Kablosuz İletişim - Çoklu Erişim

Birçok mobil kullanıcının aynı anda sınırlı miktarda radyo spektrumunu paylaşmasına izin vermek için çoklu erişim şemaları kullanılır.

Çoklu Erişim Teknikleri

Kablosuz iletişim sistemlerinde, abonenin, baz istasyondan mobil istasyona bilgi alırken eş zamanlı olarak mobil istasyondan baz istasyonuna bilgi göndermesine izin verilmesi genellikle arzu edilir.

Bir hücresel sistem, herhangi bir alanı, her hücredeki mobil bir birimin bir baz istasyonuyla iletişim kurduğu hücrelere böler. Hücresel sistem tasarımında temel amaç,increase the capacity of the channelyani, belirli bir bant genişliğinde, yeterli bir hizmet kalitesi seviyesi ile mümkün olduğu kadar çok aramayı ele almak.

Kanala erişime izin vermenin birkaç farklı yolu vardır. Bunlar esas olarak aşağıdakileri içerir -

Frekans bölmeli çoklu erişim (FDMA)
Zaman bölmeli çoklu erişim (TDMA)
Kod bölümlü çoklu erişim (CDMA)
Uzay bölmeli çoklu erişim (SDMA)

Kullanılabilir bant genişliğinin kullanıcılara nasıl tahsis edildiğine bağlı olarak, bu teknikler şu şekilde sınıflandırılabilir: narrowband ve wideband sistemleri.

Dar Bant Sistemleri

Uyum bant genişliğinden çok daha dar kanallarla çalışan sistemlere Dar bant sistemleri denir. Dar bantlı TDMA, kullanıcıların aynı kanalı kullanmasına izin verir, ancak kanaldaki her kullanıcıya benzersiz bir zaman aralığı tahsis eder, böylece az sayıda kullanıcıyı tek bir kanalda zaman içinde ayırır.

Genişbant Sistemleri

Geniş bant sistemlerinde, tek bir kanalın iletim bant genişliği, kanalın tutarlılık bant genişliğinden çok daha büyüktür. Bu nedenle, çok yollu zayıflama, geniş bantlı bir kanal içinde alınan sinyali büyük ölçüde etkilemez ve frekans seçici zayıflamalar, sinyal bant genişliğinin yalnızca küçük bir bölümünde meydana gelir.

Frekans Bölmeli Çoklu Erişim (FDMA)

FDMA, gelişmiş cep telefonu hizmetleri için temel teknolojidir. FDMA'nın özellikleri aşağıdaki gibidir.

FDMA, ağa erişmek için her farklı kullanıcıya farklı bir frekans alt bandı tahsis eder.
FDMA kullanımda değilse, diğer kullanıcılara tahsis etmek yerine kanal boşta bırakılır.
FDMA, Dar bant sistemlerinde uygulanır ve TDMA'dan daha az karmaşıktır.
Bitişik kanal parazitini azaltmak için burada sıkı filtreleme yapılır.
Baz istasyonu BS ve mobil istasyon MS, FDMA'da aynı anda ve sürekli olarak iletir ve alır.

Zaman Bölmeli Çoklu Erişim (TDMA)

Sürekli iletimin gerekli olmadığı durumlarda FDMA yerine orada TDMA kullanılır. TDMA'nın özellikleri aşağıdakileri içerir.

TDMA, her bir kullanıcının çakışmayan zaman aralıklarını kullandığı birkaç kullanıcıyla tek bir taşıyıcı frekansı paylaşır.
TDMA'da veri iletimi sürekli değildir, ancak patlamalar halinde gerçekleşir. Dolayısıyla, elden çıkarma süreci daha basittir.
TDMA, iletim ve alım için farklı zaman aralıkları kullanır, bu nedenle dupleksleyicilere gerek yoktur.
TDMA, farklı kullanıcılara çerçeve başına farklı sayıda zaman dilimi tahsis etmenin mümkün olduğu bir avantaja sahiptir.
Bant genişliği, önceliğe göre zaman aralığını birleştirerek veya yeniden atayarak farklı kullanıcılara talep üzerine sağlanabilir.

Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA)

Kod bölme çoklu erişim tekniği, birkaç vericinin aynı anda bilgi göndermek için tek bir kanal kullandığı çoklu erişim örneğidir. Özellikleri aşağıdaki gibidir.

CDMA'da her kullanıcı, ayrı bir frekansa tahsis edilmek yerine mevcut tüm spektrumu kullanır.
CDMA, ses ve veri iletişimi için çok tavsiye edilir.
CDMA'da birden fazla kod aynı kanalı işgal ederken, aynı koda sahip kullanıcılar birbirleriyle iletişim kurabilir.
CDMA, TDMA'dan daha fazla hava-uzay kapasitesi sunar.
Baz istasyonları arasındaki eller serbest CDMA tarafından çok iyi idare ediliyor.

Uzay Bölümü Çoklu Erişim (SDMA)

Uzay bölmeli çoklu erişim veya uzamsal bölümlü çoklu erişim, MIMO (çoklu giriş çoklu çıkış) mimarisi olan ve çoğunlukla kablosuz ve uydu iletişiminde kullanılan bir tekniktir. Aşağıdaki özelliklere sahiptir.

Tüm kullanıcılar aynı kanalı kullanarak aynı anda iletişim kurabilir.
SDMA, tamamen parazitsizdir.
Tek bir uydu, aynı frekanstaki daha fazla uydu alıcısı ile iletişim kurabilir.
Yönlü spot ışın antenleri kullanılır ve bu nedenle SDMA'daki baz istasyonu, hareket eden bir kullanıcıyı izleyebilir.
Uzaydaki her kullanıcı için yayılan enerjiyi kontrol eder.

Spread Spectrum Çoklu Erişim

Yayılı spektrum çoklu erişim (SSMA), büyüklüğü gereken minimum RF bant genişliğinden daha büyük olan bir iletim bant genişliğine sahip sinyaller kullanır.

İki ana yayılma spektrumu çoklu erişim tekniği türü vardır -

Frekans atlamalı yayılma spektrumu (FHSS)
Doğrudan sıralı yayılma spektrumu (DSSS)

Frekans Atlamalı Yayılı Spektrum (FHSS)

Bu, bireysel kullanıcıların taşıyıcı frekanslarının geniş bantlı bir kanal içinde sözde rastgele bir tarzda değiştirildiği bir dijital çoklu erişim sistemidir. Dijital veriler, daha sonra farklı taşıyıcı frekanslarında iletilen tek tip boyutlu patlamalara bölünür.

Doğrudan Sıralı Yayılı Spektrum (DSSS)

Bu, CDMA için en yaygın kullanılan teknolojidir. DS-SS'de mesaj sinyali, Sözde Rastgele Gürültü Kodu ile çarpılır. Her kullanıcıya, diğer kullanıcıların kodlarına ortogonal olan kendi kod kelimesi verilir ve kullanıcıyı algılamak için, alıcının verici tarafından kullanılan kod kelimesini bilmesi gerekir.

Kombinasyon dizileri olarak adlandırılan hybrid başka bir yayılma spektrumu türü olarak da kullanılır. Time hopping nadiren bahsedilen başka bir türdür.

Birçok kullanıcı, birbirini etkilemeden aynı yayılı spektrum bant genişliğini paylaşabildiğinden, yayılı spektrum sistemleri bandwidth efficient çoklu kullanıcı ortamında.