Реферати статті публікації

Коротко про CDMA.
Уявіть собі вузькосмуговий сигнал промодульований деяким потоком даних з швидкістю, наприклад 9600 bps. Хай є унікальна цифрова повторювана послідовність, псевдовипадкова, із значно більшою швидкістю, скажемо 1.25 Mbps. Якщо міняти фазу вузькосмугового сигналу відповідно до псевдовипадкової послідовності, то ми отримаємо шумоподібний сигнал з широким спектром, що містить в собі інформацію. Якщо розглянути, що відбувається з точки зору частоти - те вийде що інформаційний сигнал "розплився" (spread) по спектру шумоподібного сигналу (pseudonoise). Тепер залишилося видати цей широкосмуговий сигнал в ефір.
На дорозі від передавача до приймача до сигналу додадуться перешкоди і сигнали інших передавачів. Прийнятий сигнал, що демодулюється, перемножимо з точною копією шумоподібного сигналу, який використовувався для модуляції (тут необхідна дуже висока міра синхронізації приймача і передавача) і отримаємо вузькосмугову складову з високою енергією на одиницю частоти - переданий потік даних. Оскільки перешкоди і сигнали від інших передавачів не збігаються з використаним шумоподібним сигналом, то після перемножування вони ще більше розповзуться по спектру і їх енергія на одиницю частоти зменшиться.
Таким чином, використовуючи різні псевдовипадкові послідовності (коди) можна організувати декілька незалежних каналів передачі даних в одній і тій же смузі частот.
Потрібно сказати що наведений вище опис технології DSSS сильно спрощений, хоча, сподіваюся, дає уявлення про те, як це все працює.

І чим CDMA краще за інших?
У системах з частотним розділенням каналів (як у FDMA, так і в TDMA) існує проблема так званого "багатократного використання" (reuse) частотних каналів. Аби не заважати один одному, сусідні базові станції повинні використовувати різні канали. Таким чином, якщо у БС 6 сусідів (найбільш частий даний випадок, при цьому зону кожної БС можна представити як шестикутник, а все разом виглядає як бджолині соти :) ) та кількість каналів, які може використовувати ця БС в сім разів менше ніж загальна кількість каналів у відведеному для мережі діапазоні. Це призводить до зменшення ємкості мережі і необхідності збільшувати щільність установки БС в густонаселених районах. Для CDMA такої проблеми взагалі немає. Всі БС працюють на одному і тому ж каналі. Таким чином, частотний ресурс використовується більш повно. Ємкість CDMA мережі зазвичай в кілька разів вище, чим TDMA, і на порядок вище чим FDMA мереж.
Для того, щоб телефони знаходяться близько до БС не забивали своїм сигналом віддаленіших абонентів, в CDMA передбачено плавне регулювання потужності, що призводить до значного скорочення енергоспоживання телефону поблизу БС і, відповідно, збільшенню часу роботи телефону без заряджання.
Однією з приємних особливостей CDMA мереж є можливість "м'якого" переходу від однієї БС до іншої (soft handoff). При цьому, можлива ситуація коли одного абонента "ведуть" відразу декілька БС. Абонент просто не відчує, що його "передали" іншій БС. Відповідно, щоб таке стало можливим, необхідна прецизійна синхронізація БС. У комерційних системах це досягається використанням сигналів часу від GPS (Global Positioning System) американської супутникової системи визначення координат.
CDMA це практично повністю цифровий стандарт. Зазвичай всі перетворення інформаційного сигналу відбуваються в цифровій формі, і лише радіочастина апарату є аналоговою, причому набагато простіша, ніж для інших груп стандартів. Це дозволяє практично весь телефон виконати у вигляді однієї мікросхеми з великою мірою інтеграції, тим самим значно понизивши вартість телефону.
Цифрове єство CDMA вельми сприяє до використання цієї технології для бездротової передачі даних. У розглянутому вище прикладі ми задали не дуже високу швидкість, проте існуючі реалізації CDMA дозволяють у багато разів збільшувати швидкість передачі даних, правда за рахунок скорочення ємкості мережі.
Стандарти CDMA використовують сучасніший кодек для оцифрування голосу, що суб'єктивно підвищує якість передачі аналогового сигналу в порівнянні із стандартами TDMA, що діють.
З мінусів CDMA можна відзначити необхідність використання досить широкої і нерозривної смуги, що не завжди можливо в сучасній обстановці дефіциту частотного ресурсу і велику складність реалізації даної технології в "залізі"

Перспективи CDMA
В світі, розвиток CDMA йде наростаючими темпами. Найбільшого поширення набули стандарти IS-95 ( 800 MHz ) і CDMA PCS ( 1900 MHz ). На травень 2000г в 43 країнах використовуючих CDMA налічувалося більше 57 мільйонів абонентів, причому з травня 1999 кількість користувачів подвоїлася. Історично склалося так, що CDMA найбільш поширений в Північній і Південній Америці і Південно-східній Азії. З прийняттям Китаєм CDMA як федерального стандарту сумнівів в тому, що цей стандарт стане основним на нашій планеті, практично не залишилося.
Стандарти CDMA напочатку включали функцію передачі даних і на сьогодні, майже всі сучасні телефони CDMA здатні надавати користувачеві 14.4 Kbps цифрового каналу. А сама мережа використовує IP протокол для передачі даних. Таким чином, CDMA вже зараз повністю Internet-сумісна. Немає проблем і з вищими швидкостями. Деякі оператори CDMA в US вже надають послуги передачі даних з швидкостями до 144 Kbps. Крім того, система використовувана цими операторами дозволяє динамічно змінювати пропускну спроможність каналу залежно від активності клієнта і завантаження мережі, тим самим оптимізуючи використання ресурсів мережі. По заявах CDMA Development Group вже зараз досяжна швидкість 300 Kbps, що впритул наближає існуючі стандарти CDMA до 3-го покоління.
В CDMA значно менше проблем з переходом до 3-го поколінню в порівнянні з TDMA системами. TIA/EIA (Telecommunication Industry Association / Electronic Industries Alliance) запопонувала групу стандартів cdma2000 (IS-2000) які є розвитком нині чинного IS-95. Основні відмінності cdma2000 від свого попередника - більша кількість діапазонів для використання в організації мобільного зв'язку і збільшення швидкості передачі даних до 1Mbps на фізичному рівні. Також додані нові протоколи для забезпечення всіляких сервісів. Особливо слід підкреслити вимогу стандарту про зворотну сумісність з IS-95. Всі мобільні станції cdma2000 повинні працювати в мережах IS-95, і відповідно всі базові станції cdma2000 повинні обслуговувати мобільні станції IS-95. Більш того, є вимога забезпечення handoff'а (переходу від однієї соти до іншої) між cdma2000 і IS-95. Таким чином, можлива непомітна для користувача міграція мережі від IS-95 до cdma2000. Також примітний той факт, що стандартом передбачено використання деяких діапазонів використовуваних нині старими аналоговими стандартами (наприклад Band Class 5 (NMT-450)) що дає можливість операторам цих стандартів перейти від 1-го покоління відразу до 3-нього, поступово віддаючи ділянки свого діапазону під cdma2000, у міру збільшення кількості абонентів тих, що користуються новим устаткуванням. Проте навіть в cdma2000 збережена можливість роботи мобільних і базових станцій в аналоговому режимі. Цей режим практично ідентичний стандарту AMPS з A-Кеу ідентифікацією і призначений для забезпечення зв'язку там, де використання цифрового режиму по тих або інших причинах неможливе.
cdma2000 був прийнятий в групу IMT-2000, яка визначає глобальне бачення організацією ITU (International Telecommunication Union) систем 3-го покоління, як один з основних радіоінтерфейсів, що дозволяє передбачати його подальше поширення. Причому із-за переваг перед TDMA технологіями ( стандарт UWC-136 також пропонується як один з можливих радіоінтерфейсів в IMT-2000 ) цілком можливо поширення CDMA і в Європі, яка на даний момент є вотчиною TDMA стандарту GSM.

Ви переглядаєте статтю (реферат): «Все про стандарт CDMA» з дисципліни «Мобільний інтернет та телекомунікації»

Реферати та публікації на інші теми:

СТАБІЛЬНІСТЬ БАНКІВ І МЕХАНІЗМ ЇЇ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ Розвиток пейджингового зв’язку Аудит витрат на поліпшення необоротних активів Що таке GSM? ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ ПРОЕКТУВАННЯ