Code-Abteilung mehrfacher Zugang (CDMA) ist eine Verbreitenspektrum Technologie, die für das Einführen des zellularen Fernsprechdienstes verwendet wird. Verbreitung Spektrum ist eine Familie der digitale Kommunikation Techniken, die ursprünglich in den militärischen Kommunikationen und in den Steueranwendungen verwendet werden. Verbreitung Spektrum benutzt Trägerschwingungen, die eine viel breitere Bandbreite als die verbrauchen, die für einfachen Punkt erfordert wird, Kommunikation mit der gleichen Datenrate zu zeigen. Dieses ergibt die Trägerschwingung, die mehr wie gelegentliche Geräusche als reale Kommunikation zwischen einem Absender und einem Empfänger schaut. Ursprünglich gab es zwei Beweggründe für das Einführen des verbrittenen Spektrums: feindlichen Bemühungen widerstehen, lebenswichtige Kommunikationen zu stauen und die Tatsache zu verstecken, daß Kommunikation gleichmäßiges Stattfinden war.
Für zellulare Telephonie liegt Verbreitenspektrum Technologie CDMA zugrunde, das eine digitale mehrfache Zugang Technik ist, die durch die Nachrichtentechnik-Industrie-Verbindung (TIA) spezifiziert wird als IS-95. Kommerzielle Anwendungen von CDMAbecame möglich wegen zwei Schlüsselentwicklungen. Eins war die Verwendbarkeit der preiswerten, mit hoher Dichte digitalen integrierter Schaltungen, die die Größe, das Gewicht und die Kosten der beweglichen Telefone verringern. Die andere war die Realisierung, daß optimale mehrfache Zugang Kommunikation von der Fähigkeit aller beweglichen Telefone, ihre Übermittlerenergie zum niedrigsten Niveau zu regulieren abhängt, das ausreichende Signalqualität erzielt.
CDMAchanges die Natur des beweglichen Telefons von einer überwiegend analogen Vorrichtung zu einer überwiegend digitalen Vorrichtung. CDMAreceivers beseitigen nicht die Entsprechung, die völlig verarbeitet, aber sie trennen Kommunikationskanäle mittels einer pseudozufälligen Modulation, die im digitalen Gebiet angewendet und entfernt wird, nicht auf der Grundlage von Frequenz. Dieses erlaubt mehreren Benutzern, das gleiche Frequenzband zu besetzen; diese Frequenzwiederverwendung ergibt hohe spektrale Leistungsfähigkeit.
TDMAsystems allgemein Anfang mit einer Scheibe des Spektrums, gekennzeichnet als eine “Fördermaschine.” Jede Fördermaschine wird dann in Zeitlagen geteilt. Nur ein Teilnehmer hintereinander wird jeder Zeitlage oder Führung zugewiesen. Keine anderen Gespräche können diese Führung zugänglich machen, bis der Anruf’des Teilnehmers s beendet ist, oder bis dieser ursprüngliche Anruf weg zu einer anderen Führung durch das System übergeben wird. Z.B. teilen TDMAsystems, entworfen, um mit Ampere Systemen zu koexistieren, 30 kHz des Spektrums in drei Führungen. Durch Vergleich verursachen G/M Systeme acht timedivision Führungen in den Fördermaschinen 200-kHz-wide.
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Breitbandverbrauch
Mit CDMAsystems teilen mehrfache Gespräche gleichzeitig das vorhandene Spektrum in den Zeit- und Frequenzmaßen. Das vorhandene Spektrum wird nicht “” in der Frequenz oder in der Zeit wie Frequenz-Abteilung im mehrfachen Zugang (FDMA) oder IN DEN TDMA Systemen, beziehungsweise geleitet. Stattdessen sind die einzelnen Gespräche durch Kodierung bemerkenswert; das heißt, am Übermittler, wird jedes Gespräch mit einem einzigartigen ausgebreiteten Code verarbeitet, der verwendet wird, um das Signal über der vorhandenen Bandbreite zu verteilen. Der Empfänger verwendet den einzigartigen Code, um die Energie anzunehmen, die mit einem bestimmten Code verbunden ist. Das andere signalisiert Geschenk werden jedem gekennzeichnet durch einen anderen Code und produzieren einfach Nebengeräusch. Auf diese Art können viele Gespräche innerhalb des gleichen Blockes des Spektrums gleichzeitig getragen werden. Die folgende Analogie wird allgemein verwendet, um zu erklären, wie CDMAtechnology arbeitet. Vier Lautsprecher geben gleichzeitig eine Darstellung, und sie jeder sprechen eine andere Muttersprache: Spanisch, koreanisch, englisch und Chinese. Wenn Englisch Ihre Muttersprache ist, verstehen Sie nur die Wörter des englischen Lautsprechers und stimmen aus den spanischen, koreanischen und chinesischen Lautsprechern ab. Sie hören nur, was Sie wissen und erkennen. Die Resttöne wie Nebengeräusch. Dasselbe ist für CDMA zutreffend. Jedes Gespräch wird besonders für einen bestimmten Benutzer kodiert und decodiert. Mehrere Benutzer teilen das gleiche Frequenzband gleichzeitig, dennoch hört jeder Benutzer nur das Gespräch er oder sie kann deuten. CDMAassigns jeder Teilnehmer ein einzigartiger Code, zum der mehreren Benutzer auf die gleiche Breitbandführung gleichzeitig zu setzen. Diese Codes werden verwendet, um zwischen den verschiedenen Gesprächen zu unterscheiden. Das Resultat dieser Zugriffsmethode ist erhöhte callhandling Kapazität.
Einer der einzigartigen Aspekte von CDMAis, das, während es entscheidende Begrenzungen zur Zahl Telefonanrufen gibt, die ein System anfassen kann, dieses nicht eine örtlich festgelegte Zahl ist. Eher hängt die Kapazität des Systems davon ab, wie Deckung, Qualität und die Kapazität, zu dem gewünschten Niveau der System Leistung zu kommen ausgeglichen werden. Da diese Parameter fest ineinandergegriffen werden, können Operatoren nicht das beste aller Welten haben: 3mal breitere Deckung, Kapazität mit 40mal und hochwertiger Ton. Z.B. liefert das vocoder 13-kbps, bessere stichhaltige Qualität aber verringert die System Kapazität, die mit einem vocoder 8-kbps verglichen wird. Die höhere Kapazität konnte durch irgendeinen Grad Verminderung in der Deckung und/oder in der Qualität erzielt werden.
System Eigenschaften
CDMAhas angepaßt worden für Gebrauch in den zellularen Kommunikationen mit der Hinzufügung einiger System Eigenschaften, die Leistungsfähigkeit und niedrigere Kosten erhöhen.
Die bewegliche Station, die an Energie-auf,die bewegliche Station bereits Bereitschafts ist, kennt die zugewiesene Frequenz für CDMAservice im lokalen Bereich und wird zu dieser Frequenz abstimmen und nach Schlüsselzeichen sucht. Mehrfache Schlüsselzeichen gewöhnlich werden, jedes mit einem anderen Zeitversatz gefunden. Dieser Zeitversatz unterscheidet eine niedrige Station von anderen. Die bewegliche Station wählt den stärksten Piloten aus und stellt einen Frequenzhinweis und einen Zeithinweis von diesem Signal her. Sobald die bewegliche Station mit der Zeit System der niedrigen Station’s synchronisiert wird, kann sie dann registrieren. Ausrichtung ist der Prozeß, durch den die bewegliche Station das System erklärt, daß sie für Anrufe vorhanden ist und das System seiner Position mitteilt.
