Die CDMA-Technologie wurde ursprünglich von Qualcomm in den USA entwickelt und wird hauptsächlich in den USA und an anderen Orten in Asien von anderen Carriern verwendet. Heutzutage entscheiden sich 14% des weltweiten Marktes für CDMA, da es zum Zeitpunkt der Datenübertragung mehr Platz lässt. CDMA ist ein radikal neues Konzept in der drahtlosen Kommunikation, bei dem sowohl Daten als auch Sprache mithilfe von Codes von den Signalen getrennt und dann unter Verwendung eines breiten Frequenzbereichs übertragen werden.
GSM und CDMA sind zwei dominierende Technologien in der mobilen Kommunikation. Diese Technologien unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sowohl Anrufe als auch Daten über ein Mobilfunknetz übertragen werden. Wenn wir beide Technologien vergleichen, hat die GSM-Technologie einige Einschränkungen in Bezug auf die Qualität; Dennoch ist sie im Vergleich zur CDMA-Technologie flexibler. Der Unterschied zwischen GSM und CDMA kann in Bezug auf die verwendete Technologie, die Sicherheitsfaktoren und die Datenübertragungsgeschwindigkeiten usw. berücksichtigt werden.
Was ist CDMA-Technologie?
Die CDMA-Technologie wird in der kommerziellen zellularen Kommunikation verwendet, um das Funkspektrum im Vergleich zu anderen Technologien besser zu nutzen. Diese Technologie wurde zum ersten Mal im Zweiten Weltkrieg von den englischen Verbündeten als Militärtechnologie eingesetzt, um die deutschen Versuche, Übertragungen zu stören, zu brechen.
Die CDMA-Technologie ist als Spread-Spectrum-Technik bekannt, die es vielen Benutzern ermöglicht, die gleichen Zeit- und Frequenzzuweisungen in einem bestimmten Band und Raum zu belegen. Einzelne Gespräche werden mit Hilfe einer pseudozufälligen digitalen Sequenz codiert.
CDMA gehört zu zwei grundlegenden Kategorien:
- Synchrones CDMA
- Asynchrones CDMA
Synchrones CDMA
Synchrones CDMA ist definiert als Ausnutzung der mathematischen Eigenschaften orthogonal zwischen Vektoren, die die Datenzeichenfolgen darstellen. Dieses digitale Modulationsverfahren ist analog zu dem in einfachen Funk-Transceivern verwendeten.
Betrachten wir zum Beispiel eine binäre Zeichenfolge „1011“, die durch den Vektor dargestellt wird (1, 0, 1, 1). Diese Vektoren können multipliziert werden, indem ihr Punktprodukt und die Summe der Produkte in Bezug auf die Komponenten genommen werden. Wenn das Produkt Null ist, werden die beiden Vektoren als orthogonal bezeichnet.
Asynchrones CDMA
Wenn Mobile-to-Base-Verbindungen nicht genau aufeinander abgestimmt sind, insbesondere aufgrund der Mobilität von Mobilteilen, ist ein anderer Ansatz erforderlich. Diese Art von CDMA ist mathematisch nicht möglich, Signatursequenzen zu erzeugen, die für beliebig zufällige Startpunkte orthogonal sind und somit den Coderaum ausnutzen. Pseudozufalls- oder Pseudorauschsequenzen werden in asynchronen CDMA-Systemen verwendet.
Dieses CDMA-System bietet einen entscheidenden Vorteil bei der flexiblen Zuweisung von Ressourcen. Asynchrones CDMA eignet sich am besten für ein Mobilfunknetz, in dem eine große Anzahl von Sendern in unregelmäßigen Abständen relativ wenig Verkehr erzeugt.
CDMA ist eine Form der direkten Sequenz-Spread-Spectrum-Kommunikation. Diese Spread-Spectrum-Kommunikation kann anhand der folgenden Schlüsselelemente veranschaulicht werden:
Mehrfachzugriffe: Die Verwendung von Spreizcodes, die für jeden Benutzer unabhängig sind, sowie der synchrone Empfang ermöglichen es mehreren Benutzern, gleichzeitig auf denselben Kanal zuzugreifen.
Verwendung einer großen Bandbreite: CDMA verwendet wie andere Spread-Spectrum-Technologien eine größere Bandbreite, als sonst für die Datenübertragung benötigt würde. Dies führt zu einer Reihe von Vorteilen, einschließlich einer erhöhten Störfestigkeit und Mehrfachbenutzerzugriff.
Sicherheitsstufe: Um die Daten zu empfangen, synchronisiert der Empfänger den Code, um die Daten wiederherzustellen. Durch die Verwendung eines unabhängigen Daten- und Synchronempfangs können mehrere Benutzer gleichzeitig auf dasselbe Frequenzband zugreifen.
Arbeiten von CDMA
Code Division Multiple Access ist ein völlig anderer Ansatz als der Time Division Multiple Access. CDMA verteilt nach der Digitalisierung der Daten das Datum über die gesamte verfügbare Bandbreite. Auf einem Kanal, dem ein eindeutiger Sequenzcode zugewiesen ist, werden mehrere Anrufe überlappt. CDMA ist eine Form der Spread-Spectrum-Technik, was bedeutet, dass Daten in kleinen Stücken über eine Anzahl von Frequenzen gesendet werden können, die jederzeit im angegebenen Bereich verwendet werden können.
Alle Daten der Benutzer können auf ähnliche Weise wie bei einem Breitbandspektrum übertragen werden. Benutzersignale werden durch einen eindeutigen Spreizcode über die gesamte Bandbreite verteilt. Auf der Empfängerseite wird derselbe Code verwendet, um das Signal wiederherzustellen. CDMA-System erfordert genaue Zeitstempel auf jedem Stück eines Signals. Acht und zehn separate Anrufe werden im selben Kanalraum wie ein analoger Anruf ausgeführt.
Arten der Spread-Spectrum-Kommunikation: Es gibt drei Arten der Spread-Spectrum-Kommunikation:
- Frequency Hopping
- Direct Sequence
Frequency Hopping
Frequency Hopping ist die einfachste aller Spread-Spectrum-Modulationstechnik zu verwenden. Die Idee hinter Frequency Hopping ist es, Daten über ein breites Spektrum zu übertragen; Die Frequenz kann schnell von einem zum anderen geschaltet werden. Die sender und empfänger sind synchronisiert jedes mal, und eine genaue taktung system, und pseudo erzeugung system machen diese frequenz hopping sehr einfach.
Direct Sequence
Direct Sequence ist die bekannteste Spread-Spectrum-Technik, bei der das Datensignal mit einem Pseudozufallsrauschencode multipliziert wird. Ein PN-Code ist eine Folge von Chips, deren Werte -1 und 1 (unpolar) oder 0 und 1 (polar) sind. Die Anzahl der Chips innerhalb eines Codes wird als Periode dieses Codes bezeichnet. Die digitalen Daten werden direkt mit höherer Frequenz codiert, und der Code wird pseudozufällig generiert. Ein Empfänger weiß, wie er denselben Code generiert, und korreliert das empfangene Signal mit diesem Code, um die Daten zu extrahieren.
Die obige Abbildung zeigt, dass ein Kanal in eine Richtung betrieben wird und die Signalübertragung aus den folgenden Schritten besteht:
- Es wird ein Pseudozufallscode generiert, der für jeden Kanal und jede nachfolgende Verbindung unterschiedlich ist.
- Die Informationsdaten modulieren den Pseudozufallscode, und ein Trägersignal wird moduliert.
Das modulierte Trägersignal wird verstärkt und gesendet, und der Signalempfang umfasst auch die folgenden Schritte:
- Das Trägersignal wird empfangen und verstärkt.
- Das empfangene Signal wird mit einem lokalen Träger gemischt, um das gespreizte digitale Signal wiederherzustellen.
- Ein Pseudozufallscode wird generiert und mit dem erwarteten Signal abgeglichen.
- Der Empfänger erfasst den empfangenen Code und sperrt dann seinen eigenen Code daran.
- Das empfangene Signal wird mit dem generierten Code korreliert und die Informationsdaten werden extrahiert.
Vorteile der CDMA-Technologie
Die Verwendung von CDMA bietet mehrere Vorteile, weshalb die CDMA-Technologie von vielen der 3G-Mobilfunksysteme übernommen wird. CDMA-Technologie in der mobilen Kommunikation besitzt so viele Vorteile. Die folgenden Vorteile sind einige davon:
Verbesserung der Kapazität und Sicherheit: Einer der Hauptansprüche von CDMA ist, dass es signifikante Verbesserungen in der Netzwerkkapazität gibt. In der CDMA-Technologie werden Daten- und Sprachpakete mithilfe von Codes getrennt und dann unter Verwendung eines breiten Frequenzbereichs übertragen. Da in CDMA mehr Speicherplatz für Daten zugewiesen wird, ist dieser Standard für die Nutzung des mobilen 3G-Hochgeschwindigkeits-Internets attraktiv geworden.
Verbesserung bei Hand over/ Hand off: Durch den Einsatz der CDMA-Technologie ist es für ein Endgerät einfach, mit zwei Basisstationen gleichzeitig zu kommunizieren. In diesem Fall soll die alte Verbindung unterbrochen werden, wenn die neue fest etabliert ist. Dies bietet eine Verbesserung in Bezug auf die Zuverlässigkeit der Übergabe/Übergabe von einer Basisstation zu einer anderen.
Die CDMA-Technologie wurde in der einen oder anderen Form in 3G-Telekommunikationssystemen verwendet. CDMA ist in jeder Hinsicht erfolgreich geworden, und es hat ermöglicht, dass Verbesserungen gegenüber den vorherigen Technologien, die in 2G-Systemen verwendet werden, erzielt werden müssen.
Anwendungen der CDMA-Technologie
- Aufgrund inhärenten vorteile von CDMA über TDMA und FDMA wie benutzer kapazität, weiche hand offs und sicherheit, etc., CDMA geht als Sieger im Kampf der drahtlosen Technologie und der Dienstleistungen hervor. CDMA ermöglicht eine weitaus größere Entwicklung und die Verwendung von Breitbandgeräten wie drahtlosen Laptop-Modems, GPS-Systemeinheiten und anderen innovativen Geräten.
- Für geschäftliche Zwecke unterstützt CDMA die Bereitstellung von Hochgeschwindigkeits-Push-to-Talk- und Push-to-E-Mail-Diensten. Push to Talk gibt Handy die Möglichkeit, als Walky-Talky-Gerät verwendet werden. Diese Dienste sind von den von den Betreibern auferlegten Servicegebühren befreit, wodurch CDMA kostengünstig wird.
- CDMA gilt als der höchste Modus der drahtlosen Kommunikation, und ist verantwortlich für gibing schnellen und sicheren Modus des Datenaustauschs wie 3G. Vor kurzem hat CDMA mit der GSM-Technologie verschmolzen, um eine High-Speed-4G oder LTE-Internet-Dienste zu geben.
In diesem Artikel geht es um die CDMA-Technologie und ihre Anwendungen. Wenn Sie Hilfe oder Zweifel zu diesem Artikel haben, können Sie uns außerdem kontaktieren, indem Sie den unten angegebenen Kommentarbereich kommentieren.
Bildnachweis:
- CDMA-Technologie von blogcdn
- CDMA Working von emfnews
- Vereinfachtes direktes Spread Spectrum System von blogspot
- CDMA für die Mobilkommunikation von cdg
- Anwendungen der CDMA-Technologie von harborresearch