Multipleksiranje je tehnika koja se koristi za prijenos više analognih ili digitalnih signala preko komunikacijske veze poput radio valova ili optičkog kabela u jedan kompozitni signal. Nakon što ovaj kompozitni signal dosegne svoje odredište, tada se demultipleksira. Dakle, demultipleksor dijeli signal natrag na izvorne signale i šalje ih u zasebne linije u svrhu drugih operacija. Postoje različite vrste tehnika multipleksiranja kao što su FDM , PDM, TDM , CDM, SDM & WDM . Ovaj članak raspravlja o jednoj od vrsta tehnika multipleksiranja; kodno podijeljeno multipleksiranje ili CDM – rad s aplikacijama.
Što je Code Division Multiplexing?
Pojam CDM je kratica za “Code division multipleksiranje ” i to je tehnika multipleksiranja gdje se različiti podatkovni signali spajaju za trenutačni prijenos iznad zajedničkog frekvencijskog pojasa. Jednom kada se ova tehnika multipleksiranja koristi za dopuštanje nekoliko korisnika da prenose jedan komunikacijski kanal, tada je ova tehnika poznata kao CDMA ili višestruki pristup s dijeljenjem koda.
Dijagram multipleksiranja kodnog dijeljenja
Multipleksiranje s dijeljenjem koda jednostavno dodjeljuje jedinstveni kod svakom kanalu tako da svaki kanal može koristiti sličan spektar u isto vrijeme. CDM koristi komunikaciju proširenog spektra u kojoj se uskopojasni signal prenosi preko šireg frekvencijskog pojasa ili preko različitih kanala putem dijeljenja. Ne ograničava propusnost frekvencija ili digitalnih signala, stoga je manje osjetljiv na smetnje i tako pruža bolji kapacitet podatkovne komunikacije i sigurniju privatnu liniju.
Dolje je prikazan dijagram multipleksiranja kodnog dijeljenja. Sljedeća slika prikazuje kako svi kanali istovremeno koriste sličnu frekvenciju za prijenos. CDM koristi tehniku proširenog spektra u domeni bežične komunikacije jer je svaki kanal kodiran tako da se njegov spektar emitira na puno širem području nego što ga koristi izvorni signal.
Iako se emitiranje spektra može činiti neispravnim sa spektralne točke gledišta, to nije slučaj jer svi korisnici emitiraju isti spektar. Ovaj CDM se često koristi za mobilne telefone jer daje veću fleksibilnost u višekorisničkim situacijama.
CDM koristi tehnologiju proširenog spektra kako bi spriječio neprijatelje da presretnu i ometaju prijenose. Dakle, u proširenom spektru, podatkovni signal se prenosi preko određenog raspona frekvencija u dodijeljenom frekvencijskom spektru. Rašireni spektar koristi širokopojasne signale šuma koje je vrlo teško primijetiti, presresti ili demodulirati. Osim toga, signale proširenog spektra je vrlo teže ometati u usporedbi s uskopojasnim signalima. Ovo multipleksiranje također je vrlo sigurno jer nije lako presresti ili ometati signal u njegovom kodiranom prikazu prirode.
U CDM sustavu, potrebne komponente poput kodera i dekodera nalaze se na kraju odašiljača i prijemnika. Koder na odašiljaču odašilje spektar signala iznad mnogo šireg raspona od najmanje propusnosti potrebne za prijenos kroz jedinstveni kod. Dakle, dekoder na prijemniku koristi sličan kod za kompresiju spektra signala i oporavak podataka.
Postoje mnoge metode koje se koriste za kodiranje na temelju toga je li završeno unutar vremenske domene, spektralne domene ili oboje. Korišteni kodovi su dvodimenzionalni, dok se radi o vremenu i frekvenciji. Kodovi vremenske domene uključuju kodiranje izravnim slijedom kao i vremensko skakanje. Spektralni kodovi implementirani su s fazom ili amplitudom različitih spektralnih komponenti.
