1.CDMA STANDARTI XUSUSIYATLARI
CDMA ( ingl. Code Division Multiple Access – kodli ajratishli ko’p tomonlama ulanish ) –bu uzatish kanallari umumiy chastotalar polosasiga, lekin turli kodli modulyatsiyaga ega bo’lgan radio aloqa hisoblanadi.
Radiotizimlar uchun ikkita asosiy chastota va vaqt resurslari mavjud. Qabullagichlar va uzatkichlarni chastotalar bo’yicha juftlarga bo’linganida, har juftda butun ulanish vaqtida spektrning qismi ajralsa, bu FDMA ( Frequency Division Multiple Access ) deyiladi.Vaqt bo’yicha bo’lganida har bir qabullagich uzatgich jufligida ajratilgan vaqt bo’lagida butun spektr ( yoki uning katta qismi ) ajratilsa, bu TDMA ( Time Division Multiple Access ) deyiladi. CDMA da har bir tugun uchun butun chastotalar spektri va butun vaqt ajratiladi. CDMA bog’lanishlarini identifikatsiyalash uchun maxsus kodlardan foydalanadi. Bunday muhitni bo’lish usulida trafik kanallari yagona keng chastotali diapazonda boshqa o’xshash uzatkichlar uchun umumiy kanalda uzatiladigan shovqinga o’xshash signal bo’lgan keng polosali kodli-modulyatsiyalangan radiosignalni qo’llash orqali yaratiladi. Bir necha uzatkichlarning ishlash natijasida bu chastota diapazonida efir yagona shovqinga o’xshash bo’lib qoladi. Har bir uzatkich bu vaqtda har bir foydalanuvchiga tayinlangan alohida sonli kodni qo’llanishli signalni modulatsiyalaydi, bunga o’xshash ( analog ) kodga sozlangan umumiy radiosignallardan bu qabullagichga mo’ljallangan signal qismini ajratib oladi. Yaqqol ko’rinishda kanallarni chastotali va vaqtli ajratish yo’q, har bir abonent butun chastota diapazoniga signallarni uzatish va butun chastota diapazonidan signalni qabul qilish bilan har doim butun kanal kengligidan foydalanadi. Bunda keng polosali qabul qilish va uzatish kanallari turli chastotalar diapazonlarida bo’ladi va bir birlariga halaqit qilmaydi. Bitta kanalning chastotalar polosasi juda katta, abonentlar uzatishlari ustma-ust tushadi, lekin ularning signalni modulyatsiyalash kodlari farqlanishi sababli ular qabullagich apparatli dasturiy vositalar bilan differensiallanishi mumkin.
Kodli modulyatsiyalashda ko’p tomonlama ulanishli spektrni kengaytirish texnikasi qo’llaniladi.
U signal quvvatini o’zgarmas bo’lganida o’tkazish qobiliyatini oshirish imkoniyatini beradi. Uzatiladigan ma’lumotlar bit bo’yicha o’zaro inkor qiluvchi Yoki operatsiyasidan foydalanib tezkor shovqinga o’xshash psevdo tasodifiy signal bilan kombinatsiyalanadi.
Ko’p tomonlama ulanish tushunchasi ko’plab foydalanuvchilar orqali spektrning cheklangan oralig’ini qo’shma ishlatishni tashkil etishga bog’liq. CCC ga ko’p tomonlama kira olishning uchta chastotaviy, vaqtli va kanallarni kodli ajratishli variantlari mavjud.
CDMA usulida foydalanuvchilar katta guruhi ( masalan, 30 dan 50 gacha ) bir vaqtda umumiy nisbiy chastotalar polosasidan foydalanadi ( 1 MGs dan katta bo’lmagan). Bunday muhitni ajratish usulida trafik kanallari har bir foydalanuvchga butun chastotalar kengligi bo’yicha tarqaladigan alohida kodni tayinlash orqali yaratiladi. Bu holda vaqtli ajratish bo’lmaydi va barcha abonentlar doimo kanalning butun kengligidan foydalanadi. Abonentlarning so’zlashuvlari bir birlariga yuklanadi, lekin ularning kodlari farqlanishi sababli oson differensiallanishi mumkin. TDMA usuli kabi CDMA usuli faqat raqamli shaklda ishlatiladi.
Usulning asosiy prinsiplari fizik kanallarni kodli ajratishli bilan birga modulyatsiya hisobiga spektrni kengaytirish hisoblanadi va CDMA usulining umumiy quyidagi afzalliklarini aniqlaydi:
CDMA da signallar sathlarini rostlash, BS ga sektorli antennalarning qo’llanilishi va ,, nutqli faollik “ prinsipidan foydalanish ( stansiya faqat abonent so’zlaganida nurlantiradi, nutq pauzalarida nurlantirmaydi ), mavjud resurslar chegarasida harakatdagi aloqa kanallarining sonini o’zgartirish amalda eng kam ruxsat etiladigan signal/shovqin nisbatini ishlatilishiga, ya’ni eng katta o’tkazish qobiliyati va tizimning sig’imini olishga imkon beradi. Bu CDMA texnik o’ziga xos xususiyati usulining yuqori xarakteristikalarini ta’minlaydi. Boshqa tomondan ularning ishlatilishi yetarlicha murakkab.
Usulda chastotaviy rejalashtirish yo’q, barcha yacheykalarda bir chastotalar polosasidan foydalaniladi. Agar Qualcomm ishlanmalari atamalarida CDMA ga 1,23 MGs minimal zarur bo’lgan polosadan kengroq polosa ajratilgan bo’lsa, u holda 1,23 MGs nimtizimlardan har biri barcha nimtizimlar bir turli ishlanishni tashkil etishli barcha yacheykalardan foydalaniladi. Bunda chastotalardan takroriy foydalanish samaradorlik koeffitsenti sifatida 2/3 tartibdagi qismi ko’rsatiladi, ya’ni bir izolyatsiyalangan yacheykaga qaraganda boshqa yacheykalardan xalaqitlar tufayli xar bir yacheykada foydalaniladigan kanallar soni 1,5 marttaga kamayadi ( bu koeffitsientlar FDMA va TDMA usullaridagi mos 1/7 va 7/7- yacheykali klasterlarga o’xshash).
CDMA usulida ,, xizmat ko’rsatishni yumshoq uzatish “ ishlatiladi. HS yacheyka chegarasiga yaqinlashganida, ya’ni ikki BS lardan signallar ( ishchi yacheyka va aralashlardan biri ) sath bo’yicha teng bo’lib qoladi, MK dan aralash BS orqali komanda bo’yicha HS bilan ikkinchi aloqa kanali tashkil etiladi. Bunda birinchi kanal ( ,,eski” yacheykadagi ) ishlashni davom ettiradi, ya’ni HS RAKE-qabullagich texnik imkoniyatidan foydalanib ikki baza stansiyalardan bir vaqtda signallarni qabul qiladi. Bu HS yacheyka chegarasidan chiqib ketguncha, ya’ni ikkinchi BS dan signal birinchisiga qaraganda sezilarli kuchli bo’lmaguncha davom etadi. Bundan keyin birinchi BS orqali aloqa kanali yopiladi va xizmat ko’rsatish jarayoni yakunlanadi.
CDMA usuli BS tizimining aniq sinxronlashtirilishini talab qiladi. Bu masalan, sun’iy yo’ldoshli GPS tizimi orqali ishlatilishi mumkin.
CDMA usulida TDMA usulidagi kabi himoya intervallari ( blankalari ) yo’q, kodli ketma-ketliklardagi ko’p sonli belgilar uzatiladigan konfidensial axborotlarning saqlanishini osonlashtiradi.
CDMA ning yuqori samaradorligi va keng chastotalar polosasida energiyaning taqsimlanishi bir chastotalar polosasi chegaralarida o’zaro halaqitlarning nisbatan uncha katta bo’lmagan sathlarida CDMA bilan bir necha sonli qisqa polosali aloqa kanallarini ishlashiga ruxsat etadi.
CDMA usuli nisbatan yuqori halaqitbardoshlikka ega va ko’p nurli tarqalish sharoitlarida yaxshi ishlaydi. Bundan tashqari u yuqori maxfiyligi bilan ajralib turadi, chastotaviy rejalashtirishdan foydalanmaydi, ,,xizmat ko’rsatishni yumshoq uzatilishiga “ ruxsat etadi, lekin bularning barchasi yetarlicha murakkab texnik yechimlarni majburan foydalanilishini talab qiladi;
-
signallar sathlarini batartib rostlash;
-
sektorli antenalar va ,, nutq faolligini ” qayta ishlanishining qo’llanilishi;
-
BSni aniq sinxronlashtirish binobarin, bu tizimning avtonomligini yo’qotishga bog’liq.
Agar FDMA dan TDMA ga o’tish fizik kanallar soni uch martaga yarim tezlikli kodlashda esa olti martaga oshishi hisobga olinsa u holda TDMA dan CDMA ga o’tish kanallar sonini taxminan uch martaga oshirishni taminlaydi. Lekin, hisoblashlarda qabul qilingan CDMA ga xalaqitlarning kuchliroq ta’siri bo’lishi mumkin, shuningdek bir necha hollarda BS larning zichroq joylashishi zaruriyati yuzaga kelishi mumkin. Bu omillar tizim sig’imining kamayishiga olib keladi. Bu maqsadga kanallarni adaptiv taqsimlashda foydalanish, shu jumladan ierarxik tuzilmadagi sotali tarmoqlarda olib keladi. Bunday sotali tarmoqlarni qurishga nisbatan TDMA CDMA ga qaraganda afzalliklarga ega. Natijada CDMA va TDMA usullari ular ta’minlaydigan sig’im bo’yicha deyarli bir xil bo’lib qoladi.
CDMA tizimi 800 MGs diapazonda ishlashini misol qilib ko’rsatib o’tsak:
Tizim Uolsh funksiyalari qonuni bo’yicha shakllantirilgan 64 ta turdagi ketma-ketliklar asosida chastotalar spektrini bevosita kengaytirish usuli bo’yicha qurilgan. Anolog nutq signalini raqamli signalga o’zgartirish uchun 8000 bit/s ( 9600 bit/s kanalda ) o’zgartirish tezligi CELP algoritmi ishlatiladi. 4800, 2400 va 1200 kbit/s tezliklarda ish rejimlari bo’lishi mumkin.
CDMA tizimi kanallarida 1/2 tezlikli svertkali kodlash ( teskari kanalda ) , yumshoq rejimli Viterbi dekoderi, uzatiladigan xabarlar o’rnini almashtirish qo’llaniladi. Aloqa kanalining umumiy chastotalar polosasi 1,25 MGs ni tashkil etadi. CDMA standartining 800 MGs diapazondagi asosiy xarakteristikalari 1.1-jadvalda keltirilgan.
1.1-jadval
CDMA standartining 800 MGs diapazondagi asosiy texnik xarakteristkalari
| 