Code Division Multiple Access
CDMA (англ. Code Division Multiple Access, Множинний доступ із кодовим розподілом каналів) — одна з можливих технологій мультиплексування, тобто одночасної передачі даних у спільному діапазоні (так званому каналі) радіочастот.
Для забезпечення доступу до каналу багатьом користувачам — множинний доступ — дані кодуються спеціальним кодом, асоційованим із кожним каналом, і використовуються властивості конструктивної інтерференції спеціальних кодів, щоб здійснювати мультиплексування. Це є головною відміною методу CDMA від інших методів мультиплексування:
Використання
CDMA використовується у багатьох комунікаційних системах, наприклад:
- Глобальна Система Позиціонування (GPS)
- система позиціонування Galileo
- супутникова система OmniTRACS для транспортної логістики.
Подальший розвиток
На базі CDMA розроблено новий стандарт передачі даних W-CDMA для цифрових систем мобільної телефонії т.зв. 3-го покоління (3G) UMTS (подекуди вживається позначення 3GSM).
Лідером на ринку цієї технології вважається фірма Qualcomm (США), котрій належать основні патенти на технологію CDMA. Нею також розроблено стандарт CDMA2000.
Фірми Alcatel Shanghai Bell та Datang Mobile спільно розробили (з листопада 2001 по серпень 2005) третій стандарт — TD-SCDMA, котрий планують використовувати на китайському ринку.
Технічні деталі
В основі CDMA є технологія передавання SST (DH-SS Direct Sequence Spread Spectrum), коли інформація ніби «розмазується» по широкому спектру частот. Послідовність інформаційних бітів множать на псевдовипад-кову послідовність коротких імпульсів. Одержують сигнал, що є в ширшому частотному спектрі й має значно меншу інтенсивність. Для декодування такої послідовності треба знати псевдовипадкову послідовність, яку використовували під час передавання. Цей механізм кодування забезпечує таке:
— сигнал захищений від підслуховування. Треба знати псевдовипадкову послідовність-ключ. Цим пояснюють широке використання цього підходу військовими; Комірки стільникової мережі;
— сигнал захищений від завад. Широкосмуговість сигналу дає змогу просто поновлювати сигнал, особливо якщо завади вузькосмугові. Так само сигнал захищений і від тимчасового зникнення на окремих частотах (фейдинг (fading));
— широкосмугове передавання та ліпший захист від завад дають змогу зменшити потужність передавачів, збільшити час дії акумуляторів та дещо зменшити безперечно шкідливий вплив цієї технології на здоров'я людини;
— дві абонентські станції, які працюють у межах одної стільникової комірки на однаковій частоті з використанням різних кодувальних послідовностей, практично не створюють завад одна одній.
Тому для станцій, які працюють у межах однієї комірки, відведено спільний частотний діапазон завширшки 1.25 МГц, а також фрагменти спільної псевдовипадкової кодувальної послідовності (зі своїм зсувом від початку).
У мережі CDMA параметри розміру комірки, якості передавання та кількості каналів взаємозалежні. Наприклад, чим більше каналів у комірці, тим більше взаємних завад через неповну незалежність кодувальних послідовностей і тим гірша якість передавання. Чим більший розмір комірки, тим слабший корисний сигнал і тим меншим повинен бути рівень завад. Емпіричним шляхом визначено, що сьогодні в одному частотному діапазоні 1.25 МГц можна розмістити до 18 каналів для мобільних та 30 каналів для стаціонарних користувачів. Це майже у дев'ять разів більше, ніж у мережах AMPS.
Ще однією перевагою CDMA є змога використання у сусідніх комірках одного й того ж частотного діапазону, що полегшує планування мережі та збільшує кількість каналів. Особливістю, яка поліпшує якість передавання у CDMA-мережах, є механізм відпрацювання переходу абонента з однієї комірки в іншу. В інших технологіях під час такого переходу спочатку розривається зв'язок з однією базовою станцією, а потім налагоджується з іншою (hard handoff, break before make). Це знижує якість передавання. У технології CDMA завдяки збереженню однієї частоти-носія у сусідніх комірках можна спочатку налагодити сполучення з новою станцією, а вже потім розірвати з попередньою. Це поліпшує якість переходу і дає змогу опрацювати передавання у «прикордонній зоні», коли передавач може багато разів переходити зі сфери діяльності однієї базової станції у сферу діяльності іншої та навпаки.
Мережі технології CDMA сьогодні активно впроваджують не тільки у традиційній сфері стільникового передавання, а й у частотному діапазоні PCS, виділеному для роботи як телефонів, так і іншого обладнання персонального зв'язку. Вони перевищують інші технології за якістю передавання та кількістю каналів. Наприклад, для CDMA потрібно на 30-40% менше базових станцій, ніж для аналогічних мереж GSM та у два-три рази менше станцій, ніж для мереж AMPS. Водночас вартість обладнання CDMA внаслідок його складності сьогодні вища, ніж аналогічного обладнання інших мереж. На вищих рівнях протоколу мережі передавання даних використовують спеціальні про¬токоли, орієнтовані на стільникову мережу.
CDMA в Україні
В Україні загальнонаціональне CDMA-покриття забезпечують 4 оператори стільникового зв'язку:
У діапазоні 800 МГц:
ТОВ "Телесистеми України" (ТМ "PEOPLEnet")
ТОВ "Інтертелеком" (ТМ "Інтертелеком")
СП ТОВ Інтернешнл Телекомьюнікейшн Компані (ТМ "CDMAua")
У діапазоні 450 МГц:
ПрАТ "МТС Україна" (послуга "МТС Конект 3G", тільки мобільний інтернет, голосові послуги у CDMA-мережі не надаються)
Див. також
Новіші стандарти CDMA
- W-CDMA — (Wideband Code Division Multiple Access (широкосмуговий CDMA)) — стандарт, авторизований Eia/tia як стандарт Is-665. Призначений для забезпечення широкосмугового радіодоступу з метою підтримки послуг третього покоління. Швидкість даного стандарту (до 2 Мбіт/с на малих відстанях і 384 кбіт/с на великих з повною мобільністю) дозволяє підтримувати передачу мультимедіа-дані. Технологія електромагнітно сумісна з GSM і PDC.
- CDMA2000
- TD-SCDMA
Інші технології мультиплексування
|
Це незавершена стаття про телекомунікації. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |