Multipleksing er en teknikk som brukes til å overføre flere signaler analogt eller digitalt over en kommunikasjonsforbindelse som en radiobølge eller fiberoptisk kabel til et enkelt sammensatt signal. Når dette sammensatte signalet når destinasjonen, blir det demultiplekset. Så demultiplekseren deler signalet tilbake til de opprinnelige signalene og sender dem ut i separate linjer for andre operasjoner. Det finnes ulike typer multipleksing teknikker som FDM , PDM, TDM , CDM, SDM & WDM . Denne artikkelen diskuterer en av typene multipleksingsteknikker; kodedelingsmultipleksing eller CDM – arbeider med applikasjoner.
Hva er kodedelingsmultipleksing?
Begrepet CDM står for 'Kodedeling multipleksing ” og det er en multipleksingsteknikk der ulike datasignaler slås sammen for øyeblikkelig overføring over et felles frekvensbånd. Når denne multipleksingsteknikken er brukt for å tillate flere brukere å overføre en enkelt kommunikasjonskanal, er denne teknikken kjent som CDMA eller kodedelingsmultiple aksesser.
Kodedelingsmultiplekseringsdiagram
Kodedelingsmultipleksingen tildeler ganske enkelt en unik kode til hver kanal slik at hver kanal kan bruke et lignende spektrum samtidig. CDM bruker spredt spektrum kommunikasjon der et smalbåndssignal sendes over et større frekvensbånd eller over ulike kanaler gjennom divisjon. Den begrenser ikke båndbreddefrekvenser eller digitale signaler, så er mindre sårbar for interferens, og gir dermed bedre datakommunikasjonskapasitet og sikrere privatlinje.
Kodedelingsmultiplekseringsdiagrammet er vist nedenfor. Følgende figur viser hvordan alle kanalene bruker en lignende frekvens samtidig for overføring. CDM bruker spredt spektrum-teknikken i det trådløse kommunikasjonsdomenet fordi hver kanal er kodet slik at dens spektrum kringkastes over et mye bredere område enn i bruk av det originale signalet.
Selv om kringkasting av spektrum kan virke feil fra et spektralt synspunkt, så er dette ikke tilfelle siden alle brukere overfører det samme spekteret. Denne CDM-en brukes ofte for mobiltelefoner fordi den gir mer fleksibilitet i flerbrukersituasjoner.
CDM bruker spredt spektrum-teknologi for å hindre fiender i å avskjære og blokkere sendinger. Så i et spredt spektrum blir et datasignal overført over et visst frekvensområde i et tildelt frekvensspektrum. Spredt spektrum bruker bredbåndsstøysignaler som er svært vanskelig å legge merke til, fange opp eller demodulere. I tillegg er spredt-spektrum-signaler svært vanskeligere å blokkere sammenlignet med smalbåndssignaler. Denne multipleksingen er også veldig sikker fordi det ikke er lett å fange opp eller blokkere signalet i dens kodede naturvisning.
I CDM-systemet er de nødvendige komponentene som koder og dekoder plassert ved sender- og mottakerenden. Enkoderen ved senderen sender signalspekteret over et mye bredere område enn den minste båndbredden som kreves for overføring gjennom en unik kode. Så, dekoderen på mottakeren bruker en lignende kode for signalspektrumkomprimering og datagjenoppretting.
Det er mange metoder som brukes for koding basert på om den er ferdig innenfor tidsdomenet, spektraldomenet eller begge deler. Kodene som brukes er todimensjonale mens både tid og frekvens er bekymret. Tidsdomenekodene omfatter direktesekvenskoding så vel som tidshopping. Spektralkodene implementeres med fasen eller amplituden til forskjellige spektralkomponenter.
Operasjonen til kodedelt multipleksing er at en enkelt bit kan overføres ved å modulere en sekvens av signalelementer ved forskjellige frekvenser i en bestemt rekkefølge. Så de forskjellige frekvensene for hver bit er kjent som brikkehastigheten. Hvis enkelt eller flere biter overføres med en lignende frekvens, er det kjent som frekvenshopping . Så dette vil bare skje når brikkehastigheten er under '1' fordi det er forholdet mellom frekvens og bit. Mottakeren på mottakersiden dekoder en null eller en en-bit ved å sjekke frekvensene i riktig rekkefølge.
Hvordan fungerer kodedivisjonsmultipleksing?
Kodedelingsmultipleksing fungerer ved å tilordne en serie biter kjent som spredningskode til hvert signal for å skille ett signal fra et annet. Denne spredningskoden slås sammen med det originale signalet for å generere en ny strøm av kodede data, hvoretter den overføres over et delt medium. Etter det kan en demux som kjenner koden hente de originale signalene ved ganske enkelt å trekke ut spredningskoden som kalles dispreading.
CDMA
CDMA står for 'Code-Division Multiple Access' og det er en type multipleksing, som tillater mange signaler å okkupere en enkelt overføringskanal og den optimerer utnyttelsen av tilgjengelig båndbredde.
CDMA-systemet er ekstremt forskjellig sammenlignet med frekvens- og tidsmultipleksing. Så i denne typen system har en operatør adgangsrett til hele båndbredden for hele perioden. Det grunnleggende prinsippet er at forskjellige CDMA-koder brukes for å skille mellom de forskjellige brukerne. Denne CDMA-teknologien brukes i UHF (ultra-høyfrekvente) mobiltelefonsystemer i 800 MHz- og 1,9 GHz-båndene.
Egenskapene til CDMA inkluderer hovedsakelig følgende.
- CDMA lar et antall brukere koble til på et spesifisert tidspunkt og gir dermed forbedret data- og talekommunikasjonskapasitet.
- I et CDMA-system er det ingen grense for antall brukere, men når antallet brukere øker, vil ytelsen reduseres.
