|
Что является Разделение Кодекса Многократный Доступ
What is CDMA (Code Division Multiple Access)?
One of the most important concepts to any cellular telephone
system is that of "multiple access", meaning that multiple,
simultaneous users can be supported. In other words, a large
number of users share a common pool of radio channels and any
user can gain access to any channel (each user is not always
assigned to the same channel). A channel can be thought of as
merely a portion of the limited radio resource which is
temporarily allocated for a specific purpose, such as someone's phone call.
A multiple access method is a definition of how the radio
spectrum is divided into channels and how channels are allocated to the
many users of the system.
Current Cellular Standards
Different types of cellular systems employ various methods
of multiple access. The traditional analog cellular systems, such as
those based on the Advanced Mobile Phone Service (AMPS) and
Total Access Communications System (TACS) standards,
use Frequency Division Multiple Access (FDMA). FDMA channels
are defined by a range of radio frequencies, usually
expressed in a number of kilohertz (kHz), out of the radio
spectrum. For example, AMPS systems use 30 kHz "slices" of
spectrum for each channel. Narrowband AMPS (NAMPS) requires
only 10 kHz per channel. TACS channels are 25 kHz wide.
With FDMA, only one subscriber at a time is assigned to a
channel. No other conversations can access this channel until the
subscriber's call is finished, or until that original call
is handed off to a different channel by the system. A common multiple access
method employed in new digital cellular systems is the Time
Division Multiple Access (TDMA). TDMA digital standards include
North American Digital Cellular (know by its standard number
IS-54), Global System for Mobile Communications (GSM), and
Personal Digital Cellular (PDC). TDMA systems commonly start
with a slice of spectrum, referred to as one "carrier". Each
carrier is then divided into time slots. Only one subscriber
at a time is assigned to each time slot, or channel. No other
conversations can access this channel until the subscriber's
call is finished, or until that original call is handed off to a different
channel by the system. For example, IS-54 systems, designed
to coexist with AMPS systems, divide 30 kHz of spectrum into
three channels. PDC divides 25 kHz slices of spectrum into
three channels. GSM systems create 8 time-division channels in 200
kHz wide carriers.
The CDMA Cellular Standard
With CDMA, unique digital codes, rather than separate RF
frequencies or channels, are used to differentiate subscribers. The
codes are shared by both the mobile station (cellular phone)
and the base station, and are called "pseudo-Random Code
Sequences." All users share the same range of radio
spectrum. For cellular telephony, CDMA is a digital multiple access
technique specified by the Telecommunications Industry
Association (TIA) as "IS-95." In March 1992, the TIA established the
TR-45.5 subcommittee with the charter of developing a
spread-spectrum digital cellular standard. In July of 1993, the TIA gave
its approval of the CDMA IS-95 standard. IS-95 systems
divide the radio spectrum into carriers which are 1,250 kHz (1.25
MHz) wide. One of the unique aspects of CDMA is that while
there are certainly limits to the number of phone calls that can be
handled by a carrier, this is not a fixed number. Rather,
the capacity of the system will be dependent on a number of different
factors. This will be discussed in later sections.
CDMA Technology
Though CDMA's application in cellular telephony is
relatively new, it is not a new technology. CDMA has been used in many
military applications, such as anti-jamming (because of the
spread signal, it is difficult to jam or interfere with a CDMA signal),
ranging (measuring the distance of the transmission to know
when it will be received), and secure communications (the spread
spectrum signal is very hard to detect).
