Сравнение систем на базе СDМА: преимущества и недостатки PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Wednesday, 09 May 2012 10:08

В разрабатываемых в рамках 1МТ-2000 проектах представлены две конкурирующие технологии TDMA и СЭМА. Однако наиболее многочисленная группа проектов-кандидатов базируется на технологии СЭМА — на ней остановили свой выбор 8 из 10 предложений. Какие же достоинства определили интерес к этой технологии организаций по стандартизации от трех крупных регионов мира: Европы, Азии и Северной Америки.

Прежде всего, упомянем высокую помехоустойчивость технологии CDMA к узкополосным помехам, которые в процессе свертки полезного сигнала трансформируются в обычный шум. Причем по мере расширения спектра передаваемого шумоподобного сигнала (ШПС) выигрыш становится все больше. Другая важная характеристика, определившая привлекательность CDMA для мобильной связи — эффективная работа приемных устройств в условиях многолучевого распространения. Поскольку длительность одного символа ШПС меньше разности времен прихода двух лучей, то при приеме возможно суммирование энергии разных лучей, что в итоге позволяет повысить отношение сигнал/шум.

В системах СЭМА процедура мягкого переключения каналов (soft handover) при перемещении абонента из одной соты в другую достаточно проста. Базовый принцип СЭМА — “разрыв после установления нового соединения” (make before break), положенный в основу практической реализации стандарта, позволяет избежать скачков уровня сигнала и помех при переходе абонента из одной соты в другую. Отметим для сравнения, что в системах, основанных на стандарте TDMA, абонентская станция сначала завершает связь с базовой станцией одной соты (принцип break before make) и лишь затем устанавливает новое соединение.

Связь между соседними сотами или секторами одной базовой станции обеспечивается на одной несущей частоте, что позволяет более эффективно использовать частотный ресурс, особенно в тех случаях, когда положение абонента фиксировано. Это позволяет избежать частотного планирования, упрощает развертывание сети и последующее наращивание пропускной способности.

Архитектура систем CDMA позволяет гибко и эффективно управлять радиоресурсами (т.е. выделять полосы частот, интервалы времени, уровни мощности) и, что еще важнее, естественным образом реализовать процедуру динамического перераспределения каналов. Именно благодаря этим качествам CDMA стала основой большинства проектов систем 3-ro поколения. Каждому абоненту в системах CDMA присваивается своя индивидуальная кодовая последовательность, что обеспечивает конфиденциальность и защищенность от несанкционированного доступа.

Стандарт CDMA, использующий в качестве “ядра” шумоподобные сигналы, позволяет снизить пиковый уровень мощности, излучаемой абонентской станцией. Учет статистики активности абонентов, а также реализация в абонентских станций дежурного приема обеспечивают энергосберегающий режим, а следовательно, приводят к увеличению ресурса непрерывной работы аккумуляторов батарей.

Недостатков у CDMA немного, хотя на устранение некоторых из них потребовался не один десяток лет. Главным сдерживающим фактором коммерческого применения СЭМА долгие годы была сложность оборудования. И хотя появление DSP-процессоров привело к его упрощению, круг производителей, которые способны реализовать такую аппаратуру, особенно базовые станции, пока ограничен.

Другой недостаток — возникновение взаимных помех, ухудшающих условия приема при возрастании числа активных абонентов, что начинает сказываться на качестве связи для периферийных абонентских станций. Так, по мере увеличения загрузки системы, могут уменьшаться размеры зоны обслуживания и ухудшаться помеховая обстановка, так называемое явление “дыхание” соты (cell breathing). Главные же камни преткновения на пути внедрения технологии CDMA — высокая чувствительность к разбросу мощностей абонентских станций и проблемы, связанные с синхронизации базовых станций. Первая из задач была успешно решена за счет создания уникальной высокоточной системы управления мощностью (с шагом 0,5-1 дБ и скоростью 0,8 или 1,6 кбит/с), а вторая- с помощью GPS.

Для повышения качества работы абонентской станции в режиме мягкого переключения каналов нужно одновременно выделить, как минимум, два канала, что приводит к снижению пропускной способности системы. Кроме того, у операторов связи, могут возникнуть проблемы, связанные с необходимостью выделения им широких участков спектра.