코드 분할 다중화 : 작동, 유형 및 응용

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다중화는 전파 또는 광섬유 케이블과 같은 통신 링크를 통해 여러 신호 아날로그 또는 디지털을 단일 복합 신호로 전송하는 데 사용되는 기술입니다. 이 복합 신호가 목적지에 도달하면 역다중화됩니다. 따라서 디멀티플렉서는 신호를 원래 신호로 다시 분할하고 다른 작업을 위해 별도의 라인으로 출력합니다. 다음과 같은 다양한 유형의 멀티플렉싱 기술이 있습니다. FDM , PDM, TDM , CDM, SDM & WDM . 이 기사에서는 다중화 기술 유형 중 하나에 대해 설명합니다. 코드 분할 다중화 또는 CDM – 응용 프로그램 작업.


코드 분할 다중화란 무엇입니까?

CDM이라는 용어는 '코드 분할'을 의미합니다. 멀티플렉싱 다양한 데이터 신호를 병합하여 공통 주파수 대역 이상으로 순간 전송하는 다중화 기술이다. 이 다중화 기술이 여러 사용자가 단일 통신 채널을 전송할 수 있도록 사용되면 이 기술은 CDMA 또는 코드 분할 다중 액세스로 알려져 있습니다.



코드 분할 다중화 다이어그램

코드 분할 다중화는 단순히 각 채널이 유사한 스펙트럼을 동시에 사용할 수 있도록 각 채널에 고유한 코드를 할당합니다. CDM은 협대역 신호가 분할을 통해 더 큰 주파수 대역 또는 다양한 채널을 통해 전송되는 확산 스펙트럼 통신을 사용합니다. 대역폭 주파수나 디지털 신호를 제한하지 않아 간섭에 덜 취약하여 더 나은 데이터 통신 용량과 더 안전한 전용 회선을 제공합니다.

코드 분할 다중화 다이어그램은 다음과 같습니다. 다음 그림은 모든 채널이 전송을 위해 유사한 주파수를 동시에 활용하는 방법을 보여줍니다. CDM은 무선 통신 도메인에서 확산 스펙트럼 기술을 사용하는데, 그 이유는 모든 채널이 원래 신호에서 사용하는 것보다 훨씬 더 넓은 영역에 스펙트럼을 방송하도록 코드화되어 있기 때문입니다.



  코드 분할 다중화
코드 분할 다중화

스펙트럼의 브로드캐스팅은 스펙트럼의 관점에서 볼 때 잘못된 것처럼 보일 수 있지만 모든 사용자가 동일한 스펙트럼을 전송하므로 그렇지 않습니다. 이 CDM은 다중 사용자 상황에서 더 많은 유연성을 제공하기 때문에 휴대폰에 자주 사용됩니다.

CDM은 확산 스펙트럼 기술을 사용하여 적이 전송을 가로채거나 방해하는 것을 방지합니다. 따라서 확산 스펙트럼에서 데이터 신호는 할당된 주파수 스펙트럼의 특정 범위의 주파수를 통해 전송됩니다. 확산 스펙트럼은 알아차리거나 가로채거나 복조하기 매우 어려운 광대역 잡음 신호를 활용합니다. 또한 확산 스펙트럼 신호는 협대역 신호에 비해 재밍하기가 매우 어렵습니다. 이 멀티플렉싱은 코딩된 자연 보기에서 신호를 가로채거나 재밍하는 것이 쉽지 않기 때문에 매우 안전합니다.

  PCBWay

CDM 시스템에서 인코더 및 디코더와 같은 필수 구성 요소는 송신기 및 수신기 끝에 있습니다. 송신기의 인코더는 고유 코드를 통해 전송에 필요한 최소 대역폭보다 훨씬 더 넓은 범위 이상의 신호 스펙트럼을 전송합니다. 따라서 수신기의 디코더는 신호 스펙트럼 압축 및 데이터 복구를 위해 유사한 코드를 사용합니다.

시간 도메인, 스펙트럼 도메인 또는 둘 다 내에서 완료되었는지 여부에 따라 인코딩에 사용되는 많은 방법이 있습니다. 사용된 코드는 2차원적이며 시간과 빈도가 모두 관련되어 있습니다. 시간 영역 코드는 직접 시퀀스 인코딩과 시간 호핑을 포함합니다. 스펙트럼 코드는 다양한 스펙트럼 구성 요소의 위상 또는 진폭으로 구현됩니다.

코드 분할 다중화의 작동은 다양한 주파수에서 특정 순서로 신호 요소 시퀀스를 변조하여 단일 비트를 전송할 수 있다는 것입니다. 따라서 각 비트의 다른 주파수를 칩 속도라고 합니다. 단일 또는 다중 비트가 유사한 주파수로 전송되는 경우 주파수 호핑 . 따라서 이것은 주파수와 비트의 비율이기 때문에 칩 속도가 '1' 미만이면 간단히 발생합니다. 수신측의 수신기는 단순히 올바른 순서로 주파수를 확인하여 0 또는 1비트를 디코딩합니다.

코드 분할 다중화는 어떻게 작동합니까?

코드 분할 다중화는 모든 신호에 확산 코드로 알려진 일련의 비트를 할당하여 하나의 신호를 다른 신호와 구별하는 방식으로 작동합니다. 이 확산 코드는 원래 신호와 병합되어 새로운 인코딩 데이터 흐름을 생성한 후 공유 매체를 통해 전송됩니다. 그 후, 코드를 알고 있는 demux는 역확산이라고 하는 확산 코드를 간단히 빼서 원래 신호를 검색할 수 있습니다.

CDMA

CDMA는 'Code-Division Multiple Access'의 약자로 다수의 신호가 단일 전송 채널을 점유하도록 허용하고 액세스 가능한 대역폭의 활용을 최적화하는 일종의 다중화입니다.

CDMA 시스템은 주파수 및 시간 다중화와 비교할 때 매우 다릅니다. 따라서 이러한 유형의 시스템에서 운영자는 전체 기간 동안 전체 대역폭에 대한 액세스 권한을 갖습니다. 기본 원칙은 서로 다른 사용자를 구별하기 위해 서로 다른 CDMA 코드가 사용된다는 것입니다. 이 CDMA 기술은 800MHz 및 1.9GHz 대역의 UHF(초고주파) 휴대폰 시스템에 사용됩니다.

CDMA의 특징은 주로 다음과 같다.

  • CDMA는 정해진 시간에 다수의 사용자가 접속할 수 있도록 하여 향상된 데이터 및 음성 통신 용량을 제공합니다.
  • CDMA 시스템에서는 사용자 수가 증가하면 성능이 저하되지만 사용자 수에는 제한이 없습니다.
  • CDMA 시스템은 노이즈 및 간섭을 제거하고 네트워크 품질을 향상시킵니다.
  • 사용자 전송은 신호를 보호하기 위해 CDMA에 의해 구별되고 고유한 코드로 인코딩될 수 있습니다.
  • CDMA에서는 모든 채널을 통해 전체 스펙트럼이 활용됩니다.
  • CDMA 시스템 내의 모든 셀은 유사한 주파수를 사용할 수 있습니다.

장점과 단점

그만큼 코드 분할 다중화의 장점 다음을 포함하십시오.

  • 신호 품질이 더 좋습니다.
  • 발신자와 수신자는 확산 코드만 알고 있기 때문에 간섭 및 도청으로부터 보호합니다.
  • 그것은 해커로부터 많이 보호됩니다.
  • 사용자 추가는 간단하고 사용자 수에 대한 제한이 없습니다.
  • 큰 신호 대역폭은 다중 경로 페이딩을 줄입니다.
  • 특정 주파수 스펙트럼의 효율적인 사용.
  • 자원 분배는 유연합니다.
  • 매우 효율적입니다.
  • 동기화가 필요하지 않습니다.
  • 이 다중화에서는 여러 사용자가 동일한 대역폭을 분할할 수 있습니다.
  • CDM은 확장 가능합니다.
  • 다른 유형의 셀룰러 기술과 호환됩니다.
  • 고정 주파수 스펙트럼을 효율적으로 사용합니다.
  • 각 사용자에게 할당된 코드 워드가 다르기 때문에 간섭이 줄어듭니다.
  • 향상된 보안, 간섭 및 재밍에 대한 저항, 대역폭의 효율적인 사용. CDMA의 확산 스펙트럼 기술은 도청자가 신호를 가로채기 어렵게 만들고 고유한 확산 코드는 간섭 및 재밍에 강합니다.

코드 분할 다중화의 단점은 다음과 같습니다.

  • 사용자 수가 증가하면 전반적인 서비스 품질이 저하됩니다.
  • 근거리 문제가 발생합니다.
  • 시간 동기화가 필요합니다.
  • CDM에서 각 사용자의 전송 대역폭은 소스의 디지털 데이터 속도보다 커집니다.
  • 데이터 전송률이 낮습니다.
  • CDM은 복잡합니다.

애플리케이션

그만큼 코드 분할 다중화의 응용 다음을 포함하십시오.

  • CDM은 소위 2세대(2G) 및 3세대 3G 무선 통신에 널리 사용됩니다. 이 기술은 800MHz 및 1.9GHz 대역의 초고주파(UHF) 휴대 전화 시스템에 사용됩니다. 이것은 아날로그-디지털 변환 및 확산 스펙트럼 기술의 조합입니다.
  • CDM 네트워킹 기술은 공통 주파수 대역 위에서 동시에 전송하기 위해 여러 데이터 신호를 결합하는 데 사용됩니다.
  • 이 다중화는 2세대 및 3세대 무선 통신에 광범위하게 사용됩니다.
  • 800MHz 및 1.9GHz 대역 내의 UHF(초고주파) 셀룰러 전화 시스템에 사용됩니다. 따라서 이것은 아날로그-디지털 변환 및 확산 스펙트럼 기술의 조합입니다.

Q: 셀룰러 네트워크에서 CDMA는 어떻게 사용됩니까?

A: CDMA는 3G 및 4G 셀룰러 네트워크와 WLAN(무선 근거리 통신망)에서 널리 사용됩니다. 이 기술을 사용하면 여러 사용자가 동일한 주파수 대역을 공유하여 네트워크 용량을 늘리고 더 나은 통화 품질을 제공할 수 있습니다.

Q: CDMA를 위성 통신에 사용할 수 있습니까?

A: 예, CDMA는 제한된 대역폭에서 여러 신호를 동시에 전송할 수 있으므로 위성 통신에 사용할 수 있습니다. 따라서 위성 통신과 같이 많은 수의 신호를 동시에 전송해야 하는 상황에서 널리 사용됩니다.

Q: 직접 시퀀스 CDMA와 주파수 호핑 CDMA의 차이점은 무엇입니까?

A: DS-CDMA(직접 시퀀스 CDMA)는 의사 난수 이진 시퀀스를 확산 코드로 사용하여 신호의 반송파를 변조하는 반면 FH-CDMA(주파수 호핑 CDMA)는 서로 다른 시간에 서로 다른 주파수로 신호를 전송하며 수신기는 호핑을 사용합니다. 패턴을 사용하여 원래 신호를 재구성합니다.

Q: 셀룰러 네트워크에서 CDMA는 어떻게 사용됩니까?

A: CDMA는 3G 및 4G 셀룰러 네트워크와 WLAN(무선 근거리 통신망)에서 널리 사용됩니다. 이 기술을 사용하면 여러 사용자가 동일한 주파수 대역을 공유하여 네트워크 용량을 늘리고 더 나은 통화 품질을 제공할 수 있습니다.

Q: CDMA를 위성 통신에 사용할 수 있습니까?

A: 예, CDMA는 제한된 대역폭에서 여러 신호를 동시에 전송할 수 있으므로 위성 통신에 사용할 수 있습니다. 따라서 위성 통신과 같이 많은 수의 신호를 동시에 전송해야 하는 상황에서 널리 사용됩니다.

Q: 직접 시퀀스 CDMA와 주파수 호핑 CDMA의 차이점은 무엇입니까?

A: DS-CDMA(직접 시퀀스 CDMA)는 의사 난수 이진 시퀀스를 확산 코드로 사용하여 신호의 반송파를 변조하는 반면 FH-CDMA(주파수 호핑 CDMA)는 서로 다른 시간에 서로 다른 주파수로 신호를 전송하며 수신기는 호핑을 사용합니다. 패턴을 사용하여 원래 신호를 재구성합니다.

따라서 이것은 코드 분할의 개요에 관한 것입니다. 멀티플렉싱 – 작업 장점, 단점 및 응용 프로그램. CDM에서 다양한 데이터 신호는 공통 주파수 대역 이상에서 동시에 전송하기 위해 병합됩니다. 이 CDM 네트워킹 기술을 사용하여 많은 사용자가 단일 통신 채널을 전송할 수 있게 되면 이 기술은 다음과 같이 알려져 있습니다. CDMA 또는 코드 분할 다중 접속(CDMA). FDM이란 무엇입니까?