Die Gesprächsabwicklung der Benutzer bildet einen Anruf, indem sie die Stellen auf dem beweglichen Stationtastaturblock einträgt und die senden “Taste” schlägt. Wenn mehrfache bewegliche Stationen eine Verbindung auf der Zugang Führung genau am gleichen Moment versuchen, tritt ein Zusammenstoß auf. Wenn die niedrige Station nicht den Zugang Versuch bestätigt, wartet die bewegliche Station eine gelegentliche Zeit und versucht noch einmal. Auf Bilden des Kontaktes, weist die niedrige Station eine Verkehr Führung, worauf grundlegende Informationen ausgetauscht werden, einschließlich die bewegliche Seriennummer’der Station s zu. An diesem Punkt wird der Gespräch Modus begonnen. Da eine bewegliche Station von einer Zelle auf das folgende bewegt, wird ein anderes’Zelle s Schlüsselzeichen ermittelt, das genug stark ist, damit es verwendet. Die bewegliche Station bittet dann um eine “weiche Übergabe,” während deren sie wirklich beide Signale über unterschiedliche korrelative Elemente im Empfängerschaltkreis empfängt. Schließlich vermindert das Signal von der ersten Zelle, und die bewegliche Station verlangt von der zweiten Zelle, daß die weiche Übergabe beendet wird. Erniedrigen Sie Station übergibt nicht weg vom Anruf zu einer anderen niedrigen Station, bis sie annehmbare Signalstärke ermittelt. Diese weiche Übergabetechnik ist eine bedeutende Verbesserung über dem Übergabeverfahren, das in den analogen FM zellularen Systemen verwendet wird, in denen die Kommunikationsverbindung mit dem alten Zelle Aufstellungsort kurzzeitig getrennt wird, bevor die Verbindung zum neuen Aufstellungsort hergestellt wird. Für kurze Zeit wird die bewegliche Station nicht an jeden Zelle Aufstellungsort angeschlossen, während dessen der Teilnehmer Nebengeräusch oder nichts an allen hört. Manchmal Ping-Pong-Pong die beweglichen Stationen zwischen zwei Zelle Aufstellungsorten, während die Verbindungen hin und her zwischen dem Nähern und den Zurückziehenzelle Aufstellungsorten übergeben werden. Andere Male, werden die Anrufe einfach fallengelassen. Weil eine bewegliche Station im CDMAsystem mehr als einen Modulator hat, kann sie mehrfache Zellen gleichzeitig verbundenSEIN, um die weiche Übergabe einzuführen. Am Ende eines Anrufs, der über das CDMA System gesetzt wird, wird die Führung freigegeben und kann wiederverwendet werden. Wenn die bewegliche Station abgestellt wird, erzeugt sie ein Energie-unten Ausrichtung Signal, das dem System erklärt, daß es nicht mehr für eingehende Anrufe vorhanden ist.
Sprachabfragung und die Kodierung mit Sprachtätigkeit Abfragung, der Übermittler wird aktiviert, nur wenn der Benutzer spricht. Dieses verringert Störung Niveaus—und infolgedessen die Menge der Bandbreite verbraucht,—wenn der Benutzer nicht spricht. Durch die Durchschnitt berechnendes Störung, wird die Kapazität des Systems erhöht. Dieses erlaubt, daß Systeme wird für den Durchschnitt anstatt der schlechteste Störung Fall bestimmt. Jedoch erfordert das IS-95 CDMAstandard, daß kein behinderendes Signal empfangen wird, das erheblich stärker als das gewünschte Signal ist, da es dann das schwächere Signal stauen würde. Dieses ist das nahe-weit “Problem genannt worden” und bedeutet, daß die hohe Zelle Kapazität nicht notwendigerweise in die hohe Gesamtsystemkapazität übersetzt.
Der Redekodierer verwendet in CDMAoperates mit einer variablen Rate. Wenn der Teilnehmer spricht, funktioniert der Redekodierer am Vollweg; wenn der Teilnehmer nicht spricht, läßt der Redekodierer an nur one-eighth das Vollweg laufen. Zwei Zwischenrate wird auch definiert, um die Übergänge gefangenzunehmen und den Effekt der plötzlichen Rate zu beseitigen ändert. Da der Variabelrate Betrieb des Redekodierers die durchschnittliche Übertragungsgeschwindigkeit der Gespräche verringert, wird die System Kapazität erhöht.
Privatleben erhöhtes Privatleben ist in CDMAtechnology zugehörig. CDMAphone Anrufe sind vor dem beiläufigen eavesdropper sicher, weil, anders als ein Gespräch, das einem analogen System übertragen wird, ein einfaches Radiogerät nicht in der LageIST, einzelne digitale Gespräche von der gesamten Rf Strahlung in einem Frequenzband auszuwählen.
