نظام CDMA أو الوصول المتعدد بالتقسيم الرمزي

نظام CDMA أو الوصول المتعدد بالتقسيم الرمزي

ان نظامي CDMA و GSM هما نظامين عاديين إلى حد ما . فهما يستخدمان كلا من تقنيتي التنخيب FDM و TDM لتقسيم الطيف إلى قنوات والقنوات إلي حيزات زمنية فى المقابل هناك نظام ثالث فى إطار هذه المجموعة هو CDMA أو الوصول المتعدد بالتقسيم الرمزي ) وهو يعمل بأسلوب مختلف تماما عندما تم اقتراح CDMA للمرة الأولي كانت ردة فعل عالم الصناعة عليه شبيهة تقريبا بنفس ردة فعل الملكة Isabella علي المستكشف بعد أن اقترح عليها السفر إلى الهند بالإبحار فى الاتجاه الخاطيء علي أية حال ، وبجهد ومثابرة شركة وحيدة هي Qualcomm ، نضج CDMA وتطور إلى الحد الذي تجاور فيه مسألة قبوله إنه اليوم يعتبر الحل التقني الأفضل والأساس الذي تقوم عليه أنظمة الهواتف المحمولة من الجيل الثالث هذا وتشرح الوثيقة المعيارية is – 95 نظام CDMA الذي يشار إليه أحيانا باسمها كما يشار إليه أحيانا أيضا بالاسم التجاري cdmaone .

إذا أن CDMA يختلف كليا عن D-AMPS – و GSM بدلا من تقسيم المجال الترددي المتاح أو المتوفر إلى مئات من الأقنية الضيقة يسمح CDMA لكل محطة هاتف محمول بالبث باستخدام كامل الطيف الترددي وعبر كل الوقت ويتم الفصل بين عمليات النقل المتعددة التي تحدث في وقت واحد باستخدام نظرية الترميز كما أن CDMA متحرر من الفرضية التي تنص علي التخلص من الإطارات المتعارضة أو المتضاربة معا بشكل كامل دلا من ذلك ، هو يفترض أن الإشارات المتعددة تنجمع بشكل خطي .

قبل أن نبدأ باستعراض الخوارزمية ، دعنا نأخذ هذا المثال التوضيحي : لنفترض أن هناك عدة مجموعات ثنائية من الأشخاص متواجدين في درهة ما وهناك حديث يدور بين كل زوج بإتباع تقنية TDM يمكن القول أن جميع هؤلاء الناس متواجدين وسط غرفة ما ويتحدث كل شخص مع مفصولة ومستقلة عن بعضها ، ليدور أما تقنية FDM فتشبه وجود الأشخاص فى تكتلات الأحاديث ضمن التكتلاك الأخري ، لكن باستقلالية تامة، وأما CDMA فيمكن تشبهها بوجود الأشخاص كلهم وسط غرفة واحدة وكل واحد يتحدث مع شريكه في نفس الوقت الذي يتحدث ه آخرون مع شركائهم ، لكن كل زوج يستخدم لغة مختلفة في الحوار . في هذه الحالة إن زوج الأشخاص الذي يتحدث الفرنسية لن يهتم إلا لما يسمعه باللغة الفرنسية ، معتبرا كل كلام آخ غير فرنسي ضجيجا بالنسبة له على هذا الأساس إن الجوهر فى تقنية CDMA هو القدرة علي استخلاص الإشارة المطلوبة وفض أى شيء أخر واعتباره ضجيجا عشوائيا فيما يلي سنحاول وصف CDMA وصفا مبسطا أكثر .

في CDMA يتم تقسيم زمن البت إلى عدد من الفواصل الزمنية القصيرة وليكن m وتسمي الرقاقات Chips عادة يكون هناك من بين 64 إلى 128 رقاقة فى كل بت ، لكننا في المثال التالي سنستخدم 8 رقاقات / بت زيادة في التبسيط والإيضاح

ترفق كل محطة بشفرة طولها m بت تسمي سلسلة الرقائق Chip Sequence لإرسال البت ذو القيمة 1 تقوم المحطة بإرسال لسلة الرقائق المخصصة لها . لإرسال البت ذو القيمة 0 تقوم المحطة بإرسال المتمم الاحدي لسلسة الرقائق المخصصة لها ، وليس هناك أشكال أخري من الإرسال مقبولة لها ، ومن اجل 8=m ، إن أعطي للمحطة a السلسلة الرقائقية 00011011 فإن هذه المحطة ترسل البت ذو القيمة 1 بإرسالها 00011011 وترسل البت 0 بإرسالها القيمة 11100100 .

إن زيادة كمية المعلومات المراد إرسالها من b بت / ثانية إلى mb رقاقة / ثانية ممكن أن تمت زيادة عرض الحزمة بمعامل مقداره m وهذا ما يجعل من CDMA تقنية اتصالات طيفية انتشارية ( علي افتراض عدم حدوث تعديلات علي تقنيات التعديل أو الترميز ) إن كان لدينا حزمة بعرض 1 MHz متاحة أمام مئة محطة فإن مع تقنية FDM إن كل محطة ستحظي بـ 10 KHz وستكون قادرة علي الإرسال بسرعة 1 MHz فيكون معدل الرقائق هو 1 ميغا رقاقة فى الثانية وبمعدل رقاقات أقل من 100 رقاقة فى البت يكون عرض الحزمة الفعلي لكل محطة فى CDMA أكبر منه في FDM فضلا عن أن مشكلة تخحيص وتخصيص الأقنية قد حلت تماما .

لأغراض تعليمية من الأنسب استخدام التدوين الثنائي القطبية ، حيث يعبر فيه عن القيمة الثنائية 0 بالقيمة -1 والقيمة الثنائية 1 بالقيمة 1 + سنضع سلاسل الرقاقات أيضا ضمن أقواس وبذلك البت 1 للمحطة A يساوي الآن (-1-1-1+1+1+1-1+1+1) في الشكل 2.45(a) نقدم سلاسل الرقاقات الثنائية لأربع محطات نتخذها كمثال وفى الشكل 2.45(b) نعرض سلاسل الرقاقات نفسها لكن بالتدوين الثنائي القطبية .

إذا إن كل محطة سلسلة رقاقات مفردة مميزة خاصة بها . دعنا نرمز بالحرف S إلى الشعاع ذو الطول m بت ( سلسلة الرقاقات) الذي يخص المحطة S وبالمرز S لنفي أو نفيض S الآن إن جميع سلاسل الرقاقات هي سلاسل متعامدة زوجيا وهذا ما نقصد به أن ناتج الجداء الداخلي الطبيعي لأي سلسلتي رقاقات منفصلتين مثل S و T ( ويكتب ذلك الجداء بنيهما S.T ) وهو صفر أما الطريقة التي يتم بها توليد سلاسل الرقاقات المتعامدة هذه فتسمي طريقة Walsh Codes رياضيا يمكن التعبير عن تعامدية سلاسل الرقائق بما يلي :

02icon13

بلغة بسيطة إن عدد الأزواج الممكن تشكيله يتناسب طردا مع عدد الاختلافات الممكنة خاصية التعامدية هذه ستلعب دورا مهما جدا لاحقا لاحظ انه إن كان S.T=0 فإن S.T=0 أيضا إن حاصل الجداء الداخلي الطبيعي لأي سلسلة رفاقات مع نفسها هو 1 :

02icon14

هذه النتيجة تتجسد لأن كلا من الحود المشكلة للسلسلة ذات الطول m تعطي في الجداء الداخلي القيمة 1 لذا يكون المجموع هو m لاحظ أيضا أن SS=1

02fig45

(  a )  سلالسل الرقاقات الثنائية لأربع محطات

( b )  سلالسل الرقاقات الثنائية القطبية  للمحطت نفسها

( c ) سنة أمثلة عنن عمليات نقل

(  d )  اسسترداد  إشارة المحطة c

Possibly Related Posts:


كتب في نفس المجال او من نفس الفئة

About farahat 1499 Articles
الــبــاجور - المـنـوفـيـة - جمهورية مصر العربية 0106331333 مهندس /احمد فرحات درس هندسه و علوم النظم و الحاسبات و له خيرة 18 عام في المجالات الهندسية المتعلقه بالنظم الهندسية كافة سواء كانت نظم لها علاقة بالعتاد (كهربيه - الكترونية - ميكانيكية) او نظم لها علاقة بالبرمجيات و قد حصل علي دبلومة مابعد التخرج في هندسه و علم الحاسب

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*