Multipleksowanie to technika używana do przesyłania wielu sygnałów analogowych lub cyfrowych za pośrednictwem łącza komunikacyjnego, takiego jak fala radiowa lub kabel światłowodowy, w jeden sygnał złożony. Gdy ten złożony sygnał dotrze do miejsca docelowego, jest demultipleksowany. Tak więc demultiplekser dzieli sygnał z powrotem na oryginalne sygnały i wyprowadza je na osobne linie do celów innych operacji. Istnieją różne rodzaje technik multipleksowania, np FDM , PDM, TDM , CDM, SDM & ŚDM . W tym artykule omówiono jeden z typów technik multipleksowania; multipleksowanie z podziałem kodu lub CDM – praca z aplikacjami.

Co to jest multipleksowanie z podziałem kodu?

Termin CDM oznacza „Podział kodu multipleksowanie ” i jest to technika multipleksowania, w której różne sygnały danych są łączone w celu natychmiastowej transmisji powyżej wspólnego pasma częstotliwości. Gdy ta technika multipleksowania zostanie wykorzystana do umożliwienia kilku użytkownikom nadawania pojedynczego kanału komunikacyjnego, wówczas technika ta jest znana jako CDMA lub wielokrotny dostęp z podziałem kodowym.

Diagram multipleksowania z podziałem kodu

Multipleksowanie z podziałem kodowym po prostu przydziela każdemu kanałowi unikalny kod, dzięki czemu każdy kanał może wykorzystywać podobne widmo w tym samym czasie. CDM wykorzystuje komunikację z rozproszonym widmem, w której sygnał wąskopasmowy jest przesyłany przez większe pasmo częstotliwości lub przez różne kanały poprzez podział. Nie ogranicza pasma częstotliwości ani sygnałów cyfrowych, dzięki czemu jest mniej podatny na zakłócenia, a tym samym zapewnia lepszą przepustowość transmisji danych i bezpieczniejszą linię prywatną.

Schemat multipleksowania z podziałem kodu pokazano poniżej. Poniższy rysunek pokazuje, w jaki sposób wszystkie kanały jednocześnie wykorzystują podobną częstotliwość do transmisji. CDM wykorzystuje technikę rozproszonego widma w domenie komunikacji bezprzewodowej, ponieważ każdy kanał jest kodowany w taki sposób, że jego widmo nadaje na znacznie szerszym obszarze niż używany przez oryginalny sygnał.

Multipleksowanie z podziałem kodu

Nawet jeśli nadawanie widma może wydawać się wadliwe z widmowego punktu widzenia, tak nie jest, ponieważ wszyscy użytkownicy nadają to samo widmo. Ten CDM jest często używany w telefonach komórkowych, ponieważ zapewnia większą elastyczność w sytuacjach wielu użytkowników.

CDM wykorzystuje technologię rozproszonego widma, aby uniemożliwić wrogom przechwytywanie i zakłócanie transmisji. Tak więc w widmie rozproszonym sygnał danych jest przesyłany w pewnym zakresie częstotliwości w przydzielonym widmie częstotliwości. Widmo rozproszone wykorzystuje szerokopasmowe sygnały szumu, które są bardzo trudne do zauważenia, przechwycenia lub demodulacji. Ponadto sygnały o widmie rozproszonym są znacznie trudniejsze do zakleszczenia w porównaniu z sygnałami wąskopasmowymi. To multipleksowanie jest również bardzo bezpieczne, ponieważ nie jest łatwo przechwycić lub zablokować sygnał w jego zakodowanym widoku.

W systemie CDM niezbędne komponenty, takie jak koder i dekoder, znajdują się po stronie nadajnika i odbiornika. Koder w nadajniku przesyła widmo sygnału w znacznie szerszym zakresie niż najmniejsza szerokość pasma wymagana do transmisji za pomocą unikalnego kodu. Tak więc dekoder w odbiorniku używa podobnego kodu do kompresji widma sygnału i odzyskiwania danych.

Istnieje wiele metod kodowania, w zależności od tego, czy jest ono zakończone w domenie czasu, domenie widmowej, czy też w obu przypadkach. Stosowane kody są dwuwymiarowe, zarówno pod względem czasu, jak i częstotliwości. Kody w dziedzinie czasu obejmują kodowanie bezpośredniej sekwencji, jak również przeskakiwanie w czasie. Kody widmowe są realizowane z fazą lub amplitudą różnych składowych widmowych.

Operacja multipleksowania z podziałem kodu polega na tym, że pojedynczy bit może być transmitowany przez modulację sekwencji elementów sygnałowych na różnych częstotliwościach w określonej kolejności. Tak więc różne częstotliwości dla każdego bitu są znane jako częstotliwość chipów. Jeśli jeden lub wiele bitów jest przesyłanych z podobną częstotliwością, jest to znane jako skakanie po częstotliwościach . Tak więc nastąpi to po prostu, gdy częstotliwość chipów spadnie poniżej „1”, ponieważ jest to stosunek częstotliwości i bitu. Odbiornik po stronie odbiorczej dekoduje zero lub jeden bit, po prostu sprawdzając częstotliwości we właściwej kolejności.

Jak działa multipleksowanie z podziałem kodowym?

Multipleksowanie z podziałem kodu polega na przypisywaniu do każdego sygnału serii bitów znanych jako kod rozpraszania w celu odróżnienia jednego sygnału od drugiego. Ten rozproszony kod jest łączony z oryginalnym sygnałem w celu wygenerowania nowego przepływu zakodowanych danych, po czym jest on przesyłany przez wspólne medium. Następnie demultiplekser, który zna kod, może odzyskać oryginalne sygnały, po prostu odejmując kod rozpraszający, który nazywa się rozpraszaniem.

CDMA

CDMA to skrót od „Code-Division Multiple Access” i jest to rodzaj multipleksowania, który pozwala wielu sygnałom zająć jeden kanał transmisyjny i optymalizuje wykorzystanie dostępnej przepustowości.

System CDMA różni się znacznie od multipleksowania częstotliwościowego i czasowego. Czyli w tego typu systemie operator ma prawo wjazdu do całej przepustowości na cały okres. Podstawową zasadą jest to, że różne kody CDMA są wykorzystywane do rozróżniania różnych użytkowników. Ta technologia CDMA jest używana w systemach telefonii komórkowej UHF (ultra-high-frequency) w pasmach 800 MHz i 1,9 GHz.

Charakterystyka CDMA obejmuje głównie następujące elementy.

“Filtr dolnoprzepustowy Butterwortha trzeciego rzędu ”

CDMA umożliwia wielu użytkownikom łączenie się w określonym czasie, zapewniając w ten sposób ulepszoną transmisję danych oraz możliwości komunikacji głosowej.
W systemie CDMA nie ma ograniczeń co do liczby użytkowników, chociaż gdy liczba użytkowników wzrasta, wydajność spada.
System CDMA usuwa szumy i zakłócenia oraz poprawia jakość sieci.
Transmisje użytkownika mogą być kodowane przez CDMA w odrębne i unikalne kody w celu ochrony jego sygnałów.
W CDMA we wszystkich kanałach wykorzystywane jest pełne widmo.
Wszystkie komórki w systemach CDMA mogą wykorzystywać podobną częstotliwość.

Zalety i wady

The zalety multipleksowania z podziałem kodu zawierać następujące.

Jakość sygnału jest lepsza.
Chroni przed zakłóceniami i podsłuchami, ponieważ nadawca i odbiorca znają tylko kod rozprzestrzeniania.
Jest znacznie chroniony przed hakerami.
Dodawanie użytkowników jest proste i nie ma ograniczeń co do liczby użytkowników.
Duża szerokość pasma sygnału zmniejsza zanikanie wielościeżkowe.
Efektywne wykorzystanie określonego widma częstotliwości.
Dystrybucja zasobów jest elastyczna.
Jest wysoce wydajny.
Nie wymaga żadnej synchronizacji.
W tym multipleksowaniu wielu użytkowników może dzielić tę samą szerokość pasma.
CDM jest skalowalny.
Jest kompatybilny z innymi rodzajami technologii komórkowych.
Efektywnie wykorzystuje stałe widmo częstotliwości.
Zakłócenia są zmniejszone dzięki różnym słowom kodowym przypisanym do każdego użytkownika.
Zwiększone bezpieczeństwo, odporność na zakłócenia i zacięcia oraz efektywne wykorzystanie przepustowości. Technika rozproszonego widma CDMA utrudnia podsłuchującemu przechwycenie sygnału, a unikalne kody rozpraszania czynią go odpornym na zakłócenia i zagłuszanie.

