Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA), birden fazla kullanıcının benzersiz kodlar kullanarak aynı frekans bandını aynı anda paylaşmasına olanak tanıyan bir dijital hücresel teknolojidir. CDMA’nın çok önemli bir yönü, karşılıklı olarak dik olacak şekilde tasarlanmış ikili rakam dizileri olan ortogonal kodların kullanılmasıdır. CDMA’yı inceleyelim ve ortogonal kod kavramını derinlemesine inceleyelim:
1. CDMA Teknolojisi:
- Yayılmış Spektrum Modülasyonu:
- CDMA, her kullanıcının verilerinin benzersiz bir yayılma kodu kullanılarak geniş bir frekans bandına yayıldığı yayılı spektrum modülasyonunu kullanır.
- Bu yayılma kodu, birden fazla kullanıcının aynı frekans bandını karşılıklı girişim olmadan paylaşmasına olanak tanır.
- Kod Bölmeli Çoklu Erişim:
- CDMA’da kullanıcılar, genellikle yayılma kodları veya dizileri olarak adlandırılan benzersiz kodlarıyla ayırt edilir.
- Yayma kodları, aynı frekans bandında birden fazla sinyalin eş zamanlı iletilmesine olanak sağlamada kritik bir rol oynar.
2. CDMA’daki Ortogonal Kodlar:
- Ortogonallik Tanımı:
- CDMA bağlamında, ortogonal kodlar, ortogonallik adı verilen belirli bir matematiksel özellik sergileyen ikili rakam (bit) dizileridir.
- Ortogonal kodların çapraz korelasyonu sıfıra eşittir, yani bir kod belirli bir zaman diliminde diğeriyle çarpıldığında ve entegre edildiğinde sonuç sıfır olur.
- Paraziti En Aza İndirme:
- CDMA’daki kodların dikliği, kullanıcılar arasındaki etkileşimi en aza indirmek için gereklidir.
- Kodlar dik olduğunda, farklı kullanıcıların kodları arasındaki korelasyon düşüktür ve sinyalleri daha etkili bir şekilde ayrıştırılabilir.
- Kod Uzunluğu ve Diklik:
- Yayma kodlarının uzunluğu dikliklerini etkiler.
- Daha uzun kodlar genellikle daha iyi diklik sağlar, ancak daha uzun kodlar aynı zamanda daha yüksek işlem gücü gerektirebilir ve senkronizasyonda zorluklara neden olabilir.
3. Ortogonal Kod Türleri:
- Walsh Kodları:
- CDMA’da kullanılan yaygın ortogonal kod türlerinden biri Walsh kodudur.
- Walsh kodları, dengeli sayıda pozitif ve negatif değerden oluşan bir dizi ortogonal koddur.
- Bir CDMA ağındaki her kullanıcıya, verilerini yaymak için benzersiz bir Walsh kodu atanır.
- Altın Kodları:
- Altın kodlar, CDMA sistemlerinde kullanılan başka bir dik kod türüdür.
- Altın kodları, birden fazla kaydırma yazmacının belirli geri bildirim bağlantılarıyla birleştirilmesiyle oluşturulur.
- İyi otokorelasyon ve çapraz korelasyon özellikleri sunarlar, bu da onları CDMA uygulamaları için uygun kılar.
4. Ortogonal Kod Uygulamaları:
- Kullanıcı Kimliği:
- CDMA’daki ortogonal kodlar, kullanıcı tanımlama ve farklılaştırma için kullanılır.
- Her kullanıcıya, ağın sinyallerini ayırt etmesine ve ayırmasına olanak tanıyan benzersiz bir dik kod atanır.
- Yayma ve Yayılmayı Kaldırma:
- İletim sırasında, kullanıcının verileri kendilerine atanan ortogonal kod kullanılarak yayılır.
- Alıcıda, alınan sinyal aynı ortogonal kod kullanılarak dağıtılır ve orijinal verinin çıkarılmasına izin verilir.
5. Zorluklar ve Dikkat Edilmesi Gerekenler:
- Neredeyse Diklik:
- Mükemmel diklik elde etmek pratik uygulamalarda zorlayıcı olabilir.
- Bazı kodlar dike yakınlık sergileyebilir, bu da çapraz korelasyonlarının düşük olduğu ancak sıfır olmadığı anlamına gelir.
- Kod Planlama ve Yönetimi:
- Verimli kod planlaması ve yönetimi, CDMA ağ tasarımında çok önemlidir.
- Kullanıcılara ortogonal kodların tahsisi, paraziti en aza indirmek ve ağ performansını optimize etmek için dikkatli bir değerlendirme gerektirir.
6. Üst Nesillere Evrim:
- CDMA teknolojileri zaman içinde gelişti ve CDMA2000 sonraki nesillerden biri oldu.
- Ortogonal kodlar, CDMA tabanlı iletişim sistemlerinin tasarımında temel bir unsur olmaya devam ediyor.
Özet olarak CDMA, birden fazla kullanıcının aynı frekans bandını aynı anda paylaşabilmesini sağlamak için ortogonal kodların kullanımına dayanır. Kodların ortogonalliği paraziti en aza indirerek CDMA ağlarında verimli ve eşzamanlı iletişime olanak tanır. Walsh kodları ve Gold kodları, CDMA sistemlerinde yaygın olarak kullanılan ortogonal kodların örnekleridir. Ortogonal kodların uygun şekilde planlanması ve yönetimi, CDMA ağ performansını optimize etmek için gereklidir.