Методы множественного доступа с кодовым разделением каналов

(МДКРК, CDMA)

СDMA

СDMA (множественный доступ, разделенный по коду) — метод, позволяющий абонентам разделять время и частоту и организовывать канал связи благодаря уникальному коду.

Системы СDMA - эволюция систем

- с прямым расширением спектра с помощью псевдослучайных последовательностей(ПСП) и - систем с расширением спектра путем перестройки рабочей частоты.

Преимущества CDMA

1.Значительное увеличение емкости базовых станций (в 45 раз по сравнению с GSM);

2.улучшенное качество звука;

3.отсутствие частотного планирования благодаря использованию тех же самых частот в смежных секторах каждой соты;

4.улучшенная защищенность передаваемых данных;

5.улучшенные характеристики покрытия, позволяющие использовать меньшее количество сот;

6.большее время работы батарей до разрядки;

7.возможность выделения требуемой полосы частот по потребности.

Концепция совместного использования спектра

К = 10 мобильных передатчиков

10 перекрывающихся во времени и по частоте сигналов

Если Ps - мощности всех принимаемых сигналов и только один полезный(для мобильной станции) сигнал интерферирует с остальными девятью сигналами равной мощности, то отношение сигнал/помеха (C/I) на РЧ входе приемника будет равно 1/9 или (C/I) = - 9,54 дБ.

Такое отрицательное значение отношения сигнал/помеха обусловлено внутрисистемной помехой, создаваемой девятью другими несущими с прямым расширением спектра, одновременно занимающими ту же самую полосу частот, что и несущая полезного сигнала.

В результате корреляционной обработки (сжатие спектра) это отрицательно значение отношения несущая/помеха (С/Т) в широкой полосе радиочастот преобразуется в положительное значение отношения сигнал/помеха (S/I) в узкой полосе модулирующих частот. Отношение сигнал/помеха в полосе модулирующих частот должно быть достаточно высоким, чтобы гарантировать достижение относительно низких значений Ре. Значение отношения сигнал/помеха (S/I) в полосе модулирующих частот выбирается на несколько децибелов выше по сравнению с отношением сигнал/шум (S/N).

Вычисление суммарного

сигнала на входе приемника базовой станции

•В течение одного и того же временного интервала одновременно

•К пользователей передают сигналы с прямым расширением спектра,

•занимающие одну и ту же полосу радиочастот с центральной частотой fo и

•имеющие случайные фазы статистически независимые от фаз других пользователей.

•Каждый мобильный передатчик имеет уникальную ПСП расширения спектра gi(t).

•Если предположить наличие идеальной адаптивной регулировки мощности на входе базовой станции присутствует К радиосигналов равной мощностью Ps.

•Каждый пользователь передает сообщение с примерно одинаковой скоростью fb, и частота следования символов ПСП поддерживается примерно постоянной.

Сжатие спектра сигнала и демодуляция К

независимых сигналов с прямым расширением спектра.

В приемнике базовой станции необходимо осуществить сжатие спектра сигнала и демодулировать К независимых сигналов с прямым расширением спектра. Для этого используется К корреляторов.

Значение сигнала на

выходе демодулятора приемника

•Сигнал на выходе демодулятора приемника, с учетом эффекта низкочастотной фильтрации интегратора, встроенного в PSK демодулятор, определяется следующими выражениями:

Суммарная спектральная

плотность К-1 составляющих

помехи

Эти выражения аналогичны выражению, определяющему выходной сигнал приемника с прямым расширением спектра в полосе модулирующих частот, за исключением дополнительных (К-1) составляющих помехи.

Можно показать, что суммарная спектральная плотность К-1 составляющих помехи будет определяться следующим выражением: