تقنية CDMA

“كيفية ميج محول ”

تم تصميم تقنية CDMA في الأصل بواسطة Qualcomm في الولايات المتحدة ، وهي مستخدمة بشكل أساسي في الولايات المتحدة وأماكن أخرى في آسيا من قبل شركات النقل الأخرى. في الوقت الحاضر 14٪ من السوق العالمي يختار CDMA لأنه يترك مساحة أكبر في وقت نقل البيانات. CDMA هو مفهوم جديد جذري في الاتصالات اللاسلكية حيث يتم فصل كل من البيانات والصوت عن الإشارات باستخدام الرموز ، ثم يتم نقلها باستخدام نطاق واسع من التردد.

GSM و CDMA هما تقنيتان مهيمنتان في الاتصالات المتنقلة. تختلف هذه التقنيات في طريقة انتقال كل من المكالمات والبيانات عبر شبكة الهاتف المحمول. عندما نقارن كلتا التقنيتين ، فإن تقنية GSM لديها بعض القيود فيما يتعلق بالجودة ، فهي أكثر مرونة مقارنة بتقنية CDMA. يمكن النظر إلى الاختلاف بين GSM و CDMA من حيث التكنولوجيا التي يستخدمونها ، وعوامل الأمان ، وسرعات نقل البيانات ، وما إلى ذلك.

ما هي تقنية CDMA؟

تُستخدم تقنية CDMA في الاتصالات الخلوية التجارية لتحسين استخدام الطيف الراديوي عند مقارنتها بالتقنيات الأخرى. تم استخدام هذه التكنولوجيا كتكنولوجيا عسكرية لأول مرة في الحرب العالمية الثانية من قبل المساعدين الإنجليز لكسر المحاولات الألمانية للتشويش على الإرسال.

تُعرف تقنية CDMA بأنها تقنية انتشار الطيف والتي تتيح للعديد من المستخدمين شغل نفس الوقت وتوزيعات التردد في نطاق ومساحة معينة. يتم ترميز المحادثات الفردية بمساعدة تسلسل رقمي شبه عشوائي.

ما هو CDMA؟

ينتمي CDMA إلى فئتين أساسيتين:

CDMA متزامن
CDMA غير متزامن

CDMA متزامن

يتم تعريف CDMA المتزامن على أنه استغلال الخصائص الرياضية بشكل متعامد بين المتجهات التي تمثل سلاسل البيانات. طريقة التعديل الرقمي هذه مماثلة لتلك المستخدمة في أجهزة الإرسال والاستقبال الراديوية البسيطة.

على سبيل المثال ، دعونا نفكر في سلسلة ثنائية '1011' والتي يتم تمثيلها بالمتجه (1 ، 0 ، 1 ، 1). يمكن ضرب هذه المتجهات بأخذ حاصل الضرب النقطي ومجموع المنتجات فيما يتعلق بالمكونات. إذا كان حاصل الضرب النقطي صفرًا ، فيُقال إن المتجهين متعامدان.

CDMA غير متزامن

إذا لم تكن الروابط من هاتف محمول إلى قاعدة مطابقة تمامًا ، لا سيما بسبب حركة الهواتف المحمولة ، فيجب اتباع نهج مختلف. هذا النوع من CDMA ليس ممكنًا رياضيًا لإنشاء تسلسلات توقيع متعامدة لنقاط البداية العشوائية العشوائية ، وبالتالي الاستفادة من مساحة الرمز. تُستخدم تسلسلات شبه عشوائية أو ضوضاء زائفة في أنظمة CDMA غير المتزامنة.

يوفر نظام CDMA هذا ميزة رئيسية في التخصيص المرن للموارد. يعد CDMA غير المتزامن هو الأنسب لشبكة الهاتف المحمول حيث تنتج أعداد كبيرة من أجهزة الإرسال كمية صغيرة نسبيًا من حركة المرور على فترات غير منتظمة.

