CDMA - Questions and Answers أسئلة وأجوبة

CDMA - Questions and Answers أسئلة وأجوبة

1. ما هو CDMA؟

CDMA تعني C ode D ivision M ultiple A ccess. إنها تقنية لاسلكية تستخدم في إرسال الإشارات من الأماكن ذات الأمان العالي وتقليل الضوضاء. يُستخدم مبدأ Spread Spectrum للعمل مع CDMA. إشارة الانتشار أقل من مستوى الضوضاء وليس للضوضاء أي تأثير على الإشارة. CDMA ليس ترددًا خاصًا بكل مستخدم ، بدلاً من ذلك ، تستخدم كل قناة الطيف الكامل المتاح. يتم ترميز المحادثات الفردية بتسلسل رقمي شبه عشوائي. يتم تلقي رمز فريد من قبل جميع مستخدمي شبكة الهاتف المحمول ويسمح لهم بالوصول المستمر للشبكة بدلاً من الوصول المتقطع أو الموقوت.

2. شرح مجموعة تطوير CDMA (CDG).

يتألف CDG من مزودي الخدمة ومصنعي البنية التحتية وبائعي الأجهزة وبائعي معدات الاختبار ومطوري التطبيقات وموفري المحتوى. يحدد أعضاؤها بشكل مشترك المتطلبات الفنية لتطوير الأنظمة التكميلية CDMA2000 و 4G وإمكانية التشغيل البيني مع التقنيات اللاسلكية الناشئة الأخرى لزيادة توافر المنتجات والخدمات اللاسلكية للمستهلكين والشركات في جميع أنحاء العالم.

3. ما هي القنوات الآجلة في CDMA؟

القناة الأمامية CDMA هي اتجاه الاتصال أو مسار الوصلة الهابطة من محمول إلى خلية.

4. كم عدد القنوات الموجودة في قنوات CDMA Forward؟

تتكون القناة الأمامية من أربع قنوات تشمل -

• قناة تجريبية ،
• قناة المزامنة ،
• قناة الترحيل و
• قنوات المرور إلى الأمام.

5. شرح القناة التجريبية.

القناة التجريبية هي قناة مرجعية تستخدم المحطة المتنقلة للحصول على الوقت وكمرجع للطور لإزالة التشكيل المتماسك. يتم إرساله باستمرار من قبل كل محطة قاعدة على كل تردد CDMA نشط. تقوم كل محطة متنقلة بتتبع هذه الإشارة باستمرار.

6. اشرح قناة المزامنة.

تحمل قناة التزامن رسالة مكررة واحدة وتنقل معلومات تكوين المزامنة ونظام المحطة المتنقلة في نظام CDMA.

7. شرح قناة الترحيل.

الهدف الرئيسي من Paging Channels هو إرسال الصفحات ، أي إشعارات المكالمات الواردة ، إلى محطات المحمول. تستخدم المحطة الأساسية هذه الصفحات لإرسال معلومات عامة عن النظام ورسائل خاصة بالمحطة المتنقلة.

8. اشرح قناة حركة المرور إلى الأمام.

تعد قنوات المرور إلى الأمام قنوات مشفرة وتستخدم لتخصيص المكالمات ، وعادة ما يكون صوتًا ويشير حركة المرور إلى المستخدمين الفرديين.

9. ما هي القنوات العكسية في CDMA؟

قناة CDMA العكسية هي الاتجاه من محمول إلى خلية للاتصال أو مسار الوصلة الصاعدة.

10. كم عدد القنوات الموجودة في قنوات CDMA العكسية؟

تتكون القناة العكسية من قناتين تتضمن -

• قنوات الوصول و
• قنوات المرور العكسية.

11. شرح قنوات الوصول.

تستخدم محطات الهاتف المحمول قنوات الوصول لإنشاء اتصالات مع المحطة الأساسية أو للرد على رسائل قناة الترحيل. تُستخدم قناة الوصول لعمليات تبادل الرسائل القصيرة مثل الاستدعاءات والردود على الصفحات والتسجيلات.

12. شرح قنوات المرور العكسية.

يتم استخدام قنوات حركة المرور العكسية من قبل المستخدمين الفرديين في مكالماتهم الفعلية لنقل حركة المرور من محطة متنقلة واحدة إلى محطة قاعدة واحدة أو أكثر.

13. شرح سعة CDMA.

العوامل التي تحدد القدرة هي -

• كسب المعالجة ،
• إشارة إلى نسبة الضوضاء،
• عامل نشاط الصوت ، و
• كفاءة إعادة استخدام التردد.

السعة في CDMA ناعمة ، CDMA بها جميع المستخدمين في كل تردد ويتم فصل المستخدمين عن طريق الكود. هذا يعني أن CDMA يعمل في وجود ضوضاء وتداخل. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم الخلايا المجاورة نفس الترددات ، مما يعني عدم إعادة استخدامها. لذلك ، يجب أن تكون حسابات سعة CDMA بسيطة للغاية. لا توجد قنوات رمز في خلية ، مضروبة في عدم وجود خلايا. ولكنها ليست بهذه البساطة. على الرغم من عدم توفر قنوات الرمز 64 ، فقد لا يكون من الممكن استخدام مرة واحدة ، لأن تردد CDMA هو نفسه. تعني القدرة المرنة أنه يمكن متابعة جميع قنوات الشفرة في وقت واحد ، ولكن على حساب الجودة.

14. وصف الطرق المركزية في CDMA.

• النطاق المستخدم في CDMA هو 824 ميجاهرتز إلى 894 ميجاهرتز (فصل 50 ميجاهرتز + 20 ميجاهرتز) ؛
• تردد قناة مقسمة إلى قنوات رمز ؛ و
• 1.25 ميجا هرتز لقناة FDMA مقسمة إلى 64 قناة شفرة.

15. شرح ربح المعالجة في CDMA.

P (كسب) = 10log (W / R)

W هو معدل الانتشار

R هو معدل البيانات

بالنسبة لـ CDMA P (كسب) = 10log (1228800/9600)

= 21 ديسيبل

كسب المعالجة الفعلي = P (كسب) - SNR

= 21-7 = 14 ديسيبل

يستخدم CDMA مبرمج معدل متغير

يعتبر عامل النشاط الصوتي 0.4 = -4 ديسيبل.

يحتوي CDMA على إعادة استخدام تردد بنسبة 100٪. استخدام نفس التردد في الخلايا المحيطة يسبب بعض التداخل الإضافي.

في CDMA ، كفاءة إعادة استخدام التردد هي 0.67 (70٪ eff.) = -1.73 ديسيبل

16. ما هي هويات CDMA؟

هويات الشبكة -

• SID (هوية النظام)
• NID (هوية الشبكة)

هويات محطة المحمول -

• ESN (الرقم التسلسلي الإلكتروني)
• مفسد ESN
• IMSI (هوية محطة المحمول الدولية)
• IMSI_S
• IMSI_11_12
• علامة فئة المحطة

17. ما هو ESN (الرقم التسلسلي الإلكتروني)؟

ESN هو رقم ثنائي 32 بت يحدد بشكل فريد المحطة المتنقلة في نظام خلوي CDMA.

18. ما هو spoiled ESN؟ يشرح.

CDMA هي تقنية طيف منتشر حيث يمكن لعدة مستخدمين الوصول إلى النظام في نفس المثال في خلية ، وبالطبع على نفس التردد. لذلك ، قم بالتمييز بين المستخدمين على الوصلة العكسية (أي المعلومات من MS إلى المحطة الأساسية). ينشر المعلومات باستخدام الرموز الفريدة للمحطة المتنقلة في جميع الأنظمة الخلوية CDMA. يحتوي هذا الرمز على عنصر هو ESN. لكنها لا تستخدم ESN بنفس التنسيق ؛ بدلاً من ذلك ، فإنه يستخدم ESN مبادلة.

19. ما هو رقم التعريف الدولي لمحطة الهاتف المتحرك (IMSI)؟

مركز عملائي	MSN	MSIN
NMSI
IMSI ≤15 رقمًا

• MCC: رمز الدولة للجوال
• MNC: كود شبكة الهاتف المحمول
• MSIN: تحديد محطة المحمول
• NMSI: هوية محطة المحمول الوطنية

20. ما هي وظيفة IMSI؟

يتم تحديد المحطات المتنقلة من خلال هوية المحطة المتنقلة الدولية (IMSI). يتكون IMSI من 10 أطنان - 15 حرفًا رقميًا (0-9). الأرقام الثلاثة الأولى من IMSI هي رمز البلد للجوال (MCC) ، والأرقام المتبقية هي هوية المحطة المتنقلة الوطنية NMSI.

يتكون NMSI من رمز الشبكة المتنقلة (MNC) ورقم تعريف المحطة المتنقلة (SIDS). IMSI هو 15 رقمًا في الطول يسمى الفئة 0 IMSI (NMSI هو 12 رقمًا في الطول). IMSI ، التي يقل طولها عن 15 رقمًا ، هي فئة تسمى IMSI (NMSI الطول أقل من 12 عددًا).

لتشغيل CDMA ، قد يتم تسجيل نفس IMSI في عدة محطات متنقلة. قد تسمح الأنظمة الفردية أو لا تسمح بهذه القدرات. تعتبر إدارة هذه الوظائف من وظائف المحطة الأساسية ومشغل النظام.

21. ما هو FDD وما هي الترددات التي يستخدمها؟

F requency D يفيسيون D uplex هي واحدة من عدة طرق الوصول في التكنولوجيا اللاسلكية. يستخدم نطاقات التردد التالية -

الإرسال: 1920 ميجاهرتز - 1980 ميجاهرتز و

الهابطة: 2110 ميجا هرتز - 2170 ميجا هرتز.

22. ما هو TDD وما هي الترددات التي يستخدمها؟

TDD هو تقسيم الوقت على الوجهين. طريقة مزدوجة يتم بواسطتها نقل الإرسال للرابط الصاعد والوصلة الهابطة على نفس التردد باستخدام فترات زمنية متزامنة. يستخدم الناقل نطاقًا 5 ميجا هرتز ، على الرغم من وجود حل معدل رقاقة منخفض قيد الدراسة بواسطة 3GPP (1.28 Mcps). ستكون نطاقات التردد المتاحة لـ TDD هي 1900-1920 ميجا هرتز و2010-2025 ميجا هرتز.

23. ما هو FDMA؟ يشرح.

F requency D يفيسيون M ultiple A ccess (FDMA) هي واحدة من أكثر طرق الوصول المتعدد التناظرية المشترك. يتم تقسيم نطاق التردد إلى قنوات ذات عرض نطاق متساوٍ بحيث يتم إجراء كل محادثة على تردد مختلف. تُستخدم نطاقات الحماية بين أطياف الإشارة المجاورة لتقليل الحديث المتبادل بين القنوات.

24. ما هي مزايا FDMA؟

في FDMA عندما لا يتم استخدام القناة ، يكون عرض النطاق الترددي للقناة بينما يكون الباقي ضيقًا نسبيًا (30 كيلو هرتز) ، والمعروف باسم النطاق الضيق للنظام. هناك حاجة قليلة أو معدومة معادلة. بالنسبة للإذاعة ، تعتبر رموز الوقت روابط تناظرية مناسبة. لا حاجة إلى تأطير FDMA أو بتات التزامن لتدفق المرشح الضيق. مطلوب لتقليل التداخل المشترك لـ FDD.

25. ما هي عيوب FDMA؟

• لا تختلف بشكل كبير عن الأنظمة التناظرية ؛ يعتمد تحسين السعة على تقليل الإشارة إلى التداخل ، أو نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR).

• معدل التدفق الأقصى لكل قناة ثابت وصغير.

• تؤدي عصابات الحراسة إلى إهدار القدرة.

• تتضمن الأجهزة مرشحات ضيقة النطاق ، والتي لا يمكن تحقيقها في VLSI وبالتالي تزيد التكلفة.

26. ما هو TDMA؟ يشرح.

T IME D يفيسيون M ultiple A ccess (TDMA) هو تقنية معقدة، لأنه يتطلب تزامن دقيق جدا بين المرسل والمتلقي. يستخدم TDMA في أنظمة الراديو الرقمية المتنقلة. يتم تخصيص تردد للمحطات المتنقلة الفردية دوريًا للاستخدام الحصري خلال فترة الفاصل الزمني.

27. ما هي مزايا TDMA؟

• فهي تسمح بمعدلات مرنة (على سبيل المثال ، يمكن تخصيص عدة فتحات للمستخدم ، على سبيل المثال ، في كل فترة زمنية تترجم 32 كيلو بت في الثانية ، يتم تعيين فتحتين 64 كيلو بت في الثانية للمستخدم لكل إطار).

• يمكن أن تصمد أمام حركة المرور العاصفة أو المتغيرة. يمكن تغيير عدد الفتحات المخصصة للمستخدم إطارًا تلو الآخر (على سبيل المثال ، فتحتان من الإطار 1 ، والإطار 2 من الفتحات الثلاث ، وفتحة واحدة في الإطار 3 ، والإطار 0 للشقوق 4 ، وما إلى ذلك)

• لا توجد نطاقات حماية مطلوبة لنظام النطاق العريض.

• لا توجد مرشحات ضيقة النطاق مطلوبة لنظام النطاق العريض

28. ما هي عيوب TDMA؟

• تتطلب معدلات البيانات العالية لأنظمة النطاق العريض معادلة معقدة.

• بسبب وضع الرشقة ، هناك حاجة إلى عدد كبير من البتات الإضافية للتزامن والمراقبة.

• وقت الاتصال مطلوب في كل فترة زمنية لاستيعاب الوقت لعدم الدقة بسبب عدم استقرار الساعة.

• تعمل الإلكترونيات التي تعمل بمعدلات بت عالية على زيادة استهلاك الطاقة.

• يلزم إجراء معالجة معقدة للإشارات للمزامنة في فترة زمنية قصيرة.

29. ما هو CDMA؟ شرح.

يختلف نظام الوصول المتعدد بتقسيم الكود اختلافًا كبيرًا عن تعدد إرسال الوقت والتردد. في هذا النظام ، يمكن للمستخدم الوصول إلى النطاق الترددي بالكامل طوال المدة. المبدأ الأساسي هو استخدام رموز CDMA المختلفة للتمييز بين المستخدمين المختلفين. الأشكال المستخدمة عمومًا هي تشكيل الطيف الممتد بالتتابع المباشر (DS-CDMA) ، قفز التردد أو كشف CDMA المختلط (JDCDMA). هنا ، يتم إنشاء إشارة تمتد عبر عرض نطاق واسع. يتم استخدام رمز يسمى كود الانتشار لتنفيذ هذا الإجراء. باستخدام مجموعة من الرموز المتعامدة مع بعضها البعض ، من الممكن تحديد إشارة برمز معين في وجود العديد من الإشارات الأخرى ذات الرموز المتعامدة المختلفة.

30. ما هي مزايا CDMA؟

• CDMA لديه سعة ناعمة. كلما زاد عدد الرموز ، زاد عدد المستخدمين. ومع ذلك ، يتم استخدام العديد من الرموز S / I قطرات وسيزداد BER (معدل خطأ بت) لجميع المستخدمين.

• يتطلب CDMA تحكمًا شديدًا في الطاقة لأنه يعاني من تأثير شبه بعيد. بمعنى آخر ، يرسل المستخدم بالقرب من المحطة الأساسية نفس الطاقة التي يرسلها المستخدم لاحقًا للإشارة الأخيرة. يجب أن يكون لجميع الإشارات طاقة متساوية أكثر أو أقل في جهاز الاستقبال.

• يمكن استخدام مستقبلات Rake لتحسين استقبال الإشارة. يمكن جمع الإصدارات المتأخرة من الوقت (شريحة أو أحدث) للإشارة (إشارات متعددة المسارات) واستخدامها لاتخاذ القرارات على مستوى البت.

• يمكن استخدام التحويل المرن. يمكن تبديل المحطات الرئيسية المتنقلة دون تغيير المشغل. تستقبل محطتان قاعدتان إشارة متنقلة ويستقبل الهاتف المحمول من محطتين قاعدتين.

• انفجار الإرسال - يقلل التداخل.

31. ما هي عيوب الوصول المتعدد بتقسيم الكود؟

• يجب تحديد طول الرمز بعناية. يمكن أن يؤدي طول الشفرة الكبير إلى تأخير أو قد يتسبب في حدوث تداخل.

• مطلوب مزامنة الوقت.

• يزيد النقل التدريجي من استخدام الموارد الراديوية وقد يقلل من السعة.

• نظرًا لأن مجموع الطاقة المستلمة والمرسلة من محطة أساسية يحتاج إلى تحكم ثابت في الطاقة. يمكن أن يؤدي هذا إلى عدة عمليات تسليم.

32. ما هي الاختلافات بين CDMA و FDMA؟

CDMA	FDMA
يتم استخدام نفس التردد من قبل كل مستخدم يحدث الإرسال المتزامن ويتم مضاعفة كل إشارة ضيقة النطاق عن طريق نشر إشارة النطاق العريض ، والتي تسمى عادةً كلمة الشفرة. لكل مستخدم رمز منفصل لكلمة زائفة متعامدة مع الآخر. يتم اكتشاف كلمة الرمز المطلوبة فقط بواسطة أجهزة الاستقبال ويظهر الرمز الآخر كضوضاء. من الضروري أن يعرف المستلمون كلمة رمز المُصدر.	عندما لا يتم استخدام القناة ، يكون عرض النطاق الترددي للقناة بينما يكون الباقي ضيقًا نسبيًا (30 كيلو هرتز) ، والمعروف باسم النطاق الضيق للنظام . هناك حاجة قليلة أو معدومة معادلة. بالنسبة للإذاعة ، تعتبر رموز الوقت روابط تناظرية مناسبة. لا حاجة إلى تأطير FDMA أو بتات التزامن لتدفق المرشح الضيق. مطلوب لتقليل التداخل المشترك لـ FDD.

33. ما هي تقنية انتشار الطيف؟

انتشار الطيف هو شكل من أشكال الاتصالات اللاسلكية التي يتنوع فيها تردد الإشارة المرسلة بشكل متعمد. ينتج عن هذا عرض نطاق أكبر بكثير من الإشارة ، إذا لم يكن ترددها متنوعًا. وبعبارة أخرى ، فإن عرض النطاق الترددي للإشارة المرسلة أكبر من الحد الأدنى لعرض النطاق الترددي للمعلومات اللازم لنقل الإشارة بنجاح. يتم استخدام بعض الوظائف بخلاف المعلومات نفسها لتحديد النطاق الترددي المرسل الناتج.

34. كم عدد أنواع تقنيات الطيف المنتشر المستخدمة في CDMA؟

يتم استخدام نوعين من تقنيات انتشار الطيف -

• التسلسل المباشر و
• القفز الترددي.

35. ما هو قفز التردد؟

قفز التردد هو طيف منتشر يحدث فيه الانتشار عن طريق القفز في التردد عبر نطاق عريض. يتم تحديد الترتيب الدقيق لحدوث الفاصل من خلال جدول قفز تم إنشاؤه باستخدام تسلسل رمز شبه عشوائي.

36. ما هي مزايا انتشار الطيف؟

• نظرًا لأن الإشارة تنتشر عبر نطاق تردد عريض ، تصبح الكثافة الطيفية للقدرة منخفضة جدًا ، لذلك لا تعاني أنظمة الاتصالات الأخرى من هذا النوع من الاتصال. ومع ذلك ، تزداد الضوضاء الغوسية.

• يمكن الاتفاق مع Multipath ، حيث يمكن إنشاء عدد كبير من الرموز ، مما يسمح لعدد كبير من المستخدمين.

• الحد الأقصى لعدد المستخدمين ليس لديهم طيف أو مورد محدود ، مثل أنظمة الوصول الأخرى مثل FDMA ، لديهم هنا تداخل محدود فقط.

• الأمان - بدون معرفة كود الانتشار ، يكاد يكون من المستحيل استعادة البيانات المرسلة.

• الرفض التنازلي - نظرًا لاستخدام النطاق الترددي الكبير للنظام ، فإنه أقل عرضة للتشوه.

37. ما هو تسلسل PN في CDMA؟ يشرح.

يستخدم نظام DS-CDMA نوعين من متواليات الانتشار - متواليات PN والرموز المتعامدة. يتم إنشاء تسلسل PN بواسطة مولد ضوضاء شبه عشوائي والذي هو ببساطة سجل تحول خطي ثنائي يتألف من بوابات XOR وسجل التحول. يتمتع مولد PN هذا بالقدرة على إنشاء تسلسل متطابق لكل من المرسل والمستقبل ، مع الاحتفاظ بالخصائص المرغوبة لتتابع البتات العشوائية للضوضاء.

38. ما هو الخبو متعدد المسارات؟ يشرح.

في الاتصالات اللاسلكية ، الخبو هو انحراف توهين الإشارة الذي يؤثر على وسائط انتشار معينة. قد يختلف اللون باختلاف الوقت أو الموقع الجغرافي أو تردد الراديو ، والذي غالبًا ما يتم تصميمه كعملية عشوائية. قناة الخبو هي قناة اتصال تعاني من الخبو. في الأنظمة اللاسلكية ، يمكن أن يكون الخبو ناتجًا عن تعدد المسارات ، وهو ما يسمى الخبو متعدد المسارات.

39. ما هو جهاز استقبال rake؟

يستخدم نظام CDMA معدل رقاقة سريع للإشارة لنشر الطيف وله دقة زمنية عالية. لهذا السبب ، يمكن لـ CDMA التعرف عن طريق تفكيك كل مسار للوصول إليه مع فارق التوقيت. من هذا ، يتلقى مسارات مختلفة للإشارة كل واحد على حدة ، من خلال جمعها لاحقًا ، يمكن أن يمنع تدهور الإشارة. وهذا ما يسمى بجهاز استقبال RAKE.

40. ما هو رمز والش؟ شرح.

تستخدم رموز Walsh بشكل شائع في تطبيقات CDMA الرموز المتعامدة. تتوافق هذه الرموز مع خطوط مصفوفة مربعة خاصة تسمى مصفوفة هادامارد. بالنسبة لمجموعة من أكواد Walsh ذات الطول N ، فإنها تتكون من n خطوط لتشكيل مصفوفة مربعة من كود n × n Walsh. يستخدم نظام IS-95 مصفوفة دالة 64 Walsh 64. يحتوي السطر الأول من هذه المصفوفة على سلسلة من جميع الأصفار مع كل سطر من الأسطر التالية يحتوي على توليفات مختلفة من البتتين 0 و 1. كل سطر متعامد ومتساوي التمثيل للبتات الثنائية. عند تنفيذه مع نظام CDMA ، يستخدم كل مستخدم متنقل واحدًا من 64 تسلسلًا للصفوف في المصفوفة كرمز نشر ، مما يوفر ارتباطًا صفريًا بين جميع المستخدمين الآخرين.

41. ما هو التسليم الناعم / التسليم؟

يتتبع النظام الخلوي المحطات المتنقلة من أجل الحفاظ على روابط الاتصال الخاصة بهم. تنتقل المحطة المتنقلة إلى الخلية المجاورة ويتحول ارتباط الاتصال من الخلية الحالية إلى الخلية المجاورة والتي تسمى بالتمرير الناعم.

• التسليم الناعم هو ميزة يتم فيها توصيل الهاتف الخلوي في وقت واحد بهاتفين خلويين أو أكثر أثناء مكالمة واحدة.

• إنه تداخل تغطية مكرر التردد ، والذي يجعل كل مجموعة هاتف خلوي دائمًا ضمن نطاق مكرر معين.

• يمكن لأكثر من مكرر إرسال واستقبال إشارات لنقل الإشارات من وإلى الهواتف المحمولة.

• يتم استخدام جميع أجهزة إعادة الإرسال مع نفس قناة التردد لكل جهاز هاتف محمول.

• عمليا لا توجد مناطق ميتة ونتيجة لذلك ، نادرا ما تنقطع أو تنقطع الاتصالات.

42. ما هو التسليم الثابت؟ يشرح.

في النظام الخلوي FDMA أو TDMA ، يتم إنشاء اتصال جديد بعد قطع الاتصال الحالي في الوقت الحالي عند التسليم. ينقطع الاتصال بين MS و BS في لحظة تبديل التردد أو الفترة الزمنية التي تُعرف بالتمرير الثابت.

43. ما هو التحكم في الطاقة؟

التحكم في الطاقة هو الاختيار الذكي لقدرة الإرسال في نظام اتصالات لتحقيق أفضل أداء داخل النظام. يعتمد الأداء على السياق وهناك فرص لتضمين تحسين المقاييس مثل معدل بيانات الارتباط وسعة الشبكة والتغطية الجغرافية والنطاق. تُترجم قوة الإرسال الأعلى إلى قوة إشارة أعلى عند جهاز الاستقبال.

44. ما هو التحكم في طاقة الوصلة العكسية؟ يشرح.

تُستخدم قوة التحكم في الحلقة المغلقة للتعويض عن تغير لون رايلي السريع. هذه المرة ، يتم التحكم في الطاقة المنقولة المتنقلة بواسطة المحطة الأساسية. لهذا الغرض ، تراقب المحطة الأساسية باستمرار جودة إشارة الارتباط العكسي. إذا كانت جودة الاتصال رديئة ، فإن المحطة الأساسية تزيد من الطاقة. وبالمثل ، إذا كانت جودة الارتباط عالية جدًا ، فإن وحدة التحكم في المحطة الأساسية المتنقلة تقلل الطاقة. وهذا ما يسمى بالتحكم في طاقة الارتباط العكسي.

45. ما هو التحكم في طاقة الوصلة الأمامية؟ يشرح

على غرار التحكم في طاقة الوصلة العكسية ، يعد التحكم في قدرة الوصلة الأمامية ضروريًا أيضًا للحفاظ على جودة الارتباط الأمامي إلى مستوى محدد. هذه المرة ، يراقب الهاتف المحمول جودة الارتباط الأمامي ويشير إلى المحطة الأساسية لتشغيلها أو إيقاف تشغيلها ، ولا يؤثر هذا التحكم في الطاقة على المشكلة شبه البعيدة لأن جميع الإشارات غير واضحة معًا بنفس مستوى الطاقة عند وصولهم إلى الجوال. باختصار ، لا توجد مشكلة قريبة المدى في الارتباط الأمامي.

46. اشرح آثار التحكم في الطاقة.

• التحكم في القدرة قادر على تعويض تقلبات الخبو.
• يتم التحكم في الطاقة المستقبلة من كل MS لتكون متساوية.
• يتم تخفيف المشكلة شبه البعيدة عن طريق التحكم في الطاقة.

47. اشرح مفهوم تخصيص التردد

في FDMA أو TDMA ، يتم تخصيص المورد الراديوي لعدم التداخل بين الخلايا المجاورة -

• لا يمكن للخلايا المجاورة استخدام نفس نطاق التردد (المتطابق) (أو الفترة الزمنية).

• يوضح الشكل الأيسر التخصيص البسيط للخلية مع سبعة نطاقات تردد.

• في الوضع الفعلي ، بسبب الانتشار الراديوي المعقد والتخصيص غير المنتظم للخلايا ، ليس من السهل تخصيص التردد (أو الفاصل الزمني) بشكل مناسب.

نظام CDMA ضد هذا ، نظرًا لأن جميع المستخدمين يشاركون نفس التردد ، فإن ترتيب التردد ليس مشكلة. هذا في تصميم النظام ، والذي سيكون ميزة كبيرة جدًا.

48. ما هي التداخلات في CDMA؟

هناك أربعة تدخلات رئيسية في CDMA كما هو موضح أدناه -

• مصادر الضوضاء ،
• معالجة الإشارات،
• معدل خطأ الإطار ، و
• القوة لكل كود والش.

49. اشرح "معدل خطأ الإطار" لتداخل CMDA.

عدد أخطاء الإرسال المقاسة من حيث معدل خطأ الرتل (FER). يزداد مع عدد المكالمات. للتغلب على هذه المشكلة ، يمكن أن يزيد موقع الخلية المصغرة والجوّال من الطاقة حتى يتمكن موقع الهاتف المحمول أو موقع الخلية المصغرة من زيادة الطاقة بشكل أكبر لتقليل معدل FER إلى مبلغ مقبول. يوفر هذا الحدث حدًا بسيطًا من المكالمات من خلية صغيرة معينة.

CDMA - Interferences التدخلات

 CDMA - Interferences التداخلات

تواجه إشارة CDMA إشارات تداخل عالية بخلاف مستخدمي CDMA. يأخذ هذا شكلين من التداخل - التداخل من المستخدمين الآخرين في نفس الخلية الصغيرة والتداخل من الخلايا المجاورة. يشمل التداخل الكلي أيضًا ضوضاء الخلفية والإشارات الهامشية الأخرى.

يعتمد CDMA على استخدام شكل من أشكال الطيف الممتد لتشفير إشارة لإرسالها واسترجاعها.

مصادر الضوضاء

في تقنية انتشار الطيف ، يتم توزيع الإشارات الراديوية على نطاق تردد عريض 1.23 ميغاهرتز. قام كل مشترك بتعيين رموز PN. يتم فك تشفير الإشارات المقابلة لرموز PN ومعالجتها. يتم التعامل مع الإشارات التي لا تحتوي على تطابق الشفرة كضوضاء ويتم تجاهلها.

معالجة الإشارة: استلام

يبدأ CDMA بإشارة ضيقة النطاق مشفرة ؛ ينتشر هذا باستخدام رموز PN إلى عرض نطاق يبلغ 1.23 ميجاهرتز.

عند استقبال الإشارة ، يتم ترشيحها ومعالجتها لاستعادة الإشارة المطلوبة. يزيل عامل الارتباط مصادر التداخل لأنها غير مرتبطة بمعالجة الإشارة المطلوبة. باستخدام هذه الطريقة ، يمكن أن يشغل عدد مكالمات CDMA نفس طيف التردد في وقت واحد.

معدل خطأ الإطار

عدد أخطاء الإرسال المقاسة من حيث معدل خطأ الرتل (FER). يزداد مع عدد المكالمات. للتغلب على هذه المشكلة ، يمكن أن يزيد موقع الخلية المصغرة والجوّال من الطاقة حتى يتمكن موقع الهاتف المحمول أو موقع الخلية المصغرة من زيادة الطاقة بشكل أكبر لتقليل معدل FER إلى مبلغ مقبول. يوفر هذا الحدث حدًا بسيطًا من المكالمات من خلية صغيرة معينة ويعتمد على -

• تحدث الضوضاء الأرضية بشكل طبيعي والتدخل من صنع الإنسان.
• تدخل من المكالمات على هذه الخلية الصغيرة.
• التداخل من المكالمات على الخلايا الأخرى.

القوة لكل كود والش

تُستخدم بتة التحكم في القدرة أثناء معالجة النداء للحفاظ على القدرة النسبية لكل قناة حركة نشطة فردية والقدرة لأعلى أو لأسفل للحفاظ على قياسات FER المقبولة بواسطة الهاتف المحمول على القناة. يتم التعبير عن هذه القوة من حيث وحدات الكسب الرقمي.

يمكن رؤية الإجراءات التالية في مسار الإرسال -

• يتم نشر حزمة الصوت الرقمي ذات معدل البت المنخفض من PSU2 (وحدة تبديل الحزمة 2 في مفتاح 5ESS) بواسطة رمز Walsh في الخلية الصغيرة.

• يتم تشكيل تردد الموجة الحاملة للإرسال RF بواسطة إشارة الانتشار.

• يتم إرسال إشارة انتشار الطيف بالتتابع المباشر.

يمكن رؤية الإجراءات التالية في مسار الاستلام -

• استقبال إشارة انتشار الطيف بالتتابع المباشر.

• يتم إزالة تشكيل الإشارة باستخدام تردد الموجة الحاملة لاستقبال الترددات الراديوية.

• تنتشر الإشارة باستخدام نفس كود Walsh.

• يعيد كاشف البت الإشارة التي تم فك شفرتها إلى تمثيل معقول لنمط الكلام الأصلي.

 CDMA - Handoff تسليم

عندما يمر مشترك خلوي عبر محطة أساسية إلى أخرى ، تتحول الشبكة تلقائيًا إلى المحطة الأساسية الأخرى المعنية وتحافظ على مسؤولية التغطية. يسمى هذا السلوك "التسليم" (Handoff) أو "التسليم" (Handover).

في حين أنه في أنظمة FDMA و TDMA ، فإنه يستخدم ترددًا مختلفًا للتواصل مع المحطة الأساسية لتلك المنطقة. هذا يعني أنه سيكون هناك تبديل تردد من تردد إلى آخر ، وأثناء التبديل ، سيكون هناك قطع طفيف في الاتصال ، وهو ما يسمى "التسليم الثابت" (Handoff) أو "التسليم الثابت" (Hard Handover).

التسليم الصعب

في النظام الخلوي FDMA أو TDMA ، يمكن إنشاء اتصال جديد بعد قطع الاتصال الحالي في لحظة التسليم. ينقطع الاتصال بين MS و BS في وقت تبديل التردد أو الفترة الزمنية.

تسليم ناعم

تتعقب الأنظمة الخلوية المحطات المتنقلة من أجل الحفاظ على روابط الاتصال الخاصة بها. عندما تنتقل محطة متنقلة إلى خلية مجاورة ، ينتقل ارتباط الاتصال من الخلية الحالية إلى الخلية المجاورة.

عندما يدخل هاتف متحرك منطقة جديدة (من المحطة الأساسية إلى محطة أساسية أخرى) ، يكون الهاتف المحمول هو الطيار الثاني لطاقة كافية عن طريق إرسال الرسالة إلى قوة السائق إلى المحطة الأساسية الأولى. تقوم المحطة الأساسية بإبلاغ MTSO ثم يطلب MTSO تخصيص شفرة Walsh جديدة للمحطة الأساسية الثانية.

• أول ضوابط المحطة الأساسية مع النقل التدريجي الجديد Walsh تخصيص MTSO ثم يرسل الوصلة الأرضية إلى المحطة القاعدة الثانية. يتم تشغيل الهاتف المحمول بواسطة محطتين أساسيتين ويختار MTSO أفضل حالة جودة لكل 20 مللي ثانية.

• تنخفض الطاقة في المحطة المتنقلة بواسطة المحطة القاعدة الأولى ويرسل الهاتف المحمول رسالة قوة دليلية ثم يتوقف إرسال المحطة الأولى ويطلقها. وتستمر قناة المرور على المحطة الأساسية الثانية.

• في النظام الخلوي CDMA ، لا ينقطع الاتصال في الوقت الحالي عند التسليم ، لأن تبديل التردد أو الفترة الزمنية غير مطلوب.

ملاحظة - تسلسل Walsh هو جزء من الرموز المتعامدة ، في حين أن التسلسلات الأخرى مثل PN و Gold و Kasami هي تسلسلات تسجيل التحول. في حالة تعيين رموز متعامدة للمستخدمين ، سيكون ناتج الرابط في جهاز الاستقبال صفراً باستثناء التسلسل المطلوب ، بينما يتلقى متلقي التسلسل المباشر المتزامن نفس تسلسل الرمز الذي تم إرساله ، لذلك لا يوجد تحول زمني بين المستخدمين.

 CDMA - Frequency Allocation توزيع التردد

ميزة السعة الرئيسية لـ CDMA هي أنها تعيد استخدام نفس التردد المخصص في كل قطاع من كل خلية. في IS-136 والأنظمة الخلوية التناظرية ، يوجد عامل تكرار سبع خلايا ، مع ثلاثة قطاعات. هذا يعني أن واحدة فقط من كل 21 قناة متاحة لكل قطاع. تم تصميم CDAM لمشاركة نفس التردد في كل قطاع من كل خلية. لكل مستخدم يستخدم تشفير cdma2000 بدلاً من IS-95 ، يكون النظام أكثر كفاءة.

في FDMA أو TDMA ، يتم تخصيص المورد الراديوي لعدم التداخل بين الخلايا المجاورة -

• لا يمكن للخلايا المجاورة استخدام نفس نطاق التردد (المتطابق) (أو الفترة الزمنية).
• يوضح الشكل الأيسر التخصيص البسيط للخلية مع سبعة نطاقات تردد.

في الوضع الفعلي ، بسبب الانتشار الراديوي المعقد والتخصيص غير المنتظم للخلايا ، ليس من السهل تخصيص التردد (أو الفاصل الزمني) بشكل مناسب.

في نظام CDMA ضد هذا ، نظرًا لأن جميع المستخدمين يشتركون في نفس التردد ، فإن ترتيب التردد ليس مشكلة. هذه هي أكبر ميزة لتكنولوجيا CDMA.

في CDMA ، يمكن استخدام مورد راديو متطابق بين جميع الخلايا ، لأن قنوات CDMA تستخدم نفس التردد في وقت واحد.

• تخصيص التردد في CDMA ليس ضروريًا.
• وبهذا المعنى ، فإن النظام الخلوي CDMA سهل التصميم.

 CDMA - Power Control التحكم في الطاقة

في CDMA ، نظرًا لأن جميع الهواتف المحمولة ترسل على نفس التردد ، يلعب التداخل الداخلي للشبكة دورًا مهمًا في تحديد سعة الشبكة. علاوة على ذلك ، يجب التحكم في كل قدرة إرسال متنقلة للحد من التداخل.

التحكم في الطاقة ضروري بشكل أساسي لحل المشكلة القريبة البعيدة. الفكرة الرئيسية لتقليل مشكلة شبه البعيدة ، هي تحقيق نفس مستوى الطاقة التي تتلقاها جميع الهواتف المحمولة إلى المحطة الأساسية. يجب أن تكون كل قدرة مستلمة على الأقل على مستوى ، بحيث تسمح للارتباط بتلبية متطلبات النظام مثل Eb / N0. لاستقبال نفس مستوى الطاقة في المحطة الأساسية ، يجب أن ترسل الهواتف المحمولة الأقرب إلى المحطة الأساسية طاقة أقل من الأجهزة المحمولة البعيدة عن المحطة الأساسية المتنقلة.

في الشكل الموضح أدناه ، توجد خليتان متنقلتان A و B. A أقرب إلى المحطة الأساسية و B بعيدًا عن المحطة الأساسية. Pr هو الحد الأدنى لمستوى الإشارة لأداء النظام المطلوب. لذلك ، يجب أن يرسل المتنقل B مزيدًا من القدرة لتحقيق نفس Pr إلى المحطة الأساسية (PB> PA). إذا لم يكن هناك تحكم في الطاقة ، بمعنى آخر ، فإن قوة الإرسال هي نفسها من كلتا الخليتين المتحركتين ، فإن الإشارة المستلمة من A أقوى بكثير من الإشارات المستلمة من الخلية المتنقلة B.

عندما ترسل جميع المحطات المتنقلة الإشارات بنفس القدرة (MS) ، تختلف المستويات المستقبلة في المحطة القاعدة عن بعضها البعض ، وهو ما يعتمد على المسافات بين BS و MSs.

يتقلب المستوى المستلم بسرعة بسبب التلاشي. من أجل الحفاظ على المستوى المستقبَل في BS ، يجب استخدام تقنية مناسبة للتحكم في القدرة في أنظمة CDMA.

نحن بحاجة إلى التحكم في قوة الإرسال لكل مستخدم. يسمى هذا التحكم بالتحكم في طاقة النقل (طاقة التحكم). هناك طريقتان للتحكم في قوة الإرسال. الأول هو التحكم في الحلقة المفتوحة ( الحلقة المفتوحة) والثاني هو التحكم في الحلقة المغلقة ( الحلقة المغلقة).

التحكم في طاقة الارتباط العكسي

بالإضافة إلى التأثير شبه البعيد الموصوف أعلاه ، تكمن المشكلة الفورية في تحديد قدرة الإرسال للهاتف المحمول عند إنشاء اتصال لأول مرة. حتى لا يتلامس الهاتف المحمول مع المحطة الأساسية ، فليس لديه فكرة عن مقدار التداخل في النظام. إذا حاولت إرسال طاقة عالية لضمان الاتصال ، فيمكن أن تحدث الكثير من التداخل. من ناحية أخرى ، إذا كان الهاتف المحمول ينقل طاقة أقل (لا يزعج اتصالات المحمول الأخرى) ، فلا يمكن أن تلبي الطاقة E b / N 0 كما هو مطلوب.

كما هو محدد في معايير IS-95 ، يعمل الهاتف المحمول عندما يريد الدخول إلى النظام ، فهو يرسل إشارة تسمى الوصول .

في CDMA ، يتم تخصيص طاقة الإرسال لكل مستخدم بواسطة قوة التحكم لتحقيق نفس القدرة (Pr) التي تستقبلها المحطة الأساسية / BTS مع مسبار الوصول بطاقة منخفضة. يرسل الهاتف المحمول مسبار الوصول الأول ، ثم ينتظر استجابة من المحطة الأساسية. إذا لم يتلق أي استجابة ، فسيتم إرسال مسبار الوصول الثاني بقوة أعلى.

تتكرر العملية حتى تستجيب المحطة الأساسية. إذا كانت الإشارة التي تم الرد عليها من قبل المحطة الأساسية عالية ، فسيتم توصيل الهاتف المحمول بالمحطة الأساسية الأقرب للخلية المتنقلة ذات طاقة الإرسال المنخفضة. وبالمثل ، إذا كانت الإشارة ضعيفة ، فإن الهاتف المحمول يعرف أن خسارة المسار أكبر وينقل قدرة عالية.

تسمى العملية الموضحة أعلاه التحكم في طاقة الحلقة المفتوحة حيث يتم التحكم فيها فقط بواسطة الهاتف المحمول نفسه. يبدأ التحكم في طاقة الحلقة المفتوحة عندما يحاول الهاتف المحمول الأول الاتصال بالمحطة الأساسية.

يتم استخدام عنصر التحكم في الطاقة هذا للتعويض عن تأثيرات تظليل المتغيرات البطيئة. ومع ذلك ، بما أن الوصلة الخلفية والأمامية على ترددات مختلفة ، فإن تقدير قدرة الإرسال لا يعطي حلاً دقيقاً للتحكم في القدرة بسبب خسارة المسير في مقدمة المحطة الأساسية. يفشل التحكم في الطاقة هذا أو يكون بطيئًا جدًا بالنسبة لقنوات خبو Rayleigh السريعة.

تُستخدم قوة التحكم في الحلقة المغلقة للتعويض عن تغير لون رايلي السريع. هذه المرة ، يتم التحكم في قدرة الإرسال المتنقلة بواسطة المحطة الأساسية. لهذا الغرض ، تراقب المحطة الأساسية باستمرار جودة إشارة الارتباط العكسي. إذا كانت جودة الاتصال منخفضة ، فإنها تخبر الهاتف المحمول بزيادة قوته ؛ وإذا كانت جودة الاتصال عالية جدًا ، فإن وحدة التحكم في المحطة الأساسية المتنقلة تقلل من قوتها.

التحكم في طاقة الوصلة الأمامية

وبالمثل ، لعكس التحكم في طاقة الوصلة ، فإن التحكم في قدرة الوصلة الأمامية ضروري أيضًا للحفاظ على جودة الوصلة الأمامية إلى مستوى محدد. هذه المرة ، يراقب الهاتف المحمول جودة الارتباط الأمامي ويشير إلى المحطة الأساسية لتشغيلها أو إيقاف تشغيلها. هذا التحكم في الطاقة ليس له أي تأثير على المشكلة القريبة البعيدة. جميع الإشارات غير واضحة معًا بنفس مستوى الطاقة عندما تصل إلى الهاتف المحمول. باختصار ، لا توجد مشكلة قريبة المدى في الارتباط الأمامي.

تأثير التحكم في الطاقة

من خلال التحكم في طاقة الإرسال ، يمكن للمستخدم الحصول على بيئة اتصال ثابتة بغض النظر عن الموقع. يرسل المستخدم البعيد عن المحطة الأساسية قوة إرسال أعلى من المستخدم الأقرب إلى المحطة الأساسية. أيضًا عن طريق التحكم في طاقة النقل هذا ، يمكنك تقليل آثار التلاشي. وهذا يعني أنه يمكن منع تغير القدرة المستقبلة بسبب الخبو بواسطة التحكم في قدرة الإرسال.

• التحكم في القدرة قادر على تعويض تقلبات الخبو.
• يتم التحكم في الطاقة المستقبلة من كل MS لتكون متساوية.
• يتم تخفيف المشكلة شبه البعيدة عن طريق التحكم في الطاقة.

 CDMA - Near-Far Problem مشكلة شبه بعيدة

CDMA - Near-Far Problem مشكلة شبه بعيدة

تعد مشكلة شبه البعيدة إحدى المشكلات الرئيسية التي تضر باتصالات الهاتف المحمول بشدة. في نظام CDMA ، سيحدد التداخل المتبادل غالبية نسبة SN لكل مستخدم.

كيف تؤثر مشكلة شبه بعيدة على الاتصال؟

يوضح الرسم التوضيحي التالي كيف تؤثر مشكلة قريبة المدى على الاتصال.

كما هو موضح في الرسم التوضيحي ، يكون المستخدم A بعيدًا عن جهاز الاستقبال ويكون المستخدم B قريبًا من جهاز الاستقبال ، وسيكون هناك فرق كبير بين قوة الإشارة المرغوبة وقوة الإشارة المتداخلة. ستكون قوة الإشارة المرغوبة أعلى بكثير من قوة الإشارة المتداخلة ، وبالتالي ستكون نسبة SN للمستخدم A أقل وستتدهور جودة اتصالات المستخدم A بشدة.

 CDMA - Fading البهوت

في الاتصالات اللاسلكية ، الخبو هو انحراف توهين الإشارة الذي يؤثر على وسائط انتشار معينة. قد يختلف اللون باختلاف الوقت أو الموقع الجغرافي أو تردد الراديو ، والذي غالبًا ما يتم تصميمه كعملية عشوائية. قناة الخبو هي قناة اتصال تعاني من الخبو.

تعدد المسارات يتلاشى

في الأنظمة اللاسلكية ، يمكن أن يكون الخبو إما بسبب تعدد المسيرات ، وهو ما يسمى بالخبو متعدد المسيرات أو بسبب التظليل من العوائق التي تؤثر على انتشار الموجة ، والمعروفة باسم خبو الظل . هنا في هذا الفصل ، سنناقش كيفية تأثير الخبو متعدد المسارات على استقبال الإشارات في CDMA.

يتلاشى في نظام CDMA

تستخدم أنظمة CDMA معدل رقاقة سريع للإشارة لنشر الطيف. تتميز بدقة عالية للوقت ، حيث تتلقى إشارة مختلفة من كل مسار على حدة. يمنع مستقبل RAKE تدهور الإشارة من خلال جمع كل الإشارات.

نظرًا لأن CDMA يتمتع باستبانة زمنية عالية ، فإن المسارات المختلفة تؤخر إشارات CDMA ، والتي يمكن تمييزها. لذلك ، يمكن جمع الطاقة من جميع المسارات عن طريق تعديل مراحلها وتأخيرات المسار. هذا هو مبدأ جهاز استقبال RAKE. باستخدام مستقبل RAKE ، من الممكن تحسين فقدان الإشارة المستلمة بسبب الخبو. يمكن أن يضمن بيئة اتصال مستقرة.

في أنظمة CDMA ، يعمل الانتشار متعدد المسارات على تحسين جودة الإشارة باستخدام مستقبل RAKE.