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Was ist CDMA: Code Division Multiple Access Tutorial

Was ist CDMA: Code Division Multiple Access Tutorial


CDMA (Code Division Multiple Access) war eine innovative Anwendung der Direktsequenz-Spread-Spectrum-Technologie, mit der ein Mehrfachzugriffsschema für die mobile Telekommunikation und andere drahtlose Systeme bereitgestellt wurde.

CDMA nutzte die Eigenschaft von DSSS, dass das Signal nicht decodiert werden konnte, wenn Sender und Empfänger nicht für beide Enden des Prozesses den gleichen Spreizcode verwendeten, und auf diese Weise eine Möglichkeit bot, einer Vielzahl unterschiedlicher Benutzer die Verwendung zu ermöglichen der gleiche Kanal, um ohne gegenseitige Störung auf eine Basisstation zuzugreifen.

Auf diese Weise wurden bei Verwendung von CDMA verschiedenen Benutzern unterschiedliche Codes zugewiesen, anstatt unterschiedlichen Steckplätzen, Kanälen usw.

CDMA-Geschichte

CDMA basiert auf einer Übertragungsform, die als Direct Sequence Spread Spectrum bekannt ist. Die CDMA-Geschichte kann direkt mit den 1940er Jahren verknüpft werden, als diese Form der Übertragung erstmals ins Auge gefasst wurde. Als sich die Elektroniktechnologie verbesserte, wurde sie für verdeckte militärische Übertragungen verwendet, da die Übertragungen wie Rauschen aussehen, es schwierig ist, ohne die Kenntnis der richtigen Codes zu entschlüsseln, und außerdem ist es schwierig zu stören.

Mit der Revolution in der zellularen Telekommunikation in den 1980er Jahren begann ein damals wenig bekanntes Unternehmen namens Qualcomm, das an DSSS-Übertragungen arbeitete, dies als Grundlage für ein Mehrfachzugriffsschema für die zellulare Telekommunikation (CDMA) zu betrachten.

Das Konzept von CDMA musste vor Ort bewiesen werden, und dementsprechend wurde Qualcomm von den US-amerikanischen Netzbetreibern Nynex und Ameritech unterstützt, um das erste experimentelle CDMA-System zu entwickeln. Später wurde das Team erweitert, als Motorola und AT & T (jetzt Lucent) zusammenkamen, um ihre Ressourcen zur Beschleunigung der Entwicklung einzusetzen.

Infolgedessen konnte 1990 mit der Erstellung einer Spezifikation für CDMA begonnen werden. Mit Unterstützung der Cellular Telecommunications Industry Association (CTIA) und der Telecommunications Industry Association (TIA) wurde eine Standardgruppe eingerichtet. Diese Gruppe veröffentlichte dann den Standard für das erste CDMA-System in Form von IS-95, was 1995 zur formellen Veröffentlichung von IS-95-A führte.

Das erste CDMA-System wurde im September 1995 von Hutchison Telephone Co. Ltd. in Hongkong und SK Telecom in Korea eingeführt. Bald darauf folgten Netze in den USA.

Dies war nur ein zellulares Telekommunikationssystem, obwohl es das erste war. Seine Entwicklung führte zur Standardreihe CDMA2000.

Die Verwendung von CDMA hörte mit CDMA2000 nicht auf, da es notwendig wurde, den GSM-Standard weiterzuentwickeln, damit Daten übertragen und die Effizienz der Frequenznutzung erheblich verbessert werden kann. Dementsprechend wurde CDMA in Form von Breitband-CDMA (WCDMA) für diesen Standard übernommen.

Schlüsselelemente von CDMA

CDMA ist eine Form der Spreizspektrum-Übertragungstechnologie, die auf einem Schema basiert, das als Direktsequenz-Spreizspektrum bezeichnet wird.

Hinweis zum DSSS, Direct Sequence Spread Spectrum:

DSSS ist eine Form der Funkübertragung, die in einer Vielzahl von Funkübertragungen verwendet wird. Zu übertragende Daten werden mit einer Bitsequenz mit hoher Datenrate multipliziert und dann auf einen HF-Träger moduliert, um ein Signal mit einer viel größeren Bandbreite als Daten allein zu erzeugen. Um die Daten am Empfänger wiederherzustellen, wird dieselbe Bitsequenz mit hoher Datenrate verwendet, um die Daten aus dem Signal zu extrahieren.

Lesen Sie mehr über die Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS.

Durch den Nachweis unterschiedlicher Benutzer mit unterschiedlichen Spreizcodes können die verschiedenen Benutzer denselben Frequenzkanal verwenden und gleichzeitig individuell mit der Basisstation kommunizieren.

Die Verwendung von CDMA wurde mit der Verwendung in einem Raum verglichen, in dem viele Menschen verschiedene Sprachen sprechen und trotz des hohen Geräuschpegels jemanden verstehen können, der in Ihrer Sprache spricht.

Ein CDMA-Signal kann decodiert werden, wenn der Empfänger denselben Code wie für die Übertragung verwendet, obwohl andere Signale mit unterschiedlichen Codes auf demselben Kanal verwendet werden.

CDMA weist eine Reihe von Unterscheidungsmerkmalen auf, die für die Verbreitung von Frequenzübertragungstechnologien von entscheidender Bedeutung sind:

  • Nutzung einer großen Bandbreite: CDMA verwendet wie andere Spread-Spectrum-Technologien eine größere Bandbreite, als dies sonst für die Übertragung der Daten erforderlich wäre. Dies führt zu einer Reihe von Vorteilen, einschließlich einer erhöhten Störfestigkeit oder Störung und Mehrfachbenutzerzugriff.
  • Verwendete Verteilungscodes: Um die erhöhte Bandbreite zu erreichen, werden die Daten unter Verwendung eines von den Daten unabhängigen Codes verteilt.
  • Sicherheitsstufe: Um die Daten empfangen zu können, muss der Empfänger den Spreizcode kennen, ohne diesen ist es nicht möglich, die übertragenen Daten zu entschlüsseln, und dies gibt ein gewisses Maß an Sicherheit.
  • Mehrfachzugriff: Die Verwendung der für jeden Benutzer unabhängigen Spreizcodes zusammen mit dem synchronen Empfang ermöglicht es mehreren Benutzern, gleichzeitig auf denselben Kanal zuzugreifen.

Vorteile der CDMA-Technologie

Die Verwendung von CDMA bietet mehrere Vorteile. Aus diesem Grund wurde die CDMA-Technologie für viele 3G-Mobilfunktelekommunikationssysteme übernommen.

  • Verbesserung der Übergabe / Übergabe: Mit CDMA kann ein Terminal gleichzeitig mit zwei Basisstationen kommunizieren. Infolgedessen muss die alte Verbindung nur unterbrochen werden, wenn die neue fest etabliert ist. Dies bietet signifikante Verbesserungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Übergabe / Übergabe von einer Basisstation zu einer anderen.
  • Kapazitätsverbesserung: Einer der Hauptansprüche für CDMA ist, dass die Netzwerkkapazität erheblich verbessert wurde. Ursprüngliche Erwartungen für einige der Befürworter der CDMA-Technologie waren einige sehr bedeutende Verbesserungen, obwohl diese in Wirklichkeit etwas übertrieben waren, was die reale Erfahrung ergab:
    • 18-fache Kapazitätssteigerung im Vergleich zu AMPS (1G-Technologie in den USA)
    • 6-fache Kapazitätserhöhung im Vergleich zu US TDMA (2G-Technologie in den USA) - ähnliche Erhöhungen wurden auch für GSM behauptet.
    In der Realität wurden die ursprünglichen Erwartungen nicht erfüllt, obwohl im Vergleich zu US TDMA und GSM ein Anstieg um den Faktor zwei zu verzeichnen war. Dies an sich war eine signifikante Verbesserung.

CDMA

Schau das Video: Animation of CDMA Code Division Multiple Access: Direct Sequence Spread Spectrum (November 2020).