CDMA

Hücresel Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA) sistemleri, birden fazla kullanıcının bir hücresel ağ içinde aynı frekans bandını paylaşmasına olanak sağlamak için CDMA ilkelerini kullanan bir tür dijital hücresel teknolojidir. Bu yaklaşım, mevcut spektrumun verimli kullanılmasına olanak tanır ve birden fazla kullanıcı arasında eş zamanlı iletişimi destekler. Hücresel CDMA sistemlerinin temel özelliklerini ve bileşenlerini ayrıntılı olarak inceleyelim:

1. CDMA’nın Temel Prensipleri:

• Hücresel CDMA sistemleri, CDMA teknolojisinin temel ilkeleri üzerine kurulmuştur.
• CDMA, farklı kullanıcıları birbirinden ayırmak için benzersiz yayılma kodları kullanarak, onların karşılıklı etkileşim olmadan aynı frekans bandını paylaşmalarına olanak tanır.

2. Hücresel Mimari:

• Hücresel ağlar, her birine bir baz istasyonu (Düğüm B veya eNodeB) tarafından hizmet verilen hücrelere bölünmüştür.
• Hücreler toplu olarak bir coğrafi alanı kaplar ve ağ, mobil cihazlar hücreler arasında hareket ederken kesintisiz aktarım sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.

3. Frekansın Yeniden Kullanımı:

• Hücresel CDMA’nın en önemli avantajlarından biri, aynı frekans bandını farklı hücrelerde yeniden kullanabilme yeteneğidir.
• Benzersiz yayılma kodlarının kullanılması, bitişik hücreler arasında girişime neden olmadan frekansın yeniden kullanılmasına olanak tanır.

4. İleri ve Geri Kanallar:

• Hücresel CDMA sistemleri iki tür kanaldan oluşur: ileri kanallar (downlink) ve geri kanallar (uplink).
• İleri kanallar baz istasyonundan mobil cihazlara veri aktarırken, ters kanallar mobil cihazlardan baz istasyonuna veri aktarımını gerçekleştirir.

5. Ortogonal Yayılma Kodları:

• Hücresel CDMA sistemlerinde kullanılan yayılma kodları birbirine dik olacak şekilde tasarlanmıştır.
• Ortogonallik, kodlar arasındaki çapraz korelasyonu en aza indirerek paraziti azaltır ve etkili eşzamanlı iletişime olanak tanır.

6. Hücresel CDMA Bileşenleri:

• Pilot Kanal:
  • Pilot Kanal, mobil cihazlar için referans sinyali sağlayan özel bir kanaldır.
  • Atlatma kararları ve güç kontrolü için sinyal gücü ve kalitesinin ölçülmesine yardımcı olur.
• Kanal Senkronizasyonu:
  • Senkronizasyon Kanalı, mobil cihazların zamanlamalarını baz istasyonuyla senkronize edebilmesi için senkronizasyon bilgilerini taşır.
• Çağrı Kanalı:
  • Çağrı Kanalı, mobil cihazlara mesaj yayınlamak, onları gelen aramalar veya sistem mesajları hakkında bilgilendirmek için kullanılır.
• Trafik Kanalları:
  • Trafik Kanalları, baz istasyonu ile mobil cihazlar arasında ses veya veri trafiğini taşır.
• Erişim Kanalı:
  • Erişim Kanalı, mobil cihazlar tarafından, örneğin bir çağrı başlatırken veya bir sayfaya yanıt verirken ağa erişim istemek için kullanılır.
• Ters Trafik Kanalı:
  • Ters Trafik Kanalı, mobil cihazlardan gelen ses veya veri trafiğinin baz istasyonuna taşınmasından sorumludur.
• Ters Kontrol Kanalı:
  • Ters Kontrol Kanalı, mobil cihaz ile ağ arasındaki sinyalleşme için kullanılır.

7. Güç Kontrol Mekanizmaları:

• Hücresel CDMA sistemleri, mobil cihazların iletim gücünü optimize etmek için güç kontrol mekanizmalarını uygular.
• Güç kontrolü, cihazların güvenilir iletişim için gerekli minimum güçle iletim yapmasını sağlayarak verimli spektrum kullanımına katkıda bulunur.

8. Yumuşak Aktarım:

• Hücresel CDMA ağları, yumuşak aktarımı destekleyerek mobil cihazların geçiş sırasında aynı anda birden fazla baz istasyonuyla iletişim kurmasına olanak tanır.
• Yumuşak geçiş, çağrı kalitesini artırır ve hücreler arasındaki geçişler sırasında çağrının kesilme olasılığını azaltır.

9. Ses ve Veri Hizmetlerinin Entegrasyonu:

• Hücresel CDMA sistemleri, hem ses hem de veri hizmetlerinin aynı ağ üzerinde entegrasyonunu destekler.
• Bu entegrasyon, kullanıcıların eş zamanlı olarak sesli arama yapmasına ve veri hizmetlerine erişmesine olanak tanır.

10. 4G ve 5G’ye Evrim: – Hücresel CDMA ilkeleri, 4G LTE ve 5G NR dahil olmak üzere mobil iletişim standartlarının gelişimini etkilemiştir. – Bu standartlar farklı erişim teknolojileri (OFDMA ve SC-FDMA) kullanırken, CDMA’nın mirası genel ağ mimarisi ve ilkelerinde açıkça görülmektedir.

Özetle, Hücresel Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA) sistemleri, dijital hücresel teknolojide önemli bir paradigmayı temsil eder. Benzersiz yayılma kodlarından ve ortogonal ilkelerden yararlanarak hücresel CDMA, spektrumun verimli kullanımını sağlar ve hücresel ağ içindeki birden fazla kullanıcı arasında eşzamanlı iletişimi destekler. Teknoloji zaman içinde gelişti ve modern mobil iletişim sistemlerinin tasarımı ve işletimi üzerinde kalıcı bir etki bıraktı.

CDMA Nedir Dijital İletişimde?