ACDMAcall beginnt mit einer Standardrate von 9.6 kbps. Dieses wird dann zu einer übertragenen Rate von Mbps ungefähr 1.25 verbritten. “Das Verbreiten” bedeutet, daß digitale Codes an den Informationsbits angewendet werden, die mit Benutzern in einer Zelle verbunden sind. Diese Informationsbits werden zusammen mit den Signalen aller anderen Benutzer in dieser Zelle übertragen. Wenn das Signal empfangen wird, werden die Codes vom gewünschten Signal entfernt, trennen die Benutzer und bringen den Anruf zur ursprünglichen Rate von 9.6 kbps zurück.
Wegen der breiten Bandbreite eines Verbreitenspektrum Signals, ist es sehr schwierig, einzelne Gespräche für das Heimlich zuhören zu kennzeichnen. Da ein BreitbandVerbreitenspektrum Signal sehr hart zu ermitteln ist, erscheint es als nichts mehr als ein geringfügiger Aufstieg im “Geräuschfußboden” oder im Störung Niveau. Mit analogen Technologien wird die Energie des Signals in einem schmaleren Band konzentriert, das es einfacher, mit einem Radiogerät zu ermitteln bildet, das zu dem abgestimmt wird, einstellte von den Frequenzen.
Der Gebrauch von BreitbandVerbreitenspektrum signalisiert anbietet auch mehr Schutz gegen Klonen, eine ungültige Praxis, hingegen einer beweglichen elektronischen’Seriennummer des Telefons s die Luft übernommen wird und in ein anderes Telefon programmiert. Alle Anrufe, die von einem geklonten Telefon gebildet werden, sind “frei,” weil sie zum Erstzeichner berechnet werden.
Systeme des Energie Steuer CDMA beruhen auf strenger Steuerung der Energie an der beweglichen Station, das sogenannte nahe-weit Problem zu überwinden. Wenn das Signal von einer nahen beweglichen Station am Zelle Aufstellungsortempfänger mit zu vieler Energie empfangen wird, wird der Zelle Aufstellungsortempfänger überbelastet und verhindert sie an der Ernte herauf die Signale von den beweglichen Stationen weit, die weg gelegen sind. Das Ziel von CDMA ist, die Signale aller beweglichen Stationen zu der niedrigen Station mit dem gleichen Energie Niveau genau kommen zu lassen. Die bewegliche Station zum Zelle Aufstellungsortempfänger das genauer ist, das niedriger ist die Energie, die für Getriebe notwendig ist gendein das weitere weg die bewegliche Station, das grösser ist die Energie, die für Getriebe notwendig ist.
Zwei Formen anpassungsfähige Energie Steuerung werden in CDMAsystems eingesetzt: geöffnete Schleife und Endlosschleife. Offene Regelkreis- Energie Steuerung basiert auf der Ähnlichkeit des Verlustes in den Vorwärts- und Rückwegen. Die empfangene Energie an der beweglichen Station wird als Hinweis verwendet. Wenn sie niedrig ist, wird die bewegliche Station angenommen, um weit von die niedrige Station zu sein und überträgt mit hoher Energie. Wenn sie hoch ist, wird die bewegliche Station angenommen, um nahe der niedrigen Station zu sein und überträgt mit niedriger Energie. Die Summe der zwei Energie Niveaus ist eine Konstante.
Regelenergie Steuerung wird verwendet, um die Energie von der beweglichen Station zu zwingen, von der offenen Regelkreis- Einstellung abzuweichen. Dieses wird durch ein aktives Rückgesprächsystem von der niedrigen Station zur beweglichen Station erzielt. Energie Steuerspitzen werden alle 1.25 Millisekunde (Ms) gesendet zum der beweglichen Station zu verweisen, um seine übertragene Energie durch 1 Dezibel (DB) zu erhöhen oder zu verringern. Mangel an Energie Steuerung zu mindestens dieser Genauigkeit verringert groß die Kapazität von CDMAsystems.
Mit diesen anpassungsfähigen Energie-Steuerung Techniken überträgt die bewegliche Station nur genügend Energie, eine Verbindung beizubehalten. Dieses ergibt einen durchschnittlichen Leistungsbedarf, der viel niedriger als der für analoge Systeme ist, die nicht normalerweise solche Techniken einsetzen. CDMA’s übersetzt niedrigerer Leistungsbedarf in die kleinere, kompakte, Langleben Batterien—ungefähr 5 Stunden Gespräch Zeit und über 2 Tagen Bereitschaftszeit—und Marken möglichen kleineren, Niedrigkosten Aktentaschencomputern und hybriden Computer-Kommunikationen Vorrichtungen. CDMAphones kann an weniger als 8 Unzen leicht wiegen.
Räumliche Verschiedenartigkeit unter den verschiedenen Formen der Verschiedenartigkeit ist die der räumlichen Verschiedenartigkeit, die in CDMA, sowie in anderen mehrfachen Zugang Techniken, einschließlich FDMAand TDMA eingesetzt wird. Räumliche Verschiedenartigkeit hilft, das Signal während des Anrufübergabeprozesses beizubehalten, wenn ein Benutzer von einer Zelle auf das folgende umzieht. Dieser Prozeß hat Antennen in zwei unterschiedlichen Zelle Aufstellungsorten zur Folge, die Verbindungen mit einer beweglichen Station beibehalten. Die bewegliche Station hat mehrfache korrelative Empfängerelemente, die jedem ankommenden Signal zugewiesen werden und diese addieren können.
CDMAuses vier mindestens dieser correlators: drei, die der Verbindung zugewiesen werden können und eins, das nach wechselnden Wegen sucht. Die Zelle Aufstellungsorte schicken die empfangenen Daten, zusammen mit einem Qualitätsindex, zum MTSO, in dem eine Wahl betreffend das bessere der zwei Signale getroffen wird.
Nicht alle diese Eigenschaften sind zu CDMA einzigartig; einige können durch TDMA-gegründete Systeme, wie räumliche Verschiedenartigkeit- und Energiensteuerung außerdem ausgenutzt werden. Diese bestehen bereits in allen TDMA Standards heute, während weiche Übergabe im europäischen Digital erhöhten drahtlosen Standard der Nachrichtentechniken (DECT) eingeführt wird, der auf TDMA basiert.
Zusammenfassung
Es gibt noch kontroverse Leistung Ansprüche für TDMAand CDMA. Da beides TDMAand CDMAhave TIAstandards IS-54— und IS-95 werden, zielen—beziehungsweise Verkäufer jetzt ihre vollen Marketing-Bemühungen in Richtung zu den zellularen Fördermaschinen. Antragsteller jeder Technologie haben die Forschung, zum ihrer Ansprüche der überlegenen Leistung zu unterstützen. Von den zwei könnte CDMAsuffered ein Glaubwürdigkeit Problem früh an, weil seine Fürsprecher, die großartige Leistung gebildet werden, für CDMAthat behauptet, nicht in der realistischen Betriebsumgebung überprüft werden. In einigen Kreisen bleibt dieses Glaubwürdigkeit Problem heute zurück. Von der Anmerkung ist jedoch, daß beide Technologien im Markt, jeder erfolgreich gewesen sind, der durch viele zellulare Fördermaschinen um die Welt vorgewählt wird. Beide sind zum Stützen der auftauchenden PC Netze und zum Zur Verfügung stellen solcher Dienstleistungen wie drahtloser Internet-Zugang, kurzer Nachrichtenübermittlung Service, Sprachpost, Faksimile, Paginierung und Bildschirm fähig. Obgleich TDMA-gegründet, ist globales System für bewegliche Nachrichtentechniken (G/M) der dominierende Standard im globalen drahtlosen Markt, der Gebrauch CDMAis, das schnell wächst. G/M’s Hauptanfang im Markt gibt ihm eine viel größere Anwesenheit und praktisch Garantien, daß G/M fortfährt, den digitalen zellularen Markt für die folgenden 5 Jahre zu führen.
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