Uploaded by Kingz0r

wireless networks1

advertisement
O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT
TEXNOLOGIYALARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI
RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI TOSHKENT AXBOROT
TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI TELEKAMUNIKATSIYA
TEXNOLOGIYALAR FAKULTETI WNT003 GURUH
TALABASINING
Simsiz tarmoq
fanidan
Mustaqil ishi
Guruh: WNT003
Bajardi: Djumabekov.S
Tekshirdi: Sultonova.M
Reja:
1.CDMA texnologiyasi haqida tushincha.
2.CMDA texnologiyasi tarmoq turlari.
3.CDMA ning mintaqaviy turlari.
4.Foydalanish uslubi
5.Asinxron va sinxron CDMA texnologiyasi.
Code Division Multiple Accessga tegishli bo'lgan CDMA - bu dunyodagi eng keng
tarqalgan mobil telefon standarti bo'lgan GSM tarmog'iga raqobatlashuvchi mobil telefon
texnologiyasi. Ehtimol, siz ushbu abbreviaturalar haqida eshitgansiz, chunki siz mobil
telefoningizda ma'lum bir telefondan foydalana olmaysiz, chunki ular bir-biriga mos
kelmaydigan turli xil texnologiyalardan foydalanmoqdalar. Masalan, Verizon tarmog'ida shu
sababdan foydalana olmaydigan AT & T telefoningiz bo'lishi mumkin. CDMA standarti dastlab
AQSHda Qualcomm tomonidan ishlab chiqilgan va birinchi navbatda, AQSh va Osiyo
hududlarida boshqa tashuvchilar tomonidan qo'llaniladi. CDMA qaysi tarmoqlar mavjud? Beshta
eng mashhur mobil tarmoqlardan CDMA va GSM:
CDMA:

Sprint

Verizon Wireless

Virgin Mobile
GSM:

T-Mobile

AT & T
CDMA haqida batafsil ma'lumot
CDMA elektromagnit energiyani keng tarmoqli kengligi bilan uzatish uchun ruxsat
berish uchun keng tarqalgan "tarqalgan spektr" usuli bilan foydalanadi. Bu chastotalarning
tarmoqli kengligi bilan bo'lishish uchun bir nechta mobil telefonda bir nechta odamga bir xil
kanal orqali "ko'paytirilishi" mumkin. CDMA texnologiyasi yordamida ma'lumotlar va ovozli
paketlar kodlar yordamida ajratiladi va keyinchalik keng chastota diapazoni yordamida uzatiladi.
CDMA ma'lumotlariga ko'proq joy ajratilganligi sababli, ushbu standart 3G yuqori tezlikdagi
mobil Internetdan foydalanish uchun jozibador bo'ldi.
CDMA va boshqalar GSM
Foydalanuvchilarning aksariyati qaysi texnologiyani yaxshiroq ko'ra oladigan mobil
telefon tarmog'i haqida qayg'urishga hojat yo'q. Biroq, bu erda biz ko'rib chiqadigan asosiy
farqlar mavjud. CDMA va GSM raqobatbardoshligi yuqori tarmoqli kengligi tezligi jihatidan
raqobatda bo'lsa-da, rouming va xalqaro rouming bitimlari sababli GSM yanada to'liq qamrovga
ega. GSM texnologiyasi AQShda qishloq joylarini CDMA-dan ko'ra ko'proq qamrab oladi. Vaqt
o'tib, CDMA yanada rivojlangan GSMga qo'shilgan kamroq rivojlangan TDMA ( Time Division
Multiple Access ) texnologiyasini qo'lga kiritdi.
Qurilma mosligi va SIM kartalar
GSM tarmog'idagi telefonlarni CDMAga almashtirish juda oson. Buning sababi
shundaki, GSM telefonlari GSM tarmog'idagi foydalanuvchining ma'lumotlarini saqlash uchun
olinadigan SIM-kartalardan foydalanadi, CDMA telefonlari yo'q. Buning o'rniga, CDMA
tarmoqlari GSM telefonlarining SIM kartalarida saqlangan ma'lumotlarning bir xil turini
tekshirish uchun tashuvchining server tomonidagi ma'lumotlardan foydalanadi. Bu degani GSM
tarmoqlarida SIM-kartalar bir-birining o'rnini bosishi mumkin. Masalan, agar siz AT & T
tarmog'ida bo'lsangiz va telefoningizda AT & T SIM-kartangiz bo'lsa, uni o'chirib, T-Mobile
telefoni kabi boshqa GSM telefoniga qo'yishingiz mumkin.Telefon raqami, shu jumladan. Bu
samarali tarzda AT & T tarmog'ida T-Mobile telefonidan foydalanishga imkon beradi. Bunday
SIM-kartalar ko'pincha CDMA telefonlari bilan almashtirilishi mumkin. Buning o'rniga, bunday
almashtirishni amalga oshirish uchun tashuvchisizning ruxsatisiz odatda kerak. GSM va CDMA
bir-biri bilan mos kelmagani uchun T-Mobile tarmog'ida Sprint telefonidan yoki AT & T bilan
Verizon Wireless telefonidan foydalana olmaysiz. Yuqorida ko'rsatilgan CDMA va GSM
ro'yxatidan chiqishi mumkin bo'lgan boshqa qurilma va tashuvchining hammasi ham xuddi
shunday. Maslahat: SIM kartadan foydalanadigan CDMA telefonlari LTE standarti talab
qilinganligi sababli yoki telefonda chet el GSM tarmoqlarini qabul qilish uchun SIM-kartani
joylashtirganligi sababli amalga oshiriladi. Biroq, ushbu tashuvchilar, hali ham abonent
ma'lumotlarini saqlash uchun CDMA texnologiyasidan foydalanishadi.
Bir vaqtning o'zida ovozli va ma'lumotlardan foydalanish
CDMA tarmoqlarining aksariyati bir vaqtning o'zida ovozli va ma'lumotlarni uzatishga ruxsat
bermaydi. Shu sababli siz Verizon kabi CDMA tarmog'idan qo'ng'iroqni tugatganingizda
elektron pochta va boshqa internet xabarnomalari bilan bombardimon qilishingiz mumkin.
Ma'lumotlar siz telefon qo'ng'irog'i paytida to'xtab qolishda. Biroq, Wi-Fi tarmog'i doirasida
telefon orqali qo'ng'iroq qilayotganda, bu kabi senaryonun yaxshi ishlayotganini ko'rasiz, chunki
Wi-Fi, ta'rif bo'yicha, tashuvchining tarmog'idan foydalanmaydi. Code-division multiple access
(CDMA) - bu turli radioaloqa texnologiyalari tomonidan qo'llaniladigan kanalga kirish usuli.
CDMA ko'p kirishga misol bo'lib, bir nechta transmitterlar bir vaqtning o'zida bitta aloqa kanali
orqali ma'lumot yuborishi mumkin. Bu bir nechta foydalanuvchilarga chastotalar diapazoni
almashish imkonini beradi (o'tkazish qobiliyatiga qarang). Bunga foydalanuvchilar o'rtasida
ortiqcha aralashuvlarsiz ruxsat berish uchun CDMA tarqalgan spektr texnologiyasidan va
maxsus kodlash sxemasidan (har bir transmitterga kod tayinlangan) foydalanadi.CDMA mavjud
tarmoqli kengligidan foydalanishni optimallashtiradi, chunki u butun chastota diapazoni bo'ylab
uzatadi va foydalanuvchi chastota diapazonini cheklamaydi. U ko'plab mobil telefon
standartlarida kirish usuli sifatida ishlatiladi. "CdmaOne" deb ham ataladigan IS-95 va uning 3G
evolyutsiyasi CDMA2000 ko'pincha oddiygina "CDMA" deb nomlanadi, lekin GSM
tashuvchilar tomonidan qo'llaniladigan 3G standarti UMTS ham "keng polosali CDMA" yoki WCDMA dan foydalanadi. shuningdek, TD-CDMA va TD-SCDMA, uning radio texnologiyalari
sifatida. U shuningdek, ALOHA kabi kanal yoki o'rta kirish texnologiyasi sifatida yoki
foydalanuvchilarga o'zlarining mahalliy osilatorlarini umumiy tizim chastotasiga
sinxronlashtirishga imkon berish uchun doimiy uchuvchi/signal kanali sifatida ishlatilishi
mumkin va shu bilan kanal parametrlarini doimiy ravishda baholaydi. Ushbu sxemalarda xabar
bir nechta chiplardan (0es va 1es) iborat uzunroq tarqalish ketma-ketligi bo'yicha modulyatsiya
qilinadi. O'zining juda foydali avto va o'zaro bog'liqlik xususiyatlari tufayli, bu tarqalish ketmaketliklari ko'p o'n yillar davomida radar ilovalari uchun ham ishlatilgan, bu erda ular Barker
kodlari deb ataladi (juda qisqa ketma-ketlik uzunligi odatda 8 dan 32 gacha). Kosmosga
asoslangan aloqa dasturlari uchun CDMA ko'p o'n yillar davomida yo'ldosh harakati tufayli katta
yo'l yo'qotilishi va Doppler siljishi tufayli ishlatilgan. Ushbu effektlar tufayli, ushbu ilovalarda
FDMA ham, TDMA ham odatda bitta modulyatsiya sifatida ishlatilmaydi. CDMA ko'pincha
BPSK bilan eng oddiy shaklda qo'llaniladi, lekin uni har qanday modulyatsiya sxemasi (ilg'or
holatlarda) QAM yoki OFDM bilan birlashtirish mumkin, bu odatda uni juda mustahkam va
samarali qiladi (va ularni aniq diapazonli imkoniyatlar bilan jihozlash, bu holda qiyin. CDMA).
Boshqa sxemalar Manchester kodlaridan ilhomlangan va virtual markaz chastotasi va pastki
tashuvchilar o'rtasida kattaroq bo'shliqni ta'minlaydigan ikkilik ofset tashuvchisi (BOC)
asosidagi pastki tashuvchilardan foydalanadi, bu OFDM subtashuvchilari uchun emas. Ko‘pgina
operatorlar (masalan, AT&T va Verizon) 2022-yilda 3G CDMA tarmoqlarini o‘chirib qo‘yadi.
AQSH
AQShda CDMA ning eng dastlabki tavsiflaridan birini 1950 yil iyundan avgustgacha
Massachusets texnologiya institutida olib borilgan yozgi tadqiqot loyihasi bo'lgan Xartvell
loyihasining "Xorijiy transport xavfsizligi" haqidagi xulosa hisobotida topish mumkin. Siqilish
va tiqilib qolishga qarshi kontekstdagi keyingi tadqiqotlar 1952 yilda Linkoln laboratoriyasida
o'tkazildi.
