Тестування CDMA - опис стандарту, прилади для вимірювання

Стандарт CDMA (Абревіатура від Code Division Multiple Access) - система множинного доступу з кодовим поділом - один з найбільш перспективних на сьогоднішній день стандартів зв'язку.

За останні п'ять років технологія використання CDMA була протестована, стандартизована, ліцензована та запущена у виробництво більшістю постачальників бездротового обладнання та вже застосовується у всьому світі. На відміну від інших методів доступу абонентів до мережі, де енергія сигналу концентрується на вибраних частотах або часових інтервалах, CDMA сигнали розподілені в безперервному частотно-часовому просторі. Фактично CDMA маніпулює і частотою, і часом і енергією.

У CDMA системах кожен голосовий потік відзначений своїм унікальним кодом і передається однією каналі одночасно з багатьма іншими кодованими голосовими потоками. Сторона, що приймає, використовує той же код для виділення сигналу з шуму. Єдина відмінність між множинними голосовими потоками – це унікальний код. Канал, як правило, дуже широкий і кожен голосовий потік займає всю ширину діапазону. Ця система використовує набори каналів завширшки 1.23МГц. Голос кодується на швидкості 8.55кбіт/с, але визначення голосової активності та різні швидкості кодування можуть урізати потік даних до 1200біт/с. У системах CDMA можуть встановлюватися дуже міцні та захищені з'єднання, незважаючи на екстремально низьку величину потужності сигналу, теоретично - сигнал може бути слабшим, ніж рівень шуму.

Різновиди технології CDMA

Стандарт CDMAOne

Стандарт cdmaOne, існує у варіаціях IS-95a, IS-95b (cellular за американською термінологією, 800 МГц) та J-STD-008 (PCS, діапазон 1900). Абревіатура IS (interim standard – тимчасовий стандарт) використовується для обліку в Асоціації телекомунікаційної промисловості TIA (Telecommunications Industry Association). Як правило, в мережах cdmaOne використовується IS-95a, він забезпечує передачу сигналу зі швидкістю 9,6 кбіт/с (з кодуванням) та 14,4 кбіт/с (без кодування). Версія IS-95b заснована на об'єднанні кількох каналів CDMA, що організовуються у прямому напрямку (від базової станції до мобільної). Швидкість може збільшуватись до 28,8 кбіт/с (при об'єднанні двох каналів по 14,4 кбіт/с) або до 115,2 кбіт/с (8 каналів по 14,4 кбіт/с). Власне, крім IS-95 мережі cdmaOne використовують ще цілий набір протоколів та стандартів,

Комерційні мережі cdmaOne з'явилися в 1995 році і користуються заслуженою популярністю як на своїй батьківщині, в Америці, так і в Азії. Саме cdmaOne мають на увазі під термінами "CDMA" та "CDMA-800" (найбільшого поширення набув саме 800-мегагерцовий варіант, IS-95). Прямий та зворотний канали розташовуються відповідно в діапазонах 869,040-893,970 та 824,040-848,860 МГц. Використовуються 64 коди Уолша і несуть 1.25 МГц.

У країнах СНД стандарт cdmaOne відразу не набув широкого поширення - на відміну від стандартів NMT і GSM було дозволено лише фіксованого застосування.

 

Стандарт WCDMA

WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access – широкосмуговий CDMA) – технологія радіоінтерфейсу обрана більшістю операторів стільникового зв'язку Японії та (у січні 1988 року) інститутом ETSI (European Telecommunications Standards Institute) для забезпечення широкосмугового радіодоступу з метою підтримки послуг третього покоління.

