Multiplexovanie je technika používaná na prenos viacerých analógových alebo digitálnych signálov cez komunikačné spojenie, ako je rádiové vlny alebo kábel z optických vlákien, do jedného kompozitného signálu. Akonáhle tento kompozitný signál dosiahne svoj cieľ, potom je demultiplexovaný. Takže demultiplexor rozdelí signál späť na pôvodné signály a odošle ich do samostatných riadkov na účely iných operácií. Existujú rôzne typy techník multiplexovania, napr FDM , PDM, TDM , CDM, SDM a WDM . Tento článok pojednáva o jednom z typov techník multiplexovania; multiplexovanie kódového delenia alebo CDM – práca s aplikáciami.

“Schéma zapojenia vysielača a prijímača bluetooth ”

Čo je multiplexovanie s kódovým delením?

Pojem CDM znamená „rozdelenie kódu multiplexovanie “ a je to technika multiplexovania, kde sa rôzne dátové signály zlučujú na okamžitý prenos nad spoločným frekvenčným pásmom. Akonáhle sa táto technika multiplexovania použije na umožnenie niekoľkým užívateľom prenášať jeden komunikačný kanál, potom je táto technika známa ako CDMA alebo viacnásobný prístup s kódovým delením.

Schéma multiplexovania kódového delenia

Multiplexovanie kódového delenia jednoducho prideľuje jedinečný kód každému kanálu, takže každý kanál môže súčasne využívať podobné spektrum. CDM využíva komunikáciu s rozprestretým spektrom, v ktorej sa úzkopásmový signál prenáša cez väčšie frekvenčné pásmo alebo cez rôzne kanály prostredníctvom delenia. Neobmedzuje frekvencie šírky pásma ani digitálne signály, takže je menej náchylný na rušenie, a preto poskytuje lepšiu dátovú komunikačnú kapacitu a bezpečnejšiu súkromnú linku.

Schéma multiplexovania s kódovým delením je znázornené nižšie. Nasledujúci obrázok ukazuje, ako všetky kanály využívajú podobnú frekvenciu súčasne na prenos. CDM využíva techniku rozprestretého spektra v oblasti bezdrôtovej komunikácie, pretože každý kanál je kódovaný tak, že jeho spektrum vysiela na oveľa širšiu oblasť, než používa pôvodný signál.

Multiplex s kódovým delením

Aj keď sa vysielanie spektra môže zdať chybné zo spektrálneho hľadiska, nie je to tak, pretože všetci používatelia vysielajú rovnaké spektrum. Tento CDM sa často používa pre mobilné telefóny, pretože poskytuje väčšiu flexibilitu v situáciách s viacerými používateľmi.

CDM využíva technológiu rozprestretého spektra na zabránenie nepriateľom v zachytení a rušení prenosu. Takže v rozprestretom spektre sa dátový signál prenáša cez určitý rozsah frekvencií v pridelenom frekvenčnom spektre. Rozprestreté spektrum využíva širokopásmové, šumové signály, ktoré je veľmi ťažké si všimnúť, zachytiť alebo demodulovať. Okrem toho sa signály s rozprestretým spektrom veľmi ťažšie rušia v porovnaní s úzkopásmovými signálmi. Toto multiplexovanie je tiež veľmi bezpečné, pretože nie je ľahké zachytiť alebo rušiť signál v jeho kódovanej povahe.

V systéme CDM sú potrebné komponenty ako kodér a dekodér umiestnené na koncoch vysielača a prijímača. Kodér vo vysielači prenáša spektrum signálu nad oveľa širší rozsah, než je najmenšia šírka pásma potrebná na prenos prostredníctvom jedinečného kódu. Takže dekodér na prijímači používa podobný kód na kompresiu spektra signálu a obnovu dát.

Existuje mnoho metód, ktoré sa používajú na kódovanie na základe toho, či je dokončené v časovej doméne, spektrálnej doméne alebo inak v oboch. Použité kódy sú dvojrozmerné, pričom ide o čas aj frekvenciu. Kódy časovej domény zahŕňajú kódovanie v priamej sekvencii, ako aj preskakovanie v čase. Spektrálne kódy sú implementované s fázou alebo amplitúdou rôznych spektrálnych komponentov.

Činnosť multiplexovania s kódovým delením je taká, že jeden bit sa môže prenášať moduláciou sekvencie signálových prvkov na rôznych frekvenciách v určitom konkrétnom poradí. Takže rôzne frekvencie pre každý bit sú známe ako čipová rýchlosť. Ak sa jeden alebo viac bitov prenáša na podobnej frekvencii, potom je to známe ako preskakovanie frekvencie . Takže k tomu dôjde jednoducho, keď je rýchlosť čipu nižšia ako „1“, pretože ide o pomer frekvencie a bitu. Prijímač na prijímacej strane dekóduje nulu alebo jeden bit jednoduchou kontrolou frekvencií v správnom poradí.

Ako funguje multiplexovanie s kódovým delením?

Multiplexovanie kódového delenia funguje tak, že každému signálu sa pridelí séria bitov známych ako šírenie kódu, aby sa odlíšil jeden signál od druhého. Tento rozširujúci kód sa zlúči s pôvodným signálom, aby sa vygeneroval nový tok zakódovaných dát, po ktorom sa prenesie cez zdieľané médium. Potom môže demux, ktorý pozná kód, získať pôvodné signály jednoduchým odčítaním kódu šírenia, ktorý sa nazýva dispreading.

CDMA

CDMA je skratka pre „Code-Division Multiple Access“ a je to typ multiplexovania, ktorý umožňuje mnohým signálom obsadiť jeden prenosový kanál a optimalizuje využitie dostupnej šírky pásma.

Systém CDMA je extrémne odlišný v porovnaní s frekvenčným a časovým multiplexovaním. Takže v tomto type systému má operátor právo vstupu do celej šírky pásma počas celého obdobia. Základným princípom je, že na rozlíšenie medzi rôznymi používateľmi sa používajú rôzne kódy CDMA. Táto technológia CDMA sa používa v systémoch mobilných telefónov UHF (ultra-high-frequency) v pásmach 800 MHz a 1,9 GHz.

Charakteristiky CDMA zahŕňajú najmä nasledujúce.

CDMA umožňuje množstvu používateľov pripojiť sa v určenom čase a poskytuje tak rozšírenú dátovú a hlasovú komunikačnú kapacitu.
V systéme CDMA neexistuje obmedzenie počtu používateľov, hoci keď sa počet používateľov zvýši, výkon sa zníži.
Systém CDMA odstraňuje šum a rušenie a zlepšuje kvalitu siete.
Užívateľské prenosy môžu byť kódované do odlišných a jedinečných kódov pomocou CDMA na ochranu jeho signálov.
V CDMA sa cez všetky kanály využíva celé spektrum.
Všetky bunky v systémoch CDMA môžu využívať podobnú frekvenciu.

Výhody a nevýhody

The výhody multiplexovania s kódovým delením zahŕňajú nasledujúce.

Kvalita signálu je lepšia.
Chráni pred rušením a odpočúvaním, pretože odosielateľ a príjemca poznajú iba kód šírenia.
Je veľmi chránený pred hackermi.
Pridávanie používateľov je jednoduché a bez obmedzenia počtu používateľov.
Veľká šírka pásma signálu znižuje viaccestný únik.
Efektívne využitie konkrétneho frekvenčného spektra.
Distribúcia zdrojov je flexibilná.
Je vysoko efektívny.
Nepotrebuje žiadnu synchronizáciu.
V tomto multiplexovaní môže viacero používateľov rozdeliť rovnakú šírku pásma.
CDM je škálovateľný.
Je kompatibilný s inými typmi bunkových technológií.
Efektívne využíva pevné frekvenčné spektrum.
Rušenie je znížené v dôsledku rôznych kódových slov priradených každému používateľovi.
Vylepšená bezpečnosť, odolnosť voči rušeniu a rušeniu a efektívne využitie šírky pásma. Technika rozprestretého spektra CDMA sťažuje odpočúvateľovi zachytiť signál a vďaka jedinečným kódom šírenia je odolný voči rušeniu a rušeniu.

Nevýhody multiplexovania s kódovým delením zahŕňajú nasledujúce.

Keď sa počet používateľov zvýši, celková kvalita služieb sa zníži.
Nastáva problém blízkej diaľky.
Vyžaduje synchronizáciu času.
V CDM je prenášaná šírka pásma každého užívateľa zväčšená ako rýchlosť digitálnych dát zdroja.
Rýchlosť prenosu dát je nízka.
CDM je komplexný.

Aplikácie

The aplikácie multiplexovania kódového delenia zahŕňajú nasledujúce.

CDM sa široko používa v takzvanej bezdrôtovej komunikácii druhej generácie (2G) a tretej generácie 3G. Táto technológia sa používa v systémoch mobilných telefónov s ultravysokou frekvenciou (UHF) v pásmach 800 MHz a 1,9 GHz. Ide o kombináciu analógovo-digitálnej konverzie a technológie rozprestretého spektra.
Sieťová technika CDM sa používa na kombináciu niekoľkých dátových signálov na simultánny prenos nad spoločným frekvenčným pásmom.
Toto multiplexovanie sa vo veľkej miere používa v bezdrôtovej komunikácii druhej a tretej generácie.
Používa sa v UHF (ultra-vysokofrekvenčných) systémoch mobilných telefónov v pásmach 800 MHz a 1,9 GHz. Ide teda o kombináciu analógovo-digitálnej konverzie a technológie rozprestretého spektra.

Otázka: Ako sa CDMA používa v mobilných sieťach?

Odpoveď: CDMA sa široko používa v mobilných sieťach 3G a 4G, ako aj v bezdrôtových miestnych sieťach (WLAN). Táto technológia umožňuje viacerým používateľom zdieľať rovnaké frekvenčné pásmo, čím sa zvyšuje kapacita siete a poskytuje sa lepšia kvalita hovoru.

Otázka: Môže sa CDMA použiť v satelitnej komunikácii?

Odpoveď: Áno, CDMA je možné použiť v satelitnej komunikácii, pretože umožňuje prenos viacerých signálov súčasne cez obmedzenú šírku pásma. Vďaka tomu je obľúbenou voľbou v situáciách, keď je potrebné súčasne prenášať veľké množstvo signálov, ako napríklad pri satelitnej komunikácii.

“Schéma zapojenia invertora s čistou sínusovou vlnou 1 000 wattov ”

Otázka: Aký je rozdiel medzi CDMA s priamou sekvenciou a CDMA s preskakovaním frekvencie?

Odpoveď: Priama sekvencia CDMA (DS-CDMA) moduluje nosnú vlnu signálu pomocou pseudonáhodnej binárnej sekvencie ako kódu šírenia, zatiaľ čo frekvenčné skákanie CDMA (FH-CDMA) vysiela signál na inej frekvencii v rôznych časoch a prijímač používa skákanie. vzor na rekonštrukciu pôvodného signálu.

Otázka: Ako sa CDMA používa v mobilných sieťach?

Otázka: Môže sa CDMA použiť v satelitnej komunikácii?

Otázka: Aký je rozdiel medzi CDMA s priamou sekvenciou a CDMA s preskakovaním frekvencie?

Ide teda o prehľad rozdelenia kódu multiplexovanie – fungujúce s výhodami, nevýhodami a aplikáciami. V CDM sa rôzne dátové signály zlučujú na prenos nad spoločným frekvenčným pásmom súčasne. Akonáhle sa táto sieťová technika CDM použije na to, aby umožnila mnohým používateľom prenášať jeden komunikačný kanál, potom je táto technológia známa ako CDMA alebo viacnásobný prístup s kódovým delením (CDMA). Tu je otázka pre vás, čo je FDM?