Описание стандарта CDMA

Мы профессиональная команда, которая на рынке работает уже более 2 лет и специализируемся исключительно на лучших продуктах.

У нас лучший товар, который вы когда-либо пробовали!

Наши контакты:

Telegram:

https://t.me/stuff_men

E-mail:

stuffmen@protonmail.com

ВНИМАНИЕ!!! В Телеграмм переходить только по ссылке, в поиске много Фейков!

Внимание! Роскомнадзор заблокировал Telegram ! Как обойти блокировку:

http://telegra.ph/Kak-obojti-blokirovku-Telegram-04-13-15

С целью преодоления приведенных недостатков компаниям-производителям пришлось обратиться к принципиально другим цифровым системам, выполненным по технологии многостанционного доступа с кодовым разделением каналов МДКР или, как его называют во всем мире, CDMA Code Division Multiple Access , которые используют шумоподобные сигналы с расширенным спектром. Технология мультидоступа с кодовым разделением каналов, в основе которой лежит ортогональное разделение сигналов, известна давно. А уже после войны в течение долгого времени технология CDMA использовалась в военных системах связи как в СССР, так и в США, поскольку обладала многими ценными для таких систем преимуществами, о которых будет сказано ниже. Сам принцип CDMA заключается в расширении спектра исходного информационного сигнала в нашем случае речевого , которое может производиться двумя различными методами, которые называются следующим образом: Приемник системы ведет себя аналогично, изменяя частоту гетеродина по точно такому же алгоритму, обеспечивая выделение и дальнейшую обработку только нужного канала. С помощью FH сейчас производятся попытки улучшения технических характеристик узкополосных цифровых систем сотовой связи, в частности, GSM. Он предусматривает модуляцию информационного сигнала каждого абонента единственным и уникальным в своем роде псевдослучайным шумоподобным сигналом он-то и является в данном случае кодом , который и расширяет спектр исходного информационного сигнала. Тут сразу следует отметить, что число вариантов таких кодов достигает нескольких миллиардов, что позволило бы создать персональную связь в масштабах нашей планеты. В результате проведения описываемого процесса узкополосный информационный сигнал каждого пользователя расширяется во всю ширину частотного спектра, выделенного для пользователей сети база сигнала при этом становится много больше 1. В приемнике сигнал восстанавливается с помощью идентичного кода, в результате чего восстанавливается исходный информационный сигнал. В то же самое время сигналы остальных пользователей для данного приемника продолжают оставаться расширенными и воспринимаются им лишь как белый шум , который является наиболее мягкой помехой, в наименьшей степени мешающей нормальной работе приемника. Представьте комнату, в которой одновременно разговаривает друг с другом много пар людей, причем на разных языках. Каждый из них хорошо понимает своего собеседника, а все посторонние разговоры воспринимаются как некий фон и не особенно мешают разговору. При этом обеспечивается высокая степень защиты от активных и пассивных помех, что позволяет работать при низких значениях отношения сигнал-шум 3—5 дБ со значительно меньшей мощностью передаваемого сигнала. Таким образом, в одном и том же радиочастотном канале одновременно передаются информационные сигналы большой группы пользователей. Следует также сказать, что CDMA не зря широко используется в военных системах связи, поскольку расширение спектра сигналов позволяет противодействовать преднамеренным искусственным помехам. Если расширить базу радиосигнала до очень больших величин, то можно сделать его ниже уровня шумов, которые и сможет наблюдать потенциальный противник. На приемной же стороне исходный сигнал будет восстановлен. Таким образом, подобные системы можно было бы использовать и такие системы существуют , не мешая работе других радиосредств, использующих тот же диапазон радиочастот. Однако это не используется в существующих коммерческих сотовых системах CDMA. В системах с частотным разделением каналов как в FDMA, так и в TDMA существует проблема так называемого 'многократного использования' reuse частотных каналов. Чтобы не мешать друг другу, соседние базовые станции должны использовать разные каналы. Таким образом, если у БС 6 соседей наиболее часто рассматриваемый случай, при этом зону каждой БС можно представить как шестиугольник, а всё вместе выглядит как пчелиные соты , то количество каналов, которые может использовать эта БС в семь раз меньше чем общее количество каналов в отведённом для сети диапазоне. Это приводит к уменьшению ёмкости сети и необходимости увеличивать плотность установки БС в густонаселённых районах. Для CDMA такой проблемы вообще нет. Все БС работают на одном и том же канале. Таким образом, частотный ресурс используется более полно. Для того, чтобы телефоны находящиеся близко к БС не забивали своим сигналом более отдалённых абонентов, в CDMA предусмотрена плавная регулировка мощности, что приводит к значительному сокращению энергопотребления телефона вблизи БС и, соответственно, увеличению времени работы телефона без подзарядки. Естественно, чтобы такое стало возможным, необходима прецизионная синхронизация БС. В коммерческих системах это достигается использованием сигналов времени от GPS Global Positioning System американской спутниковой системы определения координат. CDMA это практически полностью цифровой стандарт. Обычно все преобразования информационного сигнала происходят в цифровой форме, и только радиочасть аппарата является аналоговой, причём гораздо более простой, чем для других групп стандартов. Это позволяет практически весь телефон выполнить в виде одной микросхемы с большой степенью интеграции, тем самым значительно снизив стоимость телефона. Цифровая сущность CDMA весьма располагает к использованию этой технологии для безпроводной передачи данных. В рассмотренном выше примере мы задали не очень высокую скорость, однако существующие реализации CDMA позволяют многократно увеличивать скорость передачи данных, правда за счет сокращения ёмкости сети. Стандарты CDMA используют более современный кодек для оцифровки речи, что субъективно повышает качество передачи аналогового сигнала по сравнению с действующими TDMA стандартами. Можно долго говорить о преимуществах той или иной техники, но для коммерческого телекоммуникационного оператора архиважным является набор услуг, за которые абонент будет платить деньги. Главным достоинством сетей CDMA является очень высокое качество передачи речи, а это, согласитесь, главная услуга всех телефонных сетей. Речь в системе CDMA преобразуется в цифровой поток посредством специального вокодера с переменной в зависимости от интенсивности речи скоростью. Это позволяет экономно использовать пропускную способность радиотракта. То есть, пока вы молчите, ресурс радиоканала может использовать другой абонент, тоже разговаривающий в настоящий момент. Заметим, что последняя цифра недоступна в сетях других стандартов. Но, конечно, такие вокодеры несколько уменьшают емкость сети. Следует отметить, что тема вокодеров продолжает оставаться актуальной в смысле дальнейшего улучшения качества при дальнейшем уменьшении скорости передачи. И это заставляет продолжать такие работы многих специалистов. Что, собственно, имеется в виду, когда говорится о высоком качестве передачи речи в сетях CDMA? Это, прежде всего, чистый звук и непривычное для радиотелефонов отсутствие посторонних шумов. Но тут, как говорится, лучше один раз услышать, чем десять раз увидеть в различной литературе. Ну что же, теперь для этого не обязательно ехать куда-нибудь, например, в США или Корею. А ныне это вообще не такая уж и экзотика, потому что в России понастроено сетей IS уже немало. Конечно, абоненты смогут обмениваться факсимильными сообщениями и общаться по электронной почте. Что же касается различных дополнительных услуг, которые предоставляются абонентам цифровых сотовых сетей переадресации вызовов, голосовая почта, определение номеров, услуги IN и т. Что заложено разработчиками в коммутатор, то и получится главное, чтобы можно было установить на него дополнительный soft. В общем, что оператор посчитал необходимым закупить для своей сети на основе, например, маркетинговых исследований , тем абоненты и смогут воспользоваться. И если чего-то сейчас нет, то это вполне можно докупить и позже. Исторически сложилось так, что европейцы наиболее подробно разработали различные приложения в части