Operacija kodnog multipleksiranja je da se jedan bit može prenijeti moduliranjem niza signalnih elemenata na različitim frekvencijama u nekom određenom redoslijedu. Dakle, različite frekvencije za svaki bit poznate su kao brzina čipa. Ako se jedan ili više bitova prenosi na sličnoj frekvenciji, to je poznato kao skakanje frekvencije . Dakle, to će se dogoditi jednostavno kada je brzina čipa ispod '1', jer je to omjer frekvencije i bita. Prijemnik na prijemnoj strani dekodira nulu ili jedan bit jednostavnom provjerom frekvencija u ispravnom redoslijedu.
Kako radi multipleksiranje s dijeljenjem koda?
Multipleksiranje kodnog dijeljenja funkcionira dodjeljivanjem niza bitova poznatih kao kod za širenje svakom signalu kako bi se jedan signal razlikovao od drugog. Ovaj kod za širenje se spaja s izvornim signalom kako bi se generirao novi tok kodiranih podataka, nakon čega se prenosi preko zajedničkog medija. Nakon toga, demux koji poznaje kod može dohvatiti izvorne signale jednostavnim oduzimanjem koda širenja što se naziva širenje.
CDMA
CDMA je kratica za “Code-Division Multiple Access” i to je vrsta multipleksiranja koja dopušta brojnim signalima da zauzmu jedan prijenosni kanal i optimizira korištenje dostupne propusnosti.
CDMA sustav je izrazito drugačiji u usporedbi s frekvencijskim i vremenskim multipleksiranjem. Dakle, u ovom tipu sustava, operater ima pravo ulaza na cijelu propusnost za cijelo razdoblje. Temeljno načelo je da se različiti CDMA kodovi koriste za razlikovanje između različitih korisnika. Ova CDMA tehnologija koristi se u UHF (ultra-visokofrekventnim) sustavima mobilnih telefona u opsezima od 800 MHz i 1,9 GHz.
Karakteristike CDMA uglavnom uključuju sljedeće.
- CDMA omogućuje većem broju korisnika da se povežu u određeno vrijeme i tako pruža poboljšane podatke kao i kapacitet glasovne komunikacije.
- U CDMA sustavu ne postoji ograničenje broja korisnika, iako kada se broj korisnika poveća, performanse će se smanjiti.
- CDMA sustav uklanja šum i smetnje i poboljšava kvalitetu mreže.
- Korisnički prijenosi mogu biti kodirani u različite i jedinstvene kodove pomoću CDMA radi zaštite svojih signala.
- U CDMA, cijeli spektar se koristi kroz sve kanale.
- Sve ćelije unutar CDMA sustava mogu koristiti sličnu frekvenciju.
Prednosti i nedostatci
The prednosti kodnog multipleksiranja uključuju sljedeće.
- Kvaliteta signala je bolja.
- Štiti od smetnji i prisluškivanja jer pošiljatelj i primatelj znaju samo kod za širenje.
- Jako je zaštićen od hakera.
- Dodavanje korisnika je jednostavno i bez ograničenja broja korisnika.
- Velika propusnost signala smanjuje višestazno slabljenje.
- Učinkovito korištenje određenog frekvencijskog spektra.
- Distribucija resursa je fleksibilna.
- Visoko je učinkovit.
- Ne treba mu nikakva sinkronizacija.
- U ovom multipleksiranju, određeni broj korisnika može podijeliti istu propusnost.
- CDM je skalabilan.
- Kompatibilan je s drugim vrstama mobilnih tehnologija.
- Učinkovito koristi fiksni frekvencijski spektar.
- Smetnje su smanjene zbog različitih kodnih riječi dodijeljenih svakom korisniku.
- Poboljšana sigurnost, otpornost na smetnje i ometanje i učinkovito korištenje propusnosti. CDMA tehnika širenja spektra otežava prisluškivaču presretanje signala, a jedinstveni kodovi širenja čine ga otpornim na smetnje i ometanje.
Nedostaci kodnog multipleksiranja uključuju sljedeće.
- Kad se broj korisnika poveća, ukupna kvaliteta usluge će se smanjiti.
- Javlja se problem blizu-daleko.
- Potrebna je vremenska sinkronizacija.
- U CDM-u, prijenosna širina pojasa svakog korisnika je veća od brzine digitalnih podataka izvora.
- Brzina prijenosa podataka je niska.
- CDM je složen.
Prijave
The primjene kodnog multipleksiranja uključuju sljedeće.
- CDM se široko koristi u takozvanoj drugoj generaciji (2G) i trećoj generaciji 3G bežičnih komunikacija. Tehnologija se koristi u ultravisokofrekventnim (UHF) mobilnim telefonskim sustavima u opsezima od 800 MHz i 1,9 GHz. Ovo je kombinacija analogno-digitalne pretvorbe i tehnologije proširenog spektra.
- CDM tehnika umrežavanja koristi se za kombiniranje nekoliko podatkovnih signala za istovremeni prijenos iznad zajedničkog frekvencijskog pojasa.
- Ovo multipleksiranje se intenzivno koristi u bežičnim komunikacijama druge i treće generacije.
- Koristi se u UHF (ultra-visokofrekventnim) mobilnim telefonskim sustavima unutar opsega od 800 MHz i 1,9 GHz. Dakle, ovo je kombinacija analogno-digitalne pretvorbe i tehnologije proširenog spektra.
P: Kako se CDMA koristi u mobilnim mrežama?
O: CDMA se široko koristi u 3G i 4G mobilnim mrežama, kao iu bežičnim lokalnim mrežama (WLAN). Tehnologija omogućuje da više korisnika dijeli isti frekvencijski pojas, povećavajući kapacitet mreže i pružajući bolju kvalitetu poziva.
P: Može li se CDMA koristiti u satelitskim komunikacijama?
O: Da, CDMA se može koristiti u satelitskim komunikacijama jer omogućuje istovremeni prijenos više signala preko ograničene propusnosti. To ga čini popularnim izborom u situacijama kada je potrebno istodobno odašiljati veliki broj signala, kao što je satelitska komunikacija.
P: Koja je razlika između CDMA s izravnim slijedom i CDMA s frekvencijskim skokom?
O: CDMA s izravnom sekvencom (DS-CDMA) modulira val nositelja signala koristeći pseudoslučajni binarni slijed kao kod za širenje dok CDMA s frekvencijskim skakanjem (FH-CDMA) odašilje signal na različitoj frekvenciji u različitim vremenima, a prijamnik koristi skakanje uzorak za rekonstrukciju izvornog signala.
P: Kako se CDMA koristi u mobilnim mrežama?
O: CDMA se široko koristi u 3G i 4G mobilnim mrežama, kao iu bežičnim lokalnim mrežama (WLAN). Tehnologija omogućuje da više korisnika dijeli isti frekvencijski pojas, povećavajući kapacitet mreže i pružajući bolju kvalitetu poziva.
P: Može li se CDMA koristiti u satelitskim komunikacijama?
O: Da, CDMA se može koristiti u satelitskim komunikacijama jer omogućuje istovremeni prijenos više signala preko ograničene propusnosti. To ga čini popularnim izborom u situacijama kada je potrebno istodobno odašiljati veliki broj signala, kao što je satelitska komunikacija.
P: Koja je razlika između CDMA s izravnim slijedom i CDMA s frekvencijskim skokom?
O: CDMA s izravnom sekvencom (DS-CDMA) modulira val nositelja signala koristeći pseudoslučajni binarni slijed kao kod za širenje dok CDMA s frekvencijskim skakanjem (FH-CDMA) odašilje signal na različitoj frekvenciji u različitim vremenima, a prijamnik koristi skakanje uzorak za rekonstrukciju izvornog signala.
Dakle, ovdje se radi samo o pregledu podjele kodova multipleksiranje – radi s prednostima, nedostacima i primjenama. U CDM-u, različiti podatkovni signali se spajaju za simultani prijenos iznad zajedničkog frekvencijskog pojasa. Jednom kada se ova CDM tehnika umrežavanja koristi kako bi se omogućilo mnogim korisnicima prijenos jednog komunikacijskog kanala, tada je ova tehnologija poznata kao CDMA ili kodno podijeljeni višestruki pristup (CDMA). Evo pitanja za vas, što je FDM?