Spread Spectrum
CDMA is a "spread spectrum" technology, which
means that it spreads the information contained in a particular signal of
interest
over a much greater bandwidth than the original signal. A
CDMA call starts with a standard rate of 9600 bits per second (9.6
kilobits per second). This is then spread to a transmitted
rate of about 1.23 Megabits per second. Spreading means that digital
codes are applied to the data bits associated with users in
a cell. These data bits are transmitted along with the signals of all the
other users in that cell. When the signal is received, the
codes are removed from the desired signal, separating the users and
returning the call to a rate of 9600 bps. Traditional uses
of spread spectrum are in military operations. Because of the wide
bandwidth of a spread spectrum signal, it is very difficult
to jam, difficult to interfere with, and difficult to identify. This is in
contrast to technologies using a narrower bandwidth of
frequencies. Since a wideband spread spectrum signal is very hard to
detect, it appears as nothing more than a slight rise in the
"noise floor" or interference level. With other technologies, the
power of
the signal is concentrated in a narrower band, which makes
it easier to detect. Increased privacy is inherent in CDMA
technology. CDMA phone calls will be secure from the casual
eavesdropper since, unlike an analog conversation, a simple radio
receiver will not be able to pick individual digital
conversations out of the overall RF radiation in a frequency band.
Synchronization
In the final stages of the encoding of the radio link from
the base station to the mobile, CDMA adds a special "pseudo-random
code" to the signal that repeats itself after a finite
amount of time. Base stations in the system distinguish themselves from each
other by transmitting different portions of the code at a
given time. In other words, the base stations transmit time offset versions
of the same pseudo-random code. In order to assure that the
time offsets used remain unique from each other, CDMA stations
must remain synchronized to a common time reference. The
Global Positioning System (GPS) provides this precise common time
reference. GPS is a satellite based, radio navigation system
capable of providing a practical and affordable means of determining
continuous position, velocity, and time to an unlimited
number of users.
"The Balancing Act"
CDMA cell coverage is dependent upon the way the system is
designed. In fact, three primary system characteristics-Coverage,
Quality, and Capacity-must be balanced off of each other to
arrive at the desired level of system performance. In a CDMA
system these three characteristics are tightly
inter-related. Even higher capacity might be achieved through some degree of
degradation in coverage and/or quality. Since these
parameters are all intertwined, operators cannot have the best of all worlds:
three times wider coverage, 40 times capacity, and
"CD" quality sound. For example, the 13 kbps vocoder provides better
sound quality, but reduces system capacity as compared to an
8 kbps vocoder.
CDMA Benefits
When implemented in a cellular telephone system, CDMA
technology offers numerous benefits to the cellular operators and their
subscribers. The following is an overview of the benefits of
CDMA. 1.Capacity increases of 8 to 10 times that of an AMPS
analog system and 4 to 5 times that of a GSM system
2.Improved call quality, with better and more consistent sound as
compared to AMPS systems 3.Simplified system planning
through the use of the same frequency in every sector of every cell
4.Enhanced privacy 5.Improved coverage characteristics,
allowing for the possibility of fewer cell sites 6.Increased talk time for
portables 7.Bandwidth on demand
Click below for more information
about:
Spread Spectrum Techniques
Spreading Codes
Power Control
Handoff
Forward CDMA Channel
Frequency Plans
Walsh Functions
Short Code
Reverse CDMA Channel
Long Code
Long Code Mask
Reverse Spreading
Linear Feedback Shift Registers
System Time
Forward Spreading
Coverage-Capacity Tradeoff in the Reverse Link
Spreading Bandwidth
Optimum Bandwidth for CDMA
Что является CDMA (Разделение
Кодекса Многократный Доступ)?
Одна из наиболее важных концепций
к любой клеточной телефонной системе - таковой " многократный доступ
", означая что многократная,
Одновременные пользователи могут
быть поддержаны. Другими словами, большое количество пользователей разделяет
общее(обычное) объединение(водоем) каналов радио и любого Пользователь может получать доступ на
любой канал (каждый пользователь не всегда назначается на тот же самый канал).
О канале можно думать как Просто
часть ограниченного ресурса радио, который временно размещен(ассигнован) для
определенной цели, типа чьего - то обращения по телефону. Многократный метод доступа -
определение того, как спектр радио разделен на каналы и как каналы
размещены(ассигнованы) Много
пользователей системы.
Текущие Клеточные Стандарты
Различные типы клеточных систем
нанимают различные методы многократного доступа. Традиционные аналоговые
клеточные системы, типа Основанный
на Продвинутом Обслуживании(службе) Портативного телефона (AMPS) и Полной
Системе Коммуникаций Доступа (TACS) стандарты, Используйте Разделение Частоты Многократный Доступ (FDMA). FDMA
каналы определены диапазоном частот радио, обычно Выраженный в множестве килогерца (кГц), из спектра радио.
Например, AMPS системы используют "пластины" 30 кГц Спектр для каждого канала. Узкополосный
AMPS (NAMPS) требует только 10 кГц в канал. TACS каналы - шириной 25 кГц. С FDMA, только один подписчик
одновременно назначен на канал. Никакие другие беседы могут доступ этот канал
до Запрос подписчика закончен, или
пока тот первоначальный запрос вручен от различному каналу системой.
Общий(обычный) многократный доступ
Метод, нанятый(используемый) в
новых цифровых клеточных системах - Разделение Времени Многократный Доступ
(TDMA). TDMA цифровые стандарты включают Житель
Северной Америки Цифровой Клеточный (знает стандартным номером -54(числом)),
Глобальная Система для Передвижных Коммуникаций (GSM), и Персональный Цифровой Клеточный (PDC). TDMA системы обычно
начинаются с пластины спектра, упомянутого как один
"курьер"("транспорт"). Каждый Курьер(транспорт) тогда разделен на щели время. Только один
подписчик одновременно назначен на каждый раз щель, или канал. Никакой другой Беседы могут доступ этот канал, пока
запрос подписчика не закончен, или пока тот первоначальный запрос вручен от
различному Канал системой.
Например, ЯВЛЯЕТСЯ -54 системами, разработанными (предназначенными), чтобы сосуществовать с AMPS системами,
делить 30 кГц спектра в Три
канала. PDC делит пластины 25 кГц спектра в три канала. GSM системы создают 8
каналов с разделением времени в 200 КГц
широкие курьеры(транспорты).
CDMA Клеточный Стандарт
С CDMA, уникальные цифровые
кодексы, скорее чем отдельные частоты РФ или каналы, используются, чтобы
дифференцировать подписчиков. Кодексы
разделены и, передвижной станцией
(сотовый телефон) и станция основы, и называются " псевдослучайный Кодекс Последовательности. " Все
пользователи разделяют тот же самый диапазон спектра радио. Для клеточного
telephony, CDMA - цифровой многократный доступ Техника, указанная Ассоциацией Промышленности Телесвязи (TIA)
как " ЯВЛЯЕТСЯ -95 ". В марте 1992, TIA установил Tr-45. 5 подкомиссии с чартером
развития спектра распространения цифровой клеточный стандарт. В июле 1993, TIA
дал Одобрение CDMA - -95
стандарта. ЯВЛЯЕТСЯ -95 системами, делят спектр радио в курьеров(транспорты),
которые являются 1,250 кГц (1.25 MHZ)
широкий. Один из уникальных аспектов CDMA - то, что, в то время как имеются
конечно пределы номеру(числу) обращений по телефону, которые могут Обработанный курьером(транспортом), это
- не установленный номер(число). Довольно, способность(вместимость) системы
будет зависеть от множества различного Факторы.
Это будет обсуждено в более поздних секциях.
CDMA Технология
Хотя заявление(применение) CDMA'S
в клеточном telephony относительно ново, это - не новая технология. CDMA
использовался в многих Военные
заявления(применения), типа анти-забивающего (из-за сигнала распространения,
это трудно к пробке или сталкиваться с CDMA сигналом), Расположение (измерение расстояние передача знать, когда это
будет получено), и безопасные коммуникации (распространение Сигнал спектра очень тверд(труден) обнаружить).
Спектр Распространения
CDMA - " спектр
распространения " технология, что означает, что это распространяет
информацию, содержащуюся в специфическом сигнале интереса(процента) По намного большему bandwidth чем
первоначальный сигнал. Запрос CDMA начинается со стандартной нормой(разрядом)
9600 частиц в секунду (9.6 Килобиты
в секунду). Это тогда распространено к переданной норме(разряду) приблизительно
1.23 Мегабиты в секунду. Распространение средств, что цифровой Кодексы применяются к частицам данных,
связанным с пользователями в ячейке. Эти частицы данных переданы наряду с
сигналами весь Другие пользователи
в той ячейке. Когда сигнал получен, кодексы удалены от желательного сигнала,
отделяя пользователей и Возвращение
запроса к норме(разряду) 9600 bps. Традиционные использования спектра
распространения находятся в военных действиях. Из-за широкого Bandwidth сигнала спектра
распространения, это очень трудно к пробке, трудной сталкиваться, и трудный
выделить. Это находится в Контраст
технологиям, использующим более узкий bandwidth частот. Так как широкополосный
сигнал спектра распространения очень тверд(труден) к Обнаружите, это не появляется как ничто больше чем небольшое
повышение " шумовой пол(этаж) " или уровень вмешательств. С другими
технологиями, власть(мощь) Сигнал
сконцентрирован в более узкой полосе(оркестре), которая делает более легким
обнаружить. Увеличенная секретность свойственна CDMA Технология. CDMA обращения по телефону будет безопасен от
случайного eavesdropper с тех пор, в отличие от аналоговой беседы, простое
радио Приемник не будет способен
выбрать индивидуальные цифровые беседы из полной радиации РФ в полосе(оркестре)
частоты.
Синхронизация
В заключительных стадиях encoding
связи радио от станции основы до передвижного, CDMA добавляет специальный
" псевдослучайный Кодекс
" к сигналу, что повторения самостоятельно после конечного количества времени.
Станции Основы в системе отличают себя от каждого Другой, передавая
различные части кодекса в данное время. Другими словами, станции основы
передают версии погашения времени Из
того же самого псевдослучайного кодекса. Чтобы ручаться, что используемые
погашения времени остаются уникальными от друг друга, CDMA станции Должен остаться синхронизированным к
ссылке(рекомендации) общее(обычное) время. Глобальная Система Расположения
(GPS) обеспечивает это точное общее(обычное) время(во время) Ссылка(рекомендация). GPS - основанный
спутник, система навигации радио, способная к обеспечению практических и
возможных средств определения Непрерывное
положение(позиция), скорость, и время к неограниченному номеру(числу)
пользователей.
" Акт Балансирования
"
CDMA охват ячейки зависим на
путь, которым система разработана(предназначена). Фактически, три первичных
охват характеристик системы, Качество,
и Должен способности, быть сбалансировано от друг друга, чтобы достигнуть
желательного уровня выполнения(работы) системы. В CDMA Система эти три характеристики сильно меж-связана. Даже более
высокая способность(вместимость) могла бы быть достигнута через некоторый
градус(степень) Деградация в
охвате и-или качестве. Так как эти параметры все переплетаются, операторы не
могут иметь лучшее из всех миров: Три
раза более широкий охват, способность(вместимость) 40 раз, и звук качества
"КОМПАКТ-ДИСКА". Например, 13 kbps вокодер обеспечивает лучше Звуковое(нормальное) качество, но
уменьшает способность(вместимость) системы по сравнению с 8 kbps вокодер.
CDMA Выгоды
Когда осуществлено в клеточной
телефонной системе, CDMA технология предлагает многочисленные выгоды клеточным
операторам и их Подписчики.
Следующее - краткий обзор выгод от CDMA. 1. Способность(вместимость)
увеличивается от 8 до такового 10 раза AMPS
Аналоговая система и от 4 до такового 5 раза GSM системы 2. Улучшенное
качество запроса, с лучше и более последовательным звуком как Сравненный с AMPS системами 3.
Упрощенное планирование системы с помощью той же самой частоты в каждом секторе
каждой ячейки 4. Увеличенная секретность
5. Улучшенные характеристики охвата, учитывая возможность меньшего количества
участков ячейки 6. Увеличенный разговор время для
Portables 7. Bandwidth по
требованию
|
|
|
