Multiplexování je technika používaná k přenosu více signálů analogových nebo digitálních prostřednictvím komunikačního spojení, jako je rádiové vlny nebo kabel z optických vláken, do jediného kompozitního signálu. Jakmile tento kompozitní signál dosáhne svého cíle, je demultiplexován. Demultiplexer tedy rozdělí signál zpět na původní signály a odešle je do samostatných linek pro účely dalších operací. Existují různé typy technik multiplexování, např FDM , PDM, TDM , CDM, SDM a WDM . Tento článek pojednává o jednom z typů technik multiplexování; multiplexování kódového dělení nebo CDM – práce s aplikacemi.

Co je kódové dělení multiplexování?

Termín CDM je zkratka pro „Code division multiplexování “ a je to technika multiplexování, kde jsou různé datové signály sloučeny pro okamžitý přenos nad společným frekvenčním pásmem. Jakmile je tato technika multiplexování využita pro umožnění několika uživatelům vysílat jeden komunikační kanál, pak je tato technika známá jako CDMA nebo vícenásobný přístup s kódovým dělením.

Schéma multiplexování kódového dělení

Multiplexování kódového dělení jednoduše přiděluje každému kanálu jedinečný kód, takže každý kanál může využívat podobné spektrum ve stejnou dobu. CDM využívá komunikaci s rozprostřeným spektrem, ve které je úzkopásmový signál přenášen přes větší frekvenční pásmo nebo přes různé kanály prostřednictvím dělení. Neomezuje frekvence šířky pásma ani digitální signály, takže je méně zranitelný vůči rušení, a tak poskytuje lepší kapacitu datové komunikace a bezpečnější soukromou linku.

Schéma multiplexování kódového dělení je uvedeno níže. Následující obrázek ukazuje, jak všechny kanály současně využívají pro přenos podobnou frekvenci. CDM využívá techniku rozprostřeného spektra v doméně bezdrátové komunikace, protože každý kanál je kódován tak, že jeho spektrum vysílá přes mnohem širší oblast, než kterou využívá původní signál.

Kódové dělení multiplexování

I když se vysílání spektra může jevit jako chybné ze spektrálního hlediska, není tomu tak, protože všichni uživatelé vysílají stejné spektrum. Tento CDM se často používá pro mobilní telefony, protože poskytuje větší flexibilitu v situacích pro více uživatelů.

CDM využívá technologii rozprostřeného spektra, aby zabránil nepřátelům v zachycení a rušení vysílání. Takže v rozprostřeném spektru je datový signál přenášen přes určitý rozsah frekvencí v přiděleném frekvenčním spektru. Rozprostřené spektrum využívá širokopásmové, šumové signály, které je velmi těžké si všimnout, zachytit nebo demodulovat. Kromě toho se signály s rozprostřeným spektrem velmi hůře ruší ve srovnání s úzkopásmovými signály. Toto multiplexování je také velmi bezpečné, protože není snadné zachytit nebo rušit signál v jeho kódované povaze.

V systému CDM jsou potřebné komponenty jako kodér a dekodér umístěny na koncích vysílače a přijímače. Kodér ve vysílači přenáší spektrum signálu nad mnohem širším rozsahem, než je nejmenší šířka pásma potřebná pro přenos prostřednictvím jedinečného kódu. Takže dekodér v přijímači používá podobný kód pro kompresi signálového spektra a obnovu dat.

Existuje mnoho metod, které se používají pro kódování na základě toho, zda je dokončeno v časové doméně, spektrální doméně nebo jinak obojí. Použité kódy jsou dvourozměrné, přičemž jde o čas i frekvenci. Kódy v časové doméně zahrnují kódování v přímé sekvenci a také přeskakování v čase. Spektrální kódy jsou implementovány s fází nebo amplitudou různých spektrálních složek.

Operace multiplexování s kódovým dělením spočívá v tom, že jeden bit může být přenášen modulací sekvence signálových prvků na různých frekvencích v určitém konkrétním pořadí. Takže různé frekvence pro každý bit jsou známé jako čipová rychlost. Pokud se jeden nebo více bitů přenáší na podobné frekvenci, pak se to nazývá přeskakování frekvence . Takže k tomu dojde jednoduše, jakmile je rychlost čipu pod ‚1‘, protože jde o poměr frekvence a bitu. Přijímač na přijímací straně dekóduje nulu nebo jeden bit jednoduchým zkontrolováním frekvencí ve správném pořadí.

Jak funguje multiplexování kódového dělení?

Multiplexování kódového dělení funguje tak, že se každému signálu přiřadí série bitů známých jako rozprostírající se kód, aby se odlišil jeden signál od druhého. Tento rozprostírací kód je sloučen s původním signálem, aby se vygeneroval nový tok kódovaných dat, načež je přenášen přes sdílené médium. Poté může demux, který zná kód, získat původní signály jednoduchým odečtením kódu šíření, kterému se říká dispreading.

CDMA

CDMA je zkratka pro „Code-Division Multiple Access“ a je to typ multiplexování, který umožňuje mnoha signálům obsadit jeden přenosový kanál a optimalizuje využití dostupné šířky pásma.

Systém CDMA je extrémně odlišný ve srovnání s frekvenčním a časovým multiplexováním. Takže v tomto typu systému má operátor právo vstupu na celou šířku pásma po celou dobu. Základním principem je, že k rozlišení mezi různými uživateli se používají různé kódy CDMA. Tato technologie CDMA se používá v systémech mobilních telefonů UHF (ultra-high-frequency) v pásmech 800 MHz a 1,9 GHz.

Charakteristiky CDMA zahrnují především následující.

CDMA umožňuje připojení mnoha uživatelů v určený čas a poskytuje tak rozšířenou datovou i hlasovou komunikační kapacitu.
V systému CDMA neexistuje žádné omezení počtu uživatelů, ačkoli když se počet uživatelů zvýší, výkon se sníží.
Systém CDMA odstraňuje šum a rušení a zlepšuje kvalitu sítě.
Uživatelské přenosy mohou být kódovány do odlišných a jedinečných kódů pomocí CDMA, aby byly chráněny jeho signály.
V CDMA se využívá celé spektrum prostřednictvím všech kanálů.
Všechny buňky v systémech CDMA mohou využívat podobnou frekvenci.

Výhody a nevýhody

The výhody kódového multiplexování zahrnout následující.

Kvalita signálu je lepší.
Chrání před rušením a odposlechem, protože odesílatel a příjemce zná pouze kód šíření.
Je hodně chráněn před hackery.
Přidávání uživatelů je jednoduché a bez omezení počtu uživatelů.
Velká šířka pásma signálu snižuje vícecestný únik.
Efektivní využití konkrétního frekvenčního spektra.
Distribuce zdrojů je flexibilní.
Je vysoce efektivní.
Nepotřebuje žádnou synchronizaci.
V tomto multiplexování může několik uživatelů rozdělit stejnou šířku pásma.
CDM je škálovatelné.
Je kompatibilní s jinými typy celulárních technologií.
Efektivně využívá pevné frekvenční spektrum.
Rušení je sníženo díky různým kódovým slovům přiřazeným každému uživateli.
Vylepšené zabezpečení, odolnost proti rušení a rušení a efektivní využití šířky pásma. Technika rozprostřeného spektra CDMA znesnadňuje odposlouchávačům zachycení signálu a díky jedinečným kódům šíření je odolný vůči rušení a rušení.

Nevýhody kódového multiplexování zahrnují následující.

Když se počet uživatelů zvýší, sníží se celková kvalita služeb.
Nastává problém blízkého vzdálení.
Potřebuje synchronizaci času.
V CDM je přenášená šířka pásma každého uživatele větší než rychlost digitálních dat zdroje.
Rychlost přenosu dat je nízká.
CDM je komplexní.

Aplikace

The aplikace kódového multiplexování zahrnout následující.

CDM je široce používán v bezdrátové komunikaci tzv. druhé generace (2G) a třetí generace 3G. Tato technologie se používá v ultravysokofrekvenčních (UHF) mobilních telefonních systémech v pásmech 800 MHz a 1,9 GHz. Jedná se o kombinaci analogově-digitální konverze a technologie rozprostřeného spektra.
Síťová technika CDM se používá ke kombinaci několika datových signálů pro simultánní přenos nad společným frekvenčním pásmem.
Toto multiplexování je široce používáno v bezdrátové komunikaci druhé a třetí generace.
Používá se v UHF (ultra-vysokofrekvenčních) mobilních telefonních systémech v pásmech 800 MHz a 1,9 GHz. Jedná se tedy o kombinaci analogově-digitální konverze a technologie rozprostřeného spektra.

Otázka: Jak se CDMA používá v celulárních sítích?

Odpověď: CDMA je široce používán v 3G a 4G celulárních sítích, stejně jako v bezdrátových místních sítích (WLAN). Tato technologie umožňuje více uživatelům sdílet stejné frekvenční pásmo, čímž zvyšuje kapacitu sítě a poskytuje lepší kvalitu hovoru.

Otázka: Lze CDMA použít v satelitní komunikaci?

Odpověď: Ano, CDMA lze použít v satelitní komunikaci, protože umožňuje souběžný přenos více signálů v omezené šířce pásma. Díky tomu je oblíbenou volbou v situacích, kdy je třeba současně vysílat velké množství signálů, jako je satelitní komunikace.

Otázka: Jaký je rozdíl mezi CDMA s přímou sekvencí a CDMA s frekvenčním přeskakováním?

A: Přímá sekvence CDMA (DS-CDMA) moduluje nosnou vlnu signálu pomocí pseudonáhodné binární sekvence jako rozprostírajícího kódu, zatímco frekvenční přeskakování CDMA (FH-CDMA) vysílá signál na různé frekvenci v různých časech a přijímač využívá přeskakování. vzor pro rekonstrukci původního signálu.

Otázka: Jak se CDMA používá v celulárních sítích?

“jak funguje cdi ”

Otázka: Lze CDMA použít v satelitní komunikaci?

Otázka: Jaký je rozdíl mezi CDMA s přímou sekvencí a CDMA s frekvenčním přeskakováním?

Jde tedy o přehled rozdělení kódu multiplexování – funkční s výhodami, nevýhodami a aplikacemi. V CDM jsou různé datové signály sloučeny pro přenos nad společným frekvenčním pásmem současně. Jakmile je tato síťová technika CDM použita, aby umožnila mnoha uživatelům přenášet jeden komunikační kanál, pak se tato technologie nazývá CDMA nebo vícenásobný přístup s kódovým dělením (CDMA). Zde je pro vás otázka, co je FDM?