CDMA - Domande e risposte

1. What is CDMA?

CDMA sta per Code Division Multiple Access. È una tecnologia wireless utilizzata nella trasmissione di segnali da luoghi con elevata sicurezza e riduzione del rumore. Il principio di Spread Spectrum viene utilizzato per lavorare con CDMA. Il segnale diffuso è al di sotto del livello di rumore e il rumore non ha effetto sul segnale. CDMA non è una frequenza specifica per ogni utente, invece, ogni canale utilizza l'intero spettro disponibile. Le conversazioni individuali sono codificate con una sequenza digitale pseudo-casuale. Un codice univoco viene ricevuto da tutti gli utenti della rete mobile e gli è consentito l'accesso continuo alla rete invece dell'accesso intermittente o temporizzato.

2. Explain CDMA Development Group (CDG).

CDG comprende fornitori di servizi, produttori di infrastrutture, fornitori di dispositivi, fornitori di apparecchiature di test, sviluppatori di applicazioni e fornitori di contenuti. I suoi membri definiscono congiuntamente i requisiti tecnici per lo sviluppo di sistemi complementari CDMA2000 e 4G e l'interoperabilità con altre tecnologie wireless emergenti per aumentare la disponibilità di prodotti e servizi wireless per consumatori e aziende di tutto il mondo.

3. What is Forward Channels in CDMA?

Il canale in avanti CDMA è la direzione della comunicazione o del percorso di downlink da cellulare a cella.

4. How many Channels are there in CDMA Forward Channels?

Il canale in avanti è composto da quattro canali che includono:

Canale pilota,
Canale di sincronizzazione,
Paging Channel e
Canali di traffico in avanti.

5. Explain Pilot Channel.

Il canale pilota è un canale di riferimento che utilizza la stazione mobile per acquisire l'ora e come riferimento di fase per la demodulazione coerente. Viene continuamente trasmesso da ciascuna stazione base su ciascuna frequenza CDMA attiva. Ogni stazione mobile traccia continuamente questo segnale.

6. Explain Sync Channel.

Il canale di sincronizzazione trasporta un singolo messaggio ripetuto e trasmette le informazioni di configurazione della sincronizzazione e il sistema della stazione mobile nel sistema CDMA.

7. Explain Paging Channel.

L'obiettivo principale dei canali di paging è l'invio di pagine, ovvero notifiche di chiamate in arrivo, alle stazioni mobili. La stazione base utilizza queste pagine per trasmettere informazioni generali di sistema e messaggi specifici della stazione mobile.

8. Explain Forward Traffic Channel.

I canali di traffico di inoltro sono canali di codice e vengono utilizzati per assegnare le chiamate, solitamente voce e traffico di segnalazione ai singoli utenti.

9. What is Reverse Channels in CDMA?

Il canale CDMA inverso è la direzione da cellulare a cella della comunicazione o del percorso di uplink.

10. How many Channels are there in CDMA Reverse Channels?

Il canale inverso è composto da due canali che includono:

Canali di accesso e
Canali di traffico inverso.

11. Explain Access Channels.

I canali di accesso vengono utilizzati dalle stazioni mobili per stabilire comunicazioni con la stazione base o per rispondere ai messaggi del canale cercapersone. Il canale di accesso viene utilizzato per brevi scambi di messaggi di segnalazione come chiamate, risposte a pagine e registrazioni.

12. Explain Reverse Traffic Channels.

I canali di traffico inverso vengono utilizzati dai singoli utenti nelle loro chiamate effettive per trasmettere il traffico da una singola stazione mobile a una o più stazioni base.

13. Explain the CDMA Capacity.

I fattori che determinano la capacità sono:

Guadagno di elaborazione,
Rapporto segnale-rumore,
Fattore di attività vocale e
Efficienza di riutilizzo della frequenza.

La capacità in CDMA è morbida, CDMA ha tutti gli utenti su ciascuna frequenza e gli utenti sono separati da codice. Ciò significa che CDMA opera in presenza di rumore e interferenza. Inoltre, le celle adiacenti utilizzano le stesse frequenze, il che significa nessun riutilizzo. Quindi, i calcoli della capacità CDMA dovrebbero essere molto semplici. Nessun canale di codice in una cella, moltiplicato per nessuna cella. Ma non è così semplice. Sebbene i canali di codice non disponibili siano 64, potrebbe non essere possibile utilizzarli una sola volta, poiché la frequenza CDMA è la stessa. La capacità flessibile significa che tutti i canali del codice possono essere perseguiti contemporaneamente, ma a scapito della qualità.

14. Describe the Centralized Methods in CDMA.

La banda utilizzata in CDMA è compresa tra 824 MHz e 894 MHz (separazione di 50 MHz + 20 MHz);
Il canale di frequenza è diviso in canali di codice; e
1,25 MHz del canale FDMA è diviso in 64 canali di codice.

15. Explain Processing Gain in CDMA.

P (guadagno) = 10log (W / R)

W è il tasso di diffusione

R è la velocità dei dati

Per CDMA P (guadagno) = 10log (1228800/9600)

= 21dB

Guadagno di elaborazione effettivo = P (guadagno) - SNR

= 21-7 = 14dB

CDMA utilizza un codificatore a tasso variabile

Il fattore di attività vocale di 0,4 è considerato = -4dB.

CDMA ha il 100% di riutilizzo della frequenza. L'uso della stessa frequenza nelle celle circostanti causa alcune interferenze aggiuntive.

In CDMA, l'efficienza di riutilizzo della frequenza è 0,67 (70% eff.) = -1,73 dB

16. What are the CDMA Identities?

Identità di rete -

SID (identità di sistema)
NID (identità di rete)

Identità delle stazioni mobili -

ESN (numero di serie elettronico)
ESN permutato
IMSI (International Mobile Station Identity)
IMSI_S
IMSI_11_12
Marchio di classe della stazione

17. What is ESN (Electronic Serial Number)?

L'ESN è un numero binario a 32 bit che identifica in modo univoco la stazione mobile in un sistema cellulare CDMA.

18. What is Permuted ESN? Explain.

CDMA è una tecnica a spettro esteso in cui più utenti accedono al sistema allo stesso esempio in una cella e, naturalmente, sulla stessa frequenza. Pertanto, discriminare gli utenti sul collegamento inverso (ovvero le informazioni dallo Stato membro alla stazione base). Diffonde le informazioni utilizzando codici che sono univoci per la stazione mobile in tutti i sistemi cellulari CDMA. Questo codice ha un elemento che è l'ESN. Ma non usa l'ESN nello stesso formato; invece, utilizza un ESN scambiato.

19. What is International Mobile Station Identity (IMSI)?

IMSI ≤15 cifre
MCC	MSN	MSIN
	NMSI

Centro clienti: codice paese mobile
MNC: codice di rete mobile
MSIN: identificazione della stazione mobile
NMSI: National Mobile Station Identity

20. What is the Function of IMSI?

Le stazioni mobili sono identificate dall'identità della stazione mobile internazionale (IMSI). L'IMSI è composto da un massimo di 10 tonnellate - 15 caratteri numerici (0-9). Le prime tre cifre dell'IMSI sono il codice del paese del cellulare (MCC), le cifre rimanenti sono l'identità della stazione mobile NMSI nazionale.

L'NMSI è costituito dal codice di rete mobile (MNC) e dal numero di identificazione della stazione mobile (SIDS). Un IMSI di 15 cifre è chiamato IMSI di classe 0 (NMSI è di 12 cifre di lunghezza). IMSI, che ha una lunghezza inferiore a 15 cifre, è una classe chiamata IMSI (NMSI la lunghezza è inferiore a 12 conteggi).

Per il funzionamento CDMA, lo stesso IMSI può essere registrato in più stazioni mobili. I singoli sistemi possono o non possono consentire queste funzionalità. La gestione di queste funzioni è una funzione della stazione base e dell'operatore di sistema.

21. What is FDD and what are the Frequencies it uses?

Frequency Division Duplex è uno dei metodi di accesso multiplo nella tecnologia wireless; utilizza le seguenti bande di frequenza:

Uplink: 1920 MHz - 1980 MHz e

Collegamento in discesa: 2110 MHz - 2170 MHz.

22. What is TDD and what are the Frequencies it uses?

TDD è Time Division Duplex. Un metodo duplex mediante il quale le trasmissioni Uplink e Downlink vengono trasportate sulla stessa frequenza utilizzando intervalli di tempo sincronizzati. Il vettore utilizza una banda di 5 MHz, sebbene ci sia una soluzione a basso tasso di chip in fase di studio da parte del 3GPP (1,28 Mcps). Le bande di frequenza disponibili per TDD saranno 1900-1920 MHz e 2010-2025 MHz.

23. What is FDMA? Explain.

Frequency Division Multiple Access (FDMA) è uno dei più comuni metodi di accesso multiplo analogico. La banda di frequenza è suddivisa in canali di uguale larghezza di banda in modo che ogni conversazione venga effettuata su una frequenza diversa. Le bande di guardia vengono utilizzate tra gli spettri del segnale adiacenti per ridurre al minimo la diafonia tra i canali.

24. What are the Advantages of FDMA?

In FDMA, quando il canale non viene utilizzato, è la larghezza di banda del canale mentre il resto è semplicemente relativamente stretto (30 KHz), noto come banda stretta di sistema. È necessaria poca o nessuna equalizzazione. Per la trasmissione, i simboli dell'ora sono collegamenti analogici adatti. Il framing per FDMA oi bit di sincronizzazione non sono necessari per lo streaming del filtro stretto. È necessario ridurre al minimo l'interferenza combinata di FDD.

25. What are the Disadvantages of FDMA?

Non differisce in modo significativo dai sistemi analogici; il miglioramento della capacità dipende dalla riduzione segnale-interferenza o da un rapporto segnale-rumore (SNR).
La portata massima per canale è fissa e piccola.
Le bande di guardia portano a uno spreco di capacità.
L'hardware implica filtri a banda stretta, che non possono essere realizzati in VLSI e quindi aumenta il costo.

26. What is TDMA? Explain.

Time Division Multiple Access (TDMA) è una tecnologia complessa, perché richiede una sincronizzazione molto accurata tra il trasmettitore e il ricevitore. Il TDMA è utilizzato nei sistemi radio mobili digitali. Alle singole stazioni mobili viene assegnata ciclicamente una frequenza ad uso esclusivo per la durata di un intervallo di tempo.

27. What are the Advantages of TDMA?

Consente velocità flessibili (ad esempio, è possibile assegnare più slot a un utente, ad esempio, ogni intervallo di tempo traduce 32 Kbps, a un utente vengono assegnati due slot da 64 Kbps per frame).
Può resistere a traffico a velocità di trasmissione rafficato o variabile. Il numero di slot assegnato a un utente può essere modificato fotogramma per fotogramma (ad esempio, due slot del frame 1, frame 2 dei tre slot, uno slot nel frame 3, frame 0 delle tacche 4, ecc.)
Non sono necessarie bande di protezione per il sistema a banda larga.
Nessun filtro a banda stretta richiesto per il sistema a banda larga.

28. What are the Disadvantages of TDMA?

Le elevate velocità di trasmissione dati dei sistemi a banda larga richiedono un'equalizzazione complessa.
A causa della modalità burst, è necessario un gran numero di bit aggiuntivi per la sincronizzazione e la supervisione.
Il tempo di chiamata è necessario in ogni slot per compensare le imprecisioni dovute all'instabilità dell'orologio.
L'elettronica che funziona a velocità di trasmissione elevate aumenta il consumo di energia.
È necessaria un'elaborazione complessa del segnale per la sincronizzazione in uno slot corto.

