Πολυπλεξία Διαίρεσης Κώδικα: Εργασία, Τύποι & Εφαρμογές της

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Η πολυπλεξία είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση πολλαπλών σημάτων αναλογικά ή ψηφιακά μέσω μιας ζεύξης επικοινωνίας όπως ένα ραδιοκύμα ή ένα καλώδιο οπτικών ινών σε ένα μόνο σύνθετο σήμα. Μόλις αυτό το σύνθετο σήμα φτάσει στον προορισμό του, τότε αποπολυπλέκεται. Έτσι, ο αποπολυπλέκτης διαιρεί το σήμα πίσω στα αρχικά σήματα και τα εξάγει σε ξεχωριστές γραμμές για άλλους σκοπούς. Υπάρχουν διάφοροι τύποι τεχνικών πολυπλεξίας όπως FDM , PDM, TDM , CDM, SDM & WDM . Αυτό το άρθρο εξετάζει έναν από τους τύπους τεχνικών πολυπλεξίας. πολυπλεξία διαίρεσης κώδικα ή CDM – εργασία με εφαρμογές.


Τι είναι η πολυπλεξία διαίρεσης κώδικα;

Ο όρος CDM σημαίνει «διαίρεση κώδικα πολυπλεξία » και είναι μια τεχνική πολυπλεξίας όπου διάφορα σήματα δεδομένων συγχωνεύονται για στιγμιαία μετάδοση πάνω από μια κοινή ζώνη συχνοτήτων. Μόλις χρησιμοποιηθεί αυτή η τεχνική πολυπλεξίας για να επιτραπεί σε πολλούς χρήστες να μεταδίδουν ένα μόνο κανάλι επικοινωνίας, τότε αυτή η τεχνική είναι γνωστή ως πολλαπλές προσβάσεις CDMA ή διαίρεσης κώδικα.



Διάγραμμα πολυπλεξίας διαίρεσης κώδικα

Η πολυπλεξία διαίρεσης κώδικα απλώς εκχωρεί έναν μοναδικό κωδικό σε κάθε κανάλι, έτσι ώστε κάθε κανάλι να μπορεί να χρησιμοποιεί ένα παρόμοιο φάσμα ταυτόχρονα. Το CDM χρησιμοποιεί επικοινωνία διάχυτου φάσματος στην οποία ένα σήμα στενής ζώνης μεταδίδεται σε μια μεγαλύτερη ζώνη συχνοτήτων ή σε διάφορα κανάλια μέσω διαίρεσης. Δεν περιορίζει τις συχνότητες εύρους ζώνης ή τα ψηφιακά σήματα, επομένως είναι λιγότερο ευάλωτο σε παρεμβολές και έτσι παρέχει καλύτερη ικανότητα επικοινωνίας δεδομένων και πιο ασφαλή ιδιωτική γραμμή.

Το διάγραμμα πολυπλεξίας διαίρεσης κώδικα φαίνεται παρακάτω. Το παρακάτω σχήμα δείχνει πώς όλα τα κανάλια χρησιμοποιούν μια παρόμοια συχνότητα ταυτόχρονα για μετάδοση. Το CDM χρησιμοποιεί την τεχνική του φάσματος εξάπλωσης στον τομέα της ασύρματης επικοινωνίας επειδή κάθε κανάλι είναι κωδικοποιημένο έτσι ώστε το φάσμα του να εκπέμπει σε μια πολύ ευρύτερη περιοχή από ό,τι χρησιμοποιείται από το αρχικό σήμα.



  Πολυπλεξία διαίρεσης κώδικα
Πολυπλεξία διαίρεσης κώδικα

Παρόλο που η μετάδοση του φάσματος μπορεί να φαίνεται ελαττωματική από φασματική άποψη, αυτό δεν συμβαίνει αφού όλοι οι χρήστες εκπέμπουν το ίδιο φάσμα. Αυτό το CDM χρησιμοποιείται συχνά για κινητά τηλέφωνα επειδή παρέχει μεγαλύτερη ευελιξία σε καταστάσεις πολλών χρηστών.

Το CDM χρησιμοποιεί τεχνολογία εξάπλωσης φάσματος για να αποτρέψει τους εχθρούς από την αναχαίτιση καθώς και την παρεμπόδιση μεταδόσεων. Έτσι, σε ένα φάσμα εξάπλωσης, ένα σήμα δεδομένων μεταδίδεται σε ένα ορισμένο εύρος συχνοτήτων σε ένα εκχωρημένο φάσμα συχνοτήτων. Το διάχυτο φάσμα χρησιμοποιεί σήματα ευρείας ζώνης, θορύβου που είναι πολύ δύσκολο να παρατηρηθούν, να αναχαιτιστούν ή να αποδιαμορφωθούν. Επιπλέον, τα σήματα ευρέος φάσματος είναι πολύ πιο δύσκολο να μπλοκάρουν σε σύγκριση με τα σήματα στενής ζώνης. Αυτή η πολυπλεξία είναι επίσης πολύ ασφαλής επειδή δεν είναι εύκολο να υποκλαπεί ή να μπλοκάρει το σήμα στην κωδικοποιημένη προβολή φύσης του.

  PCBWay

Στο σύστημα CDM, τα απαραίτητα εξαρτήματα όπως ο κωδικοποιητής και ο αποκωδικοποιητής βρίσκονται στα άκρα του πομπού και του δέκτη. Ο κωδικοποιητής στον πομπό μεταδίδει το φάσμα του σήματος πάνω από ένα πολύ μεγαλύτερο εύρος από το ελάχιστο εύρος ζώνης που απαιτείται για μετάδοση μέσω ενός μοναδικού κώδικα. Έτσι, ο αποκωδικοποιητής στον δέκτη χρησιμοποιεί έναν παρόμοιο κωδικό για συμπίεση φάσματος σήματος και ανάκτηση δεδομένων.

Υπάρχουν πολλές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την κωδικοποίηση με βάση το αν έχει ολοκληρωθεί εντός του πεδίου χρόνου, του φασματικού τομέα ή αλλιώς και των δύο. Οι κωδικοί που χρησιμοποιούνται είναι δισδιάστατοι ενώ αφορούν τόσο τον χρόνο όσο και τη συχνότητα. Οι κωδικοί τομέων χρόνου περιλαμβάνουν κωδικοποίηση άμεσης ακολουθίας καθώς και χρονική μετάβαση. Οι φασματικοί κώδικες υλοποιούνται με τη φάση ή το πλάτος διαφορετικών φασματικών συνιστωσών.

Η λειτουργία της πολυπλεξίας διαίρεσης κώδικα είναι ότι ένα μόνο bit μπορεί να μεταδοθεί διαμορφώνοντας μια ακολουθία στοιχείων σήματος σε διάφορες συχνότητες με κάποια συγκεκριμένη σειρά. Έτσι, οι διαφορετικές συχνότητες για κάθε bit είναι γνωστές ως ρυθμός τσιπ. Εάν ένα ή πολλά bit μεταδίδονται σε παρόμοια συχνότητα, τότε είναι γνωστό ως άλμα συχνότητας . Έτσι αυτό θα συμβεί απλώς όταν ο ρυθμός τσιπ είναι κάτω από το «1» επειδή είναι ο λόγος συχνότητας & bit. Ο δέκτης στην πλευρά λήψης αποκωδικοποιεί ένα μηδέν ή ένα bit ελέγχοντας απλώς τις συχνότητες με τη σωστή σειρά.

Πώς λειτουργεί η πολυπλεξία διαίρεσης κώδικα;

Η πολυπλεξία διαίρεσης κώδικα λειτουργεί εκχωρώντας μια σειρά από bit γνωστά ως κώδικας διασποράς σε κάθε σήμα για να διαφοροποιηθεί το ένα σήμα από το άλλο. Αυτός ο κώδικας διασποράς συγχωνεύεται με το αρχικό σήμα για να δημιουργήσει μια νέα ροή κωδικοποιημένων δεδομένων, μετά την οποία μεταδίδεται σε ένα κοινό μέσο. Μετά από αυτό, ένα demux που γνωρίζει τον κώδικα μπορεί να ανακτήσει τα αρχικά σήματα αφαιρώντας απλώς τον κώδικα διασποράς που ονομάζεται διασπορά.

CDMA

Το CDMA σημαίνει 'Πολλαπλή Πρόσβαση Κώδικα Διαίρεσης' και είναι ένας τύπος πολυπλεξίας, που επιτρέπει σε πολλά σήματα να καταλαμβάνουν ένα μόνο κανάλι μετάδοσης και βελτιστοποιεί τη χρήση του προσβάσιμου εύρους ζώνης.

Το σύστημα CDMA είναι εξαιρετικά διαφορετικό σε σύγκριση με την πολυπλεξία συχνότητας και χρόνου. Έτσι, σε αυτόν τον τύπο συστήματος, ένας χειριστής έχει το δικαίωμα εισόδου σε ολόκληρο το εύρος ζώνης για όλη την περίοδο. Η θεμελιώδης αρχή είναι ότι διαφορετικοί κώδικες CDMA χρησιμοποιούνται για τη διαφοροποίηση μεταξύ των διαφορετικών χρηστών. Αυτή η τεχνολογία CDMA χρησιμοποιείται σε συστήματα κινητής τηλεφωνίας UHF (υπερυψηλής συχνότητας) στις ζώνες 800 MHz & 1,9 GHz.

Τα χαρακτηριστικά του CDMA περιλαμβάνουν κυρίως τα ακόλουθα.

  • Το CDMA επιτρέπει σε έναν αριθμό χρηστών να συνδεθούν σε μια καθορισμένη ώρα και έτσι παρέχει βελτιωμένα δεδομένα καθώς και ικανότητα φωνητικής επικοινωνίας.
  • Σε ένα σύστημα CDMA, δεν υπάρχει όριο στον αριθμό των χρηστών, αν και όταν ο αριθμός των χρηστών αυξάνεται τότε η απόδοση θα υποβαθμιστεί.
  • Ένα σύστημα CDMA αφαιρεί το θόρυβο και τις παρεμβολές και βελτιώνει την ποιότητα του δικτύου.
  • Οι μεταδόσεις των χρηστών μπορούν να κωδικοποιηθούν σε διακριτούς και μοναδικούς κωδικούς από το CDMA για την προστασία των σημάτων του.
  • Στο CDMA, ένα πλήρες φάσμα χρησιμοποιείται σε όλα τα κανάλια.
  • Όλα τα κελιά στα συστήματα CDMA μπορούν να χρησιμοποιούν παρόμοια συχνότητα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

ο πλεονεκτήματα της πολυπλεξίας διαίρεσης κώδικα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

  • Η ποιότητα του σήματος είναι καλύτερη.
  • Προστατεύει από παρεμβολές και χτυπήματα επειδή ο αποστολέας και ο παραλήπτης γνωρίζουν μόνο τον κωδικό διασποράς.
  • Είναι πολύ προστατευμένο από τους χάκερ.
  • Η προσθήκη χρηστών είναι απλή και χωρίς όρια για τον αριθμό των χρηστών.
  • Το μεγάλο εύρος ζώνης σήματος μειώνει την εξασθένηση πολλαπλών διαδρομών.
  • Αποτελεσματική χρήση συγκεκριμένου φάσματος συχνοτήτων.
  • Η κατανομή των πόρων είναι ευέλικτη.
  • Είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό.
  • Δεν χρειάζεται συγχρονισμό.
  • Σε αυτήν την πολυπλεξία, ένας αριθμός χρηστών μπορεί να χωρίσει το ίδιο εύρος ζώνης.
  • Το CDM είναι επεκτάσιμο.
  • Είναι συμβατό με άλλους τύπους κυψελοειδών τεχνολογιών.
  • Χρησιμοποιεί αποτελεσματικά ένα σταθερό φάσμα συχνοτήτων.
  • Οι παρεμβολές μειώνονται λόγω διαφορετικών κωδικών λέξεων που έχουν εκχωρηθεί σε κάθε χρήστη.
  • Η βελτιωμένη ασφάλεια, η αντίσταση σε παρεμβολές και παρεμβολές και αποτελεσματική χρήση του εύρους ζώνης. Η τεχνική του φάσματος εξάπλωσης του CDMA καθιστά πιο δύσκολο για έναν υποκλοπή να υποκλέψει το σήμα και οι μοναδικοί κωδικοί διασποράς τον καθιστούν ανθεκτικό σε παρεμβολές και εμπλοκές.

Τα μειονεκτήματα της πολυπλεξίας διαίρεσης κώδικα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

  • Όταν ο αριθμός των χρηστών αυξάνεται, η συνολική ποιότητα της υπηρεσίας θα μειωθεί.
  • Εμφανίζεται το πρόβλημα του εγγύς μακριά.
  • Χρειάζεται συγχρονισμό χρόνου.
  • Στο CDM, το μεταδιδόμενο εύρος ζώνης κάθε χρήστη μεγεθύνεται από την ταχύτητα ψηφιακών δεδομένων της πηγής.
  • Ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων είναι χαμηλός.
  • Το CDM είναι πολύπλοκο.

Εφαρμογές

ο εφαρμογές πολυπλεξίας διαίρεσης κώδικα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

  • Το CDM χρησιμοποιείται ευρέως στις λεγόμενες ασύρματες επικοινωνίες δεύτερης γενιάς (2G) και τρίτης γενιάς 3G. Η τεχνολογία χρησιμοποιείται σε συστήματα κινητής τηλεφωνίας υπερυψηλών συχνοτήτων (UHF) στις ζώνες 800 MHz και 1,9 GHz. Αυτός είναι ένας συνδυασμός τεχνολογίας μετατροπής αναλογικού σε ψηφιακό και εξάπλωσης φάσματος.
  • Η τεχνική δικτύωσης CDM χρησιμοποιείται για τον συνδυασμό πολλών σημάτων δεδομένων για ταυτόχρονη μετάδοση πάνω από μια κοινή ζώνη συχνοτήτων.
  • Αυτή η πολυπλεξία χρησιμοποιείται ευρέως σε ασύρματες επικοινωνίες δεύτερης και τρίτης γενιάς.
  • Χρησιμοποιείται σε συστήματα κινητής τηλεφωνίας UHF (υπερυψηλής συχνότητας) εντός των ζωνών 800 MHz & 1,9 GHz. Αυτός λοιπόν είναι ένας συνδυασμός τεχνολογίας μετατροπής αναλογικού σε ψηφιακό και φάσματος εξάπλωσης.

Ε: Πώς χρησιμοποιείται το CDMA σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας;

Α: Το CDMA χρησιμοποιείται ευρέως σε κυψελωτά δίκτυα 3G και 4G, καθώς και σε ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLAN). Η τεχνολογία επιτρέπει σε πολλούς χρήστες να μοιράζονται την ίδια ζώνη συχνοτήτων, αυξάνοντας τη χωρητικότητα του δικτύου και παρέχοντας καλύτερη ποιότητα κλήσεων.

Ε: Μπορεί το CDMA να χρησιμοποιηθεί σε δορυφορικές επικοινωνίες;

Α: Ναι, το CDMA μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δορυφορικές επικοινωνίες, καθώς επιτρέπει τη μετάδοση πολλαπλών σημάτων ταυτόχρονα σε περιορισμένο εύρος ζώνης. Αυτό το καθιστά δημοφιλή επιλογή σε καταστάσεις όπου ένας μεγάλος αριθμός σημάτων χρειάζεται να μεταδοθεί ταυτόχρονα, όπως στις δορυφορικές επικοινωνίες.

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ CDMA άμεσης ακολουθίας και CDMA μετάβασης συχνότητας;

Α: Η άμεση ακολουθία CDMA (DS-CDMA) διαμορφώνει το φέρον κύμα του σήματος χρησιμοποιώντας μια ψευδοτυχαία δυαδική ακολουθία ως διασκορπισμένο κώδικα ενώ το CDMA μεταπήδησης συχνότητας (FH-CDMA) μεταδίδει το σήμα σε διαφορετική συχνότητα σε διαφορετικούς χρόνους και ο δέκτης χρησιμοποιεί το άλμα μοτίβο για την ανακατασκευή του αρχικού σήματος.

Ε: Πώς χρησιμοποιείται το CDMA σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας;

Α: Το CDMA χρησιμοποιείται ευρέως σε κυψελωτά δίκτυα 3G και 4G, καθώς και σε ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLAN). Η τεχνολογία επιτρέπει σε πολλούς χρήστες να μοιράζονται την ίδια ζώνη συχνοτήτων, αυξάνοντας τη χωρητικότητα του δικτύου και παρέχοντας καλύτερη ποιότητα κλήσεων.

Ε: Μπορεί το CDMA να χρησιμοποιηθεί σε δορυφορικές επικοινωνίες;

Α: Ναι, το CDMA μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δορυφορικές επικοινωνίες, καθώς επιτρέπει τη μετάδοση πολλαπλών σημάτων ταυτόχρονα σε περιορισμένο εύρος ζώνης. Αυτό το καθιστά δημοφιλή επιλογή σε καταστάσεις όπου ένας μεγάλος αριθμός σημάτων χρειάζεται να μεταδοθεί ταυτόχρονα, όπως στις δορυφορικές επικοινωνίες.

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ CDMA άμεσης ακολουθίας και CDMA μετάβασης συχνότητας;

Α: Η άμεση ακολουθία CDMA (DS-CDMA) διαμορφώνει το φέρον κύμα του σήματος χρησιμοποιώντας μια ψευδοτυχαία δυαδική ακολουθία ως διασκορπισμένο κώδικα ενώ το CDMA μεταπήδησης συχνότητας (FH-CDMA) μεταδίδει το σήμα σε διαφορετική συχνότητα σε διαφορετικούς χρόνους και ο δέκτης χρησιμοποιεί το άλμα μοτίβο για την ανακατασκευή του αρχικού σήματος.

Επομένως, όλα αυτά αφορούν μια επισκόπηση της διαίρεσης κώδικα πολυπλεξία – εργασία με πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα & εφαρμογές. Στο CDM, διάφορα σήματα δεδομένων συγχωνεύονται για μετάδοση πάνω από μια κοινή ζώνη συχνοτήτων ταυτόχρονα. Μόλις χρησιμοποιηθεί αυτή η τεχνική δικτύωσης CDM για να επιτρέψει σε πολλούς χρήστες να μεταδώσουν ένα μόνο κανάλι επικοινωνίας, τότε αυτή η τεχνολογία είναι γνωστή ως CDMA ή πολλαπλή πρόσβαση διαίρεσης κώδικα (CDMA). Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι το FDM;