CDMA-テクノロジー

Code Division Multiple Access（CDMA）は、さまざまな信号が単一の伝送チャネルを占有するのを容易にする一種の多重化です。利用可能な帯域幅の使用を最適化します。この技術は一般に、800 MHz〜1.9 GHzの帯域の超高周波（UHF）携帯電話システムで使用されます。

CDMAの概要

コード分割多重アクセスシステムは、時間と周波数の多重化とは大きく異なります。このシステムでは、ユーザーは期間全体にわたって帯域幅全体にアクセスできます。基本的な原則は、異なるCDMAコードを使用して、異なるユーザーを区別することです。

一般的に使用される手法は、直接シーケンス拡散スペクトル変調（DS-CDMA）、周波数ホッピング、または混合CDMA検出（JDCDMA）です。ここでは、広い帯域幅に広がる信号が生成されます。 *拡散コード*と呼ばれるコードは、このアクションを実行するために使用されます。互いに直交するコードのグループを使用すると、異なる直交コードを持つ他の多くの信号の存在下で、特定のコードを持つ信号を選択できます。

CDMAの仕組み

CDMAでは、2つのPNコードで各音声パケットを処理することにより、1.2288 MHzチャネルで最大61人の同時ユーザーを許可します。コールと理論上の限界を区別するために利用できる64のウォルシュコードがあります。操作上の制限と品質の問題により、コールの最大数はこの値よりもやや少なくなります。

実際、さまざまな拡散コードを持つ多くのさまざまな「信号」ベースバンドを同じキャリアで変調して、さまざまなユーザーをサポートできます。異なる直交コードを使用すると、信号間の干渉が最小限に抑えられます。逆に、信号が複数の移動局から受信されると、基地局は異なる直交拡散コードを持つため、それぞれを分離できます。

次の図は、CDMAシステムの技術を示しています。伝播中に、すべてのユーザーの信号を混合しましたが、それにより、受信側の送信時に使用されたコードと同じコードを使用します。各ユーザーの信号のみを取り出すことができます。

CDMA Work

CDMA容量

CDMAの容量を決定する要因は次のとおりです-

処理ゲイン
信号対雑音比
音声アクティビティ係数
周波数再利用効率

CDMAの容量はソフトで、CDMAは各周波数ですべてのユーザーを持ち、ユーザーはコードで区切られています。つまり、CDMAはノイズと干渉の存在下で動作します。

さらに、隣接するセルは同じ周波数を使用するため、再利用はできません。したがって、CDMAキャパシティの計算は非常に簡単なはずです。セルにコードチャネルがなく、セルが乗算されていません。しかし、それはそれほど単純ではありません。使用可能なコードチャネルは64ですが、CDMA周波数は同じであるため、単一の時間を使用できない場合があります。

一元化された方法

CDMAで使用される帯域は824 MHz〜894 MHz（50 MHz + 20 MHz分離）です。
周波数チャネルはコードチャネルに分割されます。
1.25 MHzのFDMAチャネルは64コードチャネルに分割されます。

処理ゲイン

CDMAはスペクトラム拡散技術です。各データビットは、コードシーケンスによって拡散されます。つまり、ビットあたりのエネルギーも増加します。これは、これが得られることを意味します。

P（ゲイン）= 10log（W/R）

Wはスプレッドレート

Rはデータレート

CDMA P（ゲイン）= 10 log（1228800/9600）= 21dBの場合

これはゲイン係数であり、実際のデータ伝播速度です。平均的に、典型的な送信条件では、音声の適切な品質を得るために7 dBの信号対雑音比が必要です。

比率に換算すると、信号はノイズの5倍強くなければなりません。

実際の処理ゲイン= P（ゲイン）-SNR

21 – 7 = 14dB

CDMAは可変レートコーダーを使用します

音声アクティビティ係数0.4は、-4dBと見なされます。

したがって、CDMAには100％の周波数再利用があります。周囲のセルで同じ周波数を使用すると、追加の干渉が発生します。

*CDMA周波数では、再利用効率は0.67（70％eff。）= -1.73dB* です

CDMAの利点

CDMAにはソフトキャパシティがあります。コードの数が多いほど、ユーザーの数は多くなります。次の利点があります-

CDMAは、遠近効果の影響を受けるため、厳密な電力制御が必要です。言い換えれば、同じ電力で送信している基地局の近くのユーザーは、後者の信号をdrれさせます。すべての信号は、受信機でほぼ等しいパワーを持っている必要があります
レーキレシーバーを使用すると、信号の受信を改善できます。信号（マルチパス信号）の時間（チップ以降）の遅延バージョンを収集し、ビットレベルでの判断に使用できます。
柔軟な転送を使用できます。モバイル基地局は、オペレータを変更せずに切り替えることができます。 2つの基地局はモバイル信号を受信し、モバイルは2つの基地局から信号を受信します。
送信バースト-干渉を減らします。

CDMAの欠点

CDMAを使用することの欠点は次のとおりです-

コード長は慎重に選択する必要があります。長いコード長は遅延を誘発したり、干渉を引き起こす可能性があります。
時刻の同期が必要です。
段階的な転送により、無線リソースの使用が増加し、容量が減少する場合があります。
基地局から受信および送信される電力の合計には、一定の厳密な電力制御が必要です。これにより、複数のハンドオーバーが発生する可能性があります。

CDMAの短所

Cdma-technology

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