Wat is de Code Division Multiple Access en haar functies en opties
Code Division Multiple Access (CDMA) is een spread-spectrum technologie die wordt gebruikt voor de uitvoering van mobiele telefonie. Spread spectrum is een familie van digitale communicatie technieken die oorspronkelijk gebruikt in militaire communicatie en controle toepassingen. Spread spectrum gebruikt vervoerder golven die een veel grotere bandbreedte dan die verbruiken voor eenvoudige punt-tot-punt-communicatie op dezelfde gegevens te beoordelen. Dit resulteert in de draaggolf op zoek meer als willekeurige ruis dan echte communicatie tussen een zender en ontvanger. Oorspronkelijk waren er twee redenen voor de uitvoering van spread spectrum: de vijand inspanningen om vitale communicatie en het feit dat de communicatie werd zelfs plaats verbergen jam weerstaan. Voor mobiele telefonie, spread-spectrum technologie ten grondslag ligt CDMA, dat is een digitale multiple access techniek die door de Telecommunications Industry Association (TIA) als IS-95. Commerciële toepassingen van CDMAbecame mogelijk door twee belangrijke ontwikkelingen. Een daarvan was de beschikbaarheid van goedkope, high-density digitale geïntegreerde schakelingen, waarvan de grootte, het gewicht te verminderen, en de kosten van de mobiele telefoons. De andere was het besef dat een optimale toegang tot meerdere communicatie hangt af van het vermogen van alle mobiele telefoons aan hun zendvermogen regelen tot het laagste niveau dat zal bereiken voldoende signaalkwaliteit. CDMAchanges de aard van de mobiele telefoon van een overwegend analoog apparaat naar een overwegend digitaal apparaat. CDMAreceivers schakelen de analoge verwerking volledig, maar ze aparte communicatie-kanalen door middel van een pseudo-willekeurige modulatie die wordt toegepast en verwijderd in het digitale domein, niet op de basis van de frequentie. Hierdoor kunnen meerdere gebruikers te bezetten dezelfde frequentie band; deze frequentie hergebruik resulteert in hoge spectrale efficiëntie. TDMAsystems vaak beginnen met een plakje van het spectrum, als een "drager genoemd." Elke vervoerder is vervolgens verdeeld in slots. Slechts een abonnee op een moment wordt toegekend aan elk tijdslot of kanaal. Geen enkele andere gesprekken kunt dit kanaal tot aan de oproep van de abonnee is voltooid, of tot die oorspronkelijke nummer is overgedragen aan een ander kanaal door het systeem. Bijvoorbeeld TDMAsystems, die samengaan met AMPS systemen, 30 kHz delen van het spectrum in drie kanalen. Ter vergelijking, GSM-systemen maken timedivision acht kanalen in de 200-kHz-brede luchtvaartmaatschappijen. Wideband Usage Met CDMAsystems, meerdere gesprekken tegelijkertijd het aandeel van de beschikbare spectrum in zowel de tijd en de frequentie afmetingen. De beschikbare spectrum is niet "channelized in frequentie of tijd als in Frequency Division Multiple Access (FDMA) of TDMA-systemen, respectievelijk. In plaats daarvan, de individuele gesprekken worden onderscheiden door middel van codering, dat wil zeggen op de zender, elk gesprek wordt verwerkt met een verspreiding unieke code die wordt gebruikt om het signaal te verdelen over de beschikbare bandbreedte. De ontvanger maakt gebruik van de unieke code in te stemmen met de energie geassocieerd met een bepaalde code. De andere signalen aanwezig zijn elk geïdentificeerd door een andere code en eenvoudig te produceren achtergrondgeluiden. Op deze manier kunnen veel gesprekken tegelijkertijd worden uitgevoerd binnen hetzelfde blok van het spectrum. De volgende analogie wordt vaak gebruikt om te verklaren hoe CDMAtechnology werkt. Vier sprekers zijn gelijktijdig geven van een presentatie, en ze spreken elk een andere moedertaal: Spaans, Koreaans, Engels en Chinees. Als het Engels je moedertaal, je alleen begrijpen de woorden van de spreker en Engels tune uit de Spaanse, Koreaans, Chinees en luidsprekers. Je hoort alleen wat je weet en herkent. De rest klinkt als achtergrondgeluid. Hetzelfde geldt voor CDMA. Elk gesprek is speciaal gecodeerd en gedecodeerd voor een bepaalde gebruiker. Meerdere gebruikers hebben dezelfde frequentieband op hetzelfde moment, maar toch elke gebruiker hoort alleen het gesprek dat hij of zij kan interpreteren. CDMAassigns iedere abonnee een unieke code aan meerdere gebruikers op de zelfde breedband kanaal op hetzelfde moment. Deze codes worden gebruikt voor onderscheid tussen de verschillende gesprekken. Het resultaat van deze toegang methode wordt verhoogd callhandling capaciteit. Een van de unieke aspecten van CDMAis dat terwijl er uiteindelijke grenzen aan het aantal telefoontjes dat een systeem kan verwerken, is dit niet een vast aantal. Integendeel, de capaciteit van het systeem hangt af van hoe de dekking, kwaliteit en capaciteit in evenwicht te komen op het gewenste niveau van de systeemprestaties. Aangezien deze parameters nauw met elkaar verweven zijn, kunnen exploitanten niet de beste van alle werelden: 3 keer bredere dekking, 40 keer capaciteit en hoge kwaliteit geluid. Bijvoorbeeld, de 13-kbps vocoder biedt een betere geluidskwaliteit, maar vermindert de capaciteit van het systeem in vergelijking met een 8-kbps vocoder. Hogere capaciteit kan worden bereikt door een zekere mate van afbraak in de dekking en / of kwaliteit. System Features CDMAhas is aangepast voor gebruik in mobiele communicatie met de toevoeging van verschillende systeem functies die de efficiëntie en lagere kosten. Mobile Station Sign-on On power-on, Het mobiele station kent al de toegewezen frequentie voor CDMAservice in de omgeving en zal afstemmen op die frequentie en zoeken naar piloot signalen. Meerdere signalen doorgaans pilot zal worden gevonden, elk met een andere tijd te compenseren. Deze offset keer onderscheidt een basisstation van een andere. Het mobiele station halen de sterkste piloot en stelt zij een frequentie referentie en een tijd van die referentie-signaal. Zodra de mobiele station wordt gesynchroniseerd met het systeem van het basisstation tijd, kan het je te registreren. Registratie is het proces waarbij het mobiele station vertelt het systeem dat deze beschikbaar is voor gesprekken en waarschuwt het systeem van de locatie. Call Processing Voice Opsporing en Encoding Met Voice Activity Detection, is de zender alleen geactiveerd wanneer de gebruiker spreekt. Dit vermindert de interferentie-niveau, en bijgevolg de hoeveelheid bandbreedte gebruikt-wanneer de gebruiker niet spreekt. Door interferentie middeling, is de capaciteit van het systeem verhoogd. Hierdoor kunnen systemen zijn ontworpen voor de gemiddelde plaats van de storing ergste geval is. Echter, de IS-95 CDMAstandard bepaalt dat er geen storende signalen worden ontvangen dat is aanzienlijk sterker dan de gewenste signaal, omdat het dan zou vastlopen de zwakkere signaal. Dit heeft wel de "bijna-ver probleem" en betekent dat een hoge capaciteit cel niet per se te vertalen in een hoge totale capaciteit van het systeem. De toespraak coder gebruikt in CDMAoperates tegen een variabel rentepercentage. Wanneer de abonnee is praten, kan de toespraak coder werkt op het volle tarief, wanneer de abonnee niet praten, kan de toespraak coder werkt op slechts een achtste het volle tarief. Twee tussenproducten tarieven zijn ook gedefinieerd om de overgangen vangen en het effect van een plotselinge koerswijzigingen te elimineren. Aangezien de variabele rente werking van de toespraak codeur vermindert de gemiddelde bitsnelheid van de gesprekken, het systeem de capaciteit wordt verhoogd. Privacy Verhoogde privacy is inherent aan CDMAtechnology. CDMAphone gesprekken worden veilig voor de casual afluisteraar omdat, in tegenstelling tot een gesprek voeren over een analoog systeem, een eenvoudige radio-ontvanger zal niet kunnen kiezen uit individuele digitale gesprekken van de algemene RF-straling in een frequentieband . ACDMAcall begint met een standaard tarief van 9,6 kbps. Dit wordt vervolgens verspreid naar een uitgezonden tarief van ongeveer 1,25 Mbps. "Verspreiding" betekent dat de digitale codes worden toegepast op de data bits geassocieerd met de gebruikers in een cel. Deze gegevens bits worden verzonden samen met de signalen van alle andere gebruikers in die cel. Wanneer het signaal wordt ontvangen, worden de codes verwijderd van het gewenste signaal, het scheiden van de gebruikers en de terugkeer van de oproep tot de oorspronkelijke snelheid van 9,6 kbps. Vanwege de grote bandbreedte van een spread-spectrum-signaal, is het zeer moeilijk om voor individuele gesprekken afluisteren te identificeren. Aangezien een breedband spread-spectrum-signaal is zeer moeilijk op te sporen, lijkt het als niets meer dan een lichte stijging in de "noise floor" of interferentie-niveau. Met analoge technologieën, is de kracht van het signaal geconcentreerd in een smallere band, waardoor het makkelijker op te sporen met een radio-ontvanger afgestemd op dat de reeks van frequenties. Het gebruik van breedband spread-spectrum signalen biedt ook meer bescherming tegen het klonen, een illegale praktijk waarbij elektronische serienummer van een mobiele telefoon het nummer wordt overgenomen van de lucht en is geprogrammeerd in een andere telefoon. Alle oproepen uit een gekloonde telefoon zijn "vrij" omdat ze worden gefactureerd aan de oorspronkelijke abonnee. Power Control CDMA systemen zijn gebaseerd op een strikte beheersing van de macht op het mobiele station te overwinnen de zogenaamde near-ver probleem. Als het signaal van een mobiel station in de buurt is ontvangen op de mobiele site ontvanger met te veel macht, zal de cel site ontvanger overbelast raken en voorkomen dat het oppakken van de signalen van mobiele stations verder weg gelegen. Het doel van CDMA is om de signalen van alle mobiele stations zijn aankomst op het basisstation met precies dezelfde macht niveau. Hoe dichter het mobiele station is om de cel site ontvanger, des te lager is de kracht die nodig zijn voor de transmissie ervan; hoe verder weg het mobiele station, des te groter is de kracht die nodig zijn voor de verzending. Twee vormen van adaptieve vermogen te regelen zijn werkzaam in CDMAsystems: open loop en closed loop. Open-loop macht controle is gebaseerd op de gelijkenis van het verlies in de vooruit en achteruit paden. Het ontvangen vermogen bij het mobiele station wordt gebruikt als referentie. Als het laag is, is het mobiele station verondersteld wordt ver van het basisstation en zendt met een hoog vermogen. Als het hoog is, is het mobiele station verondersteld wordt in de buurt van het basisstation en zendt met een laag vermogen. De som van de twee elektrische niveaus is een constante. Closed-loop power control wordt gebruikt om de macht kracht van het mobiele station af te wijken van de open-lus instelling. Dit wordt bereikt door een actieve feedback-systeem van het basisstation naar de mobiele station. Power control bits worden verzonden per 1,25 milliseconde (ms) naar het mobiele station te verhogen of zijn uitgezonden vermogen daling met 1 decibel (dB) direct. Gebrek aan controle van de macht ten minste deze nauwkeurigheid sterk vermindert de capaciteit van CDMAsystems. Met deze adaptieve power-technieken, het mobiele station uitzendt slechts genoeg kracht om een link te handhaven. Dit resulteert in een gemiddeld vermogen vereiste dat veel lager is dan die voor analoge systemen, die meestal niet gebruik van alle technieken. CDMA's minder stroom nodig vertaalt in kleinere, lichtgewicht, langere levensduur batterijen-ongeveer 5 uur spreektijd en meer dan 2 dagen standby-tijd-en maakt het mogelijk kleinere, goedkopere handheld computers en hybride computer-communicatie apparaten. CDMAphones kan gemakkelijk wegen op minder dan 8 gram. Ruimtelijke diversiteit Van de verschillende vormen van diversiteit is dat van de ruimtelijke diversiteit, die werkzaam is op CDMA, evenals in andere multiple access technieken, met inbegrip FDMAand TDMA. Ruimtelijke diversiteit helpt om het signaal te handhaven tijdens het gesprek handoff proces wanneer een gebruiker van de ene cel naar de volgende. Dit proces omvat antennes in twee verschillende locaties cel handhaven van de banden met een mobiele station. Het mobiele station heeft meerdere correlatieve ontvanger elementen die zijn toegewezen aan elke inkomende signaal en kunnen deze toevoegen. CDMAuses ten minste vier van deze correlators: drie die kunnen worden toegewezen aan de koppeling en een die zoekt naar alternatieve paden. De cel sites sturen de ontvangen gegevens, samen met een kwaliteit-index, de MTSO, waar een keuze wordt gemaakt met betrekking tot de betere van de twee signalen. Niet al deze functies zijn uniek voor CDMA, sommige kunnen worden benut door TDMA-gebaseerde systemen en, zoals ruimtelijke diversiteit en macht controle. Deze bestaan al in alle TDMA de huidige normen, terwijl de zachte handoff is geïmplementeerd in de Europese Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT) standaard, die is gebaseerd op TDMA. Samenvatting Er zijn nog conflicterende aanspraken op prestaties TDMAand CDMA. Aangezien zowel TDMAand CDMAhave geworden TIAstandards-IS-54 en IS-95, respectievelijk-leveranciers zijn nu gericht zijn hun volledige marketing inspanningen in de richting van het mobiele dragers. Voorstanders van elke technologie heeft het onderzoek ter ondersteuning van hun claims van superieure prestaties. Van de twee, CDMAsuffered een geloofwaardigheidsprobleem vroeg op omdat de voorstanders grandioze prestatie aanvragen voor CDMAthat gemaakt kon niet worden geverifieerd in de echte wereld operationele omgeving. In sommige kringen, dit geloofwaardigheid probleem hangen vandaag. Van de nota, is echter dat beide technologieën succesvol zijn geweest in de markt, elk met zijn geselecteerd door vele cellulaire luchtvaartmaatschappijen over de hele wereld. Beide zijn in staat de ondersteuning van opkomende PCS-netwerken en het verlenen van deze diensten als draadloos internet, Short Messaging Service, voice mail, fax, semafoon en video. Hoewel TDMA-gebaseerde Global System for Mobile (GSM) telecommunicatie is de dominante standaard in de wereldwijde draadloze markt, het gebruik van CDMAis groeit snel. Hoofd GSM's starten in de markt geeft het een veel grotere aanwezigheid en praktisch garandeert dat GSM blijft de digitale cellulaire markt leiden voor de komende 5 jaar. een artikel afkomstig van Jerry Rohel
|
|||||
|