Τεχνολογία CDMA

“πώς να δημιουργήσετε ημιτονοειδές κύμα ”

Η τεχνολογία CDMA σχεδιάστηκε αρχικά από την Qualcomm στις Η.Π.Α. και χρησιμοποιείται κυρίως στις Η.Π.Α. και σε άλλα μέρη της Ασίας από άλλους αερομεταφορείς. Σήμερα το 14% της παγκόσμιας αγοράς επιλέγει CDMA επειδή αφήνει περισσότερο χώρο κατά τη μεταφορά δεδομένων. Το CDMA είναι ριζικά μια νέα ιδέα ασύρματες επικοινωνίες όπου τόσο τα δεδομένα όσο και η φωνή διαχωρίζονται από τα σήματα χρησιμοποιώντας κωδικούς και μετά μεταδίδονται χρησιμοποιώντας ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων.

Το GSM και το CDMA είναι δύο κυρίαρχες τεχνολογίες στην κινητή επικοινωνία. Αυτές οι τεχνολογίες διαφέρουν στον τρόπο με τον οποίο οι κλήσεις και τα δεδομένα ταξιδεύουν μέσω ενός δικτύου κινητής τηλεφωνίας. Όταν συγκρίνουμε και τις δύο τεχνολογίες, το Τεχνολογία GSM έχει ορισμένους περιορισμούς όσον αφορά την ποιότητα, είναι πιο ευέλικτο σε σύγκριση με την τεχνολογία CDMA. Η διαφορά μεταξύ GSM και CDMA μπορεί να ληφθεί υπόψη από την τεχνολογία που χρησιμοποιούν, τους παράγοντες ασφαλείας και τις ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων και ούτω καθεξής.

Τι είναι η τεχνολογία CDMA;

Η τεχνολογία CDMA χρησιμοποιείται στις εμπορικές κυψελοειδείς επικοινωνίες για καλύτερη χρήση του ραδιοφάσματος σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιήθηκε ως στρατιωτική τεχνολογία για πρώτη φορά στον Β 'Παγκόσμιο Πόλεμο από τους Άγγλους συνεργάτες για να σπάσει τις γερμανικές προσπάθειες παρεμβολής.

Η τεχνολογία CDMA είναι γνωστή ως τεχνική διασποράς-φάσματος που επιτρέπει σε πολλούς χρήστες να καταλαμβάνουν την ίδια κατανομή χρόνου και συχνότητας σε μια δεδομένη ζώνη και χώρο. Οι μεμονωμένες συνομιλίες κωδικοποιούνται με τη βοήθεια ψευδο-τυχαίας ψηφιακής ακολουθίας.

Τι είναι το CDMA;

Το CDMA ανήκει σε δύο βασικές κατηγορίες:

Σύγχρονο CDMA
Ασύγχρονο CDMA

Σύγχρονο CDMA

Το σύγχρονο CDMA ορίζεται ως εκμετάλλευση των μαθηματικών ιδιοτήτων ορθογώνια μεταξύ διανυσμάτων που αντιπροσωπεύουν τις συμβολοσειρές δεδομένων. Αυτή η μέθοδος ψηφιακής διαμόρφωσης είναι ανάλογη με αυτήν που χρησιμοποιείται σε απλούς ραδιοπομπούς.

Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε μια δυαδική συμβολοσειρά '1011' που αντιπροσωπεύεται από το διάνυσμα (1, 0, 1, 1). Αυτοί οι φορείς μπορούν να πολλαπλασιαστούν λαμβάνοντας το τελικό προϊόν και το άθροισμα των προϊόντων σε σχέση με τα συστατικά. Εάν το προϊόν κουκκίδων είναι μηδέν, τότε οι δύο φορείς λέγεται ότι είναι ορθογώνιοι.

Ασύγχρονο CDMA

Εάν οι σύνδεσμοι από κινητό προς βάση δεν ταιριάζουν ακριβώς, ιδίως λόγω της κινητικότητας των φορητών ακουστικών, απαιτείται διαφορετική προσέγγιση. Αυτός ο τύπος CDMA δεν είναι μαθηματικά εφικτός για τη δημιουργία αλληλουχιών υπογραφής που είναι ορθογώνιες για αυθαίρετα τυχαία σημεία εκκίνησης, και έτσι κάνουν χρήση του χώρου κώδικα. Ψευδο-τυχαίες ή ψευδο-θορύβες ακολουθίες χρησιμοποιούνται σε ασύγχρονα συστήματα CDMA.

Αυτό το σύστημα CDMA προσφέρει ένα βασικό πλεονέκτημα στην ευέλικτη κατανομή πόρων. Το ασύγχρονο CDMA ταιριάζει καλύτερα σε ένα δίκτυο κινητής τηλεφωνίας όπου μεγάλος αριθμός πομπών παράγει σχετικά μικρή ποσότητα κυκλοφορίας σε ακανόνιστα διαστήματα.

Το CDMA είναι μια μορφή επικοινωνιών φάσματος άμεσης αλληλουχίας. Αυτή η επικοινωνία φάσματος διασποράς μπορεί να απεικονιστεί χρησιμοποιώντας αυτά τα βασικά στοιχεία:

Πολλαπλές προσβάσεις: Η χρήση κωδικών εξάπλωσης που είναι ανεξάρτητη για κάθε χρήστη μαζί με σύγχρονη λήψη θα επιτρέψει σε πολλούς χρήστες να έχουν πρόσβαση στο ίδιο κανάλι ταυτόχρονα.

Χρήση μεγάλου εύρους ζώνης: Το CDMA όπως και άλλες τεχνολογίες ευρέος φάσματος χρησιμοποιεί ένα ευρύτερο εύρος ζώνης από ό, τι διαφορετικά θα χρειαζόταν για τη μετάδοση δεδομένων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ορισμένα πλεονεκτήματα, όπως αυξημένη ανοσία σε παρεμβολές και πολλαπλή πρόσβαση χρήστη.

Επίπεδο ασφάλειας: Για τη λήψη των δεδομένων, ο δέκτης συγχρονίζει τον κωδικό για την ανάκτηση των δεδομένων. Η χρήση ανεξάρτητων δεδομένων και σύγχρονης λήψης επιτρέπει σε πολλούς χρήστες να έχουν πρόσβαση στην ίδια ζώνη συχνοτήτων ταυτόχρονα.

Εργασία του CDMA

Η πολλαπλή πρόσβαση διαίρεσης κώδικα είναι εντελώς διαφορετική προσέγγιση από την πολλαπλή πρόσβαση διαίρεσης χρόνου. Το CDMA, μετά την ψηφιοποίηση των δεδομένων, κατανέμει την ημερομηνία σε όλο το διαθέσιμο εύρος ζώνης. Πολλές κλήσεις αλληλεπικαλύπτονται μεταξύ τους σε ένα κανάλι στο οποίο έχει εκχωρηθεί ένας μοναδικός κωδικός ακολουθίας. Το CDMA είναι μια μορφή τεχνικής διασποράς-φάσματος, που σημαίνει ότι τα δεδομένα μπορούν να αποστέλλονται σε μικρά κομμάτια σε διάφορες συχνότητες διαθέσιμες για χρήση ανά πάσα στιγμή στο καθορισμένο εύρος.

CDMA εργασίας

Όλα τα δεδομένα των χρηστών μπορούν να μεταδοθούν με παρόμοιο τρόπο με εκείνο του ευρέος φάσματος. Τα σήματα χρηστών κατανέμονται σε ολόκληρο το εύρος ζώνης με έναν μοναδικό κώδικα διάδοσης. Στο τέλος του δέκτη, ο ίδιος κωδικός χρησιμοποιείται για την ανάκτηση του σήματος. Το σύστημα CDMA απαιτεί ακριβή χρονική σήμανση σε κάθε κομμάτι ενός σήματος. Οκτώ και δέκα ξεχωριστές κλήσεις πραγματοποιούνται στον ίδιο χώρο καναλιού με μία αναλογική κλήση.

Τύποι επικοινωνιών Spread Spectrum: Υπάρχουν τρεις τύποι επικοινωνιών Spread Spectrum:

Hopping συχνότητας
Άμεση ακολουθία

Hopping συχνότητας

Η συχνότητα αναπήδησης είναι η ευκολότερη από όλες τις τεχνικές διαμόρφωσης φάσματος εξάπλωσης που χρησιμοποιούνται. Η ιδέα πίσω από τη μετάβαση συχνότητας είναι η μετάδοση δεδομένων σε ένα ευρύ φάσμα, η συχνότητα μπορεί να αλλάξει γρήγορα από το ένα στο άλλο. ο πομπός και δέκτης συγχρονίζονται κάθε φορά, και ένα ακριβές σύστημα χρονισμού, και το σύστημα ψευδοπαραγωγής καθιστά αυτή τη συχνότητα μεταπήδησης πολύ απλή.

Άμεση ακολουθία

Η άμεση ακολουθία είναι η πιο διάσημη τεχνική φάσματος εξάπλωσης στην οποία το σήμα δεδομένων πολλαπλασιάζεται με έναν ψευδο-τυχαίο κωδικό θορύβου. Ένας κωδικός PN είναι μια ακολουθία μαρκών που έχει τιμές -1 και 1 (μη πολικές) ή 0 και 1 (πολικές). Ο αριθμός των μαρκών σε έναν κωδικό είναι γνωστός ως η περίοδος αυτού του κώδικα. Τα ψηφιακά δεδομένα κωδικοποιούνται απευθείας σε υψηλότερη συχνότητα και ο κώδικας δημιουργείται ψευδο τυχαία. Ένας δέκτης ξέρει πώς να δημιουργήσει τον ίδιο κωδικό και συσχετίζει το ληφθέν σήμα με αυτόν τον κωδικό για να εξαγάγει τα δεδομένα.

Απλοποιημένο σύστημα άμεσης διασποράς

Η παραπάνω εικόνα δείχνει ότι ένα κανάλι λειτουργεί σε μία κατεύθυνση και η μετάδοση σήματος αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα:

Δημιουργείται ένας ψευδο-τυχαίος κώδικας ο οποίος είναι διαφορετικός για κάθε κανάλι και κάθε διαδοχική σύνδεση.
Τα δεδομένα πληροφοριών διαμορφώνουν τον ψευδο-τυχαίο κώδικα και διαμορφώνεται ένα σήμα φορέα.

Το διαμορφωμένο σήμα φορέα ενισχύεται και μεταδίδεται και η λήψη σήματος περιλαμβάνει επίσης τα ακόλουθα βήματα:

Το σήμα φορέα λαμβάνεται και ενισχύεται.
Το λαμβανόμενο σήμα αναμιγνύεται με έναν τοπικό φορέα για την ανάκτηση του ψηφιακού σήματος.
Ένας ψευδο-τυχαίος κώδικας δημιουργείται και ταιριάζει με το αναμενόμενο σήμα.
Ο δέκτης αποκτά τον ληφθέντα κωδικό και η φάση κλειδώνει τον δικό του κωδικό σε αυτόν.
Το ληφθέν σήμα συσχετίζεται με τον παραγόμενο κώδικα και τα δεδομένα πληροφοριών εξάγονται.

Πλεονεκτήματα της τεχνολογίας CDMA

CDMA για κινητή επικοινωνία

“διακρανιακό κύκλωμα διέγερσης συνεχούς ρεύματος ”

Η χρήση του CDMA προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, γι 'αυτό η τεχνολογία CDMA υιοθετείται από πολλά από τα 3G κινητά τηλεπικοινωνιακά συστήματα. Η τεχνολογία CDMA στην κινητή επικοινωνία διαθέτει τόσα πολλά πλεονεκτήματα. Τα ακόλουθα πλεονεκτήματα είναι μερικά από αυτά:

Βελτίωση χωρητικότητας και ασφάλειας : Ένας από τους κύριους ισχυρισμούς του CDMA είναι ότι δίνει σημαντικές βελτιώσεις στην χωρητικότητα του δικτύου. Στην τεχνολογία CDMA τα δεδομένα και τα πακέτα φωνής διαχωρίζονται χρησιμοποιώντας κωδικούς και μετά μεταδίδονται χρησιμοποιώντας ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. Επειδή έχει διατεθεί περισσότερος χώρος για δεδομένα στο CDMA, αυτό το πρότυπο έχει γίνει ελκυστικό για χρήση 3G υψηλής ταχύτητας μέσω Διαδικτύου.

Βελτίωση στο hand over / hand off: Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία CDMA, είναι εύκολο για ένα τερματικό να επικοινωνεί ταυτόχρονα με δύο σταθμούς βάσης. Σε αυτήν την περίπτωση, ο παλιός σύνδεσμος πρέπει να σπάσει όταν ο νέος συνδέεται σταθερά. Αυτό παρέχει βελτίωση όσον αφορά την αξιοπιστία της παράδοσης / παράδοσης από τον ένα σταθμό βάσης στον άλλο.

Η τεχνολογία CDMA έχει χρησιμοποιηθεί σε 3G τηλεπικοινωνιακά συστήματα με τη μία ή την άλλη μορφή. Το CDMA έχει γίνει επιτυχημένο από κάθε άποψη και επέτρεψε να βελτιωθούν οι προηγούμενες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σε συστήματα 2G.

Εφαρμογές της τεχνολογίας CDMA

Λόγω των εγγενών πλεονεκτημάτων του CDMA έναντι του TDMA και του FDMA, όπως η χωρητικότητα του χρήστη, τα soft hands και η ασφάλεια κ.λπ., το CDMA αναδεικνύεται ως νικητής στη μάχη της ασύρματης τεχνολογίας και υπηρεσιών. Το CDMA επιτρέπει πολύ μεγαλύτερη ανάπτυξη και τη χρήση συσκευών ευρείας ζώνης όπως ασύρματα μόντεμ φορητού υπολογιστή, Μονάδες συστήματος GPS και άλλες καινοτόμες συσκευές.
Για επιχειρηματικούς σκοπούς, το CDMA υποστηρίζει την παροχή υπηρεσιών push to talk υψηλής ταχύτητας και push to email. Το Push to talk δίνει τη δυνατότητα στο κινητό να χρησιμοποιηθεί ως φορητή συσκευή. Αυτές οι υπηρεσίες εξαιρούνται από τα τέλη υπηρεσιών που επιβάλλονται από τους χειριστές που καθιστούν το CDMA οικονομικό.
Το CDMA θεωρείται ως ο υψηλότερος τρόπος ασύρματης επικοινωνίας και είναι υπεύθυνος για τη γρήγορη και ασφαλή λειτουργία ανταλλαγής δεδομένων όπως το 3G. Πρόσφατα, το CDMA συγχωνεύτηκε με το Τεχνολογία GSM να παρέχει υπηρεσίες internet υψηλής ταχύτητας 4G ή LTE.

Αυτό το άρθρο αφορά την τεχνολογία CDMA και τις εφαρμογές της. Επιπλέον, για οποιαδήποτε βοήθεια ή αμφιβολίες σχετικά με αυτό το άρθρο, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων.

Φωτογραφικές μονάδες: