O que é acesso múltiplo da divisão do código e suas características e opções
O acesso múltiplo da divisão do código (CDMA) é uma tecnologia do espalh-spread-spectrum que seja usada executando o serviço de telefone celular. O spectrum da propagação é uma família das técnicas de uma comunicação digital usadas originalmente em comunicações e em aplicações militares do controle. O spectrum da propagação usa as ondas de portador que consomem uma largura de faixa muito mais larga do que aquela requerida para o ponto simples apontar uma comunicação na mesma taxa de dados. Isto resulta na onda de portador que olha mais como o ruído aleatório do que uma comunicação real entre um remetente e um receptor. Originalmente, havia dois motivations para executar o spectrum espalhado: para resistir os esforços inimigos atolar comunicações vitais e esconder o fato que uma comunicação era ocorrer uniforme. Para o telephony celular, a tecnologia do espalh-spread-spectrum underlies CDMA, que é uma técnica múltipla digital do acesso especificada pela associação da indústria das telecomunicações (TIA) como IS-95. Aplicações comerciais de CDMAbecame possível por causa de dois desenvolvimentos chaves. Um era a disponibilidade dos circuitos integrados digitais low-cost, high-density, que reduzem o tamanho, o peso, e o custo dos telefones móveis. O outro era o realization que uma comunicação múltipla optimal do acesso depende da abilidade de todos os telefones móveis de regular seu poder do transmissor ao nível o mais baixo que conseguirá a qualidade adequada do sinal. CDMAchanges a natureza do telefone móvel de um dispositivo predominately análogo a um dispositivo predominately digital. CDMAreceivers não eliminam o analog que processa inteiramente, mas separam as canaletas de comunicação por meio de uma modulação pseudorandom que seja aplicada e removida no domínio digital, não na base da freqüência. Isto permite que os usuários múltiplos ocupem a mesma faixa de freqüência; este reusar da freqüência resulta na eficiência spectral elevada. De TDMAsystems começo geralmente com uma fatia do spectrum, consultada como “a um portador.” Cada portador é dividido então em entalhes de tempo. Somente um subscritor de cada vez é atribuído a cada vez entalha ou canaliza. Nenhuma outra conversação pode alcançar esta canaleta até que a chamada’do subscritor s esteja terminada ou até que essa chamada original esteja entregada fora a uma canaleta diferente pelo sistema. Para o exemplo, TDMAsystems, projetado coexistir com sistemas dos ampères, divide 30 quilohertz do spectrum em três canaletas. Pela comparação, os sistemas da G/M críam oito canaletas do timedivision nos portadores 200-kHz-wide. Uso Wideband Com o CDMAsystems, as conversações múltiplas compartilham simultaneamente do spectrum disponível nas dimensões do tempo e da freqüência. O spectrum disponível “não channelized” na freqüência ou no tempo como no acesso múltiplo da divisão da freqüência (FDMA) ou nos sistemas de TDMA, respectivamente. Instead, as conversações individuais são distintas com o coding; isto é, no transmissor, cada conversação é processada com um código espalhando original que seja usado distribuir o sinal sobre a largura de faixa disponível. O receptor usa o código original aceitar a energia associada com um código particular. O outro sinaliza o presente cada um é identificado por um código diferente e produz simplesmente o ruído de fundo. Nesta maneira, muitas conversações podem ser carregadas simultaneamente dentro do mesmo bloco do spectrum. A seguinte analogia é usada geralmente explicar como CDMAtechnology trabalha. Quatro altofalantes estão dando simultaneamente uma apresentação, e cada um falam uma língua nativa diferente: Espanhol, korean, inglês, e chinês. Se o inglês for sua língua nativa, você compreende somente as palavras do altofalante inglês e ajusta-as para fora dos altofalantes espanhóis, korean, e chineses. Você ouve-se somente o que você sabe e reconhece. Os sons do descanso como o ruído de fundo. O mesmo é verdadeiro para CDMA. Cada conversação especialmente é codificada e descodificada para um usuário particular. Os