El acceso múltiple de la división del código (CDMA) es una tecnología del separar-espectro que se utiliza para poner servicio del teléfono portátil en ejecucio'n. El espectro de la extensión es una familia de las técnicas de la comunicación digital usadas originalmente en comunicaciones y usos militares del control. El espectro de la extensión utiliza las ondas de portador que consumen una anchura de banda mucho más amplia que lo requerida para el punto simple señalar la comunicación en la misma tarifa de datos. Esto da lugar a la onda de portador que mira más como ruido al azar que la comunicación verdadera entre un remitente y un receptor. Originalmente, había dos motivaciones para poner espectro en ejecucio'n separado: para resistir los esfuerzos enemigos de atorar comunicaciones vitales y de ocultar el hecho de que la comunicación era el ocurrir uniforme.
Para la telefonía celular, la tecnología del separar-espectro es la base de CDMA, que es una técnica múltiple digital del acceso especificada por la asociación de la industria de las telecomunicaciones (TIA) como IS-95. Usos comerciales de CDMAbecame posible debido a dos progresos dominantes. Uno era la disponibilidad de los circuitos integrados digitales baratos, de alta densidad, que reducen el tamaño, el peso, y el coste de los teléfonos móviles. La otra era la realización que la comunicación múltiple óptima del acceso depende de la capacidad de todos los teléfonos móviles de regular su energía del transmisor al nivel más bajo que alcanzará calidad adecuada de la señal.
CDMAchanges la naturaleza del teléfono móvil de un dispositivo predominately análogo a un dispositivo predominately digital. CDMAreceivers no eliminan el análogo que procesa enteramente, sino que separan los canales de comunicaciones por medio de una modulación pseudorandom que se aplique y se quite en el dominio digital, no en base de frecuencia. Esto permite que los usuarios múltiples ocupen la misma banda de frecuencia; esta reutilización de la frecuencia da lugar a alta eficacia espectral.
De TDMAsystems comienzo comúnmente con una rebanada del espectro, designada “un portador.” Cada portador entonces se divide en ranuras de tiempo. Asignan solamente un suscriptor a la vez a cada vez ranura o acanala. Ningunas otras conversaciones pueden tener acceso a este canal hasta que se acaba’la llamada del suscriptor s o hasta que esa llamada original es dada apagado a un diverso canal por el sistema. Por ejemplo, TDMAsystems, diseñado para coexistir con los sistemas de los amperios, divide 30 kilociclos del espectro en tres canales. Por la comparación, los sistemas del G/M crean ocho canales del timedivision en los portadores 200-kHz-wide.
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Uso Wideband
Con CDMAsystems, las conversaciones múltiples comparten simultáneamente el espectro disponible en las dimensiones del tiempo y de la frecuencia. El espectro disponible “no se separa” en frecuencia o tiempo como en el acceso múltiple de la división de la frecuencia (FDMA) o los sistemas de TDMA, respectivamente. En lugar, las conversaciones individuales son distinguidas con la codificación; es decir, en el transmisor, cada conversación se procesa con un código que se separa único que se utilice para distribuir la señal sobre la anchura de banda disponible. El receptor utiliza el código único para aceptar la energía asociada a un código particular. El otro señala el presente cada uno es identificado por un diverso código y produce simplemente ruido de fondo. De esta manera, muchas conversaciones se pueden llevar simultáneamente dentro del mismo bloque del espectro. La analogía siguiente se utiliza comúnmente para explicar cómo CDMAtechnology trabaja. Cuatro altavoces están dando simultáneamente una presentación, y cada uno hablan una diversa lengua materna: Español, coreano, inglés, y chino. Si el inglés es su lengua materna, usted entiende solamente las palabras de la persona de habla inglesa y templa fuera de los altavoces españoles, coreanos, y chinos. Usted oye solamente lo que usted sabe y reconoce. Los sonidos del resto como ruido de fondo. Igual es verdad para CDMA. Cada conversación se codifica y se descifra especialmente para un usuario particular. Los usuarios múltiples comparten la misma banda de frecuencia en el mismo tiempo, con todo cada usuario oye solamente la conversación él o ella puede interpretar. CDMAassigns cada suscriptor un código único para poner a usuarios múltiples en el mismo canal wideband en el mismo tiempo. Estos códigos se utilizan para distinguir entre las varias conversaciones. El resultado de este método de acceso es capacidad callhandling creciente.
