Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA), birden fazla kullanıcının aynı frekans bandını aynı anda paylaşmasına olanak tanıyan bir yaygın spektrum teknolojisidir. CDMA bunu, her kullanıcıya benzersiz bir kod atayarak, sinyallerinin parazit olmadan bir arada bulunmasına izin vererek başarır. Her biri kendine özgü özelliklere sahip olan farklı tipte CDMA yayılı spektrum teknikleri vardır. Ana türleri inceleyelim:
1. Doğrudan Sıralı CDMA (DS-CDMA):
- Yayma Tekniği:
- Direct Sequence CDMA (DS-CDMA), orijinal verinin her bir bitinin birden fazla çiple temsil edildiği bir yayma tekniği kullanır. Bu çipler, yayılma dizisi veya sözde rastgele gürültü (PN) kodu olarak da bilinen bir yayılma kodu tarafından üretilir.
- Kod Uzunluğu ve Çip Oranı:
- DS-CDMA daha uzun bir kod uzunluğu içerir; bu, yayılma kodunun daha uzun bir süre boyunca tekrarlandığı anlamına gelir. Çip hızı veya kodun oluşturulma hızı, veri hızından daha yüksektir.
- Avantajları:
- DS-CDMA, girişime ve çok yollu solmaya karşı dayanıklılık sağlar. Gürültü varlığında gelişmiş performans sunar ve birden fazla kullanıcının aynı frekans bandını minimum parazitle paylaşmasına olanak tanır.
- Uygulamalar:
- DS-CDMA, birden fazla kullanıcıyı destekleme ve zorlu ortamlarda güvenilir iletişim sağlama yeteneği nedeniyle 3G ve 4G hücresel ağlar dahil olmak üzere mobil iletişim sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
2. Frekans Atlamalı CDMA (FH-CDMA):
- Yayma Tekniği:
- Frekans Atlamalı CDMA (FH-CDMA), iletim sırasında taşıyıcı frekansının değiştirilmesini içerir. Sinyal, atlama modelleri kullanılarak hem zaman hem de frekans alanlarında yayılır.
- Kod Uzunluğu ve Atlama Hızı:
- FH-CDMA daha kısa yayılma kodları kullanır ve atlama hızı, taşıyıcı frekansının ne sıklıkta değiştiğini belirler. Kod ve frekans atlamanın birleşimi güvenliği ve parazit direncini artırır.
- Avantajları:
- FH-CDMA, dar bant girişimine karşı gelişmiş direnç sağlar ve iletişim güvenliğini artırır. Frekans atlama modeli, yetkisiz kullanıcıların iletilen sinyale müdahale etmesini zorlaştırır.
- Uygulamalar:
- FH-CDMA, askeri iletişim sistemlerinde, güvenli kablosuz ağlarda ve girişim ve güvenliğin kritik öneme sahip olduğu belirli endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
3. Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (OFDMA):
- Yayma Tekniği:
- Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (OFDMA), mevcut frekans spektrumunu ortogonal alt taşıyıcılara bölmeye dayalı farklı bir yayılma tekniği kullanan bir CDMA türüdür. Her alt taşıyıcı farklı bir kodu temsil eder.
- Kod Uzunluğu ve Alt Taşıyıcı Aralığı:
- OFDMA, yayılma kodunun dolaylı olarak alt taşıyıcı frekansı tarafından belirlendiği farklı bir yaklaşım kullanır. Kod uzunluğu gerçekte sonsuzdur ve alt taşıyıcılar düzenli aralıklarla yerleştirilmiştir.
- Avantajları:
- OFDMA, frekans seçici sönümlemeyi yönetmedeki verimliliğiyle bilinir ve birden fazla kullanıcının aynı anda farklı alt taşıyıcılar üzerinden iletim yapmasına olanak tanıyarak yüksek veri hızlarını destekler. 4G (LTE) ve 5G kablosuz iletişim sistemlerinde anahtar teknolojidir.
- Uygulamalar:
- OFDMA, yüksek veri hızlarının, spektral verimliliğin ve birden fazla kullanıcı desteğinin önemli olduğu LTE ve WiMAX dahil olmak üzere geniş bant kablosuz iletişim sistemlerinde yaygın olarak kullanılır.
4. Çok Taşıyıcılı CDMA (MC-CDMA):
- Yayma Tekniği:
- Çok Taşıyıcılı CDMA (MC-CDMA), CDMA ilkelerini Ortogonal Frekans Bölmeli Çoğullama (OFDM) ile birleştirir. CDMA ilkelerini kullanarak veri sembollerini birden fazla alt taşıyıcıya yayar.
- Kod Uzunluğu ve Alt Taşıyıcı Aralığı:
- MC-CDMA, OFDMA’ya benzer şekilde alt taşıyıcılar arasında CDMA kodlarının kullanımını içerir. Kombinasyon, frekans seçici sönümleme kanallarında sağlam iletişime olanak tanır.
- Avantajları:
- MC-CDMA, hem CDMA hem de OFDM’nin avantajlarını devralır. Parazite, çok yollu sönümlemeye karşı direnç sunar ve yüksek veri hızlarını destekler. Gelecekteki kablosuz iletişim sistemleri için düşünülmektedir.
- Uygulamalar:
- MC-CDMA, zorlu radyo ortamlarında verimli ve sağlam iletişim sağlama yeteneğinden dolayı, 5G ağlarının ötesinde dahil olmak üzere gelecekteki kablosuz iletişim sistemleri için potansiyel bir teknolojidir.
Özetle, CDMA yaygın spektrum tekniklerinin ana türleri arasında Doğrudan Sıralı CDMA (DS-CDMA), Frekans Atlamalı CDMA (FH-CDMA), Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (OFDMA) ve Çoklu Taşıyıcılı CDMA (MC-CDMA) bulunur. Her türün, kablosuz iletişim sistemlerindeki farklı uygulamalara ve senaryolara uygun olmasını sağlayan belirli özellikleri vardır.