usuários múltiplos compartilham da mesma faixa de freqüência ao mesmo tempo, contudo cada usuário ouve somente a conversação ele ou ela pode interpretar. CDMAassigns cada subscritor um código original para pôr ao mesmo tempo usuários múltiplos sobre a mesma canaleta wideband. Estes códigos são usados distinguir entre as várias conversações. O resultado deste método de acesso é capacidade callhandling aumentada. Um dos aspectos originais de CDMAis que quando houver uns limites finais ao número das chamadas de telefone que um sistema pode segurar, isto não é um número fixo. Rather, a capacidade do sistema depende de como a cobertura, a qualidade, e a capacidade são balançadas chegar no nível desejado do desempenho do sistema. Desde que estes parâmetros intertwined firmemente, os operadores não podem ter o mais melhor de todos os mundos: cobertura 3 vezes mais larga, capacidade de 40 vezes, e som de alta qualidade. Para o exemplo, o vocoder 13-kbps fornece a qualidade sadia melhor mas reduz a capacidade do sistema comparada com um vocoder 8-kbps. Uma capacidade mais elevada pôde ser conseguida com algum grau de degradação na cobertura e/ou na qualidade. Características De Sistema CDMAhas adaptado para o uso em comunicações celulares com a adição de diversas características de sistema que realçam a eficiência e uns custos mais baixos. A estação móvel sign-on sobre poder-em, a estação móvel já sabe a freqüência atribuída para CDMAservice na área local e ajustá-la-á a essa freqüência e procurará-la-á pelos sinais piloto. Os sinais piloto múltiplos serão encontrados tipicamente, cada um com um offset diferente do tempo. Este offset do tempo distingue uma estação baixa de outra. A estação móvel escolherá o piloto o mais forte e estabelecerá uma referência da freqüência e uma referência do tempo desse sinal. Uma vez que a estação móvel se torna sincronizada com o tempo do sistema’da estação baixa s, pode então registar. O registo é o processo por que a estação móvel diz o sistema que está disponível para chamadas e notifica o sistema de sua posição. Processar de chamada o usuário faz uma chamada incorporando os dígitos no keypad móvel da estação e batendo “a tecla” da emissão. Se as estações móveis múltiplas tentarem uma ligação na canaleta do acesso precisamente no mesmo momento, uma colisão ocorre. Se a estação baixa não reconhecer a tentativa do acesso, a estação móvel esperará uma estadia aleatória e tentá-la-á outra vez. Em fazer o contato, a estação baixa atribui uma canaleta do tráfego, whereupon a informação básica é trocada, including o número de série’móvel da estação s. Neste momento, a modalidade da conversação é começada. Porque uma estação móvel se move de uma pilha para o seguinte, um outro sinal’piloto da pilha s será detectado que seja forte bastante para que se use. A estação móvel pedirá então “um handoff macio,” durante que está recebendo realmente ambos os sinais através dos elementos correlativos diferentes nos circuitos do receptor. Eventualmente, o sinal da primeira pilha diminuirá, e a estação móvel pedirá da segunda pilha que o handoff macio esteja terminado. Rebaixe a estação não entrega fora da chamada a uma outra estação baixa até que detecte a força aceitável do sinal. Esta técnica macia do handoff é uma melhoria significativa sobre o procedimento do handoff usado nos sistemas celulares análogos de FM, onde a ligação de comunicação com o local velho da pilha é desconectada momentaneamente antes que a ligação ao local novo esteja estabelecida. Por um tempo curto, a estação móvel não é conectada a um ou outro local da pilha, durante que o subscritor não ouve o ruído ou o nada de fundo em tudo. Às vezes as estações móveis Sibilam-Pong entre dois locais da pilha enquanto as ligações são entregadas para a frente e para trás entre se aproximar e os locais da pilha recuar. Outras vezes, as chamadas são deixadas cair simplesmente. Porque uma estação móvel no CDMAsystem tem mais de um modulador, pode comunicar-se com as pilhas múltiplas simultaneamente para executar o handoff macio. No fim de uma chamada colocada sobre o sistema de CDMA, a canaleta será livrada e pode reúso. Quando a estação móvel é desligada, gerará um sinal do registo do poder-para baixo que diga ao sistema que está um disponível não mais longo para chamadas entrantes. A deteção da voz e codificar com deteção da atividade da voz, o transmissor são ativadas somente quando o usuário está falando. Isto reduz níveis da interferência—e, conseqüentemente, a quantidade de largura de faixa consumida—quando o usuário não está falando. Com a interferência que calcula a média, a capacidade do sistema é aumentada. Isto permite que os sistemas sejam projetados para a média melhor que o exemplo o mais mau da interferência. Entretanto, o IS-95 CDMAstandard requer que nenhum sinal interferindo esteja recebido que é significativamente mais forte do que o sinal desejado, desde que atolaria então o sinal mais fraco. Isto foi chamado “o problema próximo-distante” e significa que a capacidade elevada da pilha não traduz necessariamente na capacidade elevada do sistema total. O codificador do discurso usado em CDMAoperates em uma taxa variável. Quando o subscritor está falando, o codificador do discurso opera-se no de varredura completa; quando o subscritor não está falando, o codificador do discurso opera em somente one-eighth o de varredura completa. Duas taxas intermediárias são definidas também para capturar as transições e eliminar o efeito da taxa repentina muda. Desde que a operação da variável-taxa do codificador do discurso reduz a taxa de bocado média das conversações, a capacidade do sistema é aumentada. A privacidade aumentada privacidade é inerente em CDMAtechnology. As chamadas de CDMAphone serão seguras do eavesdropper ocasional porque, ao contrário de uma conversação carregada sobre um sistema análogo, um receptor de rádio simples não poderá escolher para fora das conversações digitais individuais da radiação total do RF em uma faixa de freqüência. ACDMAcall começa com uma taxa padrão de 9.6 kbps. Isto é espalhado então a uma taxa transmitida de Mbps aproximadamente 1.25. “Espalhar” significa que os códigos digitais estão aplicados aos bocados de dados associados com os usuários em uma pilha. Estes bocados de dados são transmitidos junto com os sinais de todos os usuários restantes nessa pilha. Quando o sinal é recebido, os códigos estão removidos do sinal desejado, separando os usuários e retornando a chamada à taxa original de 9.6 kbps. Por causa da largura de faixa larga de um sinal do espalh-spread-spectrum, é muito difícil identificar conversações individuais para eavesdropping. Desde que um sinal wideband do espalh-spread-spectrum é muito duro de detectar, aparece como nada mais do que uma ascensão ligeira “no assoalho do ruído” ou no nível da interferência. Com tecnologias análogas, o poder do sinal é concentrado em uma faixa mais estreita, que faça mais fácil de detectar com um receptor de rádio ajustado àquele se ajuste das freqüências. O uso do espalh-spread-spectrum wideband sinaliza oferece também mais proteção de encontro ao cloning, uma prática ilegal por meio de que um número de série’eletrônico móvel de telefone s é feito exame sobre o ar e programado em um outro telefone. Todas as chamadas feitas de um telefone cloned estão “livres” porque são faturadas ao subscritor original. Os sistemas do controle de poder CDMA confiam no controle estrito do poder na estação móvel superar o problema próximo-distante so-called. Se o sinal de uma estação móvel próxima for recebido no receptor do local da pilha com demasiado poder, o receptor do local da pilha tornar-se-á sobrecarregado e impedir-se-á que escolha acima dos sinais das estações móveis encontradas mais distante afastado. O objetivo de CDMA é mandar os sinais de todas as estações móveis chegar exatamente na estação baixa com o mesmo nível do poder. Mais próxima a estação móvel é ao receptor do local da pilha, mais baixo é o poder necessário para a transmissão; o ausente mais distante a estação móvel, mais grande é o poder necessário para a transmissão. Dois formulários do controle de poder adaptável são empregados em CDMAsystems: laço aberto e laço closed. O controle de poder open-loop é baseado na