Uno de los aspectos únicos de CDMAis que mientras que hay últimos límites al número de las llamadas telefónicas que un sistema puede manejar, esto no es un número fijo. Algo, la capacidad del sistema depende de cómo se balancean la cobertura, la calidad, y la capacidad de llegar el nivel deseado del funcionamiento del sistema. Puesto que estos parámetros intertwined firmemente, los operadores no pueden tener el mejor de todos los mundos: una cobertura 3 veces más amplia, capacidad de 40 veces, y sonido de alta calidad. Por ejemplo, el vocoder 13-kbps proporciona una calidad de sonido mejor pero reduce la capacidad del sistema comparada con un vocoder 8-kbps. Una capacidad más alta se pudo alcanzar con un cierto grado de degradación en cobertura y/o calidad.
Características De Sistema
CDMAhas adaptado para el uso en comunicaciones celulares con la adición de varias características de sistema que realzan eficacia y costos más bajos.
La estación móvil sign-on encendido energi'a-en, la estación móvil sabe la frecuencia asignada para CDMAservice en el área local y templará a esa frecuencia y buscará ya para las señales experimentales. Las señales experimentales múltiples serán encontradas típicamente, cada uno con una diversa compensación del tiempo. Esta compensación del tiempo distingue una estación baja de otra. La estación móvil escogerá a piloto más fuerte y establecerá una referencia de la frecuencia y una referencia del tiempo de esa señal. Una vez que la estación móvil se sincronice con el tiempo del sistema’de la estación baja s, puede entonces colocarse. El registro es el proceso por el cual la estación móvil dice el sistema que esté disponible para las llamadas y notifica el sistema de su localización.
El proceso de llamada el usuario hace una llamada incorporando los dígitos en el telclado numérico móvil de la estación y golpeando “el botón” del enviar. Si las estaciones móviles múltiples procuran un acoplamiento en el canal del acceso en exacto el mismo momento, una colisión ocurre. Si la estación baja no reconoce la tentativa del acceso, la estación móvil esperará un rato al azar e intentará otra vez. En la fabricación del contacto, la estación baja asigna un canal del tráfico, con lo cual se intercambia la información básica, incluyendo el número de serie móvil’de la estación s. A este punto, se comienza el modo de la conversación. Pues una estación móvil se mueve a partir de una célula al siguiente, otra señal’experimental de la célula s será detectada que es bastante fuerte para que utilice. La estación móvil entonces solicitará “un handoff suave,” durante el cual está recibiendo realmente ambas señales vía diversos elementos correlativos en el trazado de circuito del receptor. Eventual, la señal de la primera célula disminuirá, y la estación móvil preguntará la segunda célula que el handoff suave esté terminado. Rebájese la estación no da de la llamada a otra estación baja hasta que detecta fuerza aceptable de la señal. Esta técnica suave del handoff es una mejora significativa sobre el procedimiento del handoff usado en los sistemas celulares análogos de FM, donde el puente de comunicaciones con el viejo sitio de la célula se desconecta momentáneamente antes de que el acoplamiento al sitio nuevo se establezca. Por un tiempo corto, la estación móvil no está conectada con cualquier sitio de la célula, durante el cual el suscriptor no oye ruido o nada de fondo en todos. Las estaciones móviles Silban como una bala-Pong a veces entre dos sitios de la célula mientras que los acoplamientos se dan hacia adelante y hacia atrás entre acercarse y los sitios de la célula el retirar. Otras veces, las llamadas se caen simplemente. Porque una estación móvil en el CDMAsystem tiene más de un modulador, puede comunicarse con las células múltiples simultáneamente para poner el handoff en ejecucio'n suave. En el final de una llamada puesta sobre el sistema de CDMA, el canal será liberado y puede ser reutilizado. Cuando la estación móvil se da vuelta apagado, generará una señal del registro de la energi'a-abajo que diga a sistema que esté un disponible no más largo para las llamadas entrantes.
La detección de la voz y la codificación con la detección de la actividad de la voz, el transmisor se activa solamente cuando el usuario está hablando. Esto reduce niveles de interferencia—y, por lo tanto, la cantidad de anchura de banda consumida—cuando el usuario no está hablando. Con interferencia que hace un promedio, la capacidad del sistema se aumenta. Esto permite que los sistemas sean diseñados para el promedio más bien que el caso peor de interferencia. Sin embargo, el IS-95 CDMAstandard requiere que no se reciba ninguna señal que interfiere que es perceptiblemente más fuerte que la señal deseada, puesto que entonces atoraría la señal más débil. Esto se ha llamado “el problema cercano-lejos” y significa que la alta capacidad de la célula no traduce necesariamente a alta capacidad del sistema total.
El codificador del discurso usado en CDMAoperates en una tarifa variable. Cuando el suscriptor está hablando, el codificador del discurso funciona en el de exploración completa; cuando el suscriptor no está hablando, el codificador del discurso funciona en solamente one-eighth el de exploración completa. Dos tarifas intermedias también se definen para capturar las transiciones y eliminar el efecto de la tarifa repentina cambia. Puesto que la operación de la variable-tarifa del codificador del discurso reduce el índice binario medio de las conversaciones, se aumenta la capacidad del sistema.
La aislamiento creciente aislamiento es inherente en CDMAtechnology. Las llamadas de CDMAphone serán seguras del eavesdropper ocasional porque, desemejante de una conversación transportada un sistema análogo, un receptor de radio simple no podrá seleccionar conversaciones digitales individuales de la radiación total del RF en una banda de frecuencia.
ACDMAcall comienza con un índice de estándar de 9.6 kbps. Esto entonces se separa a un índice transmitido de Mbps cerca de 1.25. “El separarse” significa que los códigos digitales están aplicados a los bits de datos asociados a los usuarios en una célula. Estos bits de datos se transmiten junto con las señales de el resto de usuarios en esa célula. Cuando se recibe la señal, los códigos se quitan de la señal deseada, separando a los usuarios y volviendo la llamada al índice original de 9.6 kbps.
Debido a la anchura de banda amplia de una señal del separar-espectro, es muy difícil identificar las conversaciones individuales para escuchar detras de las puertas. Puesto que una señal wideband del separar-espectro es muy dura de detectar, aparece como nada más que una subida leve “del piso del ruido” o del nivel de interferencia. Con tecnologías análogas, la energía de la señal se concentra en una venda más estrecha, que hace más fácil detectar con un receptor de radio templado a ése fijó de frecuencias.
El uso del separar-espectro wideband señala también ofrece más protección contra la reproducción, una práctica ilegal por el que un número de serie electrónico’móvil del teléfono s esté asumido el control el aire y programado en otro teléfono. Todas las llamadas hechas de un teléfono reproducido están “libres” porque se mandan la cuenta al suscriptor original.
Los sistemas del control de energía CDMA confían en el control terminante de la energía en la estación móvil de superar el problema cercano-lejos supuesto. Si la señal de una estación móvil cercana se recibe en el receptor del sitio de la célula con demasiada energía, el receptor del sitio de la célula se sobrecargará y evitará que escoja encima de las señales de las estaciones móviles localizadas más lejos lejos. La meta de CDMA es hacer que las señales de todas las estaciones móviles lleguen la estación baja con exactamente el mismo nivel de la energía. Cuanto más cercana la estación móvil está al receptor del sitio de la célula, más baja es la energía necesaria para la transmisión; el ausente cuanto más lejana es la estación móvil, mayor es la energía necesaria para la transmisión.
Dos formas de control de energía adaptante se emplean en CDMAsystems: lazo abierto y lazo cerrado. El control de energía de anillo abierto se basa en la semejanza de la pérdida en las trayectorias delanteras y reversas. La energía recibida en la estación móvil se utiliza como referencia. Si es baja, la estación móvil se asume para estar lejos de la estación baja y transmite con alta energía. Si es alta, la estación móvil se asume para estar cerca de la estación baja y transmite con energía baja. La suma de los dos niveles de la energía es una constante.
El control de energía a circuito cerrado se utiliza para forzar la energía de la estación móvil de desviarse del ajuste de anillo abierto. Esto es alcanzada por un sistema activo de la regeneración de la estación baja a la estación móvil. Los pedacitos del control de energía se envían cada 1.25 milisegundos (ms) para ordenar la estación móvil para aumentar o para disminuir su energía transmitida por 1 decibelio (DB). La carencia del control de energía por lo menos a esta exactitud reduce grandemente la capacidad de CDMAsystems.
Con estas técnicas adaptantes del energi'a-control, la estación móvil transmite solamente bastante energía de mantener un acoplamiento. Esto da lugar a un requisito de energía medio que sea mucho más bajo que ése para los sistemas análogos, que no emplean generalmente tales técnicas. Un requisito’de energía más bajo de CDMA s traduce a baterías más pequeñas, ligeras, de la largo-vida—aproximadamente 5 horas de tiempo de la charla y sobre 2 días de tiempo espera—y de computadoras hand-held más pequeñas de las marcas, del bajo-coste posibles y de dispositivos híbridos de las computadora-comunicaciones. CDMAphones puede pesar fácilmente adentro en menos de 8 onzas.
La diversidad espacial entre las varias formas de diversidad es la de la diversidad espacial, que se emplea en CDMA, así como en otras técnicas múltiples del acceso, incluyendo FDMAand TDMA. La diversidad espacial ayuda a mantener la señal durante el proceso del handoff de la llamada cuando un usuario se mueve a partir de una célula al siguiente. Este proceso exige las antenas en dos diversos sitios de la célula que mantienen acoplamientos con una estación móvil. La estación móvil tiene elementos correlativos múltiples del receptor que se asignen a cada señal entrante y puedan agregar éstos.
CDMAuses por lo menos cuatro de estos correlators: tres que se pueden asignar al acoplamiento y uno que busca para trayectorias alternas. Los sitios de la célula envían los datos recibidos, junto con un índice de la calidad, al MTSO, donde una opción se hace con respecto al mejor de las dos señales.
No todas estas características son únicas a CDMA; algunos se pueden explotar por los sistemas TDMA-basados también, por ejemplo control espacial de la diversidad y de energía. Éstos existen ya en todos los estándares de TDMA hoy, mientras que el handoff suave se pone en ejecucio'n en el estándar sin cuerda realzado Digital europeo de las telecomunicaciones (DECT), que se basa en TDMA.
Resumen
Todavía hay demandas del funcionamiento que están en conflicto para TDMAand CDMA. Puesto que ambo TDMAand CDMAhave se convierte en TIAstandards— IS-54 e IS-95, respectivamente—los vendedores ahora están apuntando sus esfuerzos de comercialización completos hacia los portadores celulares. Los autores de cada tecnología tienen la investigación para sostener sus demandas del funcionamiento superior. De los dos, CDMAsuffered un problema de la credibilidad encendido porque sus abogados hechos funcionamiento grandioso demandan para CDMAthat no se podría verificar temprano en el ambiente de funcionamiento del mundo real. En algunos círculos, este problema de la credibilidad se rezaga hoy. De nota, sin embargo, es que ambas tecnologías han sido acertadas en el mercado, cada uno que era seleccionado por muchos portadores celulares alrededor del mundo. Ambos son capaces de apoyar redes de las PC que emergen y de proporcionar los servicios tales como el acceso sin hilos del Internet, el servicio de mensajería corto, el correo de voz, el facsímil, la paginación, y el vídeo. Aunque TDMA-esta' basado el sistema global para las telecomunicaciones móviles (G/M) es el estándar dominante en el mercado sin hilos global, el uso de CDMAis que crece rápidamente. La ventaja’del G/M s en el mercado le da una presencia mucho más grande y prácticamente garantías que el G/M continuará conduciendo el mercado celular digital por los 5 años próximos.
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