المجموعات

ما هو CDMA: قسم تعليمي لتقسيم الكود

ما هو CDMA: قسم تعليمي لتقسيم الكود


الوصول المتعدد بتقسيم الكود ، كان CDMA استخدامًا مبتكرًا لتكنولوجيا الطيف المنتشر بالتسلسل المباشر المستخدمة لتوفير نظام وصول متعدد للاتصالات المتنقلة والأنظمة اللاسلكية الأخرى.

استخدم CDMA خاصية DSSS أنه ما لم يستخدم المرسل والمستقبل نفس كود الانتشار لكلا طرفي العملية ، لا يمكن فك تشفير الإشارة وبهذه الطريقة كانت قادرة على توفير وسيلة لتمكين مجموعة متنوعة من المستخدمين المختلفين من الاستخدام نفس القناة للوصول إلى محطة قاعدة دون تدخل متبادل.

بهذه الطريقة ، باستخدام CDMA ، تم تخصيص رموز مختلفة لمستخدمين مختلفين بدلاً من الفتحات والقنوات المختلفة وما إلى ذلك.

تاريخ CDMA

يعتمد CDMA على شكل من أشكال الإرسال يُعرف باسم طيف انتشار التسلسل المباشر. يمكن ربط تاريخ CDMA مباشرة بأربعينيات القرن الماضي عندما تم تصور هذا الشكل من الإرسال لأول مرة. مع تحسن تقنية الإلكترونيات ، بدأ استخدامها في عمليات النقل العسكرية السرية نظرًا للحقائق التي تشير إلى أن عمليات النقل تبدو وكأنها ضوضاء ، ومن الصعب فك تشفيرها دون معرفة الرموز الصحيحة ، وعلاوة على ذلك يصعب التشويش عليها.

مع الثورة في الاتصالات الخلوية التي حدثت في الثمانينيات من القرن الماضي ، بدأت شركة غير معروفة في ذلك الوقت تسمى Qualcomm تعمل في عمليات إرسال DSSS في النظر إلى هذا كأساس لنظام الوصول المتعدد للاتصالات الخلوية - CDMA - قسم الوصول المتعدد.

كان لابد من إثبات مفهوم CDMA في هذا المجال ، وبالتالي انضمت شركة Qualcomm من قبل مشغلي الشبكات الأمريكيين Nynex و Ameritech لتطوير أول نظام تجريبي لـ CDMA. في وقت لاحق تم توسيع الفريق حيث انضمت Motorola و AT&T (الآن Lucent) لجلب مواردهم إلى سرعة التطوير.

ونتيجة لذلك ، كان من الممكن البدء في كتابة مواصفات CDMA في عام 1990. وبدعم من اتحاد صناعة الاتصالات الخلوية (CTIA) ورابطة صناعة الاتصالات (TIA) ، تم إنشاء مجموعة معايير. نشرت هذه المجموعة بعد ذلك معيار أول نظام CDMA في شكل IS-95 ، مما أدى إلى النشر الرسمي لـ IS-95-A في عام 1995.

تم إطلاق أول نظام CDMA في سبتمبر 1995 من قبل شركة Hutchison Telephone Co. Ltd. في هونغ كونغ وسرعان ما تبعتها SK Telecom في كوريا جنبًا إلى جنب مع الشبكات في الولايات المتحدة الأمريكية.

لم يكن هذا سوى نظام اتصالات خلوي واحد ، رغم أنه كان الأول. تطويرها يؤدي إلى سلسلة CDMA2000 من المعايير.

لم يتوقف استخدام CDMA مع CDMA2000 حيث أصبح من الضروري تطوير معيار GSM بحيث يمكنه نقل البيانات وتقديم تحسينات كبيرة من حيث كفاءة استخدام الطيف. وفقًا لذلك ، تم اعتماد CDMA في شكل Wideband CDMA (WCDMA) لهذا المعيار.

العناصر الرئيسية لـ CDMA

CDMA هو شكل من أشكال تكنولوجيا إرسال الطيف الممتد القائم على مخطط يسمى طيف الانتشار بالتتابع المباشر.

ملاحظة حول DSSS ، طيف انتشار التسلسل المباشر:

طيف الانتشار بالتسلسل المباشر ، DSSS هو شكل من أشكال الإرسال الراديوي المستخدم في مجموعة متنوعة من عمليات الإرسال الراديوي. يتم مضاعفة البيانات المراد إرسالها بتسلسل بتات عالي معدل البيانات ثم يتم تعديلها على حامل تردد لاسلكي لإنتاج إشارة ذات عرض نطاق أوسع بكثير من البيانات وحدها. لإعادة تكوين البيانات في المستقبل ، يتم استخدام نفس تسلسل بتات معدل البيانات العالي لاستخراج البيانات من الإشارة.

