Множественный доступ с кодовым разделением
-
История и развитие CDMA
- Технология множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) известна давно.
- В США первые исследования начались в 1950 году, в СССР — в 1935 году.
- В 1957 году Леонид Куприянович создал экспериментальный мобильный телефон LK-1.
-
Основные принципы CDMA
- CDMA использует технологию расширенного спектра для равномерного распределения полосы пропускания.
- Расширяющий код имеет узкую функцию неоднозначности в частотной области.
- Данные объединяются с более быстрым кодом методом XOR.
-
Модуляция и разделение сигналов
- Сигнал данных преобразуется в кодовый сигнал с меньшей длительностью импульса.
- Каждый пользователь использует свой код для модуляции сигнала.
- Разделение сигналов производится путем соотнесения принятого сигнала с локально сгенерированным кодом.
-
Типы CDMA
- Синхронный CDMA использует ортогональные коды.
- Асинхронный CDMA использует псевдослучайные коды.
-
Применение CDMA
- CDMA используется в мобильных телефонах, спутниковой системе OmniTRACS и других технологиях.
- CDMA оптимизирует использование полосы пропускания и обеспечивает точное определение дальности.
-
Кодирование сигнала в IS-95
- Используются 64-битные коды Уолша для разделения пользователей
- Каждый код ортогонален всем остальным, что создает 64 ортогональных сигнала
-
Пример кодирования и декодирования
- Векторы, взаимно ортогональные, присваиваются пользователям
- Каждый пользователь связан с уникальным кодом
- Сигналы суммируются для получения интерференционной картины
- Приемник декодирует сигнал, комбинируя код отправителя с интерференционной картиной
-
Асинхронный CDMA
- Используется для связи между мобильными устройствами и базой
- Используются псевдослучайные расширяющие последовательности
- Расширяющие последовательности статистически не коррелируют
- Сигналы других пользователей воспринимаются как шум
-
Преимущества асинхронного CDMA
- Эффективное использование фиксированного частотного спектра
- Гибкое распределение ресурсов
- Подходит для мобильной сети с нерегулярным трафиком
-
Характеристики CDMA с расширенным спектром
- Используют полосу пропускания, превышающую минимально необходимую
- Первоначально применялись в военных системах
-
Безопасность и устойчивость CDMA
- CDMA использует псевдослучайный код для обеспечения конфиденциальности.
- Сигнал с расширенным спектром делает сигналы случайными и устойчивыми к помехам.
- CDMA устойчив к узкополосным и многолучевым помехам.
-
Повторное использование частоты
- CDMA позволяет повторно использовать одну и ту же частоту в разных ячейках.
- Псевдослучайные коды предотвращают корреляцию сигналов от разных ячеек.
- Плавная передача данных позволяет поддерживать связь с несколькими ячейками одновременно.
-
Совместный CDMA
- Исследована новая схема совместной многопользовательской передачи и обнаружения.
- Объединение пользователей для совместного использования одной последовательности.
- Новый многопользовательский приемник состоит из двух этапов: MUD и обнаружения с максимальным правдоподобием.
-
Усовершенствованные версии CDMA
- IDMA использует ортогональное чередование для разделения пользователей.
- CDMA2000 и CDMAOne являются реализациями стандарта CDMA.
- W-CDMA и QDMA также являются реализациями CDMA.