Wady multipleksowania z podziałem kodu są następujące.

Gdy liczba użytkowników wzrośnie, ogólna jakość usług ulegnie pogorszeniu.
Pojawia się problem blisko-daleko.
Wymaga synchronizacji czasu.
W CDM przesyłana szerokość pasma każdego użytkownika jest większa niż prędkość danych cyfrowych źródła.
Szybkość transmisji danych jest niska.
CDM jest złożony.

Aplikacje

The zastosowania multipleksowania z podziałem kodu zawierać następujące.

CDM jest szeroko stosowany w tak zwanej komunikacji bezprzewodowej drugiej generacji (2G) i trzeciej generacji 3G. Technologia jest wykorzystywana w systemach telefonii komórkowej ultrawysokiej częstotliwości (UHF) w pasmach 800 MHz i 1,9 GHz. Jest to połączenie konwersji analogowo-cyfrowej i technologii rozproszonego widma.
Technika sieciowa CDM jest wykorzystywana do łączenia kilku sygnałów danych w celu jednoczesnej transmisji powyżej wspólnego pasma częstotliwości.
To multipleksowanie jest szeroko stosowane w komunikacji bezprzewodowej drugiej i trzeciej generacji.
Jest używany w systemach telefonii komórkowej UHF (ultra-high-frequency) w pasmach 800 MHz i 1,9 GHz. Jest to więc połączenie zarówno konwersji analogowo-cyfrowej, jak i technologii widma rozproszonego.

P: W jaki sposób CDMA jest używany w sieciach komórkowych?

Odp.: CDMA jest szeroko stosowany w sieciach komórkowych 3G i 4G, a także w bezprzewodowych sieciach lokalnych (WLAN). Technologia pozwala wielu użytkownikom dzielić to samo pasmo częstotliwości, zwiększając przepustowość sieci i zapewniając lepszą jakość połączeń.

P: Czy CDMA może być używany w komunikacji satelitarnej?

Odp.: Tak, CDMA może być używany w komunikacji satelitarnej, ponieważ umożliwia jednoczesne przesyłanie wielu sygnałów w ograniczonej przepustowości. To sprawia, że jest to popularny wybór w sytuacjach, w których trzeba przesyłać jednocześnie dużą liczbę sygnałów, na przykład w komunikacji satelitarnej.

P: Jaka jest różnica między CDMA z sekwencją bezpośrednią a CDMA z przeskakiwaniem częstotliwości?

Odp.: CDMA z sekwencją bezpośrednią (DS-CDMA) moduluje falę nośną sygnału za pomocą pseudolosowej sekwencji binarnej jako kodu rozpraszającego, podczas gdy CDMA ze skokiem częstotliwości (FH-CDMA) transmituje sygnał na innej częstotliwości w różnym czasie, a odbiornik wykorzystuje przeskakiwanie wzór, aby zrekonstruować oryginalny sygnał.

“dwukierunkowy schemat połączeń przełącznika ”

P: W jaki sposób CDMA jest używany w sieciach komórkowych?

P: Czy CDMA może być używany w komunikacji satelitarnej?

P: Jaka jest różnica między CDMA z sekwencją bezpośrednią a CDMA z przeskakiwaniem częstotliwości?

Tak więc chodzi o przegląd podziału kodu multipleksowanie – działa z zaletami, wadami i zastosowaniami. W CDM różne sygnały danych są łączone w celu jednoczesnej transmisji powyżej wspólnego pasma częstotliwości. Kiedy ta technika sieciowa CDM jest wykorzystywana do umożliwienia wielu użytkownikom transmisji jednym kanałem komunikacyjnym, technologia ta jest znana jako CDMA lub wielodostęp z podziałem kodowym (CDMA). Oto pytanie do ciebie, co to jest FDM?