- Et CDMA-system fjerner støy og forstyrrelser og forbedrer kvaliteten på nettverket.
- Brukeroverføringene kan kodes til distinkte og unike koder av CDMA for å beskytte signalene.
- I CDMA utnyttes et fullt spekter gjennom alle kanalene.
- Alle cellene i CDMA-systemer kan bruke en lignende frekvens.
Fordeler og ulemper
De fordelene med kodedelingsmultipleksing Inkluder følgende.
- Signalkvaliteten er bedre.
- Den beskytter mot forstyrrelser og berøring fordi avsenderen og mottakeren bare kjenner spredningskoden.
- Det er mye beskyttet mot hackere.
- Tilsetningen av brukere er enkel og uten grenser for antall brukere.
- Stor signalbåndbredde reduserer flerveisfading.
- Effektiv bruk av spesielt frekvensspekter.
- Ressursfordelingen er fleksibel.
- Det er svært effektivt.
- Den trenger ingen synkronisering.
- I denne multipleksingen kan en rekke brukere dele den samme båndbredden.
- CDM er skalerbar.
- Den er kompatibel med andre typer mobilteknologi.
- Den bruker et fast frekvensspektrum effektivt.
- Interferens reduseres på grunn av forskjellige kodeord som er tildelt hver bruker.
- Den forbedrede sikkerheten, motstanden mot interferens og jamming og effektiv bruk av båndbredde. CDMAs spredte spektrumteknikk gjør det vanskeligere for en avlytter å fange opp signalet, og de unike spredningskodene gjør det motstandsdyktig mot forstyrrelser og jamming.
Ulempene med kodedelingsmultipleksing inkluderer følgende.
- Når antall brukere øker, vil den generelle tjenestekvaliteten reduseres.
- Problemet med nær-fjern oppstår.
- Den trenger tidssynkronisering.
- I CDM er den overførte båndbredden til hver bruker forstørret enn den digitale datahastigheten til kilden.
- Dataoverføringshastigheten er lav.
- CDM er komplekst.
applikasjoner
De applikasjoner av kodedelingsmultipleksing Inkluder følgende.
- CDM er mye brukt i såkalt andregenerasjons (2G) og tredjegenerasjons 3G trådløs kommunikasjon. Teknologien brukes i ultrahøyfrekvente (UHF) mobiltelefonsystemer i 800-MHz- og 1,9-GHz-båndene. Dette er en kombinasjon av analog-til-digital konvertering og spredt spektrum teknologi.
- CDM-nettverksteknikk brukes til å kombinere flere datasignaler for samtidig overføring over et felles frekvensbånd.
- Denne multipleksingen er mye brukt i andregenerasjons og tredjegenerasjons trådløs kommunikasjon.
- Den brukes i UHF (ultra-høyfrekvente) mobiltelefonsystemer innenfor 800-MHz- og 1,9-GHz-båndene. Så dette er en kombinasjon av både analog-til-digital konvertering og spredt spektrum-teknologi.
Spørsmål: Hvordan brukes CDMA i mobilnettverk?
A: CDMA er mye brukt i 3G- og 4G-mobilnettverk, så vel som i trådløse lokalnettverk (WLAN). Teknologien lar flere brukere dele samme frekvensbånd, noe som øker kapasiteten til nettverket og gir bedre samtalekvalitet.
Spørsmål: Kan CDMA brukes i satellittkommunikasjon?
A: Ja, CDMA kan brukes i satellittkommunikasjon da det lar flere signaler overføres samtidig over begrenset båndbredde. Dette gjør det til et populært valg i situasjoner der et stort antall signaler må sendes samtidig, for eksempel i satellittkommunikasjon.
Spørsmål: Hva er forskjellen mellom CDMA med direkte sekvens og CDMA med frekvenshopp?
A: Direktesekvens CDMA (DS-CDMA) modulerer signalets bærebølge ved å bruke en pseudorandom binær sekvens som en spredningskode mens frekvenshopping CDMA (FH-CDMA) sender signalet på en annen frekvens til forskjellige tider, og mottakeren bruker hoppet mønster for å rekonstruere det opprinnelige signalet.
Spørsmål: Hvordan brukes CDMA i mobilnettverk?
A: CDMA er mye brukt i 3G- og 4G-mobilnettverk, så vel som i trådløse lokalnettverk (WLAN). Teknologien lar flere brukere dele samme frekvensbånd, noe som øker kapasiteten til nettverket og gir bedre samtalekvalitet.
Spørsmål: Kan CDMA brukes i satellittkommunikasjon?
A: Ja, CDMA kan brukes i satellittkommunikasjon da det lar flere signaler overføres samtidig over begrenset båndbredde. Dette gjør det til et populært valg i situasjoner der et stort antall signaler må sendes samtidig, for eksempel i satellittkommunikasjon.
Spørsmål: Hva er forskjellen mellom CDMA med direkte sekvens og CDMA med frekvenshopp?
A: Direktesekvens CDMA (DS-CDMA) modulerer signalets bærebølge ved å bruke en pseudorandom binær sekvens som en spredningskode mens frekvenshopping CDMA (FH-CDMA) sender signalet på en annen frekvens til forskjellige tider, og mottakeren bruker hoppet mønster for å rekonstruere det opprinnelige signalet.
Altså handler dette om en oversikt over kodedeling multipleksing – fungerer med fordeler, ulemper og bruksområder. I CDM slås ulike datasignaler sammen for overføring over et felles frekvensbånd samtidig. Når denne CDM-nettverksteknikken er brukt til å la mange brukere overføre en enkelt kommunikasjonskanal, er denne teknologien kjent som CDMA eller kodedelt multippeltilgang (CDMA). Her er et spørsmål til deg, hva er FDM?
