3.1 Основы кодового разделения каналов

Технология мультидоступа с кодовым разделением каналов, в основе которой лежит ортогональное разделение сигналов, известна давно.

В СССР первая работа, посвященная этой теме, называлась «Основы теории линейной селекции» была опубликована в сборнике ЛЭИС еще в 1935 году, а ее автором был Дмитрий Васильевич Агеев.

Уже после войны в течение долгого времени технология CDMA использовалась в военных системах связи как в СССР, так и в США, поскольку обладала многими ценными для таких систем преимуществами, о которых будет сказано ниже. Долгое время технология CDMA применялась исключительно в военных целях. Лишь в середине 90-х компания Qualcomm на основе этой технологии создала стандарт IS-95 (cdmaOne) и передала его для коммерческого использования. Основные направления внедрения и использования CDMA - это наземные фиксированные беспроводные телефонные сети, сотовые мобильные системы связи и спутниковые системы связи.

Сам принцип CDMA заключается в расширении спектра исходного информационного сигнала (в нашем случае речевого), которое может производиться двумя различными методами, которые уже были рассмотрены ранее: это прямое расширение спектра (DS – Direct Sequence) или скачкообразная перестройка частоты по случайному закону (FH – Frequency Hopping).

3.2 Принципы доступа с кодовым разделением каналов

В существующих CDMA системах преимущественно используются ШПС, формирование которых осуществляется по методу прямого расширения спектра (DS-CDMA, Direct Sequence CDMA). В этом случае адресность абонентов определяется формой ПСП, используемой для расширения спектра частот. Радиосигнал, сформированный в этом случае, называется фазоманипулированным широкополосным сигналом (ФМн ШПС). Возможна реализация системы как в синхронном, так и в асин­хронном варианте. Различия этих двух модификаций весь­ма значительны. Первая может быть применена тогда, когда есть возможность синхронизировать между собой все индивидуаль­ные адресные последовательности (сигнатуры), присвоенные отдельным абонентам так, чтобы на приемной стороне сигналы разных абонентов не имели взаимных временных сдвигов. По­добная ситуация характерна для линии "вниз" (от БС к МС), поскольку сигналы БС, посланные разным МС строго од­новременно, приходят на отдельную МС по одной и той же трас­се, т.е. без взаимных задержек.

В линии "вверх" обеспечение синхронизма сигналов разных МС, принимаемых БС, хотя и не отрицается теоретически, довольно затруднительно и не всегда технологически оправданно из-за случайного расположения МС относительно БС в пределах соты и, следовательно, случайных взаимных задержек сигналов. Для подобных ситуаций характерно применение асинхронной реализации системы, не предполагающей взаимной временной привязки сигнатур индивидуальных абонентов.

Преимущества CDMA по отношению к FDMA и TDMA можно условно разбить на две группы. Первую из них составляют те, которые отличают любые широкополосные сис­темы: высокая помехоустойчивость к сосредоточенным и широ­кополосным помехам (в том числе преднамеренным), возмож­ность эффективной работы в условиях многолучевого распро­странения, широкий диапазон доступных мер криптозащиты, вы­сокая точность измерения частотно-временных параметров, хо­рошая электромагнитная совместимость с системами радиосвязи и вещания и др.

Вторая группа непосредственно связана с аспек­тами множественного доступа: б0льшая абонентская емкость на соту (сектор), "мягкий" характер снижения качества связи при возрастании интенсивности трафика, простота реализации режи­ма "мягкой" эстафетной передачи.