CDMA - Công nghệ

Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) là một loại ghép kênh tạo điều kiện cho các tín hiệu khác nhau chiếm một kênh truyền duy nhất. Nó tối ưu hóa việc sử dụng băng thông có sẵn. Công nghệ này thường được sử dụng trong các hệ thống điện thoại di động tần số siêu cao (UHF), dải tần từ 800 MHz đến 1,9 GHz.

Tổng quan về CDMA

Hệ thống đa truy nhập phân chia theo mã rất khác với ghép kênh theo thời gian và tần số. Trong hệ thống này, người dùng có quyền truy cập vào toàn bộ băng thông trong toàn bộ thời gian. Nguyên tắc cơ bản là các mã CDMA khác nhau được sử dụng để phân biệt giữa những người dùng khác nhau.

Các kỹ thuật thường được sử dụng là điều chế trải phổ chuỗi trực tiếp (DS-CDMA), nhảy tần hoặc phát hiện CDMA hỗn hợp (JDCDMA). Tại đây, một tín hiệu được tạo ra mở rộng trên một băng thông rộng. Một mã được gọi làspreading codeđược sử dụng để thực hiện hành động này. Sử dụng một nhóm mã trực giao với nhau, có thể chọn một tín hiệu với một mã cho trước với sự hiện diện của nhiều tín hiệu khác với các mã trực giao khác nhau.

CDMA hoạt động như thế nào?

CDMA cho phép tối đa 61 người dùng đồng thời trong một kênh 1,2288 MHz bằng cách xử lý mỗi gói thoại với hai mã PN. Có 64 mã Walsh có sẵn để phân biệt giữa các cuộc gọi và giới hạn lý thuyết. Giới hạn hoạt động và các vấn đề về chất lượng sẽ làm giảm số lượng cuộc gọi tối đa thấp hơn giá trị này một chút.

Trên thực tế, nhiều băng gốc "tín hiệu" khác nhau với các mã trải rộng khác nhau có thể được điều chế trên cùng một sóng mang để cho phép nhiều người dùng khác nhau được hỗ trợ. Sử dụng các mã trực giao khác nhau, nhiễu giữa các tín hiệu là tối thiểu. Ngược lại, khi nhận được tín hiệu từ một số trạm di động, trạm gốc có khả năng cách ly từng trạm vì chúng có các mã trải trực giao khác nhau.

Hình dưới đây cho thấy tính kỹ thuật của hệ thống CDMA. Trong quá trình truyền bá, chúng tôi đã trộn các tín hiệu của tất cả người dùng, nhưng do đó bạn sử dụng cùng một mã với mã đã được sử dụng tại thời điểm gửi cho bên nhận. Bạn chỉ có thể lấy ra tín hiệu của từng người dùng.

Dung lượng CDMA

Các yếu tố quyết định dung lượng CDMA là:

Chế biến tăng
Tỷ lệ tín hiệu trên tiếng ồn
Yếu tố hoạt động giọng nói
Tần suất tái sử dụng hiệu quả

Dung lượng trong CDMA là mềm, CDMA có tất cả người dùng trên mỗi tần số và người dùng được phân tách bằng mã. Điều này có nghĩa là CDMA hoạt động trong điều kiện có nhiễu và nhiễu.

Ngoài ra, các ô lân cận sử dụng cùng tần số, có nghĩa là không sử dụng lại. Vì vậy, việc tính toán dung lượng CDMA sẽ rất đơn giản. Không có kênh mã trong một ô, nhân với không có ô. Nhưng nó không phải là đơn giản. Mặc dù các kênh mã không có sẵn là 64, có thể không sử dụng được một lần vì tần số CDMA là như nhau.

Phương pháp tập trung

Băng tần được sử dụng trong CDMA là 824 MHz đến 894 MHz (50 MHz + 20 MHz tách biệt).
Kênh tần số được chia thành các kênh mã.
1.25 MHz của kênh FDMA được chia thành 64 kênh mã.

Chế biến tăng

CDMA là một kỹ thuật trải phổ. Mỗi bit dữ liệu được trải bởi một chuỗi mã. Điều này có nghĩa là, năng lượng trên mỗi bit cũng được tăng lên. Điều này có nghĩa là chúng ta đạt được điều này.

P (tăng) = 10log (W / R)

W là tỷ lệ chênh lệch

R là Tốc độ Dữ liệu

Đối với CDMA P (độ lợi) = 10 log (1228800/9600) = 21dB

Đây là hệ số khuếch đại và tốc độ truyền dữ liệu thực tế. Trung bình, một điều kiện truyền dẫn điển hình yêu cầu tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm là 7 dB để có chất lượng giọng nói phù hợp.

Được dịch thành một tỷ lệ, tín hiệu phải mạnh hơn tiếng ồn năm lần.

Độ lợi xử lý thực tế = P (độ lợi) - SNR

= 21 - 7 = 14dB

CDMA sử dụng mã hóa tốc độ thay đổi

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

Do đó, CDMA có khả năng tái sử dụng 100% tần số. Việc sử dụng cùng tần số trong các ô xung quanh gây ra thêm một số nhiễu.

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

Ưu điểm của CDMA

CDMA có dung lượng mềm. Số lượng mã càng lớn thì số lượng người dùng càng nhiều. Nó có những ưu điểm sau:

CDMA yêu cầu kiểm soát công suất chặt chẽ, vì nó chịu hiệu ứng gần-xa. Nói cách khác, một người dùng gần trạm gốc truyền cùng công suất sẽ làm chìm tín hiệu sau này. Tất cả các tín hiệu phải có nhiều hơn hoặc ít hơn công suất bằng nhau tại máy thu
Bộ thu Rake có thể được sử dụng để cải thiện khả năng thu tín hiệu. Các phiên bản trễ của thời gian (chip trở lên) của tín hiệu (tín hiệu đa đường) có thể được thu thập và sử dụng để đưa ra quyết định ở mức bit.
Có thể sử dụng chuyển khoản linh hoạt. Các trạm gốc di động có thể chuyển đổi mà không cần thay đổi nhà điều hành. Hai trạm gốc nhận tín hiệu di động và thiết bị di động nhận tín hiệu từ hai trạm gốc.
Transmission Burst - giảm nhiễu.

Nhược điểm của CDMA

Những nhược điểm của việc sử dụng CDMA như sau:

Độ dài mã phải được lựa chọn cẩn thận. Độ dài mã lớn có thể gây ra độ trễ hoặc có thể gây nhiễu.
Đồng bộ hóa thời gian là bắt buộc.
Chuyển giao dần dần làm tăng việc sử dụng tài nguyên vô tuyến và có thể làm giảm dung lượng.
Vì tổng công suất nhận và truyền từ một trạm gốc cần kiểm soát công suất chặt chẽ liên tục. Điều này có thể dẫn đến một số chuyển giao.