CDMA هو شكل من أشكال اتصالات الطيف المنتشر بالتسلسل المباشر. يمكن توضيح هذا الاتصال المنتشر بالطيف باستخدام هذه العناصر الرئيسية:

مداخل متعددة: سيسمح استخدام رموز الانتشار المستقلة لكل مستخدم مع الاستقبال المتزامن لعدة مستخدمين بالوصول إلى نفس القناة في وقت واحد.

استخدام النطاق الترددي العريض: 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 التدخل والوصول المتعدد للمستخدم.

مستوى الأمان: لاستلام البيانات ، يقوم جهاز الاستقبال بمزامنة الرمز لاستعادة البيانات. يسمح استخدام البيانات المستقلة والاستقبال المتزامن لعدة مستخدمين بالوصول إلى نفس نطاق التردد في نفس الوقت.

عمل CDMA

يعد الوصول المتعدد بتقسيم الكود طريقة مختلفة تمامًا عن الوصول المتعدد بتقسيم الوقت. CDMA ، بعد رقمنة البيانات ، ينتشر التاريخ على النطاق الترددي المتاح بالكامل. تتداخل المكالمات المتعددة مع بعضها البعض على قناة يتم تعيينها برمز تسلسل فريد. CDMA هو شكل من أشكال تقنية انتشار الطيف ، مما يعني أنه يمكن إرسال البيانات في أجزاء صغيرة عبر عدد من الترددات المتاحة للاستخدام في أي وقت في النطاق المحدد.

“في تأخير الموقت تأخير ”

يعمل CDMA

يمكن إرسال جميع بيانات المستخدمين بطريقة مماثلة لتلك الخاصة بمجموعة واسعة النطاق من الطيف. تنتشر إشارات المستخدمين عبر النطاق الترددي بأكمله بواسطة رمز انتشار فريد. في نهاية المستقبل ، يتم استخدام نفس الرمز لاستعادة الإشارة. يتطلب نظام CDMA طابع زمني دقيق على كل قطعة من الإشارة. يتم إجراء ثمانية وعشرة مكالمات منفصلة في نفس مساحة القناة مثل مكالمة تمثيلية واحدة.

أنواع اتصالات الطيف المنتشر: هناك ثلاثة أنواع من اتصالات الطيف المنتشر:

القفز الترددي
التسلسل المباشر

القفز الترددي

قفز التردد هو أسهل تقنيات تعديل الطيف الممتد للاستخدام. الفكرة وراء قفز التردد هي نقل البيانات عبر طيف واسع يمكن تبديل التردد بسرعة من واحد إلى آخر. ال الارسال والاستقبال تتم مزامنتها في كل مرة ، كما أن نظام التوقيت الدقيق ونظام التوليد الزائف يجعل هذا التردد بسيطًا للغاية.

التسلسل المباشر

التتابع المباشر هو أشهر تقنية انتشار الطيف حيث يتم ضرب إشارة البيانات بواسطة شفرة ضوضاء عشوائية زائفة. كود PN هو سلسلة من الرقائق التي تُعطى قيمًا مثل -1 و 1 (غير قطبي) أو 0 و 1 (قطبي). يُعرف عدد الرقائق داخل رمز واحد بفترة هذا الرمز. يتم ترميز البيانات الرقمية مباشرة بتردد أعلى ، ويتم إنشاء الشفرة بشكل عشوائي. يعرف المستقبِل كيفية إنشاء نفس الرمز ويربط الإشارة المستقبلة بهذا الرمز لاستخراج البيانات.

نظام طيف الانتشار المباشر المبسط

يوضح الشكل أعلاه أنه يتم تشغيل قناة واحدة في اتجاه واحد ويتكون إرسال الإشارة من الخطوات التالية:

يتم إنشاء رمز شبه عشوائي يختلف لكل قناة وكل اتصال متتالي.
تعدل بيانات المعلومات الشفرة العشوائية الزائفة ، ويتم تعديل إشارة الناقل.

يتم تضخيم إشارة الموجة الحاملة المشكلة وبثها ، ويتضمن استقبال الإشارة أيضًا الخطوات التالية:

يتم استقبال إشارة الموجة الحاملة وتضخيمها.
يتم خلط الإشارة المستقبلة مع ناقل محلي لاستعادة الإشارة الرقمية المنتشرة.
يتم إنشاء رمز شبه عشوائي ومطابق للإشارة المتوقعة.
يحصل المتلقي على الكود المستلم ويقفل الطور الكود الخاص به.
ترتبط الإشارة المستقبلة بالشفرة المولدة ، ويتم استخراج بيانات المعلومات.

مزايا تقنية CDMA

CDMA للاتصالات المتنقلة

يوفر استخدام CDMA العديد من المزايا وهذا هو سبب اعتماد تقنية CDMA من قبل العديد من أنظمة الاتصالات الخلوية 3G. تتمتع تقنية CDMA في الاتصالات المتنقلة بالعديد من المزايا. المزايا التالية هي عدد قليل منها:

تحسين القدرات والأمن : أحد الادعاءات الرئيسية لـ CDMA هو أنها تقدم تحسينات كبيرة في سعة الشبكة. في تقنية CDMA ، يتم فصل البيانات والحزم الصوتية باستخدام رموز ، ثم يتم إرسالها باستخدام نطاق واسع من الترددات. نظرًا لتخصيص مساحة أكبر للبيانات في CDMA ، فقد أصبح هذا المعيار جذابًا لاستخدام الإنترنت عبر الهاتف المحمول عالي السرعة من الجيل الثالث.

تحسين في التسليم / التسليم: باستخدام تقنية CDMA ، يسهل على المحطة الاتصال بمحطتين قاعدتين في وقت واحد. في حالة حدوث ذلك ، يتم قطع الارتباط القديم عند إنشاء الارتباط الجديد. يوفر هذا تحسينًا من حيث موثوقية التسليم / التسليم من محطة أساسية إلى أخرى.

تم استخدام تقنية CDMA في 3G أنظمة الاتصالات بشكل أو بآخر. لقد أصبح CDMA ناجحًا في كل جانب ، وقد أتاح تحسينات يلزم إجراؤها على التقنيات السابقة المستخدمة في أنظمة 2G.

تطبيقات تقنية CDMA

نظرًا للمزايا الكامنة في CDMA على TDMA و FDMA مثل قدرة المستخدم ، والتوزيع السهل والأمن ، وما إلى ذلك ، تبرز CDMA كفائز في معركة التكنولوجيا والخدمات اللاسلكية. يسمح CDMA بتطوير واستخدام الأجهزة ذات النطاق العريض مثل أجهزة المودم المحمولة اللاسلكية ، وحدات نظام GPS وغيرها من الأجهزة المبتكرة.
لأغراض العمل ، تدعم CDMA توفير خدمة دفع للتحدث عالية السرعة والدفع إلى خدمات البريد الإلكتروني. تمنح ميزة 'اضغط لتتحدث' الهاتف المحمول إمكانية استخدامه كجهاز لاسلكي. هذه الخدمات معفاة من رسوم الخدمة المفروضة من قبل المشغلين مما يجعل CDMA فعالة من حيث التكلفة.
يعتبر CDMA هو أعلى وضع للاتصالات اللاسلكية ، وهو مسؤول عن gibing الوضع السريع والآمن لتبادل البيانات مثل 3G. في الآونة الأخيرة ، تم دمج CDMA مع ملف تقنية GSM لتقديم خدمات إنترنت 4G أو LTE عالية السرعة.

تتناول هذه المقالة تقنية CDMA وتطبيقاتها. علاوة على ذلك ، لأي مساعدة أو شكوك بخصوص هذه المقالة ، يمكنك الاتصال بنا من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه.

اعتمادات الصورة: