CDMA - Questions et réponses

1. What is CDMA?

CDMA signifie Code Division Multiple Aaccès. C'est une technologie sans fil utilisée dans la transmission de signaux à partir d'endroits avec une haute sécurité et une réduction du bruit. Le principe de Spread Spectrum est utilisé pour travailler avec CDMA. Le signal de propagation est inférieur au niveau de bruit et le bruit n'a aucun effet sur le signal. CDMA n'est pas une fréquence spécifique à chaque utilisateur, au contraire, chaque canal utilise le spectre complet disponible. Les conversations individuelles sont codées avec une séquence numérique pseudo-aléatoire. Un code unique est reçu par tous les utilisateurs du réseau mobile et est autorisé à accéder au réseau en continu au lieu d'un accès intermittent ou temporisé.

2. Explain CDMA Development Group (CDG).

CDG comprend des fournisseurs de services, des fabricants d'infrastructures, des fournisseurs d'appareils, des fournisseurs d'équipements de test, des développeurs d'applications et des fournisseurs de contenu. Ses membres définissent conjointement les exigences techniques pour le développement des systèmes complémentaires CDMA2000 et 4G et l'interopérabilité avec d'autres technologies sans fil émergentes afin d'augmenter la disponibilité des produits et services sans fil pour les consommateurs et les entreprises du monde entier.

3. What is Forward Channels in CDMA?

Le canal aller CDMA est la direction de la communication ou du chemin de liaison descendante mobile à cellule.

4. How many Channels are there in CDMA Forward Channels?

Le canal aller se compose de quatre canaux qui comprennent -

  • Canal pilote,
  • Chaîne de synchronisation,
  • Canal de pagination et
  • Transférer les canaux de trafic.

5. Explain Pilot Channel.

Le canal pilote est un canal de référence utilisant la station mobile pour acquérir le temps et comme référence de phase pour une démodulation cohérente. Il est transmis en continu par chaque station de base sur chaque fréquence CDMA active. Chaque station mobile suit ce signal en continu.

6. Explain Sync Channel.

Le canal de synchronisation transporte un seul message répétitif et transmet les informations de configuration de synchronisation et le système de la station mobile dans le système CDMA.

7. Explain Paging Channel.

L'objectif principal de Paging Channels est d'envoyer des pages, c'est-à-dire des notifications d'appels entrants, aux stations mobiles. La station de base utilise ces pages pour transmettre des informations de surdébit système et des messages spécifiques à la station mobile.

8. Explain Forward Traffic Channel.

Les canaux de transfert de trafic sont des canaux de code et utilisés pour attribuer des appels, généralement du trafic vocal et de signalisation aux utilisateurs individuels.

9. What is Reverse Channels in CDMA?

Le canal CDMA inverse est la direction mobile vers cellule du chemin de communication ou de liaison montante.

10. How many Channels are there in CDMA Reverse Channels?

Le canal inverse est composé de deux canaux qui comprennent -

  • Accès aux canaux et
  • Inverser les canaux de trafic.

11. Explain Access Channels.

Les canaux d'accès sont utilisés par les stations mobiles pour établir des communications avec la station de base ou pour répondre aux messages du canal de recherche de personnes. Le canal d'accès est utilisé pour de courts échanges de messages de signalisation tels que des appels, des réponses à des pages et des enregistrements.

12. Explain Reverse Traffic Channels.

Les canaux de trafic inversé sont utilisés par des utilisateurs individuels dans leurs appels réels pour transmettre le trafic d'une seule station mobile vers une ou plusieurs stations de base.

13. Explain the CDMA Capacity.

Les facteurs déterminant la capacité sont:

  • Gain de traitement,
  • Rapport signal sur bruit,
  • Facteur d'activité vocale, et
  • Efficacité de la réutilisation des fréquences.

La capacité en CDMA est douce, CDMA a tous les utilisateurs sur chaque fréquence et les utilisateurs sont séparés par code. Cela signifie que le CDMA fonctionne en présence de bruit et d'interférences. De plus, les cellules voisines utilisent les mêmes fréquences, ce qui signifie aucune réutilisation. Ainsi, les calculs de capacité CDMA devraient être très simples. Aucun canal de code dans une cellule, multiplié par aucune cellule. Mais ce n'est pas si simple. Bien que les canaux de code non disponibles soient 64, il peut ne pas être possible d'utiliser une seule fois, car la fréquence CDMA est la même. La capacité flexible signifie que tous les canaux de code peuvent être poursuivis à la fois, mais au détriment de la qualité.

14. Describe the Centralized Methods in CDMA.

  • La bande utilisée en CDMA est de 824 MHz à 894 MHz (séparation 50 MHz + 20 MHz);
  • Le canal de fréquence est divisé en canaux de code; et
  • 1,25 MHz de canal FDMA est divisé en 64 canaux de code.

15. Explain Processing Gain in CDMA.

P (gain) = 10log (W / R)

W est le taux de propagation

R est le débit de données

Pour CDMA P (gain) = 10log (1228800/9600)

= 21 dB

Gain de traitement réel = P (gain) - SNR

= 21 - 7 = 14 dB

CDMA utilise un codeur à débit variable

Le facteur d'activité vocale de 0,4 est considéré = -4 dB.

CDMA a une réutilisation des fréquences à 100%. L'utilisation de la même fréquence dans les cellules environnantes provoque des interférences supplémentaires.

En CDMA, l'efficacité de la réutilisation des fréquences est de 0,67 (70% d'eff.) = -1,73 dB

16. What are the CDMA Identities?

Identités réseau -

  • SID (identité système)
  • NID (identité réseau)

Identités des stations mobiles -

  • ESN (numéro de série électronique)
  • ESN permuté
  • IMSI (identité internationale de la station mobile)
  • IMSI_S
  • IMSI_11_12
  • Marque de classe de station

17. What is ESN (Electronic Serial Number)?

L'ESN est un nombre binaire de 32 bits qui identifie de manière unique la station mobile dans un système cellulaire CDMA.

18. What is Permuted ESN? Explain.

CDMA est une technique à spectre étalé où plusieurs utilisateurs accèdent au système au même exemple dans une cellule, et bien sûr sur la même fréquence. Par conséquent, discriminez les utilisateurs sur la liaison inverse (c'est-à-dire les informations de MS vers la station de base). Il diffuse les informations à l'aide de codes propres à la station mobile dans tous les systèmes cellulaires CDMA. Ce code a un élément qui est l'ESN. Mais il n'utilise pas l'ESN dans le même format; à la place, il utilise un ESN permuté.

19. What is International Mobile Station Identity (IMSI)?

MCC MSN MSIN
NMSI
IMSI ≤15 chiffres
  • MCC: code de pays mobile
  • MNC: code de réseau mobile
  • MSIN: identification de la station mobile
  • NMSI: identité nationale de la station mobile

20. What is the Function of IMSI?

Les stations mobiles sont identifiées par l'identité de la station mobile internationale (IMSI). L'IMSI comprend jusqu'à 10 tonnes - 15 caractères numériques (0-9). Les trois premiers chiffres de l'IMSI sont le code de pays du mobile (MCC), les chiffres restants sont l'identité de la station mobile NMSI nationale.

Le NMSI se compose du code de réseau mobile (MNC) et du numéro d'identification de la station mobile (SIDS). Un IMSI est de 15 chiffres de longueur est appelé un IMSI de classe 0 (NMSI est les 12 chiffres de longueur). IMSI, dont la longueur est inférieure à 15 chiffres, est une classe appelée IMSI (NMSI la longueur est inférieure à 12 points).

Pour le fonctionnement CDMA, le même IMSI peut être enregistré dans plusieurs stations mobiles. Les systèmes individuels peuvent autoriser ou non ces capacités. La gestion de ces fonctions est une fonction de la station de base et de l'opérateur système.

21. What is FDD and what are the Frequencies it uses?

Frequency Division Duplex est l'une des multiples méthodes d'accès de la technologie sans fil; il utilise les bandes de fréquences suivantes -

Liaison montante: 1920 MHz - 1980 MHz et

Liaison descendante: 2110 MHz - 2170 MHz.

22. What is TDD and what are the Frequencies it uses?

TDD est Time Division Duplex. Un procédé duplex par lequel les transmissions de liaison montante et de liaison descendante sont transportées sur la même fréquence en utilisant des intervalles de temps synchronisés. La porteuse utilise une bande de 5 MHz, bien qu'il existe une solution à faible débit de puce à l'étude par le 3GPP (1,28 Mcps). Les bandes de fréquences disponibles pour le TDD seront de 1900 à 1920 MHz et de 2010 à 2025 MHz.

23. What is FDMA? Explain.

Frequency Division Multiple Access (FDMA) est l'une des méthodes d'accès multiples analogiques les plus courantes. La bande de fréquence est divisée en canaux de largeur de bande égale de sorte que chaque conversation est portée sur une fréquence différente. Des bandes de garde sont utilisées entre les spectres de signaux adjacents pour minimiser la diaphonie entre les canaux.

24. What are the Advantages of FDMA?

En FDMA, lorsque le canal n'est pas utilisé, c'est la bande passante du canal tandis que le repos est simplement relativement étroit (30 KHz), connu sous le nom de système à bande étroite. Peu ou pas d'égalisation nécessaire. Pour la diffusion, les symboles horaires sont des liaisons analogiques appropriées. Le cadrage pour FDMA ou les bits de synchronisation ne sont pas nécessaires pour le flux de filtre serré. Il est nécessaire de minimiser les interférences combinées du FDD.

25. What are the Disadvantages of FDMA?

  • Il ne diffère pas significativement des systèmes analogiques; l'amélioration de la capacité dépend de la réduction du signal sur les interférences, ou d'un rapport signal sur bruit (SNR).

  • Le débit maximum par canal est fixe et petit.

  • Les bandes de garde conduisent à un gaspillage de capacité.

  • Le matériel implique des filtres à bande étroite, qui ne peuvent pas être réalisés en VLSI et augmentent donc le coût.

26. What is TDMA? Explain.

Time Division Multiple Access (TDMA) est une technologie complexe, car elle nécessite une synchronisation très précise entre l'émetteur et le récepteur. Le TDMA est utilisé dans les systèmes radio mobiles numériques. Les stations mobiles individuelles se voient attribuer cycliquement une fréquence à usage exclusif pendant la durée d'un intervalle de temps.

27. What are the Advantages of TDMA?

  • Il permet des débits flexibles (c'est-à-dire que plusieurs créneaux peuvent être attribués à un utilisateur, par exemple, chaque intervalle de temps traduit 32 Kbps, un utilisateur se voit attribuer deux créneaux de 64 Kbps par trame).

  • Il peut résister à un trafic à débit binaire en rafales ou variable. Le nombre d'emplacements alloués à un utilisateur peut être changé image par image (par exemple, deux emplacements de la trame 1, trame 2 des trois emplacements, un emplacement dans la trame 3, trame 0 des encoches 4, etc.)

  • Aucune bande de garde requise pour le système large bande.

  • Aucun filtre à bande étroite requis pour le système à large bande.

28. What are the Disadvantages of TDMA?

  • Les débits de données élevés des systèmes à large bande nécessitent une égalisation complexe.

  • En raison du mode rafale, un grand nombre de bits supplémentaires pour la synchronisation et la supervision sont nécessaires.

  • Le temps d'appel est nécessaire dans chaque créneau pour tenir compte des inexactitudes dues à l'instabilité de l'horloge.

  • L'électronique fonctionnant à des débits binaires élevés augmente la consommation d'énergie.

  • Un traitement de signal complexe est nécessaire pour se synchroniser dans un intervalle court.

29. What is CDMA? Explain.

Le système d'accès multiple par division de code est très différent du multiplexage temporel et fréquentiel. Dans ce système, un utilisateur a accès à toute la bande passante pendant toute la durée. Le principe de base est que différents codes CDMA sont utilisés pour distinguer les différents utilisateurs. Les formes généralement utilisées sont la modulation à spectre étalé à séquence directe (DS-CDMA), le saut de fréquence ou la détection CDMA mixte (JDCDMA). Ici, un signal est généré qui s'étend sur une large bande passante. Un code appelé code d'étalement est utilisé pour effectuer cette action. A l'aide d'un groupe de codes, orthogonaux les uns aux autres, il est possible de sélectionner un signal avec un code donné en présence de nombreux autres signaux avec des codes orthogonaux différents.

30. What are the Advantages of CDMA?

  • CDMA a une capacité souple. Plus le nombre de codes est élevé, plus le nombre d'utilisateurs est élevé. Cependant, de nombreux codes sont utilisés S / I drops et le BER (Bit Error Rate) augmentera pour tous les utilisateurs.

  • CDMA nécessite un contrôle de puissance serré car il souffre d'un effet proche de loin. En d'autres termes, un utilisateur proche de la station de base transmet la même puissance qu'un utilisateur noyera plus tard ce dernier signal. Tous les signaux doivent avoir une puissance plus ou moins égale au niveau du récepteur.

  • Les récepteurs Rake peuvent être utilisés pour améliorer la réception du signal. Des versions retardées du temps (une puce ou une version ultérieure) du signal (signaux à trajets multiples) peuvent être collectées et utilisées pour prendre des décisions au niveau du bit.

  • Un transfert flexible peut être utilisé. Les stations de base mobiles peuvent changer sans changer d'opérateur. Deux stations de base reçoivent un signal mobile et le mobile reçoit de deux stations de base.

  • Transmission Burst - réduit les interférences.

31. What are the Disadvantages of Code Division Multiple Access?

  • La longueur du code doit être soigneusement sélectionnée. Une longueur de code importante peut induire un retard ou provoquer des interférences.

  • La synchronisation de l'heure est requise.

  • Le transfert progressif augmente l'utilisation des ressources radio et peut réduire la capacité.

  • Comme la somme de la puissance reçue et transmise à partir d'une station de base nécessite un contrôle de puissance constant et serré. Cela peut entraîner plusieurs transferts.

32. What are the Differences between CDMA and FDMA?

CDMA FDMA

La même fréquence est utilisée par chaque utilisateur

Une transmission simultanée se produit et chaque signal à bande étroite est multiplié par l'étalement du signal à large bande, généralement appelé mot de code.

Chaque utilisateur dispose d'un pseudo-mot de code distinct orthogonal à l'autre. Seul le mot de code souhaité est détecté par les récepteurs et l'autre code apparaît sous forme de bruit.

Il est obligatoire que les récepteurs connaissent le mot de code de l'émetteur.

Lorsque le canal n'est pas utilisé, c'est la bande passante du canal tandis que le repos est simplement relativement étroit (30 KHz), connu sous le nom de System narrowband.

Peu ou pas d'égalisation nécessaire.

Pour la diffusion, les symboles horaires sont des liaisons analogiques appropriées.

Le cadrage pour FDMA ou les bits de synchronisation ne sont pas nécessaires pour le flux de filtre serré. Il est nécessaire de minimiser les interférences combinées du FDD.

33. What is Spread Spectrum Technique?

Le spectre étalé est une forme de communication sans fil dans laquelle la fréquence du signal transmis est volontairement variée. Il en résulte une largeur de bande beaucoup plus grande que celle du signal si sa fréquence n'était pas variée. En d'autres termes, la largeur de bande du signal transmis est supérieure à la bande passante d'information minimale nécessaire pour réussir à transmettre le signal. Une fonction autre que l'information elle-même est utilisée pour déterminer la bande passante transmise résultante.

34. How many types of Spread Spectrum Techniques are used in CDMA?

Deux types de techniques d'étalement du spectre sont utilisés -

  • Séquence directe et
  • Saut de fréquence.

35. What is Frequency Hopping?

Le saut de fréquence est un spectre étalé dans lequel la propagation a lieu par saut de fréquence sur une large bande. L'ordre précis dans lequel la coupure se produit est déterminé par une table de sauts générée à l'aide d'une séquence de code pseudo-aléatoire.

36. What are the Advantages of Spread Spectrum?

  • Puisque le signal est étalé sur une large bande de fréquences, la densité spectrale de puissance devient très faible, de sorte que les autres systèmes de communication ne souffrent pas de ce type de communication. Cependant, le bruit gaussien augmente.

  • Multipath peut être convenu, car un grand nombre de codes peut être généré, permettant un grand nombre d'utilisateurs.

  • Le nombre maximum d'utilisateurs n'a pas limité de spectre ou de ressources, comme d'autres systèmes d'accès tels que FDMA, ici ils n'ont que des interférences limitées.

  • Sécurité - sans connaître le code de diffusion, il est presque impossible de récupérer les données transmises.

  • Rejet descendant - comme le système utilise une large bande passante, il est moins susceptible de se déformer.

37. What is PN Sequence in CDMA? Explain.

Le système DS-CDMA utilise deux types de séquences d'étalement: les séquences PN et les codes orthogonaux. La séquence PN est générée par le générateur de bruit pseudo-aléatoire qui est simplement un registre à décalage à rétroaction linéaire binaire, constitué de portes XOR et d'un registre à décalage. Ce générateur PN a la capacité de créer une séquence identique à la fois pour l'émetteur et le récepteur, et tout en conservant les propriétés souhaitables de la séquence binaire de bruit aléatoire.

38. What is Multi-path Fading? Explain.

Dans les communications sans fil, l'évanouissement est la déviation de l'atténuation du signal affectant un certain support de propagation. La décoloration peut varier avec le temps, la position géographique ou la fréquence de la radio, ce qui est souvent modélisé comme un processus aléatoire. Un canal d'évanouissement est un canal de communication subissant un évanouissement. Dans les systèmes sans fil, les évanouissements peuvent être dus à des trajets multiples, appelés évanouissements multi-trajets.

39. What is Rake Receiver?

Le système CDMA utilise un débit de puce rapide pour étaler le spectre et il a une résolution temporelle élevée. Pour cette raison, CDMA est capable de reconnaître en décomposant chacun des chemins à atteindre avec le décalage horaire. De là, il reçoit un chemin de signal différent chacun séparément, en additionnant plus tard, il peut empêcher la dégradation du signal. C'est ce qu'on appelle le récepteur RAKE.

40. What is Walsh Code? Explain.

Les codes de Walsh sont les codes orthogonaux les plus couramment utilisés dans les applications CDMA. Ces codes correspondent aux lignes d'une matrice carrée spéciale appelée matrice d'Hadamard. Pour un ensemble de codes Walsh de longueur N, il se compose de n lignes pour former une matrice carrée de code Walsh n × n . Le système IS-95 utilise la matrice 64 de fonctions de Walsh 64. La première ligne de cette matrice contient une chaîne de tous les zéros, chacune des lignes suivantes contenant différentes combinaisons de bits 0 et 1. Chaque ligne est une représentation orthogonale et égale pour les bits binaires. Lorsqu'il est mis en œuvre avec le système CDMA, chaque utilisateur mobile utilise l'une des 64 séquences de lignes de la matrice comme code d'étalement, fournissant une corrélation croisée nulle entre tous les autres utilisateurs.

41. What is Soft Handover/Handoff?

Le système cellulaire suit les stations mobiles afin de maintenir leurs liaisons de communication. La station mobile se dirige vers la cellule voisine et la liaison de communication passe de la cellule actuelle à la cellule voisine qui est appelée transfert progressif.

  • Le transfert progressif est une fonction dans laquelle un téléphone cellulaire est connecté simultanément à deux ou plusieurs téléphones cellulaires au cours d'un seul appel.

  • C'est le chevauchement de ceux de couverture de répéteur, ce qui permet à chaque téléphone portable d'être toujours bien à portée d'un répéteur spécifique.

  • Plus d'un répéteur peut envoyer et recevoir des signaux pour transmettre des signaux vers et depuis des mobiles.

  • Tous les répéteurs sont utilisés avec le même canal de fréquence pour chaque téléphone mobile.

  • Pratiquement pas de zones mortes et par conséquent, les connexions sont rarement interrompues ou abandonnées.

42. What is Hard Handover? Explain.

Dans le système cellulaire FDMA ou TDMA, une nouvelle communication s'établit après la coupure de la communication actuelle au moment du transfert. La communication entre MS et BS est interrompue au moment de la fréquence de commutation ou de l'intervalle de temps qui est connu sous le nom de hard handover.

43. What is Power Control?

La commande de puissance est la sélection intelligente de la puissance d'émission dans un système de communication pour obtenir les meilleures performances au sein du système. Les performances dépendent du contexte et il est possible d'inclure des mesures d'optimisation telles que le débit de données de liaison, la capacité du réseau, la couverture géographique et la portée. Une puissance d'émission plus élevée se traduit par une puissance de signal plus élevée au niveau du récepteur.

44. What is Reverse Link Power Control? Explain.

La puissance du contrôle en boucle fermée est utilisée pour compenser la décoloration rapide de Rayleigh. Cette fois, la puissance émise du mobile est contrôlée par la station de base. A cet effet, la station de base surveille en permanence la qualité du signal de liaison retour. Si la qualité de la connexion est mauvaise, la station de base augmente la puissance. De même, si la qualité de la liaison est très élevée, le contrôleur de station de base mobile réduit la puissance. C'est ce qu'on appelle la commande de puissance de liaison inverse.

45. What is Forward Link Power Control? Explain

Semblable à la commande de puissance de liaison retour, la commande de puissance de liaison aller est également nécessaire pour maintenir la qualité de la liaison aller à un niveau spécifié. Cette fois, le mobile surveille la qualité de la liaison aller et indique à la station de base de s'allumer ou de s'éteindre, cette commande de puissance n'a aucun effet sur le problème proche-lointain car tous les signaux sont flous ensemble au même niveau de puissance lorsqu'ils arrivent à le mobile. En bref, il n'y a pas de problème proche de loin dans la liaison aller.

46. Explain the Effects of Power Control.

  • La commande de puissance est capable de compenser les fluctuations de décoloration.
  • La puissance reçue de tous les MS est contrôlée pour être égale.
  • Le problème Near-Far est atténué par la commande de puissance.

47. Explain the Frequency Allocation Concept

Dans FDMA ou TDMA, la ressource radio est allouée pour ne pas interférer entre les cellules voisines -

  • Les cellules voisines ne peuvent pas utiliser la même bande de fréquences (ou intervalle de temps) (identique).

  • La figure de gauche montre l'allocation simple des cellules avec sept bandes de fréquence.

  • En situation réelle, en raison de la propagation radio compliquée et de l'allocation irrégulière des cellules, il n'est pas facile d'attribuer la fréquence (ou l'intervalle de temps) de manière appropriée.

Le système CDMA est contre cela, puisque tous les utilisateurs partagent la même fréquence, la disposition de la fréquence n'est pas un problème. C'est dans la conception du système, ce qui sera un très gros avantage.

48. What are the Interferences in CDMA?

Il y a quatre interférences principales dans CDMA comme indiqué ci-dessous -

  • Sources de bruit,
  • Traitement de signal,
  • Taux d'erreur de trame, et
  • Puissance par code Walsh.

49. Explain the CMDA Interference “Frame Error Rate.”

Le nombre d'erreurs de transmission, mesurées en termes de taux d'erreur de trame (FER). Il augmente avec le nombre d'appels. Pour surmonter ce problème, la mini-cellule et le site mobile peuvent augmenter la puissance jusqu'à ce que le site mobile ou le site de mini-cellule puisse se mettre sous tension davantage pour réduire le FER à une quantité acceptable. Cet événement fournit une limite souple d'appels à partir d'une minicellule particulière.