29. What is CDMA? Explain.

Il sistema di accesso multiplo a divisione di codice è molto diverso dal multiplexing di tempo e frequenza. In questo sistema, un utente ha accesso all'intera larghezza di banda per l'intera durata. Il principio di base è che vengono utilizzati codici CDMA diversi per distinguere tra utenti diversi. Le forme generalmente utilizzate sono la modulazione di spettro a sequenza diretta (DS-CDMA), il salto di frequenza o il rilevamento CDMA misto (JDCDMA). Qui viene generato un segnale che si estende su un'ampia larghezza di banda. Per eseguire questa azione viene utilizzato un codice chiamato codice di diffusione. Utilizzando un gruppo di codici, tra loro ortogonali, è possibile selezionare un segnale con un dato codice in presenza di molti altri segnali con differenti codici ortogonali.

30. What are the Advantages of CDMA?

CDMA ha una capacità morbida. Maggiore è il numero di codici, maggiore è il numero di utenti. Tuttavia, vengono utilizzati molti codici S / I drop e il BER (Bit Error Rate) aumenterà per tutti gli utenti.
Il CDMA richiede uno stretto controllo della potenza in quanto soffre di un effetto quasi lontano. In altre parole, un utente vicino alla stazione di base trasmette la stessa potenza di un utente che successivamente annegherà quest'ultimo segnale. Tutti i segnali devono avere più o meno uguale potenza al ricevitore.
I ricevitori Rake possono essere utilizzati per migliorare la ricezione del segnale. È possibile raccogliere versioni ritardate del tempo (un chip o versioni successive) del segnale (segnali multipath) e utilizzarle per prendere decisioni a livello di bit.
È possibile utilizzare il trasferimento flessibile. Le stazioni base mobili possono cambiare senza cambiare operatore. Due stazioni base ricevono il segnale mobile e il cellulare riceve da due stazioni base.
Burst di trasmissione: riduce le interferenze.

31. What are the Disadvantages of Code Division Multiple Access?

La lunghezza del codice deve essere selezionata con cura. Una lunghezza del codice elevata può provocare ritardi o causare interferenze.
È necessaria la sincronizzazione dell'ora.
Il trasferimento graduale aumenta l'uso delle risorse radio e può ridurre la capacità.
Poiché la somma della potenza ricevuta e trasmessa da una stazione base richiede un controllo costante della potenza. Ciò può comportare diversi passaggi di consegne.

32. What are the Differences between CDMA and FDMA?

CDMA	FDMA
La stessa frequenza viene utilizzata da ogni utente La trasmissione simultanea avviene e ogni segnale a banda stretta viene moltiplicato diffondendo il segnale a banda larga, solitamente chiamato parola in codice. Ogni utente dispone di una pseudo-parola di codice separata ortogonale all'altra. Solo la parola in codice desiderata viene rilevata dai ricevitori e l'altro codice appare come rumore. È obbligatorio per i destinatari conoscere la parola in codice dell'emittente.	Quando il canale non viene utilizzato, è la larghezza di banda del canale mentre il resto è semplicemente relativamente stretto (30 KHz), noto come System narrowband. È necessaria poca o nessuna equalizzazione. Per la trasmissione, i simboli dell'ora sono collegamenti analogici adatti. Il framing per FDMA oi bit di sincronizzazione non sono necessari per lo streaming del filtro stretto. È necessario ridurre al minimo l'interferenza combinata di FDD.

33. What is Spread Spectrum Technique?

Lo spettro esteso è una forma di comunicazione wireless in cui la frequenza del segnale trasmesso viene deliberatamente variata. Ciò si traduce in una larghezza di banda molto maggiore di quella che avrebbe il segnale, se la sua frequenza non fosse variata. In altre parole, la larghezza di banda del segnale trasmesso è maggiore della larghezza di banda minima delle informazioni necessaria per trasmettere con successo il segnale. Alcune funzioni diverse dalle informazioni stesse vengono impiegate per determinare la larghezza di banda trasmessa risultante.

34. How many types of Spread Spectrum Techniques are used in CDMA?

Vengono utilizzati i seguenti due tipi di tecniche a spettro esteso:

Sequenza diretta e
Salto di frequenza.

35. What is Frequency Hopping?

Il salto di frequenza è uno spettro diffuso in cui la propagazione avviene saltando di frequenza su un'ampia banda. L'ordine preciso in cui si verifica l'interruzione è determinato da una tabella di salto generata utilizzando una sequenza di codice pseudo-casuale.

36. What are the Advantages of Spread Spectrum?

Poiché il segnale è distribuito su un'ampia banda di frequenza, la densità spettrale di potenza diventa molto bassa, quindi altri sistemi di comunicazione non soffrono di questo tipo di comunicazione. Tuttavia, il rumore gaussiano aumenta.
Multipath può essere concordato, poiché è possibile generare un numero elevato di codici, consentendo un numero elevato di utenti.
Il numero massimo di utenti non ha uno spettro o una risorsa limitati, poiché altri sistemi di accesso come FDMA, qui hanno solo interferenze limitate.
Sicurezza: senza conoscere il codice di diffusione, è quasi impossibile recuperare i dati trasmessi.
Rifiuto discendente: poiché viene utilizzata un'ampia larghezza di banda, il sistema è meno suscettibile alla deformazione.

37. What is PN Sequence in CDMA? Explain.

Il sistema DS-CDMA utilizza due tipi di sequenze di diffusione: sequenze PN e codici ortogonali. La sequenza PN è generata dal generatore di rumore pseudo-casuale che è semplicemente un registro a scorrimento a feedback lineare binario, costituito da porte XOR e un registro a scorrimento. Questo generatore PN ha la capacità di creare una sequenza identica sia per il trasmettitore che per il ricevitore, e pur mantenendo le proprietà desiderabili della sequenza di bit di casualità del rumore.

38. What is Multi-path Fading? Explain.

Nelle comunicazioni wireless, la dissolvenza è la deviazione dell'attenuazione del segnale che influisce su un determinato mezzo di propagazione. Lo scolorimento può variare con il tempo, la posizione geografica o la frequenza della radio, che è spesso modellata come un processo casuale. Un canale in dissolvenza è un canale di comunicazione che subisce lo sbiadimento. Nei sistemi wireless, lo sbiadimento può essere dovuto al multipath, chiamato dissolvenza multi-path.

39. What is Rake Receiver?

Il sistema CDMA utilizza un chip rate veloce del segnale per la diffusione dello spettro e ha un'elevata risoluzione temporale. Per questo motivo CDMA è in grado di riconoscere scomponendo ogni percorso da raggiungere con il fuso orario. Da questo, riceve diversi percorsi di segnale ciascuno separatamente, sommando successivamente, può prevenire il degrado del segnale. Questo è chiamato ricevitore RAKE.

40. What is Walsh Code? Explain.

I codici Walsh sono più comunemente usati nei codici ortogonali delle applicazioni CDMA. Questi codici corrispondono alle linee di una speciale matrice quadrata chiamata matrice di Hadamard. Per un insieme di codici Walsh di lunghezza N, è costituito da n linee per formare una matrice quadrata di n × n codice Walsh. Il sistema IS-95 utilizza 64 matrice di funzioni Walsh 64. La prima riga di questa matrice contiene una stringa di tutti zeri con ciascuna delle seguenti righe contenente diverse combinazioni di bit 0 e 1. Ciascuna riga è una rappresentazione ortogonale e uguale per i bit binari. Quando implementato con il sistema CDMA, ogni utente mobile utilizza una delle 64 sequenze di righe nella matrice come codice di diffusione, fornendo zero correlazione incrociata tra tutti gli altri utenti.

41. What is Soft Handover/Handoff?

Il sistema cellulare tiene traccia delle stazioni mobili per mantenere i loro collegamenti di comunicazione. La stazione mobile va alla cella vicina e il collegamento di comunicazione passa dalla cella corrente alla cella vicina che viene chiamata come trasferimento morbido.

Il trasferimento morbido è una funzione in cui un telefono cellulare è connesso contemporaneamente a due o più telefoni cellulari durante una singola chiamata.
È la sovrapposizione di quelli di copertura del ripetitore, che consente a ogni telefono cellulare di essere sempre ben all'interno della portata di un ripetitore specifico.
Più di un ripetitore può inviare e ricevere segnali per trasmettere segnali da e verso cellulari.
Tutti i ripetitori vengono utilizzati con lo stesso canale di frequenza per ogni telefono cellulare.
Praticamente nessuna zona morta e, di conseguenza, le connessioni raramente interrotte o cadute.

42. What is Hard Handover? Explain.

Nel sistema cellulare FDMA o TDMA, viene stabilita una nuova comunicazione dopo aver interrotto la comunicazione corrente al momento durante il trasferimento. La comunicazione tra MS e BS interrompe al momento la frequenza di commutazione o la finestra temporale nota come hard handover.

43. What is Power Control?

Il controllo della potenza è la selezione intelligente della potenza di trasmissione in un sistema di comunicazione per ottenere le migliori prestazioni all'interno del sistema. Le prestazioni dipendono dal contesto e ci sono possibilità di includere parametri di ottimizzazione come velocità di collegamento dati, capacità di rete, copertura geografica e portata. Una maggiore potenza di trasmissione si traduce in una maggiore potenza del segnale al ricevitore.

44. What is Reverse Link Power Control? Explain.

La potenza del controllo ad anello chiuso viene utilizzata per compensare il rapido scolorimento di Rayleigh. Questa volta, la potenza trasmessa dal cellulare è controllata dalla stazione base. A tal fine, la stazione base monitora continuamente la qualità del segnale del collegamento inverso. Se la qualità della connessione è scarsa, la stazione base aumenta la potenza. Allo stesso modo, se la qualità del collegamento è molto alta, il controller della stazione base mobile riduce la potenza. Questo è chiamato controllo dell'alimentazione del collegamento inverso.

45. What is Forward Link Power Control? Explain

Analogamente al controllo della potenza del collegamento inverso, anche il controllo dell'alimentazione del collegamento diretto è necessario per mantenere la qualità del collegamento diretto a un livello specificato. Questa volta, il cellulare monitora la qualità del collegamento in avanti e indica alla stazione base di accendersi o spegnersi, questo controllo dell'alimentazione non ha alcun effetto sul problema vicino lontano perché tutti i segnali sono sfocati insieme allo stesso livello di potenza quando arrivano a il cellulare. In breve, non vi è alcun problema vicino-lontano nel collegamento in avanti.

46. Explain the Effects of Power Control.

Il controllo della potenza è in grado di compensare la fluttuazione in dissolvenza.
La potenza ricevuta da tutti gli MS viene controllata in modo da essere uguale.
Il problema di Near-Far è mitigato dal controllo dell'alimentazione.

47. Explain the Frequency Allocation Concept

In FDMA o TDMA, la risorsa radio è allocata per non interferire tra le celle vicine -

Le celle adiacenti non possono utilizzare la stessa banda di frequenza (identica) (o fascia oraria).
La figura a sinistra mostra la semplice allocazione delle celle con sette bande di frequenza.
Nella situazione reale, a causa della complicata propagazione radio e dell'allocazione irregolare delle celle, non è facile allocare la frequenza (o la fascia oraria) in modo appropriato.

Il sistema CDMA è contrario, poiché tutti gli utenti condividono la stessa frequenza, la disposizione della frequenza non è un problema. Questo è nella progettazione del sistema, che sarà un grande vantaggio.

48. What are the Interferences in CDMA?

Ci sono quattro principali interferenze nel CDMA come indicato di seguito:

Fonti di rumore,
Elaborazione del segnale,
Tasso di errore del frame e
Potenza per codice Walsh.

49. Explain the CMDA Interference “Frame Error Rate.”

Il numero di errori di trasmissione, misurato in termini di frame error rate (FER). Aumenta con il numero di chiamate. Per superare questo problema, il minicell e il sito mobile possono aumentare la potenza fino a quando il sito mobile o il sito minicell possono accendersi ulteriormente per ridurre la FER a una quantità accettabile. Questo evento fornisce un limite flessibile chiamate da una particolare minicell.