Технологію оптимізовано для надання високошвидкісних мультимедійних послуг типу відео, доступу до Інтернету та відеоконференцій; забезпечує швидкості доступу аж до 2 Мбіт/с на коротких відстанях та 384 Кбіт/с на великих з повною мобільністю, підтримує передачу голосу, зображень, даних та відео. Такі величини швидкості передачі вимагають широку смугу частот, тому ширина смуги WCDMA становить 5 МГц. Технологія може бути додана до існуючих мереж GSM та PDC, що робить стандарт WCDMA найбільш перспективним з точки зору використання мережевих ресурсів та глобальної сумісності. WCDMA використовується в основному в Європі при переході від стандарту GSM до стандарту UMTS.

 

Стандарт CDMA2000

Стандарт cdma2000 є подальшим розвитком стандарту 2 покоління cdmaOne. Подальшим розвитком cdmaOne повинен був стати IS-95c, і саме це позначення часто використовується виробниками.

Офіційним оновленням стандарту, розробленим компанією Qualcomm та затвердженим ITU (Міжнародний союз електрозв'язку, International Telecommunication Union), є cdma2000. У документах Lucent Technologies зустрічається позначення IS-2000. Нарешті, міжнародний союз електрозв'язку (МСЕ) відібрав із десяти запропонованих проектів п'ять радіоінтерфейсів третього покоління IMT-2000 (International Mobile Telecommunications System - 2000 - Міжнародна система мобільного зв'язку - 2000), серед них - IMT-MC (Multi Carrier), який представляє є модифікацією багаточастотної системи cdma2000, в якій забезпечується зворотна сумісність з обладнанням стандарту cdmaOne (IS-95). Ще один із п'яти стандартів IMT-2000 – IMT-DS (Direct Spread) – побудований на базі проектів W-CDMA і взятий за основу європейської системи UMTS.

На початок 2003р. із 127 мільйонів користувачів CDMA майже 15 мільйонів використали технологію cdma2000. Протягом перших семи місяців 2002 року, в Азії та Америці було запущено 11 мереж CDMA2000 та загальна кількість цих мереж становила 18. Це – 99% ринку 3G, на IMT-MC припадало 14.8 мільйонів абонентів, на UMTS – 0.13 мільйона. Однак, варто відзначити, що реалізована фаза cdma2000 1X все ж таки не є повноцінним 3G, бо не дотягує до обов'язкових двох мегабіт. Тому її найчастіше називають 2.5G.

Спочатку CDMA2000 (IMT-MC) розділили на дві фази - 1X і 3X. Саме першої фазі застосовується назва IS-95C. А другу пізніше назвали 1X-EV (evolution), розділивши її на дві фази – cdma2000 1X EV-DO (data only) та cdma2000 1X EV-DV (data & voice). Саме стандарт cdma2000 1X EV-DO має на увазі під 3G IMT-MC. Стандарт 1x-EV-DO був прийнятий TIA у жовтні 2000 року і передбачає наступну схему функціонування: апарат одночасно здійснює пошук мережі 1x та 1xEV, передачу даних здійснює за допомогою 1xEV, голоси – за допомогою 1x. Стандарт 1xEV-DV повністю відповідає всім вимогам 3G.

Основними компонентами комерційного успіху системи CDMA2000 є ширша зона обслуговування, висока якість мови (практично еквівалентна провідним системам), гнучкість та дешевизна впровадження нових послуг. Дана технологія забезпечує високу завадозахисність, стійкість каналу зв'язку від перехоплення та прослуховування, що робить його привабливим у використанні для всіх категорій абонентів.

 

Рекомендовані прилади для тестування CDMA

- Anritsu Site Master S331D - Портативний аналізатор базових станцій, АФУ, кабелів та антен

- Anritsu Cell Master MT8212E, MT8213E - Портативні аналізатори базових станцій

- Anritsu BTS Master MT8222A - Високопродуктивний аналізатор базових станцій

- Rohde & Schwarz FS300 - Аналізатор спектру 9 кГц – 3 ГГц

- Rohde & Schwarz FSH3 - Аналізатор спектру з генератором 100 кГц – 3 ГГц

- Rohde & Schwarz FSL - Аналізатор спектру з генератором 9 кГц – 6 ГГц