imported>Gromolyak: /* Эволюция систем сотовой связи, использующих технологию CDMA */

2026-01-27T10:22:56Z

Эволюция систем сотовой связи, использующих технологию CDMA

Новая страница

{{нет источников|дата=2013-01-10}}
'''CDMA''' ({{lang-en|Code Division Multiple Access}} — множественный доступ с кодовым разделением (МДКР)) — технология связи, обычно радиосвязи, при которой каналы передачи имеют общую полосу частот, но разные [[Псевдослучайная двоичная последовательность|кодирующие последовательности]]. Наибольшую известность на бытовом уровне получила после появления сетей сотовой мобильной связи, использующих её.

== Принцип работы ==
Для радиосистем существует два основных ресурса — частота и время. Разделение пар приёмников и передатчиков по частотам таким образом, что каждой паре выделяется часть спектра на всё время соединения, называется [[FDMA]] (Frequency Division Multiple Access). Разделение по времени таким образом, что каждой паре приёмник-передатчик выделяется весь спектр или большая его часть на выделенный отрезок времени, называют [[TDMA]] (Time Division Multiple Access). В CDMA (Code Division Multiple Access) для каждого узла выделяется весь спектр частот и всё время. CDMA использует специальные коды для идентификации соединений<ref>{{Cite web |url=http://www.umtsworld.com/technology/cdmabasics.htm |title=CDMA Tutorial |access-date=2011-06-08 |archive-date=2011-05-26 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110526121135/http://www.umtsworld.com/technology/cdmabasics.htm |url-status=live }}</ref>.
Каналы TRAFIK при таком способе разделения среды создаются посредством применения широкополосного кодомодулированного радиосигнала — [[шум]]оподобного сигнала, передаваемого в общий для других аналогичных передатчиков канал в едином широком частотном диапазоне. В результате работы нескольких передатчиков эфир в данном частотном диапазоне становится ещё более шумоподобным. Каждый передатчик модулирует сигнал с применением присвоенного в данный момент каждому пользователю отдельного числового [[Номер (код)|кода]], приёмник, настроенный на аналогичный код, может вычленять из общей [[какофония|какофонии]] радиосигналов ту часть сигнала, которая предназначена данному приёмнику. В явном виде отсутствует [[TDMA|временное]] или [[FDMA|частотное]] разделение каналов, каждый абонент постоянно использует всю ширину канала, передавая сигнал в общий частотный диапазон и принимая сигнал из общего частотного диапазона. При этом широкополосные каналы приёма и передачи находятся на разных частотных диапазонах и не мешают друг другу.
Полоса частот одного канала очень широка, вещание абонентов накладывается друг на друга, но, поскольку их коды модуляции сигнала различаются, они могут быть дифференцированы аппаратно-программными средствами приёмника.

При кодовой модуляции применяется техника [[Методы расширения спектра|расширения спектра]] с множественным доступом. Она позволяет увеличить пропускную способность при неизменной мощности сигнала. Передаваемые данные комбинируются с более быстрым шумоподобным псевдослучайным сигналом с использованием операции побитового взаимоисключающего ИЛИ ([[XOR]]). На изображении ниже показан пример, демонстрирующий применение метода для генерации сигнала. Сигнал данных с длительностью импульса <math>T_{b}</math> комбинируется при помощи операции XOR с кодом сигнала, длительность импульса которого равна <math>T_{c}</math> (зам: ширина [[полоса пропускания|полосы пропускания]] пропорциональна <math>1/T</math>, где <math>T</math> = время передачи одного бита), следовательно ширина полосы пропускания сигнала с данными равна <math>1/T_{b}</math> и ширина полосы пропускания получаемого сигнала равна <math>1/T_{c}</math>. Так как <math>T_{c}</math> много меньше <math>T_{b}</math>, ширина полосы частот получаемого сигнала намного больше, чем таковая оригинального сигнала передаваемых данных. Величина <math>T_{b}/T_{c}</math> называется фактором распространения или [[база сигнала|базой сигнала]] и определяет в известной мере верхний предел числа пользователей, поддерживаемых базовой станцией одновременно.

<ref>{{книга
|год=2003
|заглавие=Wireless Data Technologies
|ссылка=https://archive.org/details/wirelessdatatech0000dube
|издательство=[[John Wiley & Sons|John Wiley & Sons, Ltd]]
|ref=Dubendorf
|язык=
|автор=Dubendorf, Vern А.
}}</ref>
[[Файл:Генерация сигнала CDMA.png|750px|Генерация сигнала CDMA]]

== Преимущества ==
* Гибкое распределение ресурсов. При кодовом разделении нет строгого ограничения на число каналов. С увеличением числа абонентов постепенно возрастает вероятность ошибок декодирования, что ведёт к снижению качества канала, но не к отказу обслуживания.
* Более высокая защищённость (скрытность) каналов. Выделить нужный канал без знания его кода весьма трудно. Вся полоса частот равномерно заполнена шумоподобным сигналом.
* Телефоны CDMA имеют меньшую пиковую мощность излучения и потому позволяют более экономно расходовать батарею.

== Эволюция систем сотовой связи, использующих технологию CDMA ==
[[Файл:Бл.Хутор - сотовая связь ИДК - Донор.jpg|thumb|200px|Башня сотовой связи CDMA]]
[[Файл:Бл. Хутор - сотовая связь ИДК - Донор.jpg|thumb|200px|Сотовые панельные [[Антенна|антенны]] на башне]]
Технология множественного доступа с кодовым разделением каналов известна давно. В СССР первая работа, посвящённая этой теме, была опубликована ещё в 1935 году [[Агеев Дмитрий Васильевич|Д. В. Агеевым]] в работе «Кодовое разделение каналов». В ней было показано, что при использовании линейных методов возможны три вида разделения сигналов: частотное, временное и компенсационное (по форме).

Технология кодового разделения каналов CDMA, благодаря высокой спектральной эффективности, является радикальным решением дальнейшей эволюции сотовых систем связи.

CDMA2000 является стандартом [[3G]] в эволюционном развитии сетей cdmaOne (основанных на IS-95). При сохранении основных принципов, заложенных версией [[IS-95A]], технология стандарта CDMA непрерывно развивается.

Последующее развитие технологии CDMA происходит в рамках технологии CDMA2000.
При построении системы мобильной связи на основе технологии CDMA2000 1Х первая фаза обеспечивает передачу данных со скоростью до 153 кбит/с, что позволяет предоставлять услуги голосовой связи, передачу коротких сообщений, работу с электронной почтой, интернетом, базами данных, передачу данных и неподвижных изображений.

Переход к следующей фазе CDMA2000 [[EV-DO|1X EV-DO]] Rev. 0 происходит при использовании той же полосы частот 1,25 МГц, скорость передачи — до 2,4 Мбит/с в прямом канале и до 153 кбит/с — в обратном, что делает эту систему связи отвечающей требованиям 3G и даёт возможность предоставлять самый широкий спектр услуг, вплоть до передачи видео в режиме реального времени.

Следующей фазой развития стандарта в направлении увеличения сетевой ёмкости и передачи данных является [[1XEV-DO Rev A]]: передача данных со скоростью до 3,1 Мбит/с по направлению к абоненту и до 1,8 Мбит/с — от абонента. Операторы смогут предоставлять те же услуги, что и на базе Rev. 0, а, кроме того, передавать голос, данные и осуществлять широковещание по IP-сетям. В мире уже есть несколько таких действующих сетей.

Разработчики оборудования CDMA связи запустили{{когда}} новую фазу — [[EV-DO|1XEV-DO Rev B]], — с целью достигнуть следующих скоростей на одном частотном канале: 4,9 Мбит/с к абоненту и 1,8 Мбит/с от абонента. К тому же будет обеспечиваться возможность объединения нескольких частотных каналов для увеличения скорости. Например, объединение 15 частотных каналов (максимально возможное количество) позволит достигать скоростей 73,5 Мбит/с к абоненту и 27 Мбит/с от абонента. Применение таких сетей — улучшенная работа чувствительных к временным задержкам приложений типа [[VoIP]], Push to Talk, видеотелефонии и сетевых игр.

Основными компонентами коммерческого успеха системы CDMA2000 являются более широкая зона обслуживания, высокое качество речи (практически эквивалентное проводным системам), гибкость и дешевизна внедрения новых услуг, высокая помехозащищённость, устойчивость канала связи от перехвата и прослушивания.

Также немаловажную роль играет низкая излучаемая мощность радиопередатчиков абонентских устройств. Так, для систем CDMA2000 максимальная излучаемая мощность составляет 250 мВт.
Для сравнения: в системах GSM-900 этот показатель равен 2 Вт (в импульсе, при использовании GPRS+EDGE с максимальным заполнением; максимум при усреднении по времени при обычном разговоре — около 200 мВт). В системах GSM-1800 — 1 Вт (в импульсе, средняя чуть меньше 100 мВт).

== См. также ==
* [[W-CDMA]]
* [[EV-DO]]
* [[FDMA]]
* [[TDMA]]
* [[TD-SCDMA]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
* [http://www.cdg.org/ CDMA Development Group]
* [http://iXBT.com/mobile/cdma.html CDMA Code Division Multiplie Access (Множественный доступ с кодовым разделением)]
* [http://www.ixbt.com/mobile/sys-cdma.html Система сотовой подвижной связи CDMA]
* [http://www.cnews.ru/reviews/free/phones/cdma/ Статья сравнивающая экологическую безопасность и влияние на человека сетей CDMA и GSM (на Cnews)]
* [https://web.archive.org/web/20101003054127/http://www.minsvyaz.ru/ministry/documents/837/913/914.shtml?bmSessionCheck Приказ Минсвязи РФ № 157 от 30.12.2002 «О федеральной сети сотовой подвижной связи стандарта IMT-MC-450 в диапазоне частот 450 МГц»]
* [http://artykul.livejournal.com/23851.html Все мобильные телефоны CDMA 450 MHz]
* [http://artykul.livejournal.com/24135.html «Бумажные» мобильные телефоны CDMA 450 MHz]

{{Сотовая связь в России}}
{{Стандарты мобильной телефонии}}

[[Категория:CDMA| ]]
[[Категория:Стандарты мобильной телефонии]]

CDMA - История изменений

imported>Gromolyak: /* Эволюция систем сотовой связи, использующих технологию CDMA */