Принцип роботи CDMA

Принцип роботи систем стільникового зв'язку (ССС) з кодовим поділом каналів можна пояснити на такому прикладі.

Припустимо, що ви сидите в ресторані. За кожним столиком перебуває двоє людей. Одна пара розмовляє між собою англійською мовою, інша українською, третя на німецькій і т.д. Виходить так, що в ресторані всі розмовляють в один і той же час на одному діапазоні частот (мова від 3 кГц до 20 кГц), при цьому ви, розмовляючи зі своїм опонентом, розумієте тільки його, але чуєте всіх.

Так само і в стандарті CDMA передається в ефірі інформація від базової станції до мобільного або навпаки потрапляє до всіх абонентів мережі, але кожен абонент розуміє тільки ту інформацію, яка призначена для нього, тобто росіянин розуміє тільки російянина, німець тільки німця, а решта інформації відсіюється. Мова спілкування в даний момент є кодом. У CDMA це організовано за рахунок застосування кодування переданих даних, якщо точніше, то за це відповідає блок множення на функцію Уолша.

На відміну від стандарту GSM, який використовує TDMA (Time Division Multiple Access - багатостанційний доступ з кодовим поділом каналу, тобто кілька абонентом можуть розмовляти на одній і тій же частоті, як і в CDMA, але на відміну від CDMA, в різний час), стандарт IS-95 діапазон частот використовує більш економічно.

CDMA називають широкосмугового системою і сигнали, що йдуть у ефірі шумоподібним. Широкосмугова - тому, що займає широку смугу частот. Шумоподібних сигнали - тому, що коли в ефірі на одній частоті, в один і той же час працюють декілька абонентів, сигнали накладаються один на одного (можна уявити шум у ресторані, коли всі говорять одночасно). Перешкодостійкий - тому, що при виникненні в широкій смузі частот (1,23 Мгц) сигналу-перешкоди, вузького діапазону (<150кГц), сигнал візьметься майже неспотворений. За рахунок перешкодостійкого кодування втрачені дані система відновить, див. рис 1, де показано корисний сигнал і перешкода (СЗС - селективна перешкода).

Рис. 1

А в стандарті GSM таке не вийде. Через те, що GSM сам вузькосмуговий. Ширина смуги, що використовується, дорівнює 200 кГц.

У каналах системи CDMA застосовується звертувальне кодування, декодер Вітербо з м'яким рішенням. Загальна смуга каналу зв'язку становить 1,25 Мгц.

Основні характеристики CDMA

Діапазон частот передачі MS	824,040 – 848, 860 Мгц
Діапазон частот передачі BTS	869,040 – 893,970 мгц
Відносна нестабільність несучої частоти BTS	+/- 5*10^-8
Відносна нестабільність несучої частоти MS	+/- 2,5*10^-6
Вид модуляції несучої частоти	QPSK(BTS), O-QPSK(MS)
Ширина спектра випромінюваного cигнала: :                      за рівнем мінус 3 Дб                      за рівнем мінус 40 Дб	1,25 Мгц  1,50 Мгц
Тактова частота ПСП М-функції	1,2288 Мгц
Кількість каналів BTS на 1 несучої частоті	1 пілот-канал   1 канал синхронізації  7 каналів персонально дзвінка  55 каналів зв'язку
Кількість каналів MS	1 канал доступу   1 канал зв'язку
Швидкість передачі даних:  У каналі синхронізації   У каналі перс.визова і доступу  У каналах зв'язку	1200 бит/с  9600, 4800 бит/с  9600, 4800, 2400, 1200 бит/с
Кодування в каналах передачі BTS	Зверточний код R=1/2, К=9
Кодування в каналах передачі MS	Зверточний код R=1/3, K=9
Необхідне для прийому відношення енергії біта інформації	6-7 дБ
Максимальна ефективна випромінювана потужність BTS	50 Вт
Максимально ефективна випромінювана потужність MS	6,3 – 1,0 Вт