Bugün, dijital iletişimde CDMA’nın nasıl çalıştığını anlamamız önemli. CDMA (Code Division Multiple Access), aynı frekans bandında birden fazla kullanıcının birbirine karışmadan veri gönderebilmesini sağlayan bir teknoloji. Yani, aynı anda birden çok kişi veri gönderiyor ama hiçbirinin sinyali birbirine karışmıyor. Bunu, her kullanıcıya özel bir “kod” vererek yapar, bu kodlar sayesinde sinyaller birbirinden ayrılır.

Basitçe söylemek gerekirse, CDMA’da her kullanıcı, kendine özel bir “dil” kullanarak veri gönderir. Bu “dil” tamamen benzersizdir, yani birinin gönderdiği veriyi başka birinin gönderdiği veriden ayırmak oldukça kolaydır. Her kullanıcı farklı bir kod ile verisini yayar ve bu kodlar o kadar özel ve farklıdır ki, birbirlerine karışmaları imkansız hale gelir.

CDMA’nın Kullanım Amacı

• Aynı anda birden çok kullanıcıya aynı frekansta hizmet verilebilir.
• Her kullanıcıya özel kodlar atanır, bu sayede sinyaller birbirine karışmaz.
• İletişim verimliliği artar, çünkü daha fazla kullanıcı aynı frekansta bulunabilir.

CDMA, genellikle telefon görüşmelerinde, veri iletiminde ve hatta GPS sinyallerinin yayılmasında kullanılır. Örneğin, bir baz istasyonundan birden çok mobil telefona veri gönderilirken, her telefon farklı bir kod kullanır. Bu sayede her birinin verisi birbirinden ayrılır ve herhangi bir karışıklık yaşanmaz. Bu sistemin en büyük avantajı, sınırlı bir frekans bandında çok sayıda kullanıcının aynı anda iletişim kurabilmesidir.

CDMA’da Kullanılan Kodlar

Kod Adı	Kullanım Alanı	Açıklama
Walsh Kodları	CDMA İletişimi	Her kullanıcıya farklı bir Walsh kodu atanır. Bu kodlar, sinyallerin birbirinden ayrılmasını sağlar.
Hadamard Kodları	Walsh Kodlarının Temeli	Hadamard matrisleri kullanılarak oluşturulan kodlar, ortogonallik sağlar ve sinyal ayrımını garanti eder.

Bu kodlar, önceki yazılarımızda bahsettiğimiz PN kodlarıyla aynı şekilde, her kullanıcının kimliğini belirlemede ve veriyi yaymada görev alır. Ancak ortogonallik özelliği sayesinde, farklı kullanıcıların sinyalleri birbirine karışmaz. Ayrıca, PN kodları el değiştirme, yön değişimi ve BTS kimlik doğrulama gibi konularda da faydalıdır, bunları yarın detaylıca inceleyeceğiz.

Özetle, CDMA ile aynı frekansta birden fazla kullanıcı veri gönderdiğinde, her birinin verisi farklı bir kod ile yayılır. Bu kodlar sayesinde hiç kimsenin verisi diğerinin verisiyle karışmaz ve her kullanıcı kendi verisini sorunsuz şekilde iletebilir. Bu, dijital iletişimdeki en önemli avantajlardan biridir.

Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA) frekansı ve kanal spesifikasyonları, frekans bantlarının tahsisini ve bir CDMA ağı içindeki çeşitli kanalların tanımlanmasını içerir. Bu spesifikasyonlar CDMA teknolojisinin verimli çalışmasında çok önemli bir rol oynamaktadır. CDMA frekansı ve kanal özelliklerinin ayrıntılarını inceleyelim:

1. CDMA için Frekans Bantları:

• CDMA ağları, düzenleyici kurumlar tarafından tahsis edilen belirli frekans bantları dahilinde çalışır.
• Frekans bantları, telekomünikasyon yetkilileri tarafından oluşturulan bölgesel standartlara ve lisans anlaşmalarına bağlıdır.

2. İleri ve Geri Kanallar:

• CDMA ağları iki tür kanal kullanır: ileri kanallar (aşağı bağlantı) ve ters kanallar (yukarı bağlantı).
• İleri Kanallar (İndirme):
  • İleri kanallar, baz istasyonundan (Düğüm B veya eNodeB) mobil cihazlara veri iletir.
  • Pilot Kanal, Senkronizasyon Kanalı, Çağrı Kanalı ve Trafik Kanalları gibi kanalları içerir.
• Ters Kanallar (Yukarı Bağlantı):
  • Ters kanallar, mobil cihazlardan baz istasyonuna veri aktarımını gerçekleştirir.
  • Erişim Kanalı, Ters Trafik Kanalı ve Ters Kontrol Kanalı gibi kanalları içerir.

3. Frekans ve Kanal Özellikleri:

• Taşıyıcı frekansı:
  • Taşıyıcı frekansı, CDMA sinyalinin merkez frekansıdır ve taşıyıcı dalganın salındığı frekansı temsil eder.
• Kanal bant genişliği:
  • CDMA kanalları, tek bir kanalın kapladığı frekans aralığı olan belirli bir bant genişliğine sahiptir.
  • Bant genişliği standart ve teknoloji üretimine bağlıdır (örn. 1xRTT, EV-DO, WCDMA).
• Kanallar Arası Boşluk:
  • Bitişik CDMA kanalları arasındaki ayrım, sistemin kanal aralığına göre belirlenir.
  • Bitişik kanallar arasındaki paraziti önlemek için uygun kanal aralığı önemlidir.
• Frekansın Yeniden Kullanımı:
  • CDMA’nın benzersiz yayılma kodları, frekansın aynı hücre içinde yeniden kullanılmasına olanak tanır.
  • Farklı hücreler aynı frekans bandını kullanabilir ve ortogonal kodlar, aynı hücredeki birden fazla kullanıcının spektrumu müdahale olmadan paylaşmasına olanak tanır.

4. Özel CDMA Kanal Türleri:

• Pilot Kanal:
  • Pilot Kanal, mobil cihazlar için referans sinyali sağlayan özel bir kanaldır.
  • Atlatma kararları ve güç kontrolü için sinyal gücü ve kalitesinin ölçülmesine yardımcı olur.
• Kanal Senkronizasyonu:
  • Senkronizasyon Kanalı, mobil cihazların zamanlamalarını baz istasyonuyla senkronize edebilmesi için senkronizasyon bilgilerini taşır.
• Çağrı Kanalı:
  • Çağrı Kanalı, mobil cihazlara mesaj yayınlamak, onları gelen aramalar veya sistem mesajları hakkında bilgilendirmek için kullanılır.
• Trafik Kanalları:
  • Trafik Kanalları, baz istasyonu ile mobil cihazlar arasında ses veya veri trafiğini taşır.
• Erişim Kanalı:
  • Erişim Kanalı, mobil cihazlar tarafından, örneğin bir çağrı başlatırken veya bir sayfaya yanıt verirken ağa erişim istemek için kullanılır.
• Kontrol Kanalları:
  • Kontrol Kanalları, mobil cihaz ile ağ arasındaki sinyalleşme için Ters Kontrol Kanallarını içerir.

5. Güç Kontrolü ve Frekans Planlama:

• Güç kontrolü:
  • CDMA ağları, mobil cihazların iletim gücünü optimize etmek için güç kontrol mekanizmalarını uygular.
  • Güç kontrolü, cihazların güvenilir iletişim için gerekli minimum güçle iletim yapmasını sağlar.
• Frekans Planlama:
  • Frekans planlaması, hücrelere belirli frekansların tahsis edilmesini ve CDMA kanallarının paraziti en aza indirecek şekilde düzenlenmesini içerir.
  • Doğru frekans planlaması, verimli spektrum kullanımına ve ağ performansına katkıda bulunur.

6. Gelişmiş CDMA Teknolojileri:

• CDMA2000 ve WCDMA:
  • CDMA2000 ve WCDMA gibi gelişmiş CDMA teknolojileri, belirli frekans bantlarına ve kanal özelliklerine sahiptir.
  • Bu teknolojiler veri hızları, spektral verimlilik ve ek özellikler açısından iyileştirmeler sunar.

7. LTE ve 5G’ye Evrim:

• 4G LTE ve 5G NR:
  • CDMA’nın temel ilkeleri 4G LTE ve 5G NR’de daha az belirgin olsa da, bu teknolojilerin hâlâ frekans ve kanal özellikleri vardır.

  Örneğin

  • LTE, yukarı bağlantı için dik frekans bölmeli çoklu erişimi (OFDMA) ve tek taşıyıcılı frekans bölmeli çoklu erişimi (SC-FDMA) kullanır.

Özetle, CDMA frekansı ve kanal özellikleri, frekans bantlarının tahsisini, belirli kanalların tanımlanmasını ve güç kontrol mekanizmalarının ve frekans planlamasının uygulanmasını içerir. Bu spesifikasyonlar, CDMA ağlarının verimliliğini ve performansını optimize etmek, birden fazla kullanıcı arasında eşzamanlı iletişimi mümkün kılarken paraziti en aza indirmek için çok önemlidir. Ayrıntılar, spesifik CDMA standardına ve nesline göre değişiklik gösterebilir.

Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA) teknolojisi bağlamında, bir CDMA kanalı, CDMA ağı içindeki belirli bir iletişim kanalını ifade eder. CDMA, birden fazla kullanıcının aynı frekans spektrumunu aynı anda paylaşmasına olanak tanıyan benzersiz bir kanal tahsisi yaklaşımı kullanır. Bir CDMA kanalının ayrıntılarını ve bir CDMA ağı içinde nasıl çalıştığını inceleyelim:

1. CDMA Kanalı Temelleri:

• Frekansın Yeniden Kullanımı:
  • Geleneksel frekans bölmeli çoklu erişim (FDMA) veya zaman bölmeli çoklu erişim (TDMA) teknolojilerinden farklı olarak, CDMA bir yayılmış spektrum tekniği kullanır.
  • CDMA’da frekans bandının tamamı tüm kullanıcılar arasında paylaşılır ve her kullanıcıya, sinyalini ayırt edebilmesi için benzersiz bir kod atanır.
• Kodları Yaymak:
  • CDMA kanalları, ortogonal kodlar veya yayılma dizileri olarak da bilinen yayılma kodlarının kullanımıyla karakterize edilir.
  • Yayılan kodlar, kullanıcının verilerini geniş bir frekans bandına yayar ve birden fazla kullanıcının karşılıklı etkileşim olmadan aynı anda iletim ve alım yapmasına olanak tanır.

2. CDMA Kanalı Türleri:

• İleri Kanal (İndirme):
  • İleri kanal, baz istasyonundan (WCDMA’da Düğüm B veya LTE’de eNodeB) mobil cihazlara veri iletmekten sorumludur.
  • Pilot Kanal, Senkronizasyon Kanalı, Çağrı Kanalı ve Trafik Kanalları gibi çeşitli kanalları içerir.
• Ters Kanal (Yukarı Bağlantı):
  • Ters kanal, mobil cihazlardan baz istasyonuna veri aktarımını yönetir.
  • Erişim Kanalı, Ters Trafik Kanalı, Ters Kontrol Kanalı gibi kanalları içerir.

3. İleri Kanal Bileşenleri:

• Pilot Kanal:
  • Pilot Kanal, mobil cihazlar için referans sinyali sağlayan özel bir kanaldır.
  • Mobil cihazların sinyalin gücünü ve kalitesini ölçmesine yardımcı olarak aktarım sürecine ve güç kontrolüne yardımcı olur.
• Kanal Senkronizasyonu:
  • Senkronizasyon Kanalı, mobil cihazların zamanlamalarını baz istasyonuyla senkronize etmesine yardımcı olmak için senkronizasyon bilgilerini taşır.
• Çağrı Kanalı:
  • Çağrı Kanalı, mobil cihazları gelen aramalar veya diğer sistem mesajları hakkında uyarmak amacıyla mesaj yayınlamak için kullanılır.
• Trafik Kanalları:
  • Trafik Kanalları, baz istasyonu ile mobil cihazlar arasındaki gerçek ses veya veri trafiğini taşır.

4. Ters Kanal Bileşenleri:

• Erişim Kanalı:
  • Erişim Kanalı, mobil cihazlar tarafından, örneğin bir çağrı başlatırken veya bir sayfaya yanıt verirken ağa erişim istemek için kullanılır.
• Ters Trafik Kanalı:
  • Ters Trafik Kanalı, mobil cihazlardan gelen ses veya veri trafiğinin baz istasyonuna taşınmasından sorumludur.
• Ters Kontrol Kanalı:
  • Ters Kontrol Kanalı, mobil cihaz ile ağ arasında kontrol bilgilerinin iletilmesi için sinyal verme amacıyla kullanılır.

5. Kanal Tahsisi ve Güç Kontrolü:

• Kod Bölmeli Çoklu Erişim:
  • CDMA kanalları, benzersiz yayılma kodlarının kullanımıyla karakterize edilir.
  • Her mobil cihaza belirli bir kod atanır ve yayılma kodları, birden fazla cihazın aynı frekans bandında aynı anda iletim ve alım yapmasına olanak tanır.
• Güç kontrolü:
  • CDMA’da mobil cihazların iletim gücünü ayarlamak için güç kontrol mekanizmaları kullanılır.
  • Güç kontrolü, cihazların güvenilir bir bağlantıyı sürdürmek için gereken minimum güçle iletim yapmasını sağlayarak ağın performansını optimize etmek için çok önemlidir.

6. Dinamik Kanal Tahsisi:

• CDMA, dinamik kanal tahsisine izin verir; bu, kaynakların talebe ve trafik yüküne göre atandığı anlamına gelir.
• Kullanıcı sayısı veya veri talebi değiştikçe, CDMA sistemleri kanalları dinamik olarak tahsis ederek ve kodları yayarak uyum sağlayabilir.

7. Gelişmiş CDMA Teknolojileri:

• CDMA2000 ve WCDMA:
  • CDMA2000 ve WCDMA (Geniş Bant CDMA) gibi gelişmiş CDMA teknolojileri, CDMA’nın temel ilkeleri üzerine kurulmuştur.
  • Bu teknolojiler veri hızları, spektral verimlilik ve ek özellikler açısından iyileştirmeler sunar.

8. LTE ve 5G’ye Geçiş:

• 4G LTE ve 5G NR:
  • CDMA’nın temel ilkeleri 4G LTE ve 5G NR’de daha az öne çıkarken, CDMA teknolojilerinin mirası mobil iletişim standartlarının gelişimini etkilemeye devam ediyor.

Özet olarak, bir CDMA ağındaki bir CDMA kanalı, birden fazla kullanıcının aynı frekans spektrumunu aynı anda paylaşmasına olanak sağlamak için yayılma kodlarını kullanan belirli bir iletişim kanalını ifade eder. CDMA kanalları, her biri ses veya veri trafiğinin iletilmesi, senkronizasyon, çağrı ve kontrol sinyallemesi gibi farklı amaçlara hizmet eden ileri ve geri kanalları içerir. Yayma kodlarının kullanımı ve dinamik kanal tahsisi, CDMA ağlarının verimliliğine ve esnekliğine katkıda bulunan temel özelliklerdir.

CDMA Nedir ve Türleri Nelerdir?

Bugün sana CDMA (Code Division Multiple Access) hakkında biraz daha derine ineceğiz. CDMA, birçok kullanıcının aynı frekansta aynı anda veri gönderebilmesini sağlayan bir sistem. Burada önemli olan, her kullanıcının kendine özgü bir kod kullanarak iletim yapması. Yani, her birinin verisi, belirli bir kod ile yayılır ve bu kodlar birbirine karışmaz, her kullanıcı kendi kodu sayesinde doğru bir şekilde iletilir.

CDMA’nın en büyük avantajlarından biri, farklı kullanıcıların birbirine müdahale etmeden aynı kanalı kullanabilmesidir. Bu sistemde, her kullanıcı bir kod aracılığıyla verisini gönderir ve bu kodlar birbirine ‘ortogonal’ şekilde düzenlenmiştir. Kısacası, farklı kullanıcıların verileri, birbirlerinin üzerine binmez ve karışmaz. Bu da verimli ve güvenilir bir iletişim sağlar.

CDMA Türleri

• IS-95: İlk başta kullanılan CDMA standardıdır. Bu sistemde, her kullanıcıya birer ortogonal kod atanır ve bu kodlarla veri iletilir.
• UMTS (Universal Mobile Telecommunications System): 3G ağlarında kullanılan CDMA türüdür. IS-95’e göre daha gelişmiş özellikler sunar ve daha fazla kullanıcıya aynı anda hizmet verebilir.
• CDMA2000: Bu da 3G ağlarında kullanılan bir diğer CDMA türüdür. IS-95’in geliştirilmiş halidir ve daha hızlı veri iletimi sağlar.

CDMA’nın İşleyişi ve Önemi

CDMA’da, verilerin yayılmasını sağlamak için kullanılan kodlar ortogonal olduğu için, birden fazla kullanıcı aynı frekansta veri gönderse bile birbirlerinin sinyallerini engellemez. Bu, her kullanıcının veri iletiminin ayrı bir yolda ilerlemesi gibi düşünülebilir. Bir yolda birden fazla araç olmasına rağmen, her araç kendi şeridinde gider ve birbirine karışmaz. Aynı şey, CDMA sisteminde de geçerlidir. Her kullanıcı farklı bir kod kullanarak sinyal gönderir ve sistem bu kodları kullanarak her birini ayırt eder.

CDMA ile İlgili Diğer Konular

Geçenlerde, PN kodlarının nasıl çalıştığından bahsetmiştik. Bu kodlar, CDMA sisteminin temel yapı taşlarından biridir ve kullanıcıların tanımlanmasında önemli rol oynar. CDMA’nın çalışması için ortogonal kodlar ve PN kodları arasındaki ilişkiyi anlaman çok önemli. Birinin nasıl çalıştığını anlamadan diğerini tam olarak kavrayamayabilirsin.

Özetle, CDMA birden fazla kullanıcının aynı frekansta veri iletmesini sağlar. Ancak her birinin veri iletimi, benzersiz bir kodla yapılır ve bu kodlar ortogonal şekilde düzenlendiği için karışma olmaz. Bu sistem, özellikle mobil iletişimde yüksek verimlilik sağlar ve daha fazla kullanıcıya aynı anda hizmet vermeyi mümkün kılar.

CDMA Nedir ve Ortogonal Kodları Nasıl Çalışır?

Bugün sana CDMA’nın ne olduğunu ve ortogonal kodların nasıl çalıştığını anlatacağım. CDMA (Code Division Multiple Access) sisteminde, aynı frekansta birden fazla kullanıcının iletişim kurabilmesi için her kullanıcıya farklı bir kod verilir. Ortogonal kodlar ise, bu kodların birbirleriyle karışmadan iletişim sağlamalarını garanti eder. Yani, her kullanıcı farklı bir kodla veri gönderdiğinde, alıcı bu kodları birbiriyle karıştırmadan ayırt edebilir.

Bu durumu şöyle düşünebilirsin: Bir oda içinde herkes farklı müzik ritimleri çalıyor. Ama her dinleyici yalnızca kendi ritmini duyabiliyor ve diğerlerini karıştırmıyor. İşte ortogonal kodlar da benzer şekilde çalışıyor. Her bir kullanıcıya verilen kod, diğer kullanıcıların kodlarıyla çakışmayacak şekilde tasarlanmıştır.

Ortogonal Kodlar Neden Kullanılır?

• Aynı frekansta birden fazla kullanıcıya veri iletme imkanı sağlar.
• Alıcı, her bir kullanıcının sinyalini net bir şekilde ayırt edebilir.
• Kullanıcıların sinyalleri arasındaki karışmayı engeller.

Bu kodlar özellikle downlink (baz istasyondan mobil cihaza) yönünde etkilidir, çünkü baz istasyonu tüm kullanıcıları senkronize bir şekilde yönlendirir. Ancak uplink (mobil cihazdan baz istasyonuna) yönünde, herkesin sinyal gönderme zamanı farklı olduğu için tam ortogonalite sağlanması zor olabilir.

Ortogonal Kodların Türleri

Kod Adı	Kullanım Alanı	Açıklama
Walsh Kodu	CDMA sistemlerinin downlink’inde	Her kullanıcıya bir Walsh matrisinin satırı atanır. Bu, sinyalleri ayırır ve kodların birbirine karışmasını engeller.
Hadamard Kodu	Walsh kodlarının temeli	Hadamard matrisleri kullanılarak oluşturulur. Ortogonal yayılmayı garanti eder.

Bu noktada, PN kodlarını da zaten öğrendin, ki bunlar kullanıcı kimlik doğrulama ve veri yayma işlemlerinde kullanılır. Ortogonal kodlar ise bunu bir adım ileriye taşır. PN kodları sinyalin yayılmasını sağlarken, ortogonal kodlar karışmayı tamamen engeller. Ayrıca, PN kodları el değiştirme, el transferi ve BTS kimlik doğrulama gibi işlemlerde de rol oynar; bunları yarın daha ayrıntılı olarak inceleyeceğiz. Ama öncelikle, ortogonal kodları anlaman bu sistemin nasıl çalıştığını netleştirmeni sağlar.

Sonuç olarak, CDMA’nın aynı frekansta birden fazla kullanıcıyı nasıl desteklediğini düşündüğünde, bunun arkasındaki güç ortogonal kodlardır. Her bir kullanıcıya verilen kod, tıpkı bir otoyolda her aracın ayrı bir şeritte gitmesi gibi, sinyallerin birbirine karışmadan iletilmesini sağlar.

CDMA 450MHz olarak da bilinen CDMA 450, 450 MHz frekans bandında çalışan Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA) teknolojisinin özel bir uygulamasıdır. Bu teknoloji, CDMA tabanlı kablosuz iletişim standartlarının daha geniş bir ailesinin bir parçasıdır ve 450 MHz spektrumunda mobil telekomünikasyon hizmetleri sağlamak üzere tasarlanmıştır. CDMA 450’nin ayrıntılarını inceleyelim:

1. Frekans Bandı:

• CDMA 450, diğer birçok hücresel teknolojiye kıyasla daha düşük bir frekans aralığı olan 450 MHz frekans bandında çalışır.
• Belirli frekans tahsisi farklı bölgelerde değişiklik gösterebilir ancak genel aralık 450-470 MHz arasındadır.

2. Düşük Frekansların Avantajları:

• 450 MHz gibi daha düşük frekans bantları sinyal yayılımı açısından belirli avantajlar sunar.
• Düşük frekanslardaki sinyaller daha uzun mesafeler kat edebilir ve engelleri daha etkili bir şekilde delebilir, bu da onları kırsal ve seyrek nüfuslu alanlarda kapsama sağlamaya uygun hale getirir.

3. Kırsal ve Uzak Bölgelere Dağıtım:

• CDMA 450 genellikle uygun maliyetli mobil telekomünikasyon hizmetlerinin sağlanmasının zor olabileceği kırsal ve uzak bölgelerde kullanılır.
• Teknolojinin daha az baz istasyonuyla daha geniş coğrafi alanları kapsama yeteneği, onu düşük yoğunluklu nüfuslara hizmet etmek için çok uygun hale getiriyor.

