadığı için, ileri bağlantıyla karşılaştırıldığında ters bağlantının kapasitesi azalır (iletim yapan tüm cep telefonları birbirine müdahale eder). Ters bağlantı performansına yardımcı olmak amacıyla 9600 bps ses verileri, daha güçlü hata düzeltmesi için üçte bir oranlı evrişimli kod kullanır.

14400 bps ses kodlayıcı için evrişimli kodlayıcı, veri hızını iki katına çıkaran yalnızca yarım hızlı bir kodlayıcıdır. Dolayısıyla evrişimli kodlayıcıdan çıkan veri hızı, 9,6 veya 14,4 kbps ses kanalları için aynıdır. Daha sonra, bir seferde altı veri biti mevcut 64 Walsh kodundan birine işaret edecek şekilde alınır.

307,2 kbps hızında olan veri daha sonra uzun kodla XOR’lanarak 1,2288 Mbps veri hızının tamamına ulaşır. Bu benzersiz uzun kod, ters bağlantının kanallaştırılmasıdır.

Ters Kanal Uzun Kod Yayımı

Ters bağlantıdaki kanallaştırma, her operasyonel telefon için benzersiz kod atamaları sağlamalıdır.

• Uzun Kod Yayma  Benzersiz Mobil Kanalizasyon Sağlar
• Mobil Cihazlar İlişkisizdir ancak Birbirleriyle Dik Değildir

Uzun kod 42 bit uzunlukta olduğundan bu, 2^42 (4,3 milyar) benzersiz kanal atamasına olanak tanır. Böylece kullanıcının benzersiz maskesinin basıldığı uzun kod, ters bağlantıda kanalizasyonu sağlamak için kullanılır.

Bu, çok büyük sistemlerdeki tüm cep telefonlarının benzersiz kanal atamalarına sahip olmasını sağlar. Elbette, uzun kodlar birbiriyle ilişkisiz olduğundan ve birbirine dik olmadığından, CDMA baz istasyonları için kurtarma ve demodülasyon süreci daha zordur. Baz istasyonundaki yüksek hızlı arama devreleri, belirli bir kullanıcının sinyaline kilitlenmek için çok çeşitli uzun kodlar üzerinde hızlı bir şekilde arama yapmasına olanak tanır.

Bu daha pahalı modüller, iyi bir tasarım değiş tokuşunu temsil eder, çünkü bir cep telefonuna kıyasla bir baz istasyonunda daha masraflı ve karmaşık donanım/yazılım tasarlamak mümkündür.

Ters Kanal Kısa Dizi Yayılımı

CDMA cep telefonları, son kısa dizili karıştırma için temel olarak aynı PN dizilerini kullanır. Cep telefonunun Q kanalındaki fazladan bir yarım periyotlu saat gecikmesi, düz QPSK modülasyonu yerine Ofset QPSK modülasyonu üretir.

Bu, cep telefonlarının daha basit ve daha verimli bir güç amplifikatörü tasarımı kullanabilmesi için yapılır. OQPSK modülasyonu, sinyalin sıfır büyüklüğe gitmesini önler ve modüle edilmiş sinyalin dinamik aralığını büyük ölçüde azaltır. OQPSK modülasyonuyla elde edilen azaltılmış doğrusal dinamik aralık nedeniyle CDMA cep telefonlarında daha az maliyetli amplifikatörler kullanılabilir.

• Cep Telefonları Tarafından Aynı PN Kısa Kodları Kullanılıyor
• Kısa Sıralı Yayılma Yardımcıları Baz İstasyonu Sinyal Toplama
• Güç Amplifikatörü Tasarımını Basitleştirmek için OQPSK Modülasyonu Üretmek İçin Q Yoluna Ekstra 1/2 Çip Gecikmesi Eklendi