Відмінності стандарту CDMA від інших цифрових технологій

Відмінності стандарту CDMA від інших цифрових технологій

     Висока якість зв'язку
     Екологічність - безпека для здоров'я людини
     Висока швидкість передачі даних
     Конфіденційність
     Завадостійкість
     Економічність

     Більш висока якість зв'язку.

У технології CDMA можливе забезпечення високої якості мови при одночасному зниженні випромінюваної потужності і рівні шумів. Результатом є постійно високу якість передачі мови і даних з мінімальною середньою вихідною потужністю.

     Екологічність - безпека для здоров'я людини.

Відмітна якість технології CDMA - менше енергоспоживання терміналів - у кілька разів менше значення вихідної потужності, що зменшує вплив електромагнітного випромінювання на організм людини в 1.5 - 2 рази. Мобільні термінали CDMA можуть підтримувати якісне з'єднання з Базовими станціями на мінімальній потужності. У самому найгіршому випадку, ця потужність досягає 0,2 Вт (це пікове значення деяких застарілих моделей телефонів при нестійкому з'єднанні), звичайно це одиниці міліватт, в той час як в інших стандартах вона коливається до 0,6 до 2 Вт Крім того, чим ближче термінал знаходиться до Базової станції, тим менший рівень електромагнітного випромінювання він має.

Завдяки сигналу низької інтенсивності, сумарний рівень електромагнітного випромінювання набагато нижчий, ніж в інших стандартах. Телефони працюють, використовуючи сигнал потужності на рівні шуму. Завдяки цьому забезпечується висока Екологічність і безпека для користувача. Як не дивно, дане споживче якість є наслідком військового застосування стандарту. Слідуючи логіці військової, при неможливості з'ясувати з переговорів кінцевої мети пілота літака нічого не залишається, як цей літак знищити. Ось саме для утруднення виявлення літака, як джерела сигналу, що випромінюється потужність терміналу значно знижена.

Допустимий рівень електромагнітного випромінювання (ЕМВ) відповідно до пункту 1.3.3.пріказа Міністерства охорони здоров'я України N 239 від 01.08.96 «Про затвердження державних Санітарних правил та норм (Із змінами, внесеними згідно з Наказом МОЗ N 828 від 13.12.2006)» становить 2.5 мкВт / см, або 3 В / м.

Нормативна база України в області гігієни електромагнітного випромінювання - одна з найжорсткіших у світі. Порівняємо гранично допустимі рівні електромагнітного випромінювання:

Україна - 2,5 мкВт/см2

Росія - 10 мкВт/см2

Скандинавія - 100 мкВт/см2

Угорщина - 10 мкВт/см2

     Більш висока швидкість передачі даних

У технології CDMA реалізовані оригінальні, більш оптимальні алгоритми використання канального ресурсу, що надає більш широкі можливості використання CDMA терміналів в частині передачі даних.

Забезпечується менша затримка в передачі голосового повідомлення, ніж в інших систем рухомого зв'язку. При використанні CDMA не доводиться застосовувати витончені засоби для придушення ехо-сигналу. Досконалий метод корекції помилок дозволяє ефективно боротися з багатопроменевим поширенням сигналу. Ця властивість дає додаткові переваги CDMA в умовах міст з висотними забудовами.

     Конфіденційність.

Вбудований алгоритм кодування і розподіл інформації з широкого спектру забезпечує захист від несанкціонованого доступу і прослуховування. Стандарт CDMA самий захищений з наявних на ринку стільникового зв'язку. Спочатку стандарт розроблявся і впроваджувався для зв'язку пілотів з наземними службами. Важливо було «сховати» сигнал серед шумів, щоб утруднити противнику виявлення такого сигналу. Навіть якщо вдалося виокремити значущі сигнали з шуму, з'являлася наступна проблема - розкодування розмов. Для кодування розмов використовуються унікальні коди, для розкодування яких будуть потрібні виняткові обчислювальні потужності.

В основі CDMA лежить метод модуляції з використанням шумоподібного і широкосмугового сигналу (іноді говорять «розмитий» або «розтягнутий» спектр). Корисна інформація як би «розмазується» по частотному діапазону, більш широкому, ніж при традиційних способах модуляції сигналу (такий сигнал часто називають вузькосмуговим). У результаті виходить сигнал, який займає більший частотний діапазон і має значно меншу інтенсивність, ніж при вузькосмуговій модуляції. Ясно, що в цьому випадку можна взяти інформацію, лише знаючи послідовність, на яку був перемноживши корисний сигнал при передачі - в іншому випадку він буде виглядати як шум (звідси й назва). Тому у військових додатках даний метод використовувався в - першу чергу для захисту від перешкод (широкосмугової сигнал дуже стійкий до вузькосмуговим перешкод) і прослуховування.

     Перешкодостійкість.

Завадостійке - тому, що при виникненні у широкій смузі частот (1,23 МГц) сигналу-завади, вузького діапазону (200кГц), сигнал візьметься майже неспотворений. За рахунок завадостійкого кодування втрачені дані система відновить. Не страшні перешкоди промислового походження, наприклад, автомобілі, так як їх спектр набагато вужчий і нездатний перекрити сигнал CDMA. Вживаний в CDMA "код" служить не тільки для ідентифікації розмови, але і є одночасно своєрідним фільтром, що усуває спотворення і фонові перешкоди.

За характеристиками якості передачі мови (природність і розбірливість) параметри CDMA порівнянні з якістю провідних каналів. Завадостійкість цінна, оскільки по каналах CDMA передається не тільки голос, але і будь-яка інша інформація. Якщо рядовий користувач, за великим рахунком, байдужий до того, звучить його голос при телефонній розмові з бездоганною чистотою або з невеликими перешкодами, то помилки, допущені при передачі файлів, можуть порушити цілісність, наприклад, корпоративної бази даних.

     Велика ємність мережі.

Більш повне використання частотного ресурсу - ємність CDMA від 10 до 20 разів вище, ніж у аналогових систем (FDMA), і в 3 - 6 разів перевищує ємність інших цифрових систем (TDMA).

Мережі CDMA ефективно використовують радіочастотний ресурс, завдяки можливості багаторазового використання одних тих же частот в мережі. У системах з частотним поділом каналів (як у FDMA, так і в TDMA) існує проблема так званого "багаторазового використання" (reuse) частотних каналів.

Щоб не заважати один одному, сусідні базові станції (БС) повинні використовувати різні канали. Таким чином, якщо у БС 6 сусідів (найбільш часто розглядається випадок, при цьому зону кожної БС можна представити як шестикутник, а все разом виглядає як бджолині соти), то кількість каналів, які може використовувати ця БС в сім разів менше ніж загальна кількість каналів у відведеному для мережі діапазоні. Це призводить до зменшення ємності мережі і необхідності збільшувати щільність установки БС в густонаселених районах. Для CDMA такої проблеми взагалі немає. Всі БС працюють на одному і тому ж каналі. Таким чином, частотний ресурс використовується більш повно.

     Одного абонента «веде» кілька базових станцій.

Однією з особливостей CDMA мереж є можливість "м'якого" переходу від однієї базової станції до іншої (soft handoff). При цьому, можлива ситуація коли одного абонента "ведуть" відразу декілька БС. Абонент просто не помітить, що його "передали" інший БС. Таким чином, виключається перерви зв'язку при русі. Крім того, підтримуючи зв'язок одночасно з декількома базовими станціями (до 4х), вибирається найкращий сигнал. Більш того, якщо жоден канал не забезпечує належної якості, то сигнал будуватися з «поганих» складових, в сумі дає хороший результат. Типовий приклад: у підземному переході, де телефони GSM можуть втрачати зв'язок, телефон CDMA, вловлюючи багаторазово відбиті сигнали, що приходять з різних напрямків, може впевнено тримати зв'язок.

     Економічність

Кількість базових станцій, необхідне для формування якісного покриття значно нижче, ніж у інших стандартів, що в свою чергу впливає на капітальні та операційні витрати операторів. А рівень витрат незмінно визначає рівень тарифів, який може дозволити оператор в конкретній боротьбі на ринку зв'язку.