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Qu'est-ce que CDMA: tutoriel d'accès multiple par division de code

Qu'est-ce que CDMA: tutoriel d'accès multiple par division de code


Code Division Multiple Access, CDMA était une utilisation innovante de la technologie à spectre étalé à séquence directe utilisée pour fournir un schéma d'accès multiple pour les télécommunications mobiles et d'autres systèmes sans fil.

CDMA a utilisé la propriété du DSSS qu'à moins que l'émetteur et le récepteur n'utilisent le même code d'étalement pour les deux extrémités du processus, le signal ne pourrait pas être décodé et de cette façon, il était en mesure de fournir un moyen de permettre à une variété d'utilisateurs différents d'utiliser le même canal pour accéder à une station de base sans interférence mutuelle.

De cette manière, en utilisant CDMA, différents utilisateurs se sont vu attribuer des codes différents plutôt que différents créneaux, canaux, etc.

Histoire CDMA

CDMA est basé sur une forme de transmission connue sous le nom de Direct Sequence Spread Spectrum. L'histoire du CDMA peut être directement liée aux années 1940 lorsque cette forme de transmission a été envisagée pour la première fois. Au fur et à mesure que la technologie électronique s'est améliorée, elle a commencé à être utilisée pour des transmissions militaires secrètes, étant donné que les transmissions ressemblent à du bruit, il est difficile de déchiffrer sans la connaissance des bons codes, et de plus, il est difficile de brouiller.

Avec la révolution des télécommunications cellulaires qui s'est produite dans les années 1980, une société peu connue du nom de Qualcomm, travaillant sur les transmissions DSSS, a commencé à considérer cela comme la base d'un système d'accès multiple aux télécommunications cellulaires - CDMA - accès multiple par division de code.

Le concept de CDMA a dû faire ses preuves sur le terrain et Qualcomm a donc été rejoint par les opérateurs de réseau américains Nynex et Ameritech pour développer le premier système CDMA expérimental. Plus tard, l'équipe a été élargie lorsque Motorola et AT&T (maintenant Lucent) se sont joints pour apporter leurs ressources afin d'accélérer le développement.

En conséquence, il a été possible de commencer à écrire une spécification pour CDMA en 1990. Avec le soutien de la Cellular Telecommunications Industry Association (CTIA) et de la Telecommunications Industry Association (TIA), un groupe de normalisation a été créé. Ce groupe a ensuite publié la norme pour le premier système CDMA sous la forme d'IS-95, aboutissant à la publication officielle de l'IS-95-A en 1995.

Le premier système CDMA a été lancé en septembre 1995 par Hutchison Telephone Co. Ltd. à Hong Kong et SK Telecom en Corée a rapidement suivi avec les réseaux aux États-Unis.

Ce n'était qu'un système de télécommunications cellulaires, bien que ce fût le premier. Son développement a abouti à la série de normes CDMA2000.

L'utilisation du CDMA ne s'est pas arrêtée avec CDMA2000 car il est devenu nécessaire de faire évoluer la norme GSM afin qu'elle puisse transporter des données et apporter des améliorations significatives en termes d'efficacité d'utilisation du spectre. En conséquence, le CDMA, sous la forme de CDMA à large bande (WCDMA), a été adopté pour cette norme.

Éléments clés du CDMA

CDMA est une forme de technologie de transmission à spectre étalé basée sur un schéma appelé spectre étalé à séquence directe.

Remarque sur le DSSS, Direct Sequence Spread Spectrum:

Spectre étalé à séquence directe, le DSSS est une forme de transmission radio utilisée dans une variété de transmissions radio. Les données à transmettre sont multipliées par une séquence binaire à haut débit, puis modulées sur une porteuse RF pour produire un signal avec une bande passante beaucoup plus large que les données seules. Pour reconstituer les données au niveau du récepteur, la même séquence de bits à haut débit de données est utilisée pour extraire les données du signal.

En savoir plus sur le Spectre d'étalement de séquence directe, DSSS.

En prouvant différents utilisateurs avec des codes d'étalement différents, les différents utilisateurs sont capables d'utiliser le même canal de fréquence, tout en étant toujours capables de communiquer individuellement avec la station de base.

L'utilisation du CDMA a été assimilée à être dans une pièce où il y a beaucoup de gens parlant différentes langues, et à pouvoir comprendre quelqu'un qui parle dans votre langue malgré le niveau élevé de bruit.

Un signal CDMA pourra être décodé lorsque le récepteur utilise le même code que celui utilisé pour la transmission malgré la présence d'autres signaux avec des codes différents utilisés sur le même canal.

CDMA présente un certain nombre de caractéristiques distinctives qui sont essentielles pour les technologies de transmission à spectre étalé:

  • Utilisation d'une large bande passante: Le CDMA, comme les autres technologies à spectre étalé, utilise une bande passante plus large que ce qui serait autrement nécessaire pour la transmission des données. Cela se traduit par un certain nombre d'avantages, notamment une immunité accrue aux interférences ou au brouillage, et l'accès de plusieurs utilisateurs.
  • Codes d'épandage utilisés: Afin d'obtenir l'augmentation de la bande passante, les données sont étalées à l'aide d'un code indépendant des données.
  • Niveau de sécurité: Afin de recevoir les données, le récepteur doit avoir une connaissance du code d'étalement, sans cela, il n'est pas possible de déchiffrer les données transmises, ce qui donne une mesure de sécurité.
  • Accès multiple: L'utilisation des codes d'étalement indépendants pour chaque utilisateur ainsi que la réception synchrone permettent à plusieurs utilisateurs d'accéder simultanément au même canal.

Avantages de la technologie CDMA

L'utilisation du CDMA offre plusieurs avantages et c'est pour cette raison que la technologie CDMA a été adoptée pour de nombreux systèmes de télécommunications cellulaires 3G.

  • Amélioration du transfert / transfert: En utilisant CDMA, il est possible pour un terminal de communiquer avec deux stations de base à la fois. En conséquence, l'ancien lien n'a besoin d'être rompu que lorsque le nouveau est fermement établi. Ceci fournit des améliorations significatives en termes de fiabilité du transfert / transfert d'une station de base à une autre.
  • Amélioration de la capacité: L'une des principales revendications du CDMA est qu'il a apporté des améliorations significatives de la capacité du réseau. Les attentes initiales de certains des partisans de la technologie CDMA concernaient des améliorations très significatives, même si en réalité elles étaient quelque peu exagérées par rapport à ce que l'expérience du monde réel a trouvé:
    • Augmentation de 18 fois de la capacité par rapport à AMPS (technologie 1G utilisée aux États-Unis)
    • Augmentation de 6 fois de la capacité par rapport au TDMA américain (technologie 2G utilisée aux États-Unis) - des augmentations similaires ont également été revendiquées sur le GSM.
    En réalité, les attentes initiales n'ont pas été satisfaites, bien que des augmentations d'un facteur d'environ deux aient été observées par rapport au TDMA et au GSM américains. C'était en soi une amélioration significative.

L'accès multiple par répartition par code CDMA a fourni la technologie d'accès multiple pour tous les principaux systèmes de télécommunications cellulaires 3G. En tant que tel, il a permis une avancée significative par rapport aux schémas TDMA / FDMA utilisés pour la 2G, permettant la transmission de données d'une manière qui n'était pas possible auparavant.

Voir la vidéo: Beginners FDMA-TDMA-CDMA - Adel Mounir Mohamed (Octobre 2020).