Tecnologia CDMA

“calcula la longitud d’ona de broglie d’un electró ”

La tecnologia CDMA va ser dissenyada originalment per Qualcomm als Estats Units i és utilitzada principalment a Estats Units i en altres llocs d’Àsia per altres operadors. Actualment, el 14% del mercat mundial tria CDMA perquè deixa més espai en el moment de la transferència de dades. CDMA és radicalment un nou concepte a comunicacions sense fils en què tant les dades com la veu estan separades dels senyals mitjançant codis, i després es transmet mitjançant un ampli rang de freqüència.

GSM i CDMA són dues tecnologies dominants en la comunicació mòbil. Aquestes tecnologies difereixen en la forma en què les trucades i les dades viatgen per una xarxa mòbil. Quan comparem ambdues tecnologies, el Tecnologia GSM té algunes limitacions quant a la qualitat encara, és més flexible en comparació amb la tecnologia CDMA. La diferència entre GSM i CDMA es pot considerar en termes de tecnologia que utilitzen, els factors de seguretat i les velocitats de transferència de dades, etc.

Què és la tecnologia CDMA?

La tecnologia CDMA s’utilitza en comunicacions cel·lulars comercials per fer un millor ús de l’espectre de ràdio en comparació amb altres tecnologies. Aquesta tecnologia va ser utilitzada com a tecnologia militar per primera vegada a la Segona Guerra Mundial pels associats anglesos per trencar els intents alemanys de bloqueig de transmissions.

La tecnologia CDMA es coneix com una tècnica d’espectre estès que permet a molts usuaris ocupar la mateixa assignació de temps i freqüència en una banda i un espai determinats. Les converses individuals es codifiquen amb l'ajut de seqüències digitals pseudo-aleatòries.

Què és el CDMA?

El CDMA pertany a dues categories bàsiques:

CDMA síncron
CDMA asíncron

CDMA síncron

El CDMA síncron es defineix com l'explotació ortogonal de les propietats matemàtiques entre vectors que representen les cadenes de dades. Aquest mètode de modulació digital és anàleg a l’utilitzat en transceptors de ràdio simples.

Per exemple, considerem una cadena binària '1011' que es representa amb el vector (1, 0, 1, 1). Aquests vectors es poden multiplicar prenent el seu producte punt i la suma de productes respecte als components. Si el producte punt és zero, es diu que els dos vectors són ortogonals.

CDMA asíncron

Si els enllaços mòbil-base no coincideixen exactament, sobretot a causa de la mobilitat dels telèfons, cal un enfocament diferent. Aquest tipus de CDMA no és matemàticament possible per crear seqüències de signatures que siguin ortogonals per a punts de partida arbitràriament aleatoris i, per tant, facin ús de l’espai de codi. Les seqüències pseudo-aleatòries o pseudo-soroll s’utilitzen en sistemes CDMA asíncrons.

Aquest sistema CDMA ofereix un avantatge clau en l’assignació flexible de recursos. El CDMA asíncron és el més adequat per a una xarxa mòbil en la qual un gran nombre de transmissors produeixen una quantitat relativament petita de trànsit a intervals irregulars.

CDMA és una forma de comunicacions d’espectre estès per seqüència directa. Aquesta comunicació d’espectre estès es pot il·lustrar utilitzant aquests elements clau:

Múltiples accessos: L'ús de codis de repartiment que és independent per a cada usuari juntament amb la recepció síncrona permetrà a diversos usuaris accedir al mateix canal simultàniament.

Ús d'amplada de banda ampla: El CDMA, com altres tecnologies d’espectre estès, utilitza un ample de banda més ampli del que seria necessari per a la transmissió de dades. Això dóna lloc a una sèrie d’avantatges, inclosa una major immunitat a les interferències i accés a diversos usuaris.

Nivell de seguretat: Per rebre les dades, el receptor sincronitza el codi per recuperar-les. L’ús de dades independents i la recepció síncrona permeten a diversos usuaris accedir a la mateixa banda de freqüència alhora.

Funcionament de CDMA

L’accés múltiple per divisió de codi és completament diferent de l’accés múltiple per divisió de temps. CDMA, després de digitalitzar les dades, reparteix la data en tot l’amplada de banda disponible. Es superposen diverses trucades entre si en un canal que té assignat un codi de seqüència únic. El CDMA és una forma de tècnica d’espectre estès, que significa que les dades es poden enviar en petites peces a través d’una sèrie de freqüències disponibles per utilitzar-les en qualsevol moment de l’interval especificat.

Funcionament CDMA

Totes les dades dels usuaris es poden transmetre de manera similar a la de l'espectre de banda ampla. Els senyals dels usuaris es distribueixen per tot l’ample de banda mitjançant un codi de distribució únic. Al final del receptor, s’utilitza el mateix codi per recuperar el senyal. El sistema CDMA requereix una marca horària precisa en cada peça d’un senyal. Es realitzen vuit i deu trucades separades al mateix espai de canal que una trucada analògica.

Tipus de comunicacions d’espectre estès: hi ha tres tipus de comunicacions d’espectre estès:

Salt de freqüència
Seqüència directa

Salt de freqüència

El salt de freqüència és la tècnica de modulació d’espectre estès més fàcil d’utilitzar. La idea darrere del salt de freqüència és transmetre dades a través d’un ampli espectre, la freqüència es pot canviar ràpidament d’una a una altra. El transmissor i receptor es sincronitzen cada vegada, i un sistema de rellotge precís i un sistema de pseudo-generació fan que aquest salt de freqüència sigui molt senzill.

Seqüència directa

La seqüència directa és la tècnica d’espectre estès més famosa en què el senyal de dades es multiplica per un codi de soroll pseudo-aleatori. Un codi PN és una seqüència de xips als quals es donen valors com -1 i 1 (no polar) o 0 i 1 (polar). El nombre de fitxes d’un codi es coneix com el període d’aquest codi. Les dades digitals es codifiquen directament a major freqüència i el codi es genera pseudo aleatòriament. Un receptor sap generar el mateix codi i correlaciona el senyal rebut amb aquest codi per extreure les dades.

“circuit d’estimulació de corrent continu transcranial ”

Sistema simplificat d’espectre directe

La figura anterior mostra que un canal funciona en una direcció i la transmissió del senyal consisteix en els passos següents:

Es genera un codi pseudo-aleatori diferent per a cada canal i cada connexió successiva.
Les dades d'informació modula el codi pseudo-aleatori i es modula un senyal portador.

El senyal portador modulat s’amplifica i s’emet, i la recepció del senyal també implica els passos següents:

El senyal portador es rep i s’amplifica.
El senyal rebut es barreja amb un operador local per recuperar el senyal digital difós.
Es genera un codi pseudo-aleatori que es fa coincidir amb el senyal previst.
El receptor adquireix el codi rebut i la fase bloqueja el seu propi codi.
El senyal rebut es correlaciona amb el codi generat i s’extreuen les dades d’informació.

Avantatges de la tecnologia CDMA

CDMA per a comunicacions mòbils

L’ús de CDMA ofereix diversos avantatges, per això molts dels sistemes de telecomunicacions mòbils 3G adopten la tecnologia CDMA. La tecnologia CDMA en comunicació mòbil té molts avantatges. Alguns d’ells són els següents avantatges:

Millora de la capacitat i la seguretat : Una de les principals afirmacions de CDMA és que proporciona millores significatives en la capacitat de la xarxa. A la tecnologia CDMA, els paquets de veu i de dades se separen mitjançant codis i es transmeten mitjançant un ampli ventall de freqüències. Com que s’assigna més espai per a les dades en CDMA, aquest estàndard s’ha convertit en atractiu per a l’ús d’internet mòbil d’alta velocitat 3G.

Millora en lliurament / lliurament: En utilitzar la tecnologia CDMA, és fàcil que un terminal es comuniqui amb dues estacions base alhora. En aquest cas, l’enllaç antic s’ha de trencar quan el nou estigui fermament establert. Això proporciona millores en termes de fiabilitat de lliurament / lliurament d’una estació base a una altra.

La tecnologia CDMA s’ha utilitzat en 3G sistemes de telecomunicacions d’una forma o de l’altra. El CDMA ha tingut èxit en tots els aspectes i ha permès obtenir millores respecte a les tecnologies anteriors utilitzades en sistemes 2G.

Aplicacions de la tecnologia CDMA

A causa dels avantatges inherents de CDMA respecte a TDMA i FDMA, com ara la capacitat de l'usuari, les mans lliures i la seguretat, etc., el CDMA es converteix en un guanyador en la batalla de la tecnologia i els serveis sense fils. El CDMA permet un desenvolupament molt més gran i l’ús de dispositius de banda ampla com ara mòdems per a ordinadors portàtils sense fils, Unitats del sistema GPS i altres dispositius innovadors.
A efectes comercials, CDMA admet proporcionar serveis de transmissió a alta velocitat per parlar i enviar per correu electrònic. Prémer per parlar ofereix al mòbil la possibilitat d’utilitzar-se com a dispositiu walky-talky. Aquests serveis estan exempts de les despeses de servei imposades pels operadors que fan que CDMA sigui rendible.
El CDMA es considera el mode més alt de comunicacions sense fils i és responsable d’imprimir un mode d’intercanvi de dades ràpid i segur, com ara la 3G. Recentment, CDMA s'ha fusionat amb el Tecnologia GSM per donar serveis d’Internet 4G o LTE d’alta velocitat.

Aquest article tracta sobre la tecnologia CDMA i les seves aplicacions. A més, per a qualsevol ajuda o dubte sobre aquest article, podeu contactar amb nosaltres fent comentaris a la secció de comentaris que es mostra a continuació.

Crèdits fotogràfics: