Код Отдел несколько доступом (CDMA) является распространение спектра технологий, используемых для осуществления сотовой телефонной связи. Расскажите спектр семейства цифровых методов изначально использовался в военной связи и контроля заявок. Расскажите спектра использует перевозчик волн, что потребляют гораздо более широкой полосы пропускания, чем это требуется для простого точка-точка связи на одних и тех же данных курсов. Это приводит к перевозчику волны более перспективных, как случайная шума, чем реальной коммуникации между отправителем и получателем. Первоначально существуют две причины, по осуществлению распространения спектра: на сопротивление противника усилия для варенья жизненно важных коммуникаций и скрыть тот факт, что сообщение было даже проходит.
Для сотовой телефонии, распространение спектра лежит технология CDMA, которая является цифровая технология многостанционного доступа с установленными Телекоммуникации промышленности (АТП) как IS - 95. Применения в коммерческих CDMAbecame возможным благодаря двум ключевым событий. Одно из них было наличие дешевой, с высокой плотностью цифровых интегральных схем, которые уменьшить размер, вес и стоимость мобильных телефонов. В других было осознание, что оптимальное многостанционного доступа коммуникации зависит от способности всех мобильных телефонов регулирования их мощности передатчика до самого низкого уровня, что смогут достичь надлежащего качества сигнала.
CDMAchanges характер мобильный телефон от преимущественно аналоговые устройства преимущественно цифровых устройств. CDMAreceivers не устраняют полностью аналоговой обработки, но они отдельные каналы связи на основе pseudorandom модуляции, который применяется и удаляется в цифровой домен, а не на основе частоты. Это позволяет нескольким пользователям оккупировать же полосе частот; Это частота повторного использования результатов в высокой спектральной эффективности.
TDMAsystems обычно начинается с кусочек спектра, называют "перевозчика." Каждый перевозчик затем делится на временные интервалы. Только один абонент в момент присваивается каждый раз слот или канал. Никакие другие беседы могут доступ этот канал до абонента звонок готовых или пока что оригинальное слово выдается покинуть на другой канал, с помощью этой системы. Например, TDMAsystems, направленных на сосуществовать с AMPS системами, разделите 30 кГц спектра в три канала. По сравнению с GSM системами создать восемь timedivision каналам в 200 - кГц - широкий перевозчиков.
|
|
Wideband Использование
Что CDMAsystems, несколько цепочек одновременно разделяют спектр имеющихся в обоих времени и частоты измерений. Имеющиеся спектр не является "channelized" частота или время, как в отдел Частота несколько Доступ (FDMA) или TDMA систем, соответственно. Вместо отдельных разговоров пишутся через кодирования; , Т.е. на передатчик, каждая цепочка обрабатывается с уникальным распространяется код, который будет использоваться для распространения сигнала в распоряжение канала. Получатель использует уникальный код признать энергии, связанный с определенным кодом. В других сигналов настоящее время каждая из которых определяется по другой код, и просто подготовить фонового шума. Таким образом, много разговоров могут быть одновременно в одном и том же блоке спектра. Следующие аналогии используется обычно объяснить, как CDMAtechnology работ. Четыре выступления, одновременно уделяя презентацию, и они говорят на разных родной язык: испанский, корейский, английский и китайский. Если английский - ваш родной язык, вы только понимать слова английского оратора и настроить в испанском, корейском и китайском ораторов. Вы слышите только то, что вам знать и признавать. Остальные звуки, как фоновый шум. То же самое относится и CDMA. Каждая цепочка специально кодируются и декодируется для конкретного пользователя. Несколько пользователей разделяют один диапазон частот одновременно, но каждый пользователь слышит лишь цепочку он может интерпретировать. CDMAassigns каждого абонента уникальный код поставить нескольким пользователям по широкополосной же канал одновременно. Эти коды используются для различия между различными цепочек. В результате этого метода доступа увеличивается callhandling потенциала.
Одним из уникальных аспектов CDMAis что, хотя есть конечная ограничения на количество звонков, что система может обрабатывать, это не фиксированное число. Скорее, способность системы зависит от того, как покрытие, качество и сбалансированный потенциал для достижения желаемого уровня производительности системы. Поскольку эти параметры тесно переплетаются, операторы не могут иметь лучшее из всех миров: 3 раза более широкий охват, 40 раза мощностей и высокого качества звука. Например, 13 - кбит / vocoder обеспечивает качество звука лучше, но уменьшает способность системы по сравнению с 8 - кбит / vocoder. Повышение потенциала может быть достигнуто путем определенной деградации и / или качество.
Особенности системы
CDMAhas адаптированы для использования в сотовой связи, добавив в систему ряд функций, повышения эффективности и снижения издержек.
Мобильные станции Подписаться на От власти на мобильной станции уже знает установленных частот для CDMAservice в локальной и настроить на частоту, что и поиски экспериментальных сигналов. Несколько экспериментальных сигналов, как правило, будут найдены с разными время компенсируется. Этот момент компенсируется отличает одну базовую станцию от другой. Передвижные станции выбрать решительным экспериментальных и установить частоту передачи и время ведения этого сигнала. После мобильной станции становится синхронизировано с базовой станцией системы время она может зарегистрироваться. Регистрация - это процесс, с помощью которого мобильные станции сообщает системе, что она доступна для звонков и уведомляет систему о его местонахождении.
Обработка вызова пользователь делает слово, введя цифры на клавиатуре мобильного станции и нажатие на кнопку "Отправить". Если несколько передвижных станций попытка ссылка на канал доступа именно в тот же момент столкновения происходит. Если базовая станция не признать попытки доступа, мобильные станции будут ждать случайное время и попробуйте снова. О внесении контактов, базовая станция выделяет движения канала, после чего основной обмен информацией, в том числе мобильные станции порядковый номер. На данный момент в режиме разговора началась. В мобильной станции при переходе от одной ячейки к следующей, другой ячейки экспериментальный сигнал будет обнаружено, что является достаточно прочной для его использования. Передвижные станции будет просить "мягкий handoff", в ходе которого он фактически получает оба сигнала через различные коррелятивные элементы схемы приемника. В конце концов, сигнал из первой ячейке будет уменьшаться, а также мобильные станции просьбе второй ячейке, что мягкий handoff быть прекращено. Абасе станция не выдает за призыв к другой базовой станции, пока не обнаруживает приемлемого сигнала. Это мягкий handoff метод является значительным улучшением по сравнению с handoff процедура, используемая в аналоговых системах сотовой FM, где связь со старой камере сайт временно отключен до ссылка на новый сайт будет создан. За короткое время, мобильной станции не подключен к камере либо сайте, в течение которого абонент слышит фонового шума, или ничего вообще. Иногда мобильные станции Пинг - Понг между двумя камере объектов связи передаются назад и вперед между приближается и отступающие камеру сайтов. Другие времена, звонков просто исчезли. Поскольку мобильные станции в CDMAsystem более чем один модулятор, он может общаться с нескольких камер одновременно осуществлять мягкий handoff. В конце призыв находиться над CDMA системы, то этот канал будет освобожден и может быть повторно использованы. Когда мобильные станции выключен, он будет генерировать энергии вниз регистрации сигнала, что говорит системе, что она больше не доступен для входящих звонков.
Голос обнаружения и Кодирование речевой деятельности Что обнаружения, передатчик приводится в действие только тогда, когда пользователь выступает. Это снижает уровни - и, следовательно, объем потребляемого трафика, когда пользователь не говорить. Благодаря вмешательству в среднем, способность системы увеличивается. Это позволяет системам, которые необходимо разработать для среднего, а не на худшем случае вмешательства. Однако, IS - 95 CDMAstandard требует, чтобы сигнал не вмешиваясь быть получены, что значительно больше, чем желаемого сигнала, поскольку он будет вареньем слабых сигналов. Это было назвать "почти настоящего времени проблема", и означает, что высокий потенциал клеток не обязательно означает высокий общей пропускной способности системы.
В кодере речи используются в CDMAoperates в переменной ставке. Когда абонент, говорят, речи кодировщик работает на полной ставке; , Когда абонент не идет, речь кодировщик работает только на одной восьмой полной ставке. Два промежуточных ставок также определяются захватить переходы и ликвидации последствий внезапного изменения курса. С переменной ставке функционирования речи кодировщик сокращает средний битрейт из разговоров потенциала системы увеличивается.
Повышение конфиденциальности частной жизни является неотъемлемым CDMAtechnology. CDMAphone призыв будет в безопасности от случайных eavesdropper поскольку, в отличие от разговора, перенесенных аналоговая система, простой радиоприемник не сможет выделить отдельные цифровые цепочки от общего РФ излучения в полосе частот.
ACDMAcall начинается со стандартной ставке 9,6 кбит / с. Это затем распространение в передаваемых ставке около 1,25 Mbps. "Распределение" означает, что цифровые коды применяются к биты данных, связанных с пользователями в ячейке. Эти данные биты передаются вместе с сигналами всех других пользователей в этой камере. Когда сигнал поступает, коды удаляются из желаемого сигнала, отделяя пользователей и призыв вернуться к первоначальной ставке 9,6 кбит / с.
Учитывая широкий диапазон спред спектра сигнала, очень трудно определить для отдельных разговоров подслушивающие. Поскольку распространение диапазоне спектра сигнала очень трудно обнаружить, похоже, не более чем незначительное повышение в "шум слово" или вмешательство уровне. В аналоговой технологии, мощность сигнала сосредоточена в более узком диапазоне, что делает ее легче обнаружить с радио приемник настроены на что набор частот.
Использование широкополосной распространения спектра сигналов также предлагает большую защиту против клонирования, незаконной практику, когда мобильный телефон в электронный серийный номер захватили воздуха и запланированных на другой телефон. Все звонки из клонированных телефонов являются "свободными", поскольку они счета к первоначальному абоненту.
Power Control CDMA систем опираются на строгий контроль власти на мобильные станции для преодоления так называемого ближайшем времени проблемы. Если сигнал от мобильного вблизи станции поступает в камеру с сайта приемника слишком много власти, в графу получателя сайт станет перегружен и не допустить его забрать сигналов с мобильных станций, расположенных вдали дальше. Цель CDMA заключается в том, чтобы сигналы всех мобильных станций прийти к базовой станции с точно такой же уровне мощности. Чем ближе мобильные станции в камеру сайт приемник, нижняя - это энергии, необходимой для передачи; Чем дальше от мобильной станции, тем больше это энергии, необходимой для передачи.
Две формы адаптивной мощности работают в CDMAsystems: открытые петли и замкнутым циклом. Открыть контура мощности основывается на схожести потери в передней и обратном пути. Полученные власти на мобильной станции используется в качестве ссылки. Если он невелик, мобильные станции, как предполагается, будет далеко от базовой станции и передает с высокой власти. Если она высока, мобильные станции, как предполагается, будет вблизи базовой станции и передает с низким энергопотреблением. Сумма двух уровнях власти является постоянным.
Закрытые петли мощности используется для того, чтобы заставить власть с мобильного станции отходить от открытого контура настройку. Это достигается путем активного система обратной связи от базовой станции к мобильной станции. Державы контроля биты отправляются каждые 1,25 millisecond (мс) прямых мобильных станций, чтобы увеличить или уменьшить его передаваемых полномочий 1 decibel (дБ). Недостаток мощности, по крайней мере, это существенно снижает точность потенциала CDMAsystems.
В этих адаптивных власти, методы контроля, мобильные станции передает только достаточно энергии для поддержания связи. Это приводит к средней мощности требование о том, что намного ниже, чем для аналоговых систем, которые обычно не используют такие методы. CDMA Нижняя власти требование переводит на более мелкие, легкие, больше жизни батареи - около 5 часов разговорного времени и в течение 2 дней резервных времени и позволяет меньше, более дешевых портативных компьютеров и гибридных компьютерных устройств. CDMAphones легко взвесить в менее 8 унций.
Пространственное разнообразии Среди различных форм многообразия, что пространственного разнообразия, которые используются в CDMA, а также в других методов многостанционного доступа, в том числе FDMAand TDMA. Пространственное разнообразие помогает сохранить сигнал на слово handoff процесс, когда пользователь переходит из одной ячейки в другую. Этот процесс предполагает антенн в двух различных клеток сайтов поддержание связей с одной мобильной станции. Передвижная станция имеет множество коррелятивных приемник элементы, которые возложены на каждого входящего сигнала и может добавить эти.
CDMAuses по крайней мере четыре из этих correlators: три, которые могут быть возложены на ссылку и что ищет альтернативные пути. В камере сайтов направить полученные данные, а также индекс качества, с MTSO, где выбор сделан в отношении лучшего из двух сигналов.
Не все эти функции являются уникальными для CDMA; Некоторые могут использоваться TDMA систем, а, например, пространственное разнообразие и мощности. Они уже существуют во всех стандартах TDMA сегодня, а мягкий handoff осуществляется в Европейском Digital Расширение Кордлесс телекоммуникации (DECT) стандарт, основанный на TDMA.
Резюме
Есть еще показатели противоречивых требований для TDMAand CDMA. Поскольку обе TDMAand CDMAhave стать TIAstandards - IS - 54 и IS - 95, соответственно, продавцы в настоящее время в целях их полного маркетинговых усилий по сотовой перевозчиков. Сторонники каждой технологии исследований для обоснования своих претензий высшего деятельности. Из двух, CDMAsuffered кризис доверия проблемы рано потому, что ее сторонники сделал грандиозный выполнения требований по CDMAthat не может быть проверена в реальных условиях. В некоторых кругах, это проблема авторитета сохраняется и сегодня. Следует отметить, однако, что обе технологии были успешными на рынке, каждый из них был отобран сотовый многие перевозчики во всем мире. Оба способны поддерживать новые PCS сетей и предоставления таких услуг, как беспроводной доступ в Интернет, служба Короткие сообщения, голосовая почта, факсимильная связь, пейджинговая связь и видео. Хотя TDMA на базе Глобальной системы мобильной (GSM) связи является доминирующим стандартом на мировом рынке беспроводной связи, использование CDMAis быстро растет. GSM голову начать на рынке дает ему гораздо большее присутствие и практически гарантирует, что GSM будет продолжать возглавлять цифровой сотовой рынка на ближайшие 5 лет.
|
|