CDMA - Teknoloji

Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA), çeşitli sinyallerin tek bir iletim kanalını işgal etmesini kolaylaştıran bir çeşit çoğullamadır. Mevcut bant genişliğinin kullanımını optimize eder. Teknoloji yaygın olarak ultra yüksek frekanslı (UHF) hücresel telefon sistemlerinde, bantlarda 800 MHz ve 1,9 GHz arasında kullanılır.

CDMA'ya Genel Bakış

Kod Bölmeli Çoklu Erişim sistemi, zaman ve frekans çoğullamadan çok farklıdır. Bu sistemde, bir kullanıcı tüm süre boyunca tüm bant genişliğine erişebilir. Temel ilke, farklı kullanıcıları ayırt etmek için farklı CDMA kodlarının kullanılmasıdır.

Genel olarak kullanılan teknikler, doğrudan sıralı yayılı spektrum modülasyonu (DS-CDMA), frekans atlamalı veya karışık CDMA saptamadır (JDCDMA). Burada, geniş bir bant genişliğine yayılan bir sinyal üretilir. Adı verilen bir kodspreading codebu eylemi gerçekleştirmek için kullanılır. Birbirine ortogonal olan bir grup kod kullanarak, farklı ortogonal kodlara sahip birçok başka sinyalin varlığında belirli bir koda sahip bir sinyal seçmek mümkündür.

CDMA Nasıl Çalışır?

CDMA, her ses paketini iki PN kodu ile işleyerek 1.2288 MHz kanalında 61 adede kadar eşzamanlı kullanıcıya izin verir. Çağrılar ve teorik limitler arasında ayrım yapmak için 64 Walsh kodu vardır. Operasyonel sınırlar ve kalite sorunları, maksimum çağrı sayısını bu değerin biraz altına düşürecektir.

Aslında, farklı yayılma kodlarına sahip birçok farklı "sinyal" temel bandı, birçok farklı kullanıcının desteklenmesine izin vermek için aynı taşıyıcı üzerinde modüle edilebilir. Farklı ortogonal kodlar kullanıldığında, sinyaller arasındaki girişim minimum düzeydedir. Tersine, birkaç mobil istasyondan sinyaller alındığında, baz istasyonu, farklı ortogonal yayma kodlarına sahip oldukları için her birini izole edebilir.

Aşağıdaki şekil CDMA sisteminin teknik özelliklerini göstermektedir. Yayılma sırasında, tüm kullanıcıların sinyallerini karıştırdık, ancak bu sayede alıcı tarafa gönderirken kullanılan kodla aynı kodu kullanırsınız. Her kullanıcının yalnızca sinyalini çıkarabilirsiniz.

CDMA Kapasitesi

CDMA kapasitesine karar veren faktörler şunlardır:

İşleme Kazancı
Sinyal gürültü oranı
Ses Etkinliği Faktörü
Frekans Yeniden Kullanım Verimliliği

CDMA'daki kapasite yumuşaktır, CDMA her frekansta tüm kullanıcılara sahiptir ve kullanıcılar kodla ayrılır. Bu, CDMA'nın gürültü ve parazit varlığında çalıştığı anlamına gelir.

Ek olarak, komşu hücreler aynı frekansları kullanır, bu da yeniden kullanım olmadığı anlamına gelir. Bu nedenle, CDMA kapasite hesaplamaları çok basit olmalıdır. Hücrede hiçbir hücre ile çarpılmayan kod kanalı yok. Ama o kadar basit değil. Mevcut olmayan kod kanalları 64 olmasına rağmen, CDMA frekansı aynı olduğu için tek bir sefer kullanmak mümkün olmayabilir.

Merkezi Yöntemler

CDMA'da kullanılan bant 824 MHz ila 894 MHz'dir (50 MHz + 20 MHz ayırma).
Frekans kanalı, kod kanallarına bölünmüştür.
1.25 MHz FDMA kanalı 64 kod kanalına bölünmüştür.

İşleme Kazancı

CDMA, yayılmış bir spektrum tekniğidir. Her veri biti bir kod dizisi ile yayılır. Bu, bit başına enerjinin de arttığı anlamına gelir. Bu, bundan bir kazanç elde ettiğimiz anlamına gelir.

P (kazanç) = 10log (W / R)

W Yayılma Oranı

R, Veri Hızıdır

CDMA için P (kazanç) = 10 log (1228800/9600) = 21dB

Bu bir kazanç faktörü ve gerçek veri yayılma hızıdır. Ortalama olarak, tipik bir iletim koşulu, yeterli ses kalitesi için 7 dB'lik bir sinyal / gürültü oranı gerektirir.

Orana çevrildiğinde, sinyal gürültüden beş kat daha güçlü olmalıdır.

Gerçek işlem kazancı = P (kazanç) - SNR

= 21-7 = 14dB

CDMA değişken oranlı kodlayıcı kullanır

The Voice Activity Factor of 0.4 is considered = -4dB.

Bu nedenle, CDMA% 100 frekans yeniden kullanımına sahiptir. Çevreleyen hücrelerde aynı frekansın kullanılması bazı ek parazitlere neden olur.

In CDMA frequency, reuse efficiency is 0.67 (70% eff.) = -1.73dB

CDMA'nın Avantajları

CDMA, yumuşak bir kapasiteye sahiptir. Kod sayısı arttıkça kullanıcı sayısı da artar. Aşağıdaki avantajlara sahiptir -

CDMA, yakın etki etkisinden muzdarip olduğu için sıkı bir güç kontrolü gerektirir. Diğer bir deyişle, baz istasyonunun yakınında aynı güçle iletim yapan bir kullanıcı, sinyali daha sonra boğacaktır. Tüm sinyaller alıcıda aşağı yukarı eşit güce sahip olmalıdır
Sinyal alımını iyileştirmek için tırmık alıcıları kullanılabilir. Sinyalin (çoklu yol sinyalleri) gecikmeli zaman versiyonları (bir çip veya sonrası) toplanabilir ve bit seviyesinde kararlar almak için kullanılabilir.
Esnek transfer kullanılabilir. Mobil baz istasyonları, operatörü değiştirmeden geçiş yapabilir. İki baz istasyonu, mobil sinyali alır ve mobil, iki baz istasyonundan sinyalleri alır.
İletim Patlaması - paraziti azaltır.

CDMA'nın dezavantajları

CDMA kullanmanın dezavantajları aşağıdaki gibidir -

Kod uzunluğu dikkatlice seçilmelidir. Büyük kod uzunluğu gecikmeye neden olabilir veya parazite neden olabilir.
Zaman senkronizasyonu gereklidir.
Kademeli aktarım, radyo kaynaklarının kullanımını artırır ve kapasiteyi düşürebilir.
Bir baz istasyonundan alınan ve iletilen gücün toplamı sürekli sıkı güç kontrolüne ihtiyaç duyduğundan. Bu, birkaç geçişle sonuçlanabilir.