Ciekawy

Schematy wielokrotnego dostępu do systemów komórkowych

Schematy wielokrotnego dostępu do systemów komórkowych

W każdym systemie komórkowym lub technologii komórkowej konieczne jest posiadanie schematu, który umożliwia kilku wielu użytkownikom uzyskanie do niego dostępu i jednoczesne korzystanie z niego. Wraz z rozwojem technologii komórkowej stosowano różne schematy wielokrotnego dostępu. Stanowią sedno sposobu, w jaki działa technologia radiowa systemu komórkowego.

Istnieją cztery główne schematy wielokrotnego dostępu, które są wykorzystywane w systemach komórkowych, od pierwszych analogowych technologii komórkowych po technologie komórkowe, które są opracowywane do użytku w przyszłości. Schematy wielodostępu znane są jako FDMA, TDMA, CDMA i OFDMA.

Wymagania dotyczące schematu wielokrotnego dostępu

W każdym systemie komórkowym konieczne jest, aby mógł on mieć schemat, dzięki któremu może obsługiwać wielu użytkowników w danym momencie. Jest na to wiele sposobów, a wraz z rozwojem technologii komórkowej zaczęto stosować różne techniki.

Istnieje szereg wymagań, które musi spełniać każdy schemat wielodostępu:

  • Możliwość obsługi kilku użytkowników bez wzajemnej ingerencji.
  • Możliwość maksymalizacji wydajności widma
  • Musi być solidna, umożliwiająca łatwe przenoszenie między komórkami.

FDMA - Wielodostęp z podziałem częstotliwości

FDMA jest najprostszym z używanych schematów wielodostępu. Gdy abonent wchodzi do systemu lub przełącza się z jednej komórki na drugą, sieć przydziela każdej z nich kanał lub częstotliwość. W ten sposób różnym abonentom przydzielane są różne szczeliny i dostęp do sieci. Ponieważ używane są różne częstotliwości, system jest naturalnie określany jako wielokrotny dostęp z podziałem częstotliwości. Ten schemat był używany we wszystkich systemach analogowych.


TDMA - wielokrotny dostęp z podziałem czasu

Drugi system powstał wraz z przejściem na schematy cyfrowe w technologii komórkowej. W tym przypadku dane cyfrowe mogą być podzielone w czasie i wysyłane w postaci serii w razie potrzeby. Ponieważ mowa została zdigitalizowana, mogłaby być wysyłana w krótkich seriach danych, każde niewielkie opóźnienie spowodowane wysyłaniem danych w seriach byłoby krótkie i niezauważone. W ten sposób stało się możliwe takie zorganizowanie systemu, aby w danej transmisji była dostępna określona liczba slotów. Każdemu abonentowi zostanie wówczas przydzielony inny przedział czasowy, w którym mógłby przesyłać lub odbierać dane. Ponieważ każdy abonent ma dostęp do systemu w różnych przedziałach czasowych, jest to tzw. Wielokrotny dostęp z podziałem czasu. Oczywiście umożliwia to dostęp do systemu tylko określonej liczbie użytkowników. Poza tym można zastosować inny kanał, więc systemy, które używają TDMA, mogą również zawierać elementy działania FDMA.

CDMA - Code Division Multiple Access

CDMA wykorzystuje jeden z aspektów związanych z zastosowaniem bezpośredniego widma rozproszonego sekwencji. Z artykułu poświęconego telekomunikacji komórkowej tej witryny wynika, że ​​przy wydobywaniu wymaganych danych z sygnału DSSS konieczne było posiadanie prawidłowego kodu rozpraszającego lub chipowego, a wszystkie inne dane ze źródeł używających różnych ortogonalnych kodów chipowych byłyby odrzucone. Możliwe jest zatem przydzielenie różnym użytkownikom różnych kodów i wykorzystanie ich jako środka, za pomocą którego różni użytkownicy uzyskują dostęp do systemu.

Schemat został porównany do przebywania w pokoju wypełnionym ludźmi mówiącymi różnymi językami. Mimo że poziom hałasu jest bardzo wysoki, nadal można zrozumieć osobę mówiącą w Twoim języku. W przypadku CDMA stosowane są różne kody rozprzestrzeniania lub chipów. Podczas generowania widma rozproszonego z sekwencją bezpośrednią dane do przesłania są mnożone przez kod rozpraszający lub chip. Poszerza to widmo sygnału, ale decyzję o tym można podjąć w odbiorniku tylko wtedy, gdy zostanie ponownie pomnożony przez ten sam kod rozpraszania. Wszystkie sygnały używające różnych kodów rozpraszania nie są widoczne i są odrzucane w procesie. Zatem w obecności różnych sygnałów można odebrać tylko ten wymagany.

W ten sposób stacja bazowa przydziela różne kody różnym użytkownikom, a gdy odbierze sygnał, użyje jednego kodu do odebrania sygnału z jednego telefonu komórkowego i innego kodu rozpraszającego do odebrania sygnału z drugiego telefonu komórkowego. W ten sposób ten sam kanał częstotliwości może być używany do obsługi wielu różnych telefonów komórkowych.

OFDMA - Wielodostęp z ortogonalnym podziałem częstotliwości

OFDMA jest formą schematu wielodostępu, który jest rozważany w technologiach komórkowych czwartej generacji wraz z ewolucjami systemów komórkowych trzeciej generacji (LTE dla UMTS / W-CDMA i UMB dla CDMA2000).

Jak sama nazwa wskazuje, OFDMA opiera się na OFDM. Jest to technologia, która wykorzystuje dużą liczbę blisko rozmieszczonych nośników.

Uwaga na temat OFDM:

Orthogonal Frequency Division Multiplex, OFDM jest formą formatu sygnału, który wykorzystuje dużą liczbę blisko rozmieszczonych nośnych, z których każda jest modulowana strumieniem danych o małej szybkości. Normalnie oczekuje się, że blisko rozmieszczone sygnały będą ze sobą interferować, ale dzięki temu, że sygnały są ortogonalne względem siebie, nie ma wzajemnych zakłóceń. Przesyłane dane są współdzielone przez wszystkie nośniki, co zapewnia odporność na selektywne zanikanie wywołane efektami wielościeżkowymi.

Przeczytaj więcej o OFDM, multipleksowanie z ortogonalnym podziałem częstotliwości.

Aby wykorzystać OFDM jako schemat wielodostępu dla technologii komórkowej, stosuje się dwie różne metody, jedną dla łącza w górę i jedną dla łącza w dół. W łączu w dół telefon komórkowy odbiera cały sygnał transmitowany przez stację bazową i pobiera dane przeznaczone dla konkretnego telefonu komórkowego. W łączu w górę do każdego telefonu jest przydzielana jedna lub więcej nośnych w zależności od przesyłanych danych itp. W ten sposób sieć komórkowa może kontrolować sposób wysyłania i odbierania danych.

»

Tematy dotyczące łączności bezprzewodowej i przewodowej:
Podstawy komunikacji mobilnej2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT telefony bezprzewodowe NFC - komunikacja bliskiego zasięguPodstawy pracy sieciCo to jest chmuraEthernetDane szeregoweUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Wróć do Łączność bezprzewodowa i przewodowa


Obejrzyj wideo: KŚ wyjaśnia - jak działa lokalizacja smartfona? Sieć komórkowa, GPS i więcej (Październik 2021).