Реферат : Что является CDMA (Разделение Кодекса Многократный Доступ) (?) 

Полнотекстовый поиск по базе:

Что является CDMA (Разделение Кодекса Многократный Доступ) (?)

Главная >> Реферат >> Информатика, программирование

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.


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


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.


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

Похожие работы: