CDMA ұялы байланыс желісінің негізгі ерекшеліктері туралы қазақша реферат

Code Division Multiple Access – арналары кодпен бөлуге негізделген көпарналы рұқсат. CDMA жүйелерінде әрбір дауыстық ағын өзінің ерекшеленетін кодымен белгіленеді және бір арнада бір уақытта өзге де кодталған дауыстық ағындармен бірге таралады. Қабылдау жағы шуылдан сигналды бөліп алу үшін дәл сол кодты қолданады. Көптік дауыс ағындарының арасындағы жалғыз ерекшелік бұл тек қана жеке код. Арна өте кең болады және әрбір дауыс ағыны барлық диапазонды алып жатады. Бұл жүйе ені 1,23 МГц арналық диапазонды пайдаланады. Дауыс 5,55 кбит/с жылдамдықта кодталады.  CDMA жүйелері өте берік және қорғалған байланысты құруға мүмкіндік береді. Сондықтан ол ондаған жылдар бойы АҚШ қарулы күштерінде қолданылды.

Жүйенің атап өтуге тұратын бірнеше ерекшеліктері бар. CDMA жүйелерінің сыйымдылығы аналогты жүйелермен салыстырғанда жиырма есе көп, өзге сандық жүйелерге қарағандаүш-алты есе көп. Оның негізінде құрылған жүйелер желіде бір жиіліктер диапазонын көп есе пайдалану мүмкіндігінің арқасында радиожиілікті қорды тиімді пайдаланады. CDMA пайдалану бөгеуілдерді жоюдың арқасында байланыс сапасын арттырады. «Код» тұтынушының сөйлеуін тіркеу үшін ғана емес, сонымен бірге бұрмаланулар мен бөгеуілдерді жоятын сүзгі қызметін де атқарады. Енгізілген кодтау алгоритмі құпиялылықтың жоғары деңгейін қамтамасыз етеді, ал қателерді жөндеудің тиімді әдісі сигналдың көптолқындық таралуымен күресуге мүмкіндік береді. Бұл қасиет жүйені таулы аймақтарда және биік құрылыс нысаналары көп қалалық жерлерде тиімді пайдалануға рұқсат етеді.

Сөзді тарату сапасының сипаттамалары бойынша CDMA параметрлері сымды арналар сапасымен тепе-тең болады. қазіргі кезде CDMA жүйелерінің көбі 13 кбит/с-қа, жоғары сапалы 8 кбит/с-қа арналған вокодерлерді пайдаланады.

CDMA арналары бойынша тек қана дауыс емес, сонымен қатар өзге де сандық ақпарат тарататындықтан онда бөгеуілдердің болмауы үлкен маңызға ие. Стандарт қосымша қызмет түрлерін қамтамасыз етеді, себебі тұтынушы бір арна арқылы бір арна арқылы дауыс пен факсті тарата алады. CDMA технологиясында мәліметтерді жоғары жылдамдықпен тарату үшін оларды біріктірудің тиімді алгоритмі қолданылады.

Ұялы байланыстың сандық жүйелері екінші ұрпақ жүйелеріне жатады. Аналогты жүйелермен салыстырғанда олар абоненттер үшін үлкен қызметтер жиынын ұсынады және жоғары сапалы байланысты қамтамасыз етеді. Сонымен қатар бұл жүйелер қызметтер интеграциясы бар сандық желілермен (IDSN) және мәліметтерді пакетті тарату (PDN) желілерімен әсерлеседі. Екінші ұрпақ жүйелерінің ішінде GSM (DCS 1800), D-AMPS (ADC), JDC, CDMA стандарттарына негізделген жүйелер кең таралған. Стандарттардың салыстырмалы сипаттамалары 1.2-кестеде келтірілген[5].

Цифрлық радиобайланыс көпстанциялық рұхсат немесе мультирұхсат мүмкінділігімен сипатталады. Ол бір уақытта ақпарат ортақ арнада бір құрылғы арқылы бірнеше бірнеше пайдаланушының ақпаратын таратуға мүмкіндік береді. Бұл кезде ортақ арнаны бөлу жиілік (FDMA), уақыт (TDMA) және код (CDMA) бойынша орындалуы мүмкін. Мультирұхсат түрлері Ә қосымшасында келтірілген.

Жиіліктік бөліну кезінде тарату спектрі әртүрлі пайдаланушыға арналған аймақтарға бөлінеді. Тек қана осы әдіс аналогты байланыста пайдаланылуы мүмкін.

1-кесте. Стандарттардың салыстырмалы сипаттамалары

Сипаттама

GSM (DCS 1800)

D-AMPS (ADC)

JDC

СDМА

Рұқсат әдісі

ТDМА

ТDМА

ТDМА

СDМА

Тасушыдағы дауыс арналарының саны

8(16)

3

3

32

Жұмыс жиіліктер диапазоны, МГц

935-960; 890-915 (1710-1785) (1805-1880)

824-840 869-894

8 10-826; 940-956 1429-1441; 1447-1489; 1501-1513

824-840 869-894

Арналардың ығысуы, кГц

200(12.5)

30

25

1250

Бір сөйлесу арнасына эквивалентті жиілік жолағы, кГц

25

10

8,3

—

Модуляция түрі

0,3 GMSK

п/4 DQPSK

п /4 DQPSK

QPSK

Ақпаратты тарату жылдамдығы, кбит/с

270

48

42

57,6

Сөзді түрлендіру жылдамдығы, кбит/с

13(6.5)

8

11,2(5,6)

9,6

Сөзді түрлендіру алгоритмі

RPE-LTR

VSELP

VSELP

—

Ұяшық радиусы, км

0,5-35,0

0,5-20,0

0,5-20,0

0,5-25,0

Осы әдіспен барлық аналогты ұялы байланыс стандарттары орындалады: NMT, AMPS, TACS және т.б. мұндай жүйелердің кемшіліктері: бөгеуілден қорғанысы төмен және осыған байланыстысөзді тарату сапасының төмендігі, радиоспектрді пайдаланудың тиімсіздігі, тыңдаудан қорғаныстың болмауы және т.с.с. Сонымен бірге, аналогты жүйелер аз пайдаланылады. Қазіргі кезде әлемде ең кең таралған аналогты стандарт AMPS. Өзге екі әдіс жиіліктік бөлумен бірге цифрлық технологияда қолданылады[6].

Арналары уақытпен бөлінген мультирұхсат кезінде саны көп абоненттер өз хабарламаларын бір радиожиілікте, бірақ әртүрлі уақытта таратады. Бұл сөздік трафик көлемін ұлғайтуға және онымен байланысты цифрлық байланыс жүйелеріне тән артықшылықтарға қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл әдіспен  GSM және оның бір түрі DCS, AMPS стандартының логикалық жалғасы болған D-AMPS стандарттары орындалған.

CDMА стандартының тағы бір ерекшелігіне тоқталатын болсақ, бұл жүйенің базалық және абоненттік станцияларының қазірде кең қолданыстағы GSM стандартымен салыстырғандағы экологиялық – техникалық ерекшеліктері. Өндіруші-компаниялар жүргізген зерттеулер нәтижелері бойынша абоненттің денсаулығына әсер ететін электромагниттік сәулелену деңгейі CDMА стандартында әлдеқайда аз болады. Абоненттік аппараттардың электромагниттік сәулеленуі деңгейінің салыстырмалы мәндерін 2-кестеден көруге болады.

2-кесте. Абонеттік аппараттардың ЭМС деңгейі

Мәндер

Электомагниттік энергия ағыны тығыздығының мәні, мкВт/см2

CDMA

GSM-900

GSM-1800

Орташа

2,4

58

34

Минималды

2,2

25

12,6

Максималды

5,6

105

48

Абоненттік терминалдың базалық станциядан қандай да бір қашықтықта электромагниттік сәулеленуінің өзге стандарттармен салыстырғандағы шамасы 3-кестеде келтірілген.

3-кесте. Базалық станциядан қашықтықта абонеттік терминалың ЭМС деңгейі

Базалық станцияға дейінгі қашықтық, км

Электромагниттік сәулелену деңгейі, мкВт/см2

GSM стандарты

CDMA стандарты

0,5

22-25

1-1.5

1

28-30

1,5-2

2

50-55

4-5

3

100-110

12-14

5

210-220

25-30

7

400-500

60-70

10

500-600

80-100

15

500-600

200-220

20

500-600

400-450

25

500-600

400-450

Қазіргі кезде Қазақстандағы алғашқы ұлттық ұялы байланыс операторы «АЛТЕЛ» компаниясы 800 МГц диапазонында жұмыс істейтін CDMA2000 1X желісін іске қосқан. Елімізде бүгінде берілген стандарттағы желі осы диапазонда жұмыс істейді. Атап айтқанда, CDMA2000 1X технологиясы үшінші ұрпақ технологиясына жатады. Оның негізгі ерекшелігі жаңа қадамдарға дамуға және екінші ұрпақ технологияларымен бірігуге мүмкіндік беруінде. Сондықтан берілген дипломдық жобада 800 МГц диапазонындағы желіні одан әрі дамытып, кеңейту мәселесі қарастырылады. Бұл диапазонның негізгі сипаттамалары Б қосымшасында келтірілген.
Тағы рефераттар