Cdma в России

Есть несколько причин, по которым стандарт CDMA "неохотно пускают" на отечественный "рынок" сетей сотовой связи:

Первая - вытекает из основной особенности CDMA - у каждой MS свой код, который не может быть использован другими, независимо от того, работает MS или нет, находится в режиме ожидания или выключена. Поэтому повременная оплата не имеет смысла. Абонентская плата может быть очень низкой.

В российских условиях - это прямая конкуренция фиксированной связи, а также ССС других стандартов. Это одна из основных причин, по которым стандарт CDMA нежелателен для монополий ССС в России.

Вторая - высокий уровень конфиденциальности CDMA. Прослушать разговор можно, но стоимость и сложность специального оборудования значительно выше, чем для других стандартов. При незначительном удалении от BTS мощность, излучаемая MS, крайне низка, поэтому устройство для прослушивания должно находиться в непосредственной близости от объекта, а при значительном удалении от BTS невозможно прослушивание, т.к. неизвестно какая BTS обслуживает данную конкретную MS.

Между BTS могут использоваться не только проводные каналы связи, но спутниковые или радиорелейные каналы связи.

Всё это тоже препятствие со стороны государственных и других структур.

Третья - для синхронизации каналов BTS используются сигналы спутниковой системы навигации США - GPS.

Без GPS возникают проблемы с мобильностью, т.к. для обеспечения "soft handoff" ("мягкое переключение" из одной ячейки или LA в другую) нужна четкая синхронизация каналов между BTS.

.

Заявление Минкомсвязи РФ о том, что частотный диапазон 800,0мГц, используемый стандартом CDMA, подлежит изъятию под нужды цифрового телевидения не выдерживает критики - централизованного цифрового телевещания в этом диапазоне ещё нет и вряд ли оно появится, так как спутниковые системы уже давно доказали преимущество перед телебашнями.

Яркий пример: появление и быстрое внедрение технологии связи с цифровыми шумоподобными сигналами на основе метода множественного доступа с кодовым разделением каналов -CDMA - Code Division Multiple Access.

В ближайшие годы CDMA затмит собой все остальные технологии сетей сотовой связи (ССС), вытесняя аналоговые системы NMT, N-AMPS и другие, составляя конкуренцию таким цифровым технологиям, как GSM, GPRS, EDGE и др.

Принцип функционирования систем сотовой связи (ССС) с кодовым разделением (каналов) - CDMA можно пояснить на следующем примере:

В ресторане за каждым столиком находится по два человека. Одна пара разговаривает между собой на английском языке, другая - на русском, третья пара - на немецком языке и т.д. Все разговаривают одновременно в одном диапазоне речевых частот (речь: 0,3кГц - 3,4кГц - 7,0кГц). При этом разговаривая, два собеседника, понимают только друг друга, но слышат в виде шума всех остальных. В данном примере разговорный язык является неким кодом для понимания друг друга.

Так же и в стандарте CDMA: передаваемая в эфире информация от BTS к MS или наоборот попадает ко всем абонентам сети, но каждый абонент, благодаря декодированию, понимает только ту информацию, которая предназначена конкретно для него, а остальная информация отсеивается в виде шумов.

В системах CDMA такая избирательность организована за счет применения кодирования передаваемых данных.

Стандарт GSM, использует кроме стандарта FDMA – множественный доступ с частотным разделением (каналов) технологию TDMA - Time Division Multiple Access - множественный доступ с временным разделением (каналов), т.е. несколько пользователей могут разговаривать на одной и той же частоте, как и в системах CDMA, но в отличие от CDMA, в разное время.

Шумоподобные сигналы (ШПС) - работа в эфире в одно и то же время многих пользователей. Их сообщения накладываются друг на друга (можно представить шум в многолюдном месте, когда все одновременно говорят).

Шумоподобные сигналы (ШПС) – это сигналы, которые передаются в эфире на одной той же частоте, в одно и то же время, т.е. в системе одновременно работает множество MS. Сигналы накладываются друг на друга, представляя собой общий шум (как в примере с рестораном).

В системах CDMA кодирование и декодирование канальных сигналов организовано за счет применения 64-х кодов Уолша.

Помехоустойчивая система CDMA - потому, что при возникновении в широкой полосе частот полезного сигнала - сигнал помехи имеет узкий диапазон частот.

Система CDMA – помехоустойчивая, т.к. при возникновении в широкой полосе частот (например: 1,25мГц) сигнала-помехи с узким диапазоном (<150,0кГц), полезный сигнал примется практически неискаженным.

Потерянные данные система CDMA восстановит с помощью корреляции.

.

Корреляция в сетях сотовой связи CDMA

Корреляция - фундаментальный процесс в Spread Spectrum - широкополосных системах, обеспечивающий распознавание сигналов с очень низким уровнем мощности.

Корреляция определяет степень подобия двух сигналов. Подобие выражается числом между нулем и единицей. Полное соответствие двух сигналов обычно обозначается нулем. Частные пары выдают значения между единицей и нулем, в зависимости от их идентичности.

Коррелятор обычно состоит из смесителя, который совмещен с узкополосным фильтром, выделяющим среднюю составляющую.

Два сигнала, которые нужно сравнить, перемножаются в "смесителе". Совпадение сигналов выдает высокое значение выходного полезного сигнала.

В стандарте D-AMPS каналы, организованные в семи соседствующих ячейках, должны различаться по частотам, а в CDMA во всех ячейках используется один и тот же диапазон частот.

Емкость систем CDMA в три раза выше, чем в системах D-AMPS, так как

в CDMA, как и в D-AMPS ячейку сети обычно делят на три сектора по 120° в каждом. Это позволяет увеличить радиус ячейки сети, используя направленные антенны (раскрыв антенны BTS), настроенные на одинаковые частотные диапазоны и, таким образом, в три раза уменьшить число BTS.

При работе в стандарте D-AMPS в разных секторах одной и той же ячейки приходится использовать разные частотные каналы (иначе неизбежны взаимные помехи, поскольку секторы ограничены не линиями связи, а областями постепенного спадания мощности сигнала), а в сетях CDMA можно применять одни и те же частоты. В итоге: при использовании одного и того же частотного диапазона канала шириной, например в системах стандарта IS-95 - 1,25мГц, емкость сети CDMA в девять раз выше, чем емкость D-AMPS.