SSSR
Sovet Ittifoqida (SSSR) bu mavzuga bag'ishlangan birinchi asar 1935 yilda Dmitriy
Ageev tomonidan nashr etilgan. Chiziqli usullarni qo'llash orqali signallarni ajratishning uchta
turi borligi ko'rsatildi: chastota, vaqt va kompensator. CDMA texnologiyasi 1957 yilda,
Moskvada yosh harbiy radiotexnik Leonid Kupriyanovich tomonidan qo'llanilgan. U tomonidan
LK-1 deb atalgan, tayanch stansiyaga ega taqiladigan avtomatik mobil telefonning eksperimental
modeli. LK-1 og'irligi 3 kg, ish masofasi 20–30 km va batareyaning ishlash muddati 20–30 soat.
Muallif ta'riflaganidek, tayanch stansiya bir nechta mijozlarga xizmat ko'rsatishi mumkin edi.
1958 yilda Kupriyanovich mobil telefonning yangi eksperimental "cho'ntak" modelini yaratdi.
Ushbu telefonning vazni 0,5 kg edi. Ko'proq mijozlarga xizmat ko'rsatish uchun Kupriyanovich
"korrelyator" deb atagan qurilmani taklif qildi. 1958 yilda SSSRda ham Sovet MRT asosida
avtomobillar uchun "Oltoy" milliy fuqarolik uyali aloqa xizmati ishlab chiqila boshlandi. -1327
standart. Telefon tizimining og'irligi 11 kg (24 lb) edi. U yuqori martabali amaldorlar
avtomashinalari yukxonasiga joylashtirilgan va salonda standart telefondan foydalanilgan. Oltoy
tizimining asosiy ishlab chiquvchilari VNIIS (Voronej ilmiy-tadqiqot aloqa instituti) va GSPI
(Davlat ixtisoslashtirilgan loyiha instituti) edi. 1963 yilda bu xizmat Moskvada boshlangan, 1970
yilda esa SSSRning 30 ta shahrida Oltoy xizmatidan foydalanilgan.[12]
Foydalanish
CDMA2000 mobil telefoni
Sinxron CDM (kod-bo'linish "multiplexing", CDMA ning dastlabki avlodi) Global
Positioning System (GPS) da joriy etildi. Bu mobil telefonlarda qo'llanilishidan oldin paydo
bo'lgan va farq qiladi. Qualcomm standarti IS-95, CDMAOne sifatida sotiladi. CDMA2000
nomi bilan tanilgan Qualcomm standarti IS-2000 bir nechta mobil telefon kompaniyalari,
jumladan Globalstar tarmog'i tomonidan qo'llaniladi. W-CDMA dan foydalanadigan UMTS 3G
mobil telefon standarti. CDMA transport logistikasi uchun OmniTRACS sun'iy yo'ldosh tizimida
ishlatilgan.
CDMA modulyatsiyasidagi qadamlar
CDMA - bu tarqalgan spektrli ko'p kirish texnologiyasi. Spread spektri bir xil uzatish
quvvati uchun ma'lumotlar o'tkazish qobiliyatini bir xilda tarqatadi. Tarqaladigan kod boshqa tor
impuls kodlaridan farqli o'laroq, tor noaniqlik funksiyasiga ega bo'lgan psevdo-tasodifiy koddir.
CDMA-da mahalliy ishlab chiqarilgan kod uzatiladigan ma'lumotlarga qaraganda ancha yuqori
tezlikda ishlaydi. Uzatiladigan ma'lumotlar tezroq kod bilan bitli XORed (eksklyuziv OR)
hisoblanadi. Rasmda tarqalgan spektr signali qanday yaratilganligi ko'rsatilgan. Impuls kengligi
ma'lumotlar signali displaystyle Tb (simvol davri) impuls kengligi kod signali Tc (chip davri)
bilan XORlanadi. (Eslatma: tarmoqli kengligi 1/T ga proportsionaldir, bu erda (1/T=bit vaqti.)
Shuning uchun ma'lumotlar uzatish o'tkazuvchanligi 1/ Tb a tarqalgan spektr signalining tarmoqli
kengligi 1/Tc . Tc Tb dan ancha kichik, tarqalish spektri signalining oʻtkazuvchanligi dastlabki
signalning tarmoqli kengligidan ancha katta. Nisbat Tb / Tc tarqalish omili yoki ishlov berish
omili deb ataladi va ma'lum darajada umumiy sonning yuqori chegarasini belgilaydi. bir
vaqtning o'zida tayanch stantsiya tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan foydalanuvchilar soni.
CDMA tizimidagi har bir foydalanuvchi o'z signalini modulyatsiya qilish uchun boshqa
koddan foydalanadi. Signalni modulyatsiya qilish uchun ishlatiladigan kodlarni tanlash CDMA
tizimlarining ishlashida juda muhimdir. Eng yaxshi ishlash istalgan foydalanuvchining signali va
boshqa foydalanuvchilarning signallari o'rtasida yaxshi ajralish mavjud bo'lganda yuzaga keladi.
Signallarni ajratish qabul qilingan signalni kerakli foydalanuvchining mahalliy ishlab chiqarilgan
kodi bilan bog'lash orqali amalga oshiriladi. Agar signal kerakli foydalanuvchi kodiga mos kelsa,
u holda korrelyatsiya funktsiyasi yuqori bo'ladi va tizim bu signalni chiqarib olishi mumkin.
Agar kerakli foydalanuvchi kodining signal bilan umumiyligi bo'lmasa, korrelyatsiya imkon
qadar nolga yaqin bo'lishi kerak (shunday qilib signalni yo'q qiladi); bu o'zaro bog'liqlik deb
ataladi. Agar kod noldan tashqari istalgan vaqtda signal bilan korrelyatsiya qilinsa, korrelyatsiya
imkon qadar nolga yaqin bo'lishi kerak. Bu avtokorrelyatsiya deb ataladi va ko'p yo'lli
shovqinlarni rad etish uchun ishlatiladi. Bir nechta kirish muammosiga o'xshashlik - bu odamlar
bir vaqtning o'zida bir-biri bilan gaplashishni xohlaydigan xona (kanal). Chalkashmaslik uchun
odamlar navbatma-navbat gapirishlari (vaqt bo'linishi), turli balandliklarda gapirishlari (chastota
bo'linishi) yoki turli tillarda (kod bo'linishi) gapirishlari mumkin edi. CDMA oxirgi misolga
o'xshaydi, bu erda bir xil tilda gaplashadigan odamlar bir-birlarini tushunishlari mumkin, ammo
boshqa tillar shovqin sifatida qabul qilinadi va rad etiladi. Xuddi shunday, CDMA radiosida har
bir foydalanuvchilar guruhiga umumiy kod beriladi. Ko'pgina kodlar bir xil kanalni egallaydi,
lekin faqat ma'lum bir kod bilan bog'langan foydalanuvchilar muloqot qilishlari mumkin.
Umuman olganda, CDMA ikkita asosiy toifaga kiradi: sinxron (ortogonal kodlar) va
asinxron (psevdorandom kodlar). Kod-bo'linish multipleksatsiyasi (sinxron CDMA). Raqamli
modulyatsiya usuli oddiy radio uzatgichlarda qo'llaniladiganlarga o'xshaydi. Analog holatda past
chastotali ma'lumot uzatish yuqori chastotali sof sinus to'lqinli tashuvchi bilan vaqt ko'paytiriladi
va uzatiladi. Bu ikki signalning samarali chastota konvolyutsiyasi (Wiener-Xinchin teoremasi)
bo'lib, natijada tor yon chiziqlarga ega tashuvchi paydo bo'ladi. Raqamli holatda sinusoidal
tashuvchi Uolsh funktsiyalari bilan almashtiriladi. Bular to'liq ortonormal to'plamni tashkil
etuvchi ikkilik kvadrat to'lqinlardir. Ma'lumotlar signali ham ikkilikdir va vaqtni ko'paytirish
oddiy XOR funktsiyasi bilan amalga oshiriladi. Bu, odatda, kontaktlarning zanglashiga olib
keladigan Gilbert xujayrasi mikseridir. Sinxron CDMA ma'lumotlar satrlarini ifodalovchi
vektorlar orasidagi ortogonallikning matematik xususiyatlaridan foydalanadi. Masalan, 1011
ikkilik satr vektor (1, 0, 1, 1) bilan ifodalanadi. Vektorlarni ularning nuqta mahsulotini olib,
tegishli komponentlarining ko‘paytmalarini yig‘ish yo‘li bilan ko‘paytirish mumkin (masalan,
agar u = (a, b) va v = (c, d), u holda ularning nuqta mahsuloti u·v = ac + bd ). Agar nuqta
mahsuloti nolga teng bo'lsa, ikkita vektor bir-biriga ortogonal deyiladi. Nuqta mahsulotining
ba'zi xususiyatlari W-CDMAqanday ishlashini tushunishga yordam beradi. Agar a va b
ortogonal bo’lsa u holda:
Sinxron CDMA-dagi har bir foydalanuvchi o'z signalini modulyatsiya qilish uchun
boshqalarning kodlariga ortogonal koddan foydalanadi. 4 ta o'zaro ortogonal raqamli signallarga
misol quyidagi rasmda ko'rsatilgan. Ortogonal kodlar nolga teng o'zaro bog'liqlikka ega;
boshqacha aytganda, ular bir-biriga aralashmaydi. IS-95 holatida, turli foydalanuvchilarni
ajratish uchun signalni kodlash uchun 64-bitli Walsh kodlari ishlatiladi. 64 ta Uolsh kodlarining
har biri boshqalarga ortogonal bo'lganligi sababli, signallar 64 ta ortogonal signalga kanalizatsiya
qilinadi. Quyidagi misol har bir foydalanuvchining signalini qanday kodlash va dekodlash
mumkinligini ko'rsatadi. Masalan: O'zaro ortogonal bo'lgan vektorlar to'plamidan boshlang.
(O'zaro ortogonallik yagona shart bo'lsa-da, bu vektorlar odatda dekodlash qulayligi uchun
tuziladi, masalan, Uolsh matritsalaridan ustunlar yoki satrlar.) Ortogonal funktsiyalarning
namunasi qo'shni rasmda ko'rsatilgan. Ushbu vektorlar individual foydalanuvchilarga tayinlanadi
va ular kod, chip kodi yoki chipping kodi deb ataladi. Qisqalik uchun ushbu misolning qolgan
qismi faqat ikkita bitli v kodlaridan foydalanadi. Har bir foydalanuvchi boshqa kod bilan
bog'langan, aytaylik v. 1 bit musbat v kodini uzatish orqali, 0 bit esa -v salbiy kod bilan
ifodalanadi. Misol uchun, agar v = (v0, v1) = (1, -1) va foydalanuvchi uzatmoqchi bo'lgan
ma'lumot (1, 0, 1, 1) bo'lsa, uzatiladigan belgilar bo'ladi.
(v, −v, v, v) = (v0, v1, −v0, −v1, v0, v1, v0, v1) = (1, −1, −1, 1, 1, −1, 1, − 1).
Ushbu maqolaning maqsadlari uchun biz ushbu tuzilgan vektorni uzatilgan vektor deb
ataymiz. Har bir jo'natuvchi o'sha to'plamdan tanlangan boshqa, noyob v vektorga ega, lekin
uzatiladigan vektorni qurish usuli bir xil. Endi interferensiyaning fizik xususiyatlaridan kelib
chiqqan holda, agar nuqtadagi ikkita signal fazada bo'lsa, ular har bir signalning ikki barobar
amplitudasini berish uchun qo'shadilar, lekin agar ular fazadan tashqarida bo'lsa, ular ayiradi va
signalning farqi bo'lgan signalni beradi. amplitudalar. Raqamli ravishda, bu xatti-harakatni
komponentlar bo'yicha uzatish vektorlarini qo'shish orqali modellashtirish mumkin. Agar
jo'natuvchi0da kod (1, −1) va ma'lumotlar (1, 0, 1, 1) va jo'natuvchi1da kod (1, 1) va ma'lumotlar
(0, 0, 1, 1) bo'lsa va ikkala jo'natuvchi bir vaqtning o'zida uzatsa, u holda Ushbu jadval kodlash
bosqichlarini tavsiflaydi:
4 ta o'zaro ortogonal raqamli signallarga misol
Signal0 va signal1 bir vaqtning o'zida havoga uzatilganligi sababli, ular xom signalni ishlab
chiqarish uchun qo'shiladi
(1, −1, −1, 1, 1, −1, 1, −1) + (−1, −1, −1, −1, 1, 1, 1, 1) = (0, −2, −2, 0, 2, 0, 2, 0).
Ushbu xom signal interferentsiya naqsh deb ataladi. Keyin qabul qiluvchi har qanday ma'lum
jo'natuvchi uchun tushunarli signalni jo'natuvchining kodini aralashish namunasi bilan
birlashtirib oladi. Quyidagi jadval bu qanday ishlashini tushuntiradi va signallar bir-biriga xalaqit
bermasligini ko'rsatadi:
Bundan tashqari, dekodlashdan so'ng, 0 dan katta barcha qiymatlar 1, noldan kichik barcha
qiymatlar esa 0 deb talqin qilinadi. Masalan, dekodlashdan keyin ma'lumotlar0 (2, -2, 2, 2)
bo'ladi, lekin qabul qiluvchi buni sharhlaydi. (1, 0, 1, 1) kabi. To'liq 0 qiymatlari quyidagi
misolda bo'lgani kabi jo'natuvchi hech qanday ma'lumot uzatmaganligini bildiradi: Faraz
qilaylik, signal0 = (1, −1, −1, 1, 1, −1, 1, −1) yolg‘iz uzatiladi. Quyidagi jadvalda qabul
qiluvchidagi dekodlash ko'rsatilgan:
Qabul qiluvchi signalni jo'natuvchi1 kodidan foydalanib dekodlashga harakat qilganda,
ma'lumotlar nolga teng bo'ladi; shuning uchun o'zaro bog'liqlik nolga teng va jo'natuvchi1 hech
qanday ma'lumot uzatmaganligi aniq.
Asinxron CDMA
Mobil-baza havolalarini aniq muvofiqlashtirish mumkin bo'lmaganda, ayniqsa
telefonlarning harakatchanligi sababli, boshqa yondashuv talab etiladi. O'zboshimchalik bilan
tasodifiy boshlang'ich nuqtalar uchun ortogonal bo'lgan va kod maydonidan to'liq
foydalanadigan imzo ketma-ketliklarini yaratish matematik jihatdan mumkin emasligi sababli,
asinxron CDMA-da tarqalish ketma-ketliklari deb ataladigan noyob "psevdo-tasodifiy" yoki
"psevdo-shovqin" ketma-ketliklari qo'llaniladi. tizimlari. Tarqatish ketma-ketligi tasodifiy
ko'rinadigan, ammo mo'ljallangan qabul qiluvchilar tomonidan deterministik tarzda takrorlanishi
mumkin bo'lgan ikkilik ketma-ketlikdir. Ushbu tarqalish ketma-ketliklari sinxron CDMA-dagi
ortogonal kodlar bilan bir xil tarzda asinxron CDMA-da foydalanuvchi signalini kodlash va
dekodlash uchun ishlatiladi (yuqoridagi misolda ko'rsatilgan). Ushbu tarqalish ketma-ketliklari
statistik jihatdan o'zaro bog'liq emas va ko'p sonli tarqalish ketma-ketliklarining yig'indisi Gauss
shovqin jarayoni (statistikadagi markaziy chegara teoremasidan keyin) bilan yaqinlashuvchi ko'p
kirish shovqiniga (MAI) olib keladi. Oltin kodlar bu maqsad uchun mos keladigan tarqalish
ketma-ketligiga misol bo'ladi, chunki kodlar o'rtasida past korrelyatsiya mavjud. Agar barcha
foydalanuvchilar bir xil quvvat darajasida qabul qilinsa, MAI ning farqi (masalan, shovqin
kuchi) foydalanuvchilar soniga to'g'ridan-to'g'ri proportsional ravishda ortadi. Boshqacha qilib
aytganda, sinxron CDMA-dan farqli o'laroq, boshqa foydalanuvchilarning signallari qiziqish
signaliga shovqin sifatida namoyon bo'ladi va foydalanuvchilar soniga mutanosib ravishda
kerakli signalga ozgina aralashadi. CDMA ning barcha shakllari qabul qiluvchilarga kiruvchi
signallarni qisman kamsitish imkonini berish uchun tarqalish spektrini yoyish omilidan
foydalanadi. Belgilangan tarqalish ketma-ketliklari bilan kodlangan signallar qabul qilinadi, turli
xil ketma-ketliklarga ega bo'lgan signallar (yoki bir xil ketma-ketliklarga ega, ammo turli xil
vaqt oralig'i) tarqalish omili bilan qisqartirilgan keng polosali shovqin sifatida paydo bo'ladi. Har
bir foydalanuvchi MAI ni ishlab chiqarganligi sababli, signal kuchini nazorat qilish CDMA
transmitterlari uchun muhim masaladir. CDM (sinxron CDMA), TDMA yoki FDMA qabul
qiluvchisi nazariy jihatdan ushbu tizimlarning ortogonalligi tufayli turli kodlar, vaqt oralig'i yoki
chastota kanallari yordamida o'zboshimchalik bilan kuchli signallarni butunlay rad etishi
mumkin. Bu asenkron CDMA uchun to'g'ri emas; kiruvchi signallarni rad etish faqat qisman.
Agar kiruvchi signallarning birortasi yoki barchasi kerakli signaldan ancha kuchliroq bo'lsa, ular
uni bosib oladi. Bu har qanday asenkron CDMA tizimida qabul qiluvchida ko'rinib turganidek,
turli signal quvvati darajalariga taxminan mos keladigan umumiy talabga olib keladi. CDMA
uyali aloqada tayanch stansiya har bir uyali telefonning uzatish quvvatini qattiq nazorat qilish
uchun tezkor yopiq konturli quvvatni boshqarish sxemasidan foydalanadi. 2019 yilda Doppler va
kechikish xususiyatlariga bog'liq holda kodlarning talab qilinadigan uzunligini aniq baholash
sxemalari ishlab chiqildi.[19] Ko'p o'tmay, kerakli uzunlik va tarqalish xususiyatlarining ketmaketligini yaratadigan mashinani o'rganishga asoslangan texnikalar ham nashr etildi. Ular klassik
Gold va Welch ketma-ketliklari bilan juda raqobatbardoshdir. Ular lineer-feedback-shiftregistrlar tomonidan yaratilmaydi, lekin qidiruv jadvallarida saqlanishi kerak.
Asinxron CDMA ning boshqa texnikalarga nisbatan afzalliklari
Ruxsat etilgan chastota spektridan samarali amaliy foydalanish. Nazariy jihatdan CDMA,
TDMA va FDMA aynan bir xil spektral samaradorlikka ega, ammo amalda ularning har biri
o‘ziga xos qiyinchiliklarga ega – CDMA holatida quvvatni nazorat qilish, TDMA holatida vaqtni
belgilash va FDMA holatida chastota hosil qilish/filtrlash. . TDMA tizimlari barcha
foydalanuvchilarning uzatish vaqtlarini to'g'ri vaqt oralig'ida qabul qilinishini va shovqinga olib
kelmasligini ta'minlash uchun ehtiyotkorlik bilan sinxronlashtirishi kerak. Buni mobil muhitda
mukammal nazorat qilib bo'lmasligi sababli, har bir vaqt oralig'ida qo'riqlash vaqti bo'lishi kerak,
bu foydalanuvchilarning aralashish ehtimolini kamaytiradi, lekin spektral samaradorlikni
pasaytiradi. Xuddi shunday, FDMA tizimlari qo'shni kanallar o'rtasida himoya chizig'idan
foydalanishi kerak, chunki foydalanuvchi harakatchanligi tufayli signal spektrining Doppler
o'zgarishini oldindan aytib bo'lmaydi. Himoya chiziqlari qo'shni kanallarning xalaqit berish
ehtimolini kamaytiradi, lekin spektrdan foydalanishni kamaytiradi.
Resurslarni moslashuvchan taqsimlash
Asinxron CDMA resurslarni moslashuvchan taqsimlashda, ya'ni faol foydalanuvchilarga
tarqalish ketma-ketligini taqsimlashda asosiy afzalliklarni taqdim etadi. CDM (sinxron CDMA),
TDMA va FDMA holatlarida mos ravishda bir vaqtda ortogonal kodlar, vaqt oralig'i va chastota
slotlari soni belgilangan, shuning uchun bir vaqtning o'zida foydalanuvchilar soni bo'yicha
imkoniyatlar cheklangan. CDM, TDMA va FDMA tizimlari uchun ajratilishi mumkin bo'lgan
ma'lum miqdordagi ortogonal kodlar, vaqt oralig'i yoki chastota diapazonlari mavjud bo'lib, ular
telefoniya va paketlashtirilgan ma'lumotlarni uzatishning portlash xususiyati tufayli to'liq
foydalanilmayapti. Asinxron CDMA tizimida qo'llab-quvvatlanishi mumkin bo'lgan
foydalanuvchilar soniga qat'iy cheklov yo'q, faqat amaliy chegara istalgan bit xatosi ehtimoli
bilan boshqariladi, chunki SIR (signal-to-aralashuv nisbati) foydalanuvchilar soniga teskari
o'zgaradi. Mobil telefoniya kabi tirbandlik muhitida asinxron CDMA ning afzalligi shundaki,
unumdorlik (bit xatolik darajasi) tasodifiy o'zgarishi mumkin, o'rtacha qiymat foydalanuvchilar
sonining foydalanish foiziga nisbatan aniqlanadi. Aytaylik, vaqtning faqat yarmida
gaplashadigan 2N foydalanuvchi bor, keyin 2N foydalanuvchi doimo gaplashadigan N
foydalanuvchi bilan bir xil o'rtacha bit xato ehtimoli bilan joylashishi mumkin. Bu erda asosiy
farq shundaki, N foydalanuvchilar doimo gaplashadigan bit xatosi ehtimoli doimiy bo'lib,
vaqtning yarmida gaplashadigan 2N foydalanuvchilari uchun tasodifiy miqdor (bir xil o'rtacha
bilan). Boshqacha qilib aytganda, asinxron CDMA mobil tarmoq uchun juda mos keladi, bunda
ko'p sonli transmitterlarning har biri tartibsiz intervallarda nisbatan kichik miqdordagi trafikni
hosil qiladi. CDM (sinxron CDMA), TDMA va FDMA tizimlari alohida transmitterlarga
tayinlanishi mumkin bo'lgan ortogonal kodlar, vaqt oralig'i yoki chastota kanallarining qat'iy soni
tufayli portlovchi trafikka xos bo'lgan to'liq foydalanilmagan resurslarni tiklay olmaydi. Misol
uchun, agar TDMA tizimida N vaqt oralig'i bo'lsa va vaqtning yarmida gaplashadigan 2N
foydalanuvchi bo'lsa, vaqtning yarmi N dan ortiq foydalanuvchi N dan ortiq vaqt oralig'idan
foydalanishi kerak bo'ladi. Bundan tashqari, ortogonal kod, vaqt oralig'i yoki chastota-kanal
resurslarini doimiy ravishda taqsimlash va taqsimlash uchun katta xarajatlar talab etiladi.
Taqqoslash uchun, asinxron CDMA transmitterlari faqat aytadigan gaplari bo'lganda jo'natadi va
yo'q bo'lsa, tizimga ulangan holda bir xil imzo ketma-ketligini saqlagan holda havodan chiqib
ketadi.
CDMA ning tarqalgan spektrli xarakteristikalari
Ko'pgina
modulyatsiya
sxemalari
ushbu
signalning
tarmoqli
kengligini
minimallashtirishga harakat qiladi, chunki tarmoqli kengligi cheklangan manbadir. Biroq,
yoyilgan spektr texnikasi minimal talab qilinadigan signal tarmoqli kengligidan bir necha marta
kattaroq bo'lgan uzatish o'tkazuvchanligidan foydalanadi. Buni amalga oshirishning dastlabki
sabablaridan biri harbiy dasturlar, shu jumladan yo'l-yo'riq va aloqa tizimlari edi. Ushbu tizimlar
xavfsizlik va tiqilib qolishga chidamliligi tufayli tarqalgan spektrdan foydalangan holda ishlab
chiqilgan. Asinxron CDMA ma'lum darajadagi maxfiylikka ega, chunki signal psevdo-tasodifiy
kod yordamida tarqaladi; bu kod tarqalgan spektrli signallarni tasodifiy ko'rinishga yoki
shovqinga o'xshash xususiyatlarga ega qiladi. Qabul qiluvchi ma'lumotlarni kodlash uchun
ishlatiladigan psevdo-tasodifiy ketma-ketlikni bilmasdan, bu uzatishni demodulyatsiya qila
olmaydi. CDMA ham tiqilib qolishga chidamli. Siqilish signali signalni tiqilib qolishi uchun
faqat cheklangan quvvatga ega. Jammer o'z energiyasini signalning butun tarmoqli kengligi
bo'ylab tarqatishi yoki butun signalning faqat bir qismini tiqilishi mumkin. CDMA tor diapazonli
shovqinlarni ham samarali ravishda rad etishi mumkin. Tor diapazonli interferensiya tarqalgan
spektrli signalning faqat kichik bir qismiga ta'sir qilganligi sababli, ma'lumotni ko'p
yo'qotmasdan, tishli filtrlash orqali osongina olib tashlanishi mumkin. Ushbu yo'qolgan
ma'lumotlarni qayta tiklashga yordam berish uchun konvolyutsiyani kodlash va interleaving
ishlatilishi mumkin. CDMA signallari ham ko'p yo'l o'chishga chidamli. Tarqalgan spektrli
signal katta tarmoqli kengligini egallaganligi sababli, uning faqat kichik bir qismi har qanday
vaqtda ko'p yo'l tufayli yo'qoladi. Tor diapazonli shovqin kabi, bu ma'lumotlarning ozgina
yo'qolishiga olib keladi va uni engish mumkin. CDMA ko'p yo'nalishli shovqinlarga chidamli
bo'lishining yana bir sababi shundaki, uzatilgan psevdo-tasodifiy kodlarning kechiktirilgan
versiyalari asl psevdo-tasodifiy kod bilan yomon korrelyatsiyaga ega bo'ladi va shuning uchun
qabul qiluvchida e'tiborga olinmaydigan boshqa foydalanuvchi sifatida paydo bo'ladi. Boshqacha
qilib aytadigan bo'lsak, ko'p yo'nalishli kanal kamida bitta chip kechikishini keltirib chiqarar
ekan, ko'p yo'nalishli signallar qabul qiluvchiga shunday etib boradiki, ular o'z vaqtida
mo'ljallangan signaldan kamida bitta chip bilan almashtiriladi. Pseudo-tasodifiy kodlarning
korrelyatsiya xususiyatlari shundan iboratki, bu biroz kechikish ko'p yo'lning mo'ljallangan
signal bilan bog'liq bo'lmagan ko'rinishiga olib keladi va shuning uchun u e'tiborga olinmaydi.
Ba'zi CDMA qurilmalari tizim ish faoliyatini yaxshilash uchun ko'p yo'nalishli kechikish
komponentlaridan foydalanadigan rake qabul qilgichdan foydalanadi. Rake qabul qiluvchisi bir
nechta korrelyatorlardan olingan ma'lumotlarni birlashtiradi, ularning har biri boshqa yo'l
kechikishiga sozlangan va eng kuchli signalning yo'l kechikishiga sozlangan yagona
korrelyatsiyaga ega oddiy qabul qiluvchiga qaraganda signalning kuchliroq versiyasini ishlab
chiqaradi. Chastotani qayta ishlatish - bu bir xil radiokanal chastotasini uyali tizimdagi boshqa
hujayra joylarida qayta ishlatish qobiliyati. FDMA va TDMA tizimlarida chastotani rejalashtirish
muhim ahamiyatga ega. Turli hujayralardagi signallarning bir-biriga xalaqit bermasligini
ta'minlash uchun turli hujayralarda ishlatiladigan chastotalar ehtiyotkorlik bilan rejalashtirilishi
kerak. CDMA tizimida har bir hujayrada bir xil chastotadan foydalanish mumkin, chunki
kanalizatsiya psevdo-tasodifiy kodlar yordamida amalga oshiriladi. Har bir hujayrada bir xil
chastotani qayta ishlatish CDMA tizimida chastotani rejalashtirish zaruratini yo'q qiladi; biroq,
bitta hujayradan olingan signal yaqindagi hujayradan kelgan signal bilan mos kelmasligini
ta'minlash uchun turli xil psevdo-tasodifiy ketma-ketliklarni rejalashtirish amalga oshirilishi
kerak. Qo'shni hujayralar bir xil chastotalardan foydalanganligi sababli, CDMA tizimlari
yumshoq uzatishni amalga oshirish qobiliyatiga ega. Yumshoq uzatmalar uyali telefonga bir
vaqtning o'zida ikki yoki undan ortiq hujayralar bilan aloqa qilish imkonini beradi. Eng yaxshi
signal sifati uzatish tugaguniga qadar tanlanadi. Bu boshqa uyali tizimlarda qo'llaniladigan qattiq
uzatishlardan farq qiladi. O'chirish qiyin bo'lgan vaziyatda, mobil telefon uzatishga
yaqinlashganda, signal kuchi keskin o'zgarishi mumkin. Bundan farqli o'laroq, CDMA tizimlari
aniqlab bo'lmaydigan va ishonchliroq va sifatliroq signalni ta'minlaydigan yumshoq uzatishdan
foydalanadi.
Birgalikda CDMA
MAI-cheklangan muhitda foydalanuvchi sig'imini yoyish uzunligidan ancha oshirish
uchun foydalanuvchilarning o'chadigan kanal imzolari o'rtasidagi farqlardan foydalanadigan
yuqoriga ulanish uchun birgalikda CDMA[20] deb nomlangan yangi hamkorlikda ko'p
foydalanuvchili uzatish va aniqlash sxemasi o'rganildi. Mualliflar shuni ko'rsatadiki, bu o'sishni
past darajadagi murakkablik va yuqori bit xatolik tezligi bilan tekis o'chirish kanallarida erishish
mumkin, bu esa haddan tashqari yuklangan CDMA tizimlari uchun asosiy tadqiqot
muammosidir. Ushbu yondashuvda, an'anaviy CDMA-da bo'lgani kabi, har bir foydalanuvchi
uchun bitta ketma-ketlikni ishlatish o'rniga, mualliflar bir xil tarqalish ketma-ketligini bo'lishish
va guruhni tarqatish va tarqatish operatsiyalarini yoqish uchun oz sonli foydalanuvchilarni
guruhlaydi. Yangi hamkorlikdagi ko‘p foydalanuvchili qabul qiluvchi ikki bosqichdan iborat:
guruhlar o‘rtasidagi MAIni bostirish uchun ko‘p foydalanuvchini aniqlash (MUD) bosqichi va
minimal ma’lumotlardan foydalangan holda birgalikda tarqalgan foydalanuvchilar
ma’lumotlarini birgalikda tiklash uchun past murakkablikdagi maksimal ehtimollikni aniqlash
bosqichi. Evklid-masofa o'lchovi va foydalanuvchilarning kanalni oshirish koeffitsientlari.
Interleave-division multiple access (IDMA) deb nomlanuvchi takomillashtirilgan CDMA
versiyasi CDMA tizimida qo'llaniladigan imzo ketma-ketligi o'rniga foydalanuvchini
ajratishning yagona vositasi sifatida ortogonal interleavingdan foydalanadi.
Xulosa
CDMA texnologiyasi bu hozirda eng ko’p tarqalgan texnologiyaardab hisoblanadi. Bu
texnologiya juda kop abonentlar sig’gimini o’z ichiga oladi. Kod kirishiga asoslangan bu
texnologiya 800MHzda ishlaydigan, yuqori abonentlar sig’imini o’z ichiga oladi. CDMA
raqamli standarti nutqni yuqori sifatli uzatish, ya’ni toza tovush bilan va radioaloqaga odatda xos
bo’lgan begona shovqinlarsiz ekologik xavfsiz aloqa sifatida namayon bo’ladi. Biz ushbu ishda
uning ishlar prinsipi boshqa texnologiyalar bilan farqlari, afzalliklari va kamchiliklari haqida
o’rgandik.
Foydalanilgan adabiyotlar:
en.wikipedia.org
www.fayllar.org
www.hozir.org
www.onlinelibrary.wiley.com
Theory on Code Division Multiple Access K.SH.Zigargirov
Code Division Multiple Access Michael Borchee
Download