اقرأ المزيد عن طيف انتشار التسلسل المباشر ، DSSS.

من خلال إثبات مستخدمين مختلفين برموز انتشار مختلفة ، يمكن للمستخدمين المختلفين استخدام نفس قناة التردد ، مع الاستمرار في التواصل بشكل فردي مع المحطة الأساسية.

تم تشبيه استخدام CDMA بالتواجد في غرفة يوجد بها العديد من الأشخاص الذين يتحدثون لغات مختلفة ، والقدرة على فهم شخص يتحدث بلغتك على الرغم من ارتفاع مستوى الضوضاء.

يمكن فك تشفير إشارة CDMA عندما يستخدم جهاز الاستقبال نفس الرمز المستخدم للإرسال على الرغم من وجود إشارات أخرى ذات رموز مختلفة تُستخدم على نفس القناة.

يحتوي CDMA على عدد من الميزات المميزة التي تعتبر أساسية لنشر تقنيات إرسال الطيف:

  • استخدام النطاق الترددي الواسع: يستخدم CDMA ، مثل تقنيات الطيف المنتشر الأخرى ، نطاقًا تردديًا أوسع مما هو مطلوب بخلاف ذلك لنقل البيانات. ينتج عن هذا عدد من المزايا بما في ذلك زيادة المناعة ضد التشويش أو التشويش ، ووصول مستخدم متعدد.
  • رموز الانتشار المستخدمة: من أجل تحقيق عرض النطاق الترددي المتزايد ، يتم نشر البيانات باستخدام رمز مستقل عن البيانات.
  • مستوى الأمان: لتلقي البيانات ، يجب أن يكون لدى المتلقي معرفة بكود الانتشار ، وبدون ذلك لا يمكن فك تشفير البيانات المرسلة ، وهذا يعطي قدراً من الأمان.
  • وصول متعددة: يسمح استخدام أكواد الانتشار المستقلة لكل مستخدم مع الاستقبال المتزامن لعدة مستخدمين بالوصول إلى نفس القناة في وقت واحد.

مزايا تقنية CDMA

يوفر استخدام CDMA العديد من المزايا ولهذا السبب تم اعتماد تقنية CDMA للعديد من أنظمة الاتصالات الخلوية 3G.

  • تحسين في التسليم / التسليم: باستخدام CDMA ، يمكن للمحطة الاتصال بمحطتين قاعدتين في وقت واحد. نتيجة لذلك ، لا يلزم كسر الارتباط القديم إلا عندما يتم إنشاء الارتباط الجديد بشكل راسخ. يوفر هذا تحسينات كبيرة من حيث موثوقية التسليم / التسليم من محطة أساسية إلى أخرى.
  • تحسين القدرة: تتمثل إحدى المزاعم الرئيسية لـ CDMA في أنها قدمت تحسينات كبيرة في سعة الشبكة. كانت التوقعات الأصلية لبعض مؤيدي تقنية CDMA لبعض التحسينات المهمة للغاية ، على الرغم من أن هذه في الواقع كانت مبالغ فيها إلى حد ما مقارنة بما وجدته تجربة العالم الحقيقي:
    • زيادة السعة بمقدار 18 ضعفًا مقارنةً بـ AMPS (تقنية 1G المستخدمة في الولايات المتحدة الأمريكية)
    • زيادة السعة بمقدار 6 أضعاف مقارنةً بتقنية TDMA الأمريكية (تقنية 2G المستخدمة في الولايات المتحدة الأمريكية) - كما تم المطالبة بزيادات مماثلة على GSM.
    في الواقع ، لم تتحقق التوقعات الأصلية على الرغم من ظهور زيادات بنحو اثنين عند مقارنتها بـ TDMA و GSM في الولايات المتحدة. كان هذا في حد ذاته تحسنا كبيرا.

يوفر الوصول المتعدد بتقسيم الرمز CDMA <تقنية الوصول المتعدد لجميع أنظمة الاتصالات الخلوية 3G الرئيسية. على هذا النحو ، أعطت خطوة مهمة إلى الأمام عبر مخططات TDMA / FDMA المستخدمة في الجيل الثاني ، مما أتاح نقل البيانات بطريقة لم تكن ممكنة من قبل.


شاهد الفيديو: Gray Code شرح (قد 2021).