дополнительных услуг для стандарта GSM но это относится больше к функциям коммутатора, а не радиоинтерфейса. А вот 20 февраля года компания Qualcomm объявила об успешном окончании испытаний с британским оператором Vodafon базовой станции CDMA IS , включенной в центр коммутации подвижной связи сети GSM. Это означает, что теперь нет ничего невозможного и существует реальная возможность совместить многочисленные услуги, разработанные в рамках проекта GSM и адаптированные к европейским телефонным сетям, с преимуществами радиоинтерфейса IS Принцип работы систем сотовой связи ССС с кодовым разделением каналов можно пояснить на следующем примере. Предположим, что вы сидите в ресторане. За каждым столиком находится два человека. Одна пара разговаривает между собой на английском языке, другая на русском, третья на немецком и т. Получается так, что в ресторане все разговаривают в одно и то же время на одном диапазоне частот речь от 3 кГц до 20 кГц , при этом вы, разговаривая со своим оппонентом, понимаете только его, но слышите всех. Так же и в стандарте CDMA передаваемая в эфире информация от базовой станции к мобильной или наоборот попадает ко всем абонентам сети, но каждый абонент понимает только ту информацию, которая предназначена для него, то есть русский понимает только русского, немец только немца, а остальная информация отсеивается. Язык общения в данный момент является кодом. В CDMA это организовано за счет применения кодирования передаваемых данных, если точнее, то за это отвечает блок умножения на функцию Уолша. CDMA называют широкополосной системой и сигналы идущие в эфире шумоподобными. За счет помехоустойчивого кодирования потерянные данные система восстановит, см. А в стандарте GSM такое не получится. Из-за того, что GSM изначально сам узкополосный. Ширина полосы, которая используется, равна кГц. Система CDMA построена по методу прямого расширения спектра частот на основе использования 64 видов последовательностей, сформированных по закону функций Уолша. В каналах системы CDMA применяется сверточное кодирование со скоростью? Общая полоса канала связи составляет 1,25 Мгц. Ширина спектра излучаемого cигнала: В стандарте используется раздельная обработка отраженных сигналов, приходящих с разными задержками, и последующее их весовое сложение, что значительно снижает отрицательное влияние эффекта многолучевости. При раздельной обработке лучей в каждом канале приема на базовой используется 4 параллельно работающих коррелятора, а на подвижной станции 3 коррелятора. Транскодер, входящий в состав основного оборудования, проводит оценку качества приема сигналов от двух базовых станций последовательно кадр за кадром. Используется подвижной станцией для начальной синхронизации с сетью и контроля за сигналами базовой станции по времени, частоте и фазе. Обеспечивает идентификацию базовой станции, уровень излучения пилотного сигнала, а так же фазу псевдослучайной последовательности базовой станции. После завершения указанных этапов синхронизации начинаются процессы установления соединения. Используется для вызова подвижной станции. После приема сигнала вызова подвижная станция передает сигнал подтверждения на базовую станцию, после чего по каналу вызова на подвижную станцию передается информация об установлении соединения и назначения канала связи. Канал персонального вызова начинает работать после того, как подвижная станция получит всю системную информацию частота несущей, тактовая частота, задержка сигнала по каналу синхронизации. Предназначен для передачи речевых сообщений и данных, а так же управляющей информации с базовой станции на подвижную. Обеспечивает связь подвижной станции с базовой станций, когда подвижная станция еще не использует канал трафика. Канал доступа используется для установления вызовов и ответов на сообщения, передаваемые по каналу вызова, команды и запросы на регистрацию в сети. Каналы доступа совмещаются объединяются каналами вызова. Обеспечивает передачу речевых сообщений и управляющей информации с подвижной станции на базовую станцию. Каждому логическому каналу назначается свой код Уолша. Всего в одном физическом канале логических каналов может быть 64, так как последовательностей Уолша , которым в соответствие ставятся логические каналы, всего 64, каждая из которых имеет длину по 64 бита. Из всех 64 каналов на 1-й канал назначается первый код Уолша W0 которому соответствует Пилотный канал , на следующий канал назначается тридцать второй код Уолша W32 , следующим 7-ми каналам так же назначаются свои коды Уолша W1,W2,W3,W4,W5,W6,W7 которым соответствуют каналы вызова, и оставшиеся 55 каналов предназначены для передачи данных по Каналу прямого трафика. При изменении знака бита информационного сообщения фаза используемой последовательности Уолша изменяется на градусов. Так как эти последовательности взаимно ортогональны, то взаимные помехи между каналами передачи одной базовой станции отсутствуют. Помехи по каналам передачи базовой станции создают лишь соседние базовые станции, которые работают в той же полосе радиочастот и используют ту же самую ПСП, но с другим циклическим сдвигом. Порядок прохождения речевых данных в мобильной станции до момента отправки в эфир. Давайте подробней рассмотрим структурную схему обратного канала трафика. В прямом и обратном канале эта схема повторяется; в зависимости от того, какой канал используется в данный момент, некоторые блоки этой схемы исключаются. В настоящее время оборудование стандарта CDMA является самым новым и самым дорогим, но в то же время самым надежным и самым защищенным. Как мы раньше пояснили, на широкополосный сигнал CDMA влияние узкополосной помехи практически не сказывается. За счет этого свойства в стандарте CODIT для передачи данных дополнительно будут использоваться защитные интервалы между несущими частотами. Цифровая радиосвязь характеризуется возможностью многостанционного доступа или мультидоступа, что подразумевает одновременную передачу информации через одно устройство многими пользователями в общем канале. При частотном разделении спектр передачи разделяется на участки, выделяемые для различных пользователей. Только этот метод может быть использован при аналоговой связи. На этом методе основаны все аналоговые стандарты сотовой связи: Недостатки таких систем сейчас очевидны: Следует также сказать, что пик своего развития аналоговые системы прошли в году, после которого наблюдается устойчивое снижение числа их абонентов. Самым же распространенным аналоговым стандартом в мире был и пока остается AMPS. Два других метода используются при цифровой технологии и, как правило, в комбинации с частотным разделением. В случае мультидоступа с временным разделением каналов многочисленные абоненты передают свои сообщения на одной и той же радиочастоте, но в разное время, что позволяет увеличить объем речевого трафика и получить ряд других преимуществ, характерных для цифровых систем связи. Реально доказанные преимущества технологии CDMA привели к ориентации всех поставщиков, разрабатывающих системы радиотелефонной связи III поколения в том числе и для подвижной связи , исключительно на нее, а точнее на различные варианты широкополосной CDMA. Концепция IMT предусматривает возможность взаимодействия с другими существующими наземными и спутниковыми сетями связи в частности GSM , передачу голоса, данных и видео. Основные направления работы здесь следующие: А аналоговые системы должны тихо уйти с мировой сцены в — гг. Многие разработчики взялись за решение задач, сформулированных в концепции IMT, но если бы они не были так похожи на рака, лебедя и щуку. Выбор большинства из них, как уже говорилось, пал на технологию широкополосной CDMA. И в выборе технологии европейцы, американцы, японцы, корейцы и много кто еще стали вдруг едины. Но испытания идут, инвестиции осваиваются, а должной координации, к сожалению, нет. В европейских разработках участвуют в проектах еще и японцы, и корейцы. Но есть еще и американский вариант, в котором участвуют почти все тамошние производители. Понятно, что американский вариант будет жить, потому что он создается на базе опыта, накопленного при реальной эксплуатации множества сетей cdmaOne. Но и европейцы известны своим всесторонним и педантичным отношением к созданию сотовых систем связи, которое они уже продемонстрировали при разработке GSM. Теперь поднимемся на мгновение над земной суетой в околоземное космическое пространство. Там сейчас развертываются системы глобальной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках. Эти системы имеют свои особенности в части оснащения космических аппаратов, числа земных станций и т. Первая система уже начала функционировать, вторая начнет работу в будущем году. Несмотря на то, что недавняя авария украинского ракетоносителя, похоронившего несколько спутников Globalstar , несколько отодвинет сроки реализации одноименной сети, пожелаем им успехов и отметим, что предварительная информация о тарифах говорила о том, что стоимость услуг Globalstar ниже почти на порядок есть, по-видимому, тут заслуга и самой технологии CDMA. И отметим, что это не единственное ее применение, поскольку большинство перспективных спутниковых проектов также опирается на использование технологии CDMA. Но это хоть и родственник, но дальний. Ну а что с системами беспроводной связи будущего? Их ростки уже пробиваются на действующем рынке. Что они предлагают потребителю? Конечно еще более высокую помехоустойчивость, еще большую конфиденциальность связи и, разумеется, высокую пропускную способность. Теперь абоненты могут получать услуги ISDN и даже передавать видеоинформацию. Конечно, это весьма разнотипные системы, не имеющие какого-либо общего стандарта, хотя ряд компаний сотрудничал друг с другом на этапе разработки оборудования. И не стоит делать ошибку, принимая их что бы не говорили поставщики за системы радиотелефонной связи III поколения. Идеология у них, конечно, похожа, но техническая реализация интерфейсов, набор услуг и т. Упомянем, что практически все производители и разработчики оборудования CDMA поддерживают контакты с компанией Qualcomm , которая является не только держателем целого ряда патентов на эту технологию, но и имеет штат квалифицированных специалистов в данной области. Хотя сейчас последними обладают и Bell Labs , и Samsung , и Nortel , и Motorola и многие североамериканские компании-операторы, но часто они не считают зазорным посоветоваться друг с другом. Такое наступление новой технологии, о которой еще совсем недавно ничего не было известно, пришлось не пришлось по душе для тех, кто ранее инвестировал разработку систем технологии TDMA. По иронии судьбы сегодня именно Ericsson вынужден решать проблемы cdmaOne и выпускать соответствующее сетевое оборудование, потому что Qualcomm продал ему свои соответствующие подразделения. С вводом в эксплуатацию множества коммерческих сетей cdmaOne по всему миру эта тема стала перемещаться в сторону систем связи следующего поколения. Основные принципы CDMA С целью преодоления приведенных недостатков компаниям-производителям пришлось обратиться к принципиально другим цифровым системам, выполненным по технологии многостанционного доступа с кодовым разделением каналов МДКР или, как его называют во всем мире, CDMA Code Division Multiple Access , которые используют шумоподобные сигналы с расширенным спектром. Более высокое качество связи по сравнению с другими стандартами связи. Более высокая скорость передачи данных и соответственно более широкие возможности использования CDMA терминалов. Меньшее энерго-потребление терминалов что продляет срок работы без подзарядки. Большая емкость сети более полное использование частотного ресурса. Услуги в сетях CDMA Можно долго говорить о преимуществах той или иной техники, но для коммерческого телекоммуникационного оператора архиважным является набор услуг, за которые абонент будет платить деньги. Общая характеристика и принципы функционирования Принцип работы систем сотовой связи ССС с кодовым разделением каналов можно пояснить на следующем примере. Диапазон частот передачи MS. Диапазон частот передачи BTS. Относительная нестабильность несущей частоты BTS. Относительная нестабильность несущей частоты MS. Вид модуляции несущей частоты. Тактовая частота ПСП М-функции. Количество каналов BTS на 1 несущей частоте. Кодирование в каналах передачи BTS. Кодирование в каналах передачи MS. Требуемое для приема отношение энергии бита информации. Максимальная эффективная излучаемая мощность BTS. Максимально эффективная излучаемая мощность MS.

Описание стандарта CDMA

ТЕСТИРОВАНИЕ CDMA - ОПИСАНИЕ, ПРИБОРЫ

Технология CDMA — особенности и преимущества

Общая характеристика радиоинтерфейса cdma2000 – ЧАСТЬ 1