CDMA - Tecnología
El acceso múltiple por división de código (CDMA) es una especie de multiplexación que facilita que varias señales ocupen un solo canal de transmisión. Optimiza el uso del ancho de banda disponible. La tecnología se usa comúnmente en sistemas de telefonía celular de frecuencia ultra alta (UHF), bandas que oscilan entre 800 MHz y 1.9 GHz.
Descripción general de CDMA
El sistema de acceso múltiple por división de código es muy diferente del multiplexado de tiempo y frecuencia. En este sistema, un usuario tiene acceso a todo el ancho de banda durante toda la duración. El principio básico es que se utilizan diferentes códigos CDMA para distinguir entre los diferentes usuarios.
Las técnicas generalmente utilizadas son la modulación de espectro ensanchado de secuencia directa (DS-CDMA), el salto de frecuencia o la detección de CDMA mixta (JDCDMA). Aquí, se genera una señal que se extiende sobre un ancho de banda amplio. Un código llamadospreading codese utiliza para realizar esta acción. Usando un grupo de códigos, que son ortogonales entre sí, es posible seleccionar una señal con un código dado en presencia de muchas otras señales con diferentes códigos ortogonales.
¿Cómo funciona CDMA?
CDMA permite hasta 61 usuarios concurrentes en un canal de 1.2288 MHz procesando cada paquete de voz con dos códigos PN. Hay 64 códigos Walsh disponibles para diferenciar entre llamadas y límites teóricos. Los límites operativos y los problemas de calidad reducirán el número máximo de llamadas algo por debajo de este valor.
De hecho, se pueden modular muchas "señales" de banda base diferentes con diferentes códigos de ensanchamiento en la misma portadora para permitir que se admitan muchos usuarios diferentes. Usando diferentes códigos ortogonales, la interferencia entre las señales es mínima. A la inversa, cuando se reciben señales de varias estaciones móviles, la estación base es capaz de aislar cada una ya que tienen diferentes códigos de ensanchamiento ortogonales.
La siguiente figura muestra el tecnicismo del sistema CDMA. Durante la propagación, mezclamos las señales de todos los usuarios, pero con eso usas el mismo código que el código que se usó en el momento de enviar el lado receptor. Puedes sacar solo la señal de cada usuario.
Capacidad CDMA
Los factores que deciden la capacidad CDMA son:
- Ganancia de procesamiento
- Relación señal a ruido
- Factor de actividad de voz
- Eficiencia de reutilización de frecuencia
La capacidad en CDMA es suave, CDMA tiene todos los usuarios en cada frecuencia y los usuarios están separados por código. Esto significa que CDMA opera en presencia de ruido e interferencia.
Además, las celdas vecinas usan las mismas frecuencias, lo que significa que no se pueden reutilizar. Por lo tanto, los cálculos de capacidad CDMA deberían ser muy simples. Sin canal de código en una celda, multiplicado por ninguna celda. Pero no es tan simple. Aunque los canales de código no disponibles son 64, es posible que no se pueda utilizar una sola vez, ya que la frecuencia CDMA es la misma.
Métodos centralizados
- La banda utilizada en CDMA es de 824 MHz a 894 MHz (separación de 50 MHz + 20 MHz).
- El canal de frecuencia se divide en canales de código.
- El canal FDMA de 1,25 MHz se divide en 64 canales de código.
Ganancia de procesamiento
CDMA es una técnica de espectro ensanchado. Cada bit de datos se distribuye mediante una secuencia de código. Esto significa que también aumenta la energía por bit. Esto significa que obtenemos una ganancia de esto.
P (ganancia) = 10log (W / R)
W es la tasa de propagación
R es la tasa de datos
Para CDMA P (ganancia) = 10 log (1228800/9600) = 21dB
Este es un factor de ganancia y la tasa de propagación de datos real. En promedio, una condición de transmisión típica requiere una relación de señal a ruido de 7 dB para una calidad de voz adecuada.
Traducido a una proporción, la señal debe ser cinco veces más fuerte que el ruido.
Ganancia de procesamiento real = P (ganancia) - SNR
= 21 - 7 = 14dB
CDMA usa codificador de tasa variable
The Voice Activity Factor of 0.4 is considered = -4dB.
Por lo tanto, CDMA tiene una reutilización de frecuencia del 100%. El uso de la misma frecuencia en las celdas circundantes provoca algunas interferencias adicionales.
In CDMA frequency, reuse efficiency is 0.67 (70% eff.) = -1.73dB
Ventajas de CDMA
CDMA tiene una capacidad blanda. Cuanto mayor sea el número de códigos, mayor será el número de usuarios. Tiene las siguientes ventajas:
CDMA requiere un estricto control de potencia, ya que sufre un efecto cercano a lejano. En otras palabras, un usuario cerca de la estación base que transmite con la misma potencia ahogará la señal. Todas las señales deben tener una potencia más o menos igual en el receptor
Los receptores de rastrillo se pueden utilizar para mejorar la recepción de la señal. Las versiones retardadas de tiempo (un chip o posterior) de la señal (señales multitrayecto) se pueden recopilar y utilizar para tomar decisiones a nivel de bits.
Se puede utilizar una transferencia flexible. Las estaciones base móviles pueden cambiar sin cambiar de operador. Dos estaciones base reciben la señal móvil y el móvil recibe señales de las dos estaciones base.
Ráfaga de transmisión: reduce la interferencia.
Desventajas de CDMA
Las desventajas de usar CDMA son las siguientes:
La longitud del código debe seleccionarse cuidadosamente. Una longitud de código grande puede provocar demoras o interferencias.
Se requiere sincronización de tiempo.
La transferencia gradual aumenta el uso de recursos de radio y puede reducir la capacidad.
Como la suma de la potencia recibida y transmitida desde una estación base necesita un control de potencia estricto y constante. Esto puede resultar en varios traspasos.
