Технологоя CDMA - Code Division Multiplie Access - множественный доступ с кодовым разделением (каналов) - поколение 2,5G

Группа стандартов CDMA коренным образом отличается от других стандартов сотовой связи, и эти стандарты считаются стандартами 2.5 поколения - 2,5G.

Если системы множественного доступа с частотным разделением (каналов) FDMA

(в аналоговых системах: NMT, AMPS и др.) и их продолжение - системы множественного доступа с временным разделением (каналов) TDMA (в цифровых системах: GSM, D-AMPS) используют набор частотных диапазонов с разделением каждого канала на временные интервалы для множественного доступа к услугам сети сотовой связи, то в системах множественного доступа с кодовым разделением (каналов) CDMA всё по-другому.

CDMA (Code Division Multiple Access) — множественный доступ с кодовым разделением.

Каналы трафика при таком способе разделения среды создаются присвоением каждому пользователю отдельного числового кода, который распространяется по всей ширине полосы. Нет временного разделения каналов, все абоненты постоянно используют всю ширину канала. Полосы частот канала очень широкие, накладываются друг на друга но, поскольку их коды отличаются, они могут быть идентифицированы.

Технология множественного доступа с кодовым разделением каналов известна давно. В СССР первая работа, посвящённая этой теме, была опубликована ещё в 1935 году её автором Агеевым Д.В..

После войны в течение долгого времени технология CDMA использовалась в военных системах связи, как в СССР так и в США. Во второй половине 80-х годов военное ведомство США рассекретило данную технологию и с 1995г. началось её коммерческое использование в гражданских средствах связи.

Технология CDMA применяется в сотовой связи и в спутниковой навигации GPS.

Системы CDMA использует технологию DSSS -Direct Sequence Spread Spectrum - спектр, расширенный методом (прямой) последовательности.

Основа DSSS - использование шумоподобной несущей, и гораздо более широкой полосы, чем необходимо для обычных способов модуляции.

Эволюция систем сотовой связи, использующих технологию CDMA

Технология кодового разделения каналов CDMA, благодаря высокой спектральной эффективности, является радикальным решением дальнейшей эволюции сотовых систем связи.

CDMA2000 является стандартом 3G в эволюционном развитии сетей cdmaOne (основанных на версии IS-95). При сохранении основных принципов, заложенных версией IS-95A, технология стандарта CDMA непрерывно развивается и совершенствуется.

Последующее развитие технологии CDMA происходит в рамках технологии CDMA2000. При построении системы мобильной связи на основе технологии CDMA2000 1Х, первая фаза обеспечивает передачу данных со скоростью до

153,0кбит/с, что позволяет предоставлять услуги голосовой связи, передачу коротких сообщений, работу с электронной почтой, интернетом, базами данных, передачу данных и неподвижных изображений. Переход к следующей технологии - CDMA2000 1xEV-DO происходит при использовании той же полосы частот 1,23мГц, скорости передачи — до 2,4мбит/с в прямом канале и до 153,0кбит/с в обратном.

Это делает эту систему связи отвечающей требованиям 3G и даёт возможность предоставлять самый широкий спектр услуг, вплоть до передачи видео в режиме реального времени. Следующей фазой развития стандарта является 1ХEV-DO Rev A, что позволяет увеличить сетевую ёмкость и скорость передачи данных. На данном этапе обеспечивается передача данных со скоростью до 3,1мбит/с по направлению к MS (мобильной станции) и до 1,8мбит/с по направлению от MS. Операторы смогут предоставлять те же услуги, что и на базе Rev 0, а, кроме того, передавать голос, данные и осуществлять широковещание по IP сетям. В мире уже есть несколько таких действующих сетей. Поскольку прогресс не стоит на месте, разработчики оборудования уже работают над реализацией следующей фазы — 1ХEV-DO Rev B, — что позволит достигнуть следующих скоростей на одном частотном канале: 4,9мбит/с к MS и 2,4мбит/с от MS. К тому же будет обеспечиваться возможность объединения нескольких частотных каналов для увеличения скорости. Например, объединение 15-ти частотных каналов (максимально возможное количество) позволит достигать скоростей 73,5мбит/с к MS и 27,0мбит/с от MS.

Применение CDMA сетей - улучшенная работа чувствительных к временным задержкам приложений типа VoIP, Push to Talk, видеотелефония, параллельное использование голоса, сетевые игры и др.

Основными компонентами коммерческого успеха системы CDMA2000 являются: более широкая зона обслуживания, высокое качество речи (практически эквивалентное проводным системам), гибкость и дешевизна внедрения новых услуг. Данная технология обеспечивает высокую помехозащищённость, устойчивость канала связи от перехвата и прослушивания, что делает его привлекательным в использовании для всех категорий абонентов.

Также немаловажную роль играет низкая излучаемая мощность радиопередатчиков абонентских устройств. Так, для систем CDMA2000 максимальная излучаемая мощность составляет 250,0мВт, в то время как для систем GSM-900 этот показатель равен 2,0Вт (в импульсе), а для GSM-1800 1,0 Вт (в импульсе).

Преимущества CDMA

В системах 1G и 2G множественного доступа с частотным разделением (каналов) FDMA существует проблема так называемого "многократного использования" ("reuse") частотных каналов (частот).

Чтобы не мешать друг другу, соседние базовые станции BTS должны использовать разные частоты.

Если у базовой станции шесть "соседей" (наиболее часто рассматриваемый случай - 7 сот в минимальном фрагменте сети), зона действия каждой BTS представляет собой равносторонний гексагон - шестиугольник (соту).

Количество каналов, которые может использовать эта базовая станция BTS в семь раз меньше, чем общее количество каналов в отведённом для сети диапазоне. Это приводит к уменьшению пропускной способности ячейки - зоны (соты), которую обслуживает BTS, и к необходимости увеличивать плотность установки базовых станций за счет разбиения ячеек в густонаселённых районах.