4. Kapsam ve Menzil:

• CDMA 450 ağları, tek bir baz istasyonuyla geniş kapsama alanı sağlayabilir, bu da onu düşük nüfus yoğunluğuna sahip alanlara hizmet vermek için uygun maliyetli bir çözüm haline getirir.
• Alt frekans bandındaki artan sinyal aralığı, daha geniş kapsama alanına katkıda bulunur.

5. Kullanım Durumları:

• CDMA 450, sesli aramalar, kısa mesajlar ve temel veri hizmetleri dahil olmak üzere çeşitli telekomünikasyon hizmetleri için yaygın olarak kullanılır.
• Kırsal alanlardaki dağıtımı, mobil bağlantıyı yetersiz hizmet alan nüfuslara yayarak dijital uçurumun kapatılmasına yardımcı oluyor.

6. Ağ Altyapısı:

• CDMA 450 ağları, 450 MHz bandında sinyal gönderen ve alan baz istasyonlarından oluşur.
• Altyapı, Mobil Anahtarlama Merkezlerini (MSC’ler) ve çağrı yönlendirmeyi, anahtarlamayı ve diğer iletişim ağlarına bağlantıyı kolaylaştıran diğer ağ öğelerini içerir.

7. Uluslararası Dağıtımlar:

• CDMA 450 dünyanın çeşitli ülkelerinde, özellikle de kırsal ve uzak topluluklara mobil hizmetler sağlamaya odaklanan bölgelerde kullanıldı.
• Farklı operatörler, hizmet alanlarındaki belirli zorlukların üstesinden gelmek için CDMA 450 teknolojisini kullanabilir.

8. Evrimsel Yol:

• CDMA 450, diğer CDMA teknolojileri gibi, ilerlemeler ve iyileştirmelerle evrimsel bir yol izlemiştir.
• 4G LTE ve 5G gibi daha yeni nesil mobil teknolojiler ortaya çıktıkça, CDMA 450’den bu daha gelişmiş standartlar lehine bir kayma yaşandı.

9. CDMA 450 Ağlarının Gün Batımı:

• Mobil ağların devam eden gelişimiyle birlikte, bazı operatörler, daha yüksek veri hızları ve gelişmiş özellikler sunan teknolojiler lehine CDMA 450 ağlarını aşamalı olarak kaldırdı.

Özetle CDMA 450, 450 MHz frekans bandında çalışan CDMA teknolojisinin özel bir uygulamasıdır. Kırsal ve uzak bölgelerde mobil telekomünikasyon hizmetlerinin sağlanmasında, daha geniş kapsama alanı için düşük frekansların avantajlarından yararlanılmasında fayda bulmuştur. CDMA 450 amacına hizmet ederken, sektördeki daha geniş eğilim, daha yüksek veri hızları ve yeteneklerine sahip daha gelişmiş mobil iletişim teknolojilerine geçiş yönünde oldu.

IS-95 (Geçici Standart 95) olarak da bilinen CDMA 95, Telekomünikasyon Endüstrisi Birliği (TIA) tarafından geliştirilen ve standartlaştırılan ilk nesil (1G) CDMA tabanlı dijital hücresel teknolojidir. CDMA2000 gibi daha sonraki CDMA tabanlı standartların temelini attı. CDMA 95, dijital hücresel iletişim ortamını şekillendirmede etkili olan çeşitli sistem özelliklerini tanıttı. CDMA 95 sisteminin temel özelliklerinin ayrıntılarına bakalım:

1. Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA) Teknolojisi:

• Yayılmış Spektrum Tekniği:
  • CDMA 95, her kullanıcının sinyalinin benzersiz bir yayılma kodu kullanılarak geniş bir frekans bandına yayıldığı yayılı spektrum modülasyonunu kullanır.
  • Bu, birden fazla kullanıcının aynı frekans bandını karşılıklı etkileşim olmadan aynı anda paylaşmasına olanak tanır.

2. Dijital Ses İletimi:

• CDMA 95, hücresel ağlarda analogdan dijital ses aktarımına geçişi işaret ediyordu.
• Ses sinyallerini verimli bir şekilde sıkıştırmak ve iletmek için Değişken Hızlı Ses Kodlayıcı (VRV) ve Seçilebilir Mod Ses Kodlayıcı (SMV) gibi dijital ses kodlama teknikleri tanıtıldı.

3. Yumuşak Aktarım:

• CDMA 95, mobil cihazların bir geçiş sırasında aynı anda birden fazla baz istasyonuyla iletişim kurmasına olanak tanıyan yumuşak geçiş konseptini tanıttı.
• Yumuşak geçiş, çağrı kalitesini artırır ve hücreler arasındaki geçişler sırasında çağrının kesilme olasılığını azaltır.

4. İleri ve Geri Kanallar:

• CDMA 95, mobil cihaz ile baz istasyonu arasındaki iletişim için ayrı ileri ve geri kanalları kullanır.
• İleri kanallar baz istasyonundan mobil cihaza veri aktarımı için kullanılırken, ters kanallar mobil cihazdan baz istasyonuna veri aktarımını gerçekleştirir.

5. Güç Kontrolü:

• CDMA 95, mobil cihazların iletim gücünü sinyal gücüne göre ayarlamak için güç kontrol mekanizmalarını içerir.
• Güç kontrolü ağ kapasitesinin optimize edilmesine, parazitin en aza indirilmesine ve mobil cihazlarda pil ömrünün korunmasına yardımcı olur.

6. Ses ve Veri Entegrasyonu:

• CDMA 95 aynı ağ üzerinde hem ses hem de veri servislerini destekler.
• Bu entegrasyon, kullanıcıların tek bir dijital ağ üzerinde sesli arama yapmasına ve Kısa Mesaj Servisi (SMS) gibi veri servislerine erişmesine olanak tanır.

7. Kablosuz Veri Hizmetleri:

• CDMA 95, mobil kullanıcıların mesajlaşma ve sınırlı internet bağlantısı da dahil olmak üzere temel veri hizmetlerine erişmesine olanak tanıyarak kablosuz veri hizmetlerinin sağlanmasını kolaylaştırdı.

8. Oran Ayarı Seçenekleri:

• CDMA 95, değişen veri hızı gereksinimlerini karşılamak için birden fazla hız seti sundu.
• Farklı hız setleri, veri aktarımının kullanıcı ihtiyaçlarına ve ağ koşullarına göre uyarlanmasına olanak sağladı.

9. Spektral Verimlilik:

• CDMA 95, analog hücresel teknolojilere kıyasla gelişmiş spektral verimlilik sundu.
• Yayılı spektrum modülasyonu ve gelişmiş dijital kodlamanın kullanılması, mevcut frekans spektrumunun verimli kullanılmasına katkıda bulunmuştur.

10. Çağrı İşleme ve Ağ Yönetimi: – CDMA 95 tanımlı çağrı işleme prosedürleri ve ağ yönetimi protokolleri. – Etkin çağrı kurulumu, sökme ve ağ optimizasyonunun temelini oluşturdu.

11. Ahize ve Altyapı Uyumluluğu: – CDMA 95 standartları, farklı üreticilerin cep telefonları ve ağ altyapısı arasındaki uyumluluğu kolaylaştırdı. – Bu birlikte çalışabilirlik, CDMA ekosisteminin büyümesi ve gelişmesi açısından çok önemliydi.

12. Küresel Benimseme: – CDMA 95 uluslararası kabul gördü ve çeşitli ülkelerdeki operatörler tarafından benimsenerek dijital hücresel ağların küresel evrimine katkıda bulundu.

Özetle CDMA 95, dijital hücresel iletişim alanında bir dizi öncü özelliği tanıttı. CDMA teknolojisinin kullanımı, yumuşak aktarım, dijital ses iletimi, güç kontrolü ve ses ve veri hizmetlerinin entegrasyonu, sonraki nesil CDMA tabanlı standartlar için zemin hazırlayan temel yenilikler arasındaydı. CDMA 95’in mirası, IS-95’in getirdiği temel özellikler üzerine inşa edilen CDMA2000 de dahil olmak üzere CDMA teknolojilerinin evriminde açıkça görülmektedir.

Genellikle basitçe “1X” olarak anılan CDMA 1X, Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA) teknolojisine dayalı bir 2G (ikinci nesil) dijital kablosuz iletişim standardıdır. Veri aktarım hızlarında, ses kalitesinde ve ağ kapasitesinde iyileştirmeler sağlayarak orijinal CDMA teknolojisinin geliştirilmesini ve evrimini temsil eder. CDMA 1X, önceki CDMAOne standardına göre önemli bir ilerlemeydi ve gelecekteki CDMA tabanlı teknolojilerin temelini attı. CDMA 1X’in ayrıntılarını inceleyelim:

1.Giriiş:

• CDMA 1X, mobil ağlarda hem ses hem de veri iletişim hizmetlerini geliştirmek için tasarlanmış, CDMA teknolojisinin gelişmiş bir versiyonudur.
• Orijinal CDMAOne standardının sınırlamalarını gidermek ve mobil iletişim için daha verimli ve yetenekli bir platform sağlamak amacıyla tanıtıldı.

2.Veri Aktarım Hızları:

• CDMA 1X’in CDMAOne’a göre en önemli iyileştirmelerinden biri veri aktarım hızlarındaki artıştır.
• CDMA 1X, 144 kbps’ye kadar veri hızlarını destekleyerek CDMAOne tarafından sunulan daha düşük hızlara kıyasla daha verimli veri iletişimine olanak tanır.

3.Ses ve Veri Entegrasyonu:

• CDMA 1X aynı ağ üzerinde hem ses hem de veri servislerini aynı anda destekler.
• Bu entegrasyon, kullanıcıların sesli arama yapmasına ve aynı zamanda internette gezinme veya mesaj gönderme/alma gibi veri hizmetlerine kesintisiz olarak erişmesine olanak tanır.

4.Geliştirilmiş Ses Kalitesi:

• CDMA 1X, daha iyi arama netliği ve daha az arka plan gürültüsü sunan ses kalitesinde iyileştirmeler sağladı.
• Bu geliştirmeler, sesli aramalar sırasında daha tatmin edici bir kullanıcı deneyimi sağlanmasına katkıda bulundu.

5.Ağ Kapasitesi:

• CDMA 1X, CDMA ağlarının kapasitesini artırarak daha fazla sayıda eşzamanlı kullanıcıya olanak sağladı.
• Hem ses hem de veri hizmetlerinin yönetimindeki artan verimlilik, ağ kapasitesinin artmasına katkıda bulundu.

6.3G’ye Geçiş Yolu:

• CDMA 1X, üçüncü nesil (3G) teknolojilere doğru bir basamak görevi gördü.
• Veri hızlarını daha da artıran ve yeni özellikleri tanıtan, sonuçta 3G hizmetlerinin konuşlandırılmasına yol açan CDMA2000’in daha sonra piyasaya sürülmesinin yolunu açtı.

7.Geriye dönük uyumluluk:

• CDMA 1X, CDMAOne ile geriye dönük uyumluluğu koruyarak, ağ yükseltme işlemi sırasında her iki teknolojinin sorunsuz geçişine ve bir arada bulunmasına olanak tanıdı.

8.Dağıtım ve Dünya Çapında Benimseme:

• CDMA 1X, dünya çapında, özellikle CDMA teknolojisinin yaygın olduğu bölgelerde CDMA operatörleri tarafından kullanıldı.
• CDMA abonelerine gelişmiş ses ve veri hizmetlerinin sağlanmasında çok önemli bir rol oynadı.

9.CDMA 1X Evriminin Aşamaları:

• CDMA 1X, 1XRTT (Radyo İletim Teknolojisi) ve EV-DO (Evrim Verileri Optimize Edilmiş) dahil olmak üzere birçok evrim aşamasından geçti.
• 1XRTT veri hızlarını daha da artırdı ve EV-DO daha yüksek hızlı veri hizmetlerini tanıttı.

10.Eski Durum:– Kablosuz ağlar 4G LTE ve 5G gibi daha yüksek nesil teknolojilere geçtikçe CDMA 1X eski bir teknoloji olarak görülmeye başlandı. – Birçok operatör, daha gelişmiş ve verimli teknolojiler lehine CDMA 1X’i aşamalı olarak kaldırdı.

Özetle, CDMA 1X, gelişmiş veri hızları, ses kalitesi ve ağ kapasitesi sunarak CDMA teknolojisinde önemli bir ilerlemeyi temsil ediyordu. CDMA tabanlı iletişim standartlarının gelişiminde çok önemli bir rol oynadı ve yüksek nesil teknolojilerin yaygınlaşmasına doğru bir basamak görevi gördü ve sonuçta mobil iletişim hizmetlerinin ilerlemesine katkıda bulundu.

Faz Kaydırmalı Anahtarlama (PSK), taşıyıcı sinyalin fazının farklı sembolleri temsil edecek şekilde değiştirildiği iletişim sistemlerinde yaygın olarak kullanılan bir dijital modülasyon tekniğidir. PSK verimli ve geniş çapta benimsenmiş olsa da, zorlukları da yok değil. PSK ile ilgili dikkate değer sorunlardan biri, faz gürültüsüne ve senkronizasyon sorunlarına duyarlılığıdır. Bu sorunun ayrıntılarına bakalım:

1. Faz Gürültüsü:

• Tanım:
  • Faz gürültüsü, osilatör kusurları ve çevresel koşullar dahil olmak üzere çeşitli faktörlerden kaynaklanabilen, taşıyıcı sinyalin fazındaki rastgele dalgalanmaları ifade eder.
• PSK üzerindeki etkisi:
  • PSK modülasyonunda alıcı, iletilen sembollerin modülasyonunu yapmak için gelen sinyalin fazını doğru bir şekilde tespit etmeye dayanır.
  • Faz gürültüsü, alınan sinyalin fazında belirsizlik yaratarak demodülasyonda hatalara ve bit hata oranının (BER) potansiyel bozulmasına yol açar.
• Azaltma:
  • Faz gürültüsünün etkisini azaltmak için iletişim sistemleri genellikle gelişmiş modülasyon ve demodülasyon teknikleri, hata düzeltme kodlaması ve karmaşık sinyal işleme algoritmaları kullanır.
  • Yüksek dereceli PSK şemaları, faz durumları arasındaki ayrım küçüldükçe faz gürültüsüne karşı daha duyarlı olabilir, bu da doğru faz algılamayı daha zor hale getirir.

2. Senkronizasyon Sorunları:

• Tanım:
  • PSK’da senkronizasyon, alıcının demodülasyon sürecinin iletilen sinyalin faz geçişleriyle hizalanmasını ifade eder.
• PSK üzerindeki etkisi:
  • Verici ve alıcı arasında senkronizasyon uyumsuzluğu varsa, demodülatör alınan sinyalin fazını yanlış yorumlayabilir ve bu da sembol hatalarına yol açabilir.
  • Senkronizasyon sorunları, sinyal yayılma gecikmeleri, saat kayması ve osilatör frekanslarındaki değişiklikler gibi faktörler nedeniyle daha da kötüleşebilir.
• Azaltma:
  • PSK sistemlerindeki hataları en aza indirmek için hassas senkronizasyon teknikleri önemlidir.
  • İletişim sistemleri, alıcıyı iletilen sinyalle doğru şekilde hizalamak için senkronizasyon algoritmaları, pilot semboller ve eğitim dizileri kullanır.

3. Gürültülü Kanallarda Performans:

• Gürültü Hassasiyeti:
  • PSK performansı, gürültünün faz tahmin sürecinde hatalara yol açması nedeniyle yüksek düzeyde gürültü içeren kanallarda etkilenebilir.
  • Semboller arasındaki daha küçük faz ayrımlarının doğru demodülasyonu daha zorlu hale getirdiği yüksek dereceli PSK şemalarıyla gürültüye duyarlılık artar.
• Hata Düzeltme Kodlaması:
  • Gürültülü ortamlarda PSK sistemlerinin sağlamlığını artırmak için sıklıkla hata düzeltme kodlaması uygulanır.
  • İleri hata düzeltme (FEC) kodları, gürültüden kaynaklanan hataların düzeltilmesine yardımcı olarak iletişim sisteminin genel güvenilirliğini artırabilir.

4. Sabit Olmayan Zarf:

• Genlik Değişkenliği:
  • PSK modülasyonu sabit bir zarfı korumaz; bu, modüle edilen sinyalin genliğinin iletilen bilgiye göre değiştiği anlamına gelir.
  • Bazı iletişim sistemleri, özellikle de güç kısıtlamaları veya doğrusal amplifikatör gereksinimleri olanlar, PSK yerine Dörtlü Genlik Modülasyonu (QAM) gibi sabit zarflı modülasyon şemalarını tercih edebilir.
• Zarf Dalgalanmaları:
  • Sinyal zarfındaki dalgalanmalar, güç amplifikatörü tasarımında zorluklara yol açabilir ve bozulmayı kontrol etmek için ek önlemler gerektirebilir.

Özetle, PSK yaygın olarak kullanılan ve etkili bir modülasyon şeması olsa da zorluklara karşı dayanıklı değildir. Faz gürültüsüne duyarlılık, senkronizasyon sorunları, gürültüye duyarlılık ve sabit olmayan zarf, PSK ile ilgili endişelerden bazılarıdır. Bununla birlikte, modülasyon ve demodülasyon tekniklerindeki, sinyal işleme algoritmalarındaki ve hata düzeltme kodlamasındaki ilerlemeler, bu zorlukların aşılmasında ve PSK tabanlı iletişim sistemlerinin genel performansının iyileştirilmesinde etkili olmuştur.