similaridade da perda nos trajetos para diante e reversos. O poder recebido na estação móvel é usado como uma referência. Se for baixo, a estação móvel está suposta para ser longe da estação baixa e transmite com poder elevado. Se for elevada, a estação móvel está suposta para estar perto da estação baixa e transmite com poder baixo. A soma dos dois níveis do poder é uma constante. O controle de poder closed-loop é usado forçar o poder da estação móvel deviate do ajuste open-loop. Isto é conseguido por um sistema ativo do gabarito da estação baixa à estação móvel. Os bocados do controle de poder são emitidos cada 1.25 milissegundo (ms) para dirigir a estação móvel para aumentar ou diminuir seu poder transmitido por 1 decibel (DB). A falta do controle de poder ao menos a esta exatidão reduz extremamente a capacidade de CDMAsystems. Com estas técnicas adaptáveis do poder-controle, a estação móvel transmite somente bastante poder manter uma ligação. Isto resulta em uma exigência de poder média que seja muito mais baixa do que aquela para os sistemas análogos, que não empregam geralmente tais técnicas. Uma exigência’de poder mais baixa de CDMA s traduz em baterias menores, de pouco peso, da longo-vida—aproximadamente 5 horas do tempo da conversa e sobre 2 dias do tempo à espera—e de computadores hand-held possíveis menores dos makes, do baixo-custo e de dispositivos hybrid das computador-comunicações. CDMAphones pode fàcilmente pesar dentro em menos de 8 onças. A diversidade spatial entre os vários formulários da diversidade é aquela da diversidade spatial, que é empregada em CDMA, as.well.as em outras técnicas múltiplas do acesso, including FDMAand TDMA. A diversidade spatial ajuda manter o sinal durante o processo do handoff da chamada quando um usuário se move de uma pilha para o seguinte. Este processo envolve antenas em dois locais diferentes da pilha que mantêm as ligações com uma estação móvel. A estação móvel tem os elementos correlativos múltiplos do receptor que são atribuídos a cada sinal entrante e podem adicionar estes. CDMAuses ao menos quatro destes correlators: três que podem ser atribuídos à ligação e um que procurara por trajetos alternos. Os locais da pilha emitem os dados recebidos, junto com um índice da qualidade, ao MTSO, onde uma escolha é feita a respeito do melhor dos dois sinais. Não todas estas características são originais a CDMA; alguns podem ser explorados por sistemas TDMA-baseados também, como o controle spatial da diversidade e de poder. Estes existem já em todos os padrões de TDMA hoje, quando o handoff macio estiver executado no padrão cordless realçado Digital europeu das telecomunicações (DECT), que está baseado em TDMA. Sumário Há ainda umas reivindicações opondo do desempenho para TDMAand CDMA. Desde que ambo TDMAand CDMAhave se transforma TIAstandards— IS-54 e IS-95, respectivamente—os vendedores estão apontando agora seus esforços de marketing cheios para os portadores celulares. Os proponents de cada tecnologia têm a pesquisa para back-up suas reivindicações do desempenho superior. Dos dois, CDMAsuffered um problema do credibility cedo sobre porque seus advogados feitos desempenho grandiose reivindicam para CDMAthat não poderia ser verificado no ambiente operando-se real-world. Em alguns círculos, este problema do credibility lingers hoje. Da nota, entretanto, é que ambas as tecnologias foram bem sucedidas no marketplace, cada um que está sendo selecionado por muitos portadores celulares em torno do mundo. Ambos são capazes de suportar redes emergentes dos PCES e de fornecer serviços como o acesso wireless do Internet, o serviço de messaging curto, o correio de voz, a fac-símile, a paginação, e o vídeo. Embora TDMA-baseado o sistema global para as telecomunicações (G/M) móveis é o padrão dominante no mercado wireless global, o uso de CDMAis que cresce ràpidamente. O começo’principal da G/M s no mercado dá-lhe uma presença muito maior e praticamente garantias que a G/M continuará a conduzir ao mercado celular digital por os 5 anos seguintes. este é um artigo adicionado por Jerry Rohel
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