טכנולוגיית CDMA
טכנולוגיית CDMA תוכננה במקור על ידי קוואלקום בארה'ב, והיא משמשת בעיקר בארה'ב ובמקומות אחרים באסיה על ידי ספקים אחרים. כיום 14% מהשוק העולמי בוחר ב- CDMA מכיוון שהוא משאיר יותר מקום בזמן העברת הנתונים. CDMA הוא באופן מושג מושג חדש ב תקשורת אלחוטית שבו הן הנתונים והן הקול מופרדים מהאותות באמצעות קודים, ואז הם מועברים באמצעות טווח רחב של תדרים.
GSM ו- CDMA הן שתי טכנולוגיות דומיננטיות בתקשורת ניידת. טכנולוגיות אלה נבדלות באופן בו הן שיחות והן נתונים עוברים ברשת סלולרית. כאשר אנו משווים בין שתי הטכנולוגיות, ה- טכנולוגיית GSM יש מגבלות מסוימות בכל הנוגע לאיכות, היא גמישה יותר בהשוואה לטכנולוגיית CDMA. ניתן לשקול את ההבדל בין GSM ו- CDMA מבחינת הטכנולוגיה בה הם משתמשים, גורמי האבטחה ומהירויות העברת הנתונים וכן הלאה.
מהי טכנולוגיית CDMA?
טכנולוגיית CDMA משמשת בתקשורת סלולרית מסחרית כדי לנצל טוב יותר את ספקטרום הרדיו בהשוואה לטכנולוגיות אחרות. הטכנולוגיה הזו שימשה כטכנולוגיה צבאית לראשונה במלחמת העולם השנייה על ידי מקורבי אנגליה כדי לשבור את הניסיונות הגרמניים לשבירת שידורים.
טכנולוגיית CDMA ידועה כטכניקת ספקטרום מורחב המאפשרת למשתמשים רבים לתפוס את אותו זמן והקצאת תדרים ברצועה ובמרחב נתון. שיחות בודדות מקודדות בעזרת רצף דיגיטלי פסאודו אקראי.
מה זה CDMA?
CDMA שייך לשתי קטגוריות בסיסיות:
- CDMA סינכרוני
- CDMA אסינכרוני
CDMA סינכרוני
CDMA סינכרוני מוגדר כניצול המאפיינים המתמטיים באופן אורתוגונלי בין הווקטורים המייצגים את מחרוזות הנתונים. שיטת אפנון דיגיטלי זו מקבילה לזו המשמשת במקלטים רדיו פשוטים.
לדוגמה, הבה נבחן מחרוזת בינארית '1011' המיוצגת על ידי הווקטור (1, 0, 1, 1). ניתן להכפיל וקטורים אלה על ידי לקיחת המוצר הנקודתי שלהם וסכום המוצרים ביחס לרכיבים. אם מוצר נקודה הוא אפס, אומרים ששני הווקטורים הם באורתוגונליים.
CDMA אסינכרוני
אם קישורים ניידים לבסיס אינם תואמים בדיוק, במיוחד עקב ניידות מכשירים, נדרשת גישה אחרת. סוג זה של CDMA אינו אפשרי באופן מתמטי ליצור רצפי חתימה שהם אורתוגונליים לנקודות התחלה אקראיות באופן שרירותי, וכך לעשות שימוש במרחב הקוד. רצפי פסאודו אקראיים או פסאודו רעש משמשים במערכות CDMA אסינכרוניות.
מערכת CDMA זו מציעה יתרון מרכזי בהקצאת משאבים גמישה. CDMA אסינכרוני מתאים ביותר לרשת סלולרית בה מספר רב של משדרים מייצר כמות קטנה יחסית של תנועה במרווחים לא סדירים.
CDMA הוא סוג של תקשורת ספקטרום מפוזרת ברצף ישיר. ניתן להמחיש תקשורת ספקטרום מורחבת זו באמצעות אלמנטים מרכזיים אלה:
גישות מרובות: השימוש בקודי התפשטות שאינם תלויים בכל משתמש יחד עם קליטה סינכרונית יאפשר למשתמשים מרובים לגשת לאותו ערוץ בו זמנית.
שימוש ברוחב פס רחב: CDMA כמו טכנולוגיות ספקטרום מפוזרות אחרות משתמשות ברוחב פס רחב יותר ממה שהיה צריך לצורך העברת נתונים. זה מביא למספר יתרונות כולל חסינות מוגברת להפרעות וגישה מרובת משתמשים.
רמת אבטחה: על מנת לקבל את הנתונים, המקלט מסנכרן את הקוד לשחזור הנתונים. השימוש בקליטת נתונים עצמאית וקליטה סינכרונית מאפשר למשתמשים מרובים לגשת לאותה פס תדרים בו זמנית.
עבודה של CDMA
גישה לחלוקה קוד מרובה היא גישה שונה לחלוטין מגישה מרובה של חלוקת הזמן. לאחר הדיגיטציה של הנתונים, CDMA מפיץ את התאריך על כל רוחב הפס הזמין. שיחות מרובות חופפות זו לזו בערוץ אשר מוקצה עם קוד רצף ייחודי. CDMA היא סוג של טכניקת ספקטרום מורחב, כלומר ניתן לשלוח נתונים בחתיכות קטנות על פני מספר תדרים הזמינים לשימוש בכל עת בטווח שצוין.
CDMA עובד
ניתן להעביר את כל נתוני המשתמשים באופן דומה לזה של נתח רחב של ספקטרום. אותות משתמשים מפוזרים על כל רוחב הפס על ידי קוד התפשטות ייחודי. בקצה המקלט, משתמשים באותו קוד לשחזור האות. מערכת CDMA דורשת חותמת זמן מדויקת על כל פיסת אות. שמונה ועשר שיחות נפרדות מתבצעות באותו מרחב ערוצים כמו שיחה אנלוגית אחת.
סוגי תקשורת ספקטרום מורחבת: ישנם שלושה סוגים של תקשורת ספקטרום מורחבת:
- קפיצות תדרים
- רצף ישיר
קפיצות תדרים
קפיצת תדרים היא הקלה ביותר מכל טכניקת האפנון של ספקטרום התפשטות לשימוש. הרעיון מאחורי קפיצות תדרים הוא להעביר נתונים על פני ספקטרום רחב. ניתן להחליף את התדר במהירות מאחד לשני. ה משדר ומקלט מסונכרנים בכל פעם, ומערכת שעון מדויקת ומערכת יצירת פסאודו הופכות את קפיצת התדרים הזו לפשוטה מאוד.
רצף ישיר
רצף ישיר הוא טכניקת הספקטרום המפוזרת המפורסמת ביותר בה מוכפל אות הנתונים בקוד רעש פסאודו אקראי. קוד PN הוא רצף של שבבים שמקבלים ערכים כ -1 ו- 1 (לא קוטבי) או 0 ו- 1 (קוטבי). מספר השבבים בקוד אחד מכונה תקופת קוד זה. הנתונים הדיגיטליים מקודדים ישירות בתדירות גבוהה יותר, והקוד נוצר באופן פסאודו באופן אקראי. מקלט יודע ליצור את אותו קוד ומתאם את האות שהתקבל עם אותו קוד כדי לחלץ את הנתונים.
מערכת ספקטרום התפשטות ישירה פשוטה
האיור לעיל מראה כי ערוץ אחד מופעל בכיוון אחד ושידור האות מורכב מהשלבים הבאים:
- נוצר קוד פסאודו-אקראי השונה עבור כל ערוץ וכל חיבור עוקב.
- נתוני המידע מווסתים את הקוד הפסאודו-אקראי, ואות מוביל מקבל אפנון.
אות המוביל המאופנן מוגבר ומשודר, וקליטת האות כוללת גם את השלבים הבאים:
- אות המוביל מתקבל ומוגבר.
- האות שהתקבל מעורבב עם מוביל מקומי כדי לשחזר את האות הדיגיטלי המופץ.
- נוצר קוד פסאודו-אקראי ומתואם לאות הצפוי.
- המקלט רוכש את הקוד שהתקבל והפאזה נועלת לו קוד משלו.
- האות שהתקבל מתואם עם הקוד שנוצר ונתוני המידע מופקים.
יתרונות טכנולוגיית CDMA
CDMA לתקשורת ניידת
השימוש ב- CDMA מציע מספר יתרונות ולכן טכנולוגיית CDMA מאומצת על ידי רבים ממערכות הטלקומוניקציה הסלולריות 3G. לטכנולוגיית CDMA בתקשורת סלולרית יתרונות רבים כל כך. היתרונות הבאים הם כמה מהם:
שיפור יכולת וביטחון : אחת הטענות העיקריות של CDMA היא שהיא נותנת שיפורים משמעותיים בקיבולת הרשת. בטכנולוגיית CDMA מופרדים חבילות נתונים וקוליות באמצעות קודים ואז מועברות באמצעות מגוון רחב של תדרים. מכיוון שמוקצה מקום רב יותר לנתונים ב- CDMA, תקן זה הפך לאטרקטיבי לשימוש 3G נייד במהירות גבוהה.
שיפור בהעברה / בהעברה: באמצעות טכנולוגיית CDMA קל לטרמינל לתקשר עם שתי תחנות בסיס בו זמנית. במקרה זה, קישור ישן אמור להישבר כאשר הקמה החדשה מבוססת היטב. זה מספק שיפור מבחינת האמינות של מסירה / מסירה מתחנת בסיס אחת לאחרת.
נעשה שימוש בטכנולוגיית CDMA ב- 3G מערכות טלקומוניקציה בצורה כזו או אחרת. CDMA הפכה למוצלחת בכל היבט והיא אפשרה צורך להשיג שיפורים בהשוואה לטכנולוגיות הקודמות ששימשו במערכות 2G.
יישומים של טכנולוגיית CDMA
יישומי טכנולוגיית CDMA
- בשל היתרונות הגלומים של CDMA על פני TDMA ו- FDMA כגון יכולת משתמש, פעולות יד רכות ואבטחה וכו ', CDMA מתגלה כמנצחת בקרב הטכנולוגיה והשירותים האלחוטיים. CDMA מאפשר פיתוח גדול בהרבה ושימוש בהתקני פס רחב כגון מודמים ניידים למחשבים ניידים, יחידות מערכת GPS ומכשירים חדשניים אחרים.
- למטרה עסקית, CDMA תומך במתן שירותי דחיפה לדבר במהירות ודחיפה לשירותי דוא'ל. Push to talk נותן לנייד יכולת לשמש כמכשיר טוקי. שירותים אלה פטורים מדמי השירות המוטלים על ידי המפעילים שהופכים את CDMA לחסכונית.
- CDMA נחשב למצב הגבוה ביותר של תקשורת אלחוטית, והוא אחראי על מצב מהיר ובטוח של חילופי נתונים כגון 3G. לאחרונה התמזגה CDMA עם טכנולוגיית GSM לתת שירותי אינטרנט במהירות גבוהה 4G או LTE.
מאמר זה עוסק בסך הכל בטכנולוגיית CDMA ויישומיה. יתר על כן, לכל עזרה או ספק בנוגע למאמר זה, תוכל ליצור איתנו קשר על ידי תגובה בסעיף ההערות המופיע להלן.
נקודות זיכוי:
