Multipleksointi on tekniikka, jota käytetään useiden analogisten tai digitaalisten signaalien lähettämiseen viestintälinkin, kuten radioaallon tai valokuitukaapelin, kautta yhdeksi komposiittisignaaliksi. Kun tämä komposiittisignaali saavuttaa määränpäänsä, se demultipleksoidaan. Joten demultiplekseri jakaa signaalin takaisin alkuperäisiksi signaaleiksi ja tulostaa ne erillisiin riveihin muita toimintoja varten. On olemassa erilaisia multipleksointitekniikoita, kuten FDM , PDM, TDM , CDM, SDM & WDM . Tässä artikkelissa käsitellään yhtä multipleksointitekniikoiden tyyppiä; koodijakoinen multipleksointi tai CDM – työskentely sovellusten kanssa.

Mitä on koodijakomultipleksointi?

Termi CDM tarkoittaa 'koodijakoa multipleksointi ” ja se on multipleksointitekniikka, jossa erilaisia datasignaaleja yhdistetään välitöntä lähetystä varten yhteisen taajuuskaistan yläpuolella. Kun tätä multipleksointitekniikkaa käytetään sallimaan useiden käyttäjien lähettää yksi viestintäkanava, tämä tekniikka tunnetaan CDMA- tai koodijakomonipääsyinä.

Koodijakomultipleksointikaavio

Koodijakomultipleksointi yksinkertaisesti jakaa kullekin kanavalle ainutlaatuisen koodin, jotta jokainen kanava voi käyttää samanlaista spektriä samanaikaisesti. CDM käyttää hajaspektriviestintää, jossa kapeakaistainen signaali lähetetään suuremmalla taajuuskaistalla tai eri kanavien kautta jaon kautta. Se ei rajoita kaistanleveyden taajuuksia tai digitaalisia signaaleja, joten se on vähemmän herkkä häiriöille ja tarjoaa siten paremman tiedonsiirtokapasiteetin ja turvallisemman yksityisen linjan.

Koodijakoinen multipleksointikaavio on esitetty alla. Seuraava kuva näyttää, kuinka kaikki kanavat käyttävät samanaikaista taajuutta lähetykseen. CDM käyttää hajaspektritekniikkaa langattomassa viestintäalueella, koska jokainen kanava on koodattu niin, että sen spektri lähettää paljon laajemmalla alueella kuin alkuperäisen signaalin käytössä.

Koodijakomultipleksointi

Vaikka taajuuksien lähettäminen saattaa näyttää virheelliseltä spektrin näkökulmasta, näin ei ole, koska kaikki käyttäjät lähettävät samaa spektriä. Tätä CDM:ää käytetään usein matkapuhelimissa, koska se antaa enemmän joustavuutta usean käyttäjän tilanteissa.

CDM käyttää hajaspektritekniikkaa estääkseen vihollisia sieppaamasta ja häiritsemästä lähetyksiä. Joten hajaspektrissä datasignaali lähetetään tietyllä taajuusalueella varatussa taajuusspektrissä. Hajaspektri hyödyntää laajakaistaisia kohinasignaaleja, joita on erittäin vaikea havaita, siepata tai demoduloida. Lisäksi hajaspektrisignaaleja on vaikeampi häiritä kapeakaistaisiin signaaleihin verrattuna. Tämä multipleksointi on myös erittäin turvallinen, koska signaalia ei ole helppo siepata tai häiritä sen koodatussa luontonäkymässä.

CDM-järjestelmässä tarvittavat komponentit, kuten kooderi ja dekooderi, sijaitsevat lähettimen ja vastaanottimen päissä. Lähettimen kooderi lähettää signaalispektrin paljon laajemmalla alueella kuin pienin kaistanleveys, joka tarvitaan lähettämiseen yksilöllisen koodin kautta. Joten vastaanottimen dekooderi käyttää samanlaista koodia signaalispektrin pakkaamiseen ja tietojen palauttamiseen.

Koodaukseen käytetään monia menetelmiä sen perusteella, onko se valmis aika-, spektri- tai muuten molemmissa. Käytetyt koodit ovat kaksiulotteisia sekä ajan että taajuuden osalta. Aika-aluekoodit käsittävät suorasekvenssikoodauksen sekä aikahyppelyn. Spektrikoodit on toteutettu eri spektrikomponenttien vaiheilla tai amplitudilla.

Koodijakoisen multipleksoinnin toiminta on, että yksi bitti voidaan lähettää moduloimalla signaalielementtien sarja eri taajuuksilla jossain tietyssä järjestyksessä. Joten kunkin bitin eri taajuudet tunnetaan sirunopeudena. Jos yksi tai useampi bitti lähetetään samalla taajuudella, se tunnetaan nimellä taajuushyppely . Joten tämä tapahtuu yksinkertaisesti, kun sirunopeus on alle 1, koska se on taajuuden ja bitin suhde. Vastaanottavan puolen vastaanotin dekoodaa nollan tai yhden bitin yksinkertaisesti tarkistamalla taajuudet oikeassa järjestyksessä.

Kuinka koodijakoinen multipleksointi toimii?

Koodijakoinen multipleksointi toimii osoittamalla jokaiselle signaalille sarja bittejä, jotka tunnetaan hajotuskoodina signaalin erottamiseksi toisesta. Tämä hajautuskoodi yhdistetään alkuperäiseen signaaliin uuden koodatun datavirran luomiseksi, minkä jälkeen se lähetetään jaetun välineen kautta. Sen jälkeen koodin tunteva demux voi noutaa alkuperäiset signaalit yksinkertaisesti vähentämällä hajakoodin, jota kutsutaan hajauttamiseksi.

CDMA

CDMA on lyhenne sanoista 'Code-Division Multiple Access' ja se on eräänlainen multipleksointi, joka sallii useiden signaalien valtaavan yhden lähetyskanavan ja optimoi käytettävissä olevan kaistanleveyden käytön.

CDMA-järjestelmä on erittäin erilainen verrattuna taajuus- ja aikamultipleksointiin. Joten tämän tyyppisessä järjestelmässä operaattorilla on oikeus päästä koko kaistanleveyteen koko ajanjakson ajan. Perusperiaate on, että eri käyttäjien erottamiseen käytetään erilaisia CDMA-koodeja. Tätä CDMA-tekniikkaa käytetään UHF- (ultra-high-frequency) -matkapuhelinjärjestelmissä 800 MHz ja 1,9 GHz taajuuksilla.

CDMA:n ominaisuudet sisältävät pääasiassa seuraavat.

CDMA sallii useiden käyttäjien muodostaa yhteyden tiettyyn aikaan ja tarjoaa siten parannettua dataa sekä puheviestintäkapasiteettia.
CDMA-järjestelmässä käyttäjien lukumäärää ei ole rajoitettu, vaikka käyttäjien lukumäärän kasvaessa suorituskyky heikkenee.
CDMA-järjestelmä poistaa kohinat ja häiriöt ja parantaa verkon laatua.
CDMA voi koodata käyttäjän lähetykset erillisiksi ja ainutlaatuisiksi koodeiksi signaalien suojaamiseksi.
CDMA:ssa kaikkien kanavien kautta hyödynnetään täyttä spektriä.
Kaikki CDMA-järjestelmien solut voivat käyttää samanlaista taajuutta.

Hyödyt ja haitat

The koodijakoisen multipleksoinnin edut Sisällytä seuraavat.

Signaalin laatu on parempi.
Se suojaa häiriöiltä ja kosketukselta, koska lähettäjä ja vastaanottaja tietävät vain levityskoodin.
Se on hyvin suojattu hakkereilta.
Käyttäjien lisääminen on helppoa ja käyttäjien lukumäärää ei rajoiteta.
Suuri signaalin kaistanleveys vähentää monitiehäipymistä.
Tietyn taajuusspektrin tehokas käyttö.
Resurssien jakelu on joustavaa.
Se on erittäin tehokas.
Se ei vaadi synkronointia.
Tässä multipleksoinnissa useat käyttäjät voivat jakaa saman kaistanleveyden.
CDM on skaalautuva.
Se on yhteensopiva muun tyyppisten matkapuhelintekniikoiden kanssa.
Se käyttää kiinteää taajuusspektriä tehokkaasti.
Häiriöt vähenevät kullekin käyttäjälle määrättyjen eri koodisanojen vuoksi.
Parannettu tietoturva, häiriö- ja häirintävastus sekä tehokas kaistanleveyden käyttö. CDMA:n hajaspektritekniikka vaikeuttaa salakuuntelijan siepata signaalia, ja ainutlaatuiset hajakoodit tekevät siitä vastustuskykyisiä häiriöitä ja häiriöitä vastaan.

Koodijakoisen multipleksoinnin haittoja ovat seuraavat.

Kun käyttäjien määrä kasvaa, palvelun yleinen laatu heikkenee.
Lähietäisyyden ongelma ilmenee.
Se vaatii aikasynkronoinnin.
CDM:ssä jokaisen käyttäjän lähetetty kaistanleveys on suurempi kuin lähteen digitaalinen datanopeus.
Tiedonsiirtonopeus on alhainen.
CDM on monimutkainen.

Sovellukset

The koodijakoisen multipleksoinnin sovellukset Sisällytä seuraavat.

“1500 watin lämmityselementin ohjain ”

CDM:ää käytetään laajalti niin kutsutussa toisen sukupolven (2G) ja kolmannen sukupolven langattomassa 3G-viestinnässä. Teknologiaa käytetään ultrakorkeataajuisissa (UHF) matkapuhelinjärjestelmissä 800 MHz:n ja 1,9 GHz:n taajuuksilla. Tämä on yhdistelmä analogia-digitaalimuunnoksia ja hajaspektritekniikkaa.
CDM-verkkotekniikkaa käytetään yhdistämään useita datasignaaleja samanaikaista lähetystä varten yhteisen taajuuskaistan yläpuolella.
Tätä multipleksointia käytetään laajasti toisen ja kolmannen sukupolven langattomassa viestinnässä.
Sitä käytetään UHF (ultra-high-frekvence) -matkapuhelinjärjestelmissä 800 MHz ja 1,9 GHz kaistalla. Joten tämä on yhdistelmä sekä analogia-digitaalimuunnoksia että hajaspektritekniikkaa.

K: Miten CDMA:ta käytetään matkapuhelinverkoissa?

V: CDMA:ta käytetään laajalti 3G- ja 4G-matkapuhelinverkoissa sekä langattomissa lähiverkoissa (WLAN). Teknologian avulla useat käyttäjät voivat jakaa saman taajuuskaistan, mikä lisää verkon kapasiteettia ja tarjoaa paremman puhelun laadun.

K: Voidaanko CDMA:ta käyttää satelliittiviestinnässä?

V: Kyllä, CDMA:ta voidaan käyttää satelliittiviestinnässä, koska se mahdollistaa useiden signaalien lähettämisen samanaikaisesti rajoitetulla kaistanleveydellä. Tämä tekee siitä suositun valinnan tilanteissa, joissa on lähetettävä suuri määrä signaaleja samanaikaisesti, kuten satelliittiviestinnässä.

K: Mitä eroa on suorasekvenssin CDMA:lla ja taajuushyppelyllä CDMA:lla?

V: Suorasekvenssi CDMA (DS-CDMA) moduloi signaalin kantoaallon käyttämällä näennäissatunnaista binaarisekvenssiä hajotuskoodina, kun taas taajuushyppely CDMA (FH-CDMA) lähettää signaalin eri taajuudella eri aikoina, ja vastaanotin käyttää hyppyä. kuvio alkuperäisen signaalin rekonstruoimiseksi.

K: Miten CDMA:ta käytetään matkapuhelinverkoissa?

“siirtoväline tietokoneverkoissa ”

K: Voidaanko CDMA:ta käyttää satelliittiviestinnässä?

K: Mitä eroa on suorasekvenssin CDMA:lla ja taajuushyppelyllä CDMA:lla?

Siten tässä on kyse koodijaon yleiskatsauksesta multipleksointi – toimii etuja, haittoja ja sovelluksia. CDM:ssä useita datasignaaleja yhdistetään yhteisen taajuuskaistan yläpuolelle lähetettäväksi samanaikaisesti. Kun tätä CDM-verkkotekniikkaa käytetään sallimaan monien käyttäjien lähettää yksi viestintäkanava, tämä tekniikka tunnetaan nimellä CDMA tai koodijakomonipääsy (CDMA). Tässä on kysymys sinulle, mikä on FDM?