اقرأ في هذا المقال
يُعد “CDMA2000” هو تطور نظام “IS-95 cdmaOne” الأصلي، حيث يحتوي على عدد من التطورات التي كان أولها “CDMA2000 1X”، كما إنّه يدعم الصوت بتبديل الدارات ولديه القدرة على توفير أكثر من “35 مكالمة” متزامنة لكل قطاع، وبالتالي يضاعف سعة شبكات “IS-95″، كما يتيح إرسال واستقبال البيانات بمعدلات تصل إلى “153 كيلوبت في الثانية” في كلا الاتجاهين.
ما هو نظام CDMA2000 1X؟
نظام “CDMA2000 1X”: هي تقنية “IMT-2000 3G”، مصممة لتقديم صوت عالي الجودة وبيانات عالية السرعة، كما إنّها تقنية لاسلكية فعالة للاتصالات المتنقلة بتبديل الدارات، وتدعم سرعات حزم البيانات التي تصل إلى “153.6 كيلوبت في الثانية”، أمّا في قناة راديو واحدة “1.25 ميجا هرتز”.
- “IMT” هي اختصار لـ “International Mobile Telecommunications”.
- “CDMA” هي اختصار لـ “Code-Division Multiple Access”.
- “IS” هي اختصار لـ “Interim Standard”.
تطور نظام CDMA2000:
1- معيار CDMA2000 1X EV-DO:
معيار “CDMA2000 1X EV-DO”: هو بيانات “EVolution” فقط و أصبح معروفاً على نطاق واسع “Evolution Data Optimized”، وهو شيء هامشي من التطوير التطوري الرئيسي للمعيار، حيث تم تعريفه بموجب “IS-856” بدلاً من “IS-2000” كما إنّه يحمل البيانات فقط، ولكن بسرعات تصل إلى “3.1 ميجابت في الثانية” في الاتجاه الأمامي و”1.8 ميجابت في الثانية” في الاتجاه العكسي، ويتم ترقية السرعة في الارتباط العكسي كجزء من الإصدار “A” من المعيار.
2- معيار CDMA2000 1X EV-DV:
معيار “CDMA2000 1X EV-DV”: هو معيار لبيانات التطور والصوت، حيث كان النظام يحمل خدمات البيانات والصوت، كما لم يتم نشره مطلقاً إلّا أنّ نظام “EV-DO” تم نشره بشكل كبير ولم تكن هناك متطلبات لخدمة البيانات والصوت، حيث يمكن نقل الصوت على “DO” كـ “VoIP” أو عن طريق الرجوع إلى تنسيق “CDMA2000 1X”.
- “EV-DO” هي اختصار لـ “Evolution Data Only or Data Optimised”.
- “EV-DV” هي اختصار لـ “Evolution-Data Optimized”.
- “VoIP” هي اختصار لـ “Voice over Internet Protocol”.
نظام CDMA2000 1XRTT و3 XRTT:
يُشير “CDMA2000 1XRTT” و”CDMA2000 XRTT3″ إلى “تقنيات الإرسال اللاسلكي”، حيث استخدم “IS-95” وعمليات نشر “CDMA2000” تباعد قناة “1.25 ميغاهرتز”، كما قدم المرحلة الأولى من تطوير “3G” وبدء تنفيذها، ومع ذلك لتحسين الأداء بما يتجاوز ذلك الممكن باستخدام تقنيات مثل “1xEV-DO” و”1xEV-DV”، حيث تم اعتبار عرض النطاق الترددي للقناة “1.25 ميجا هرتز” غير كافٍ لمعدلات بيانات أعلى، ووفقاً لذلك من خلال زيادة عرض النطاق الترددي، كان من الممكن زيادة معدلات البيانات.
يتضمن التطور الإضافي لنظام “CDMA2000” استخدام عرض نطاق للقنوات يبلغ “3 أضعاف” عرض النطاق الترددي القياسي “1.25 ميجاهرتز” تحت ما يسمى “3XRTT”، حيث يمكن زيادة عرض النطاق الترددي إلى “5X” و”7X”، ففي تقنية “CDMA2000 1XRTT”، تم استخدام معدل الانتشار “SR1″، حيث تم نشر الإشارة لتشغل عرض نطاق “1.25 ميجا هرتز”، كما كان معدل الانتشار هو نفسه المستخدم في “IS-95″ أي 1.2288 Mcps”.
أمّا بالنسبة لتقنية “3XRTT”، تم استخدام معدل الانتشار “SR3″، وكان معدل الانتشار “3.6864 Mcps” وجد أنّه إذا بقي معدل الانتشار على حاله ولكن معدل البيانات زاد، كما يحدث مع تنزيلات الفيديو وتطبيقات الجيل الثالث الأخرى، فإنّ كسب المعالجة ينخفض، ووفقاً لذلك يلزم تحسين التغطية وقوة الإشارة لمطابقة الظروف الجديدة، ومن خلال زيادة معدل الانتشار حيث يمكن تعزيز الأداء دون الحاجة إلى تحسينات في التغطية.
- “RTT” هي اختصار لـ “Radio Transmission Technology”.
- “Mcps” هي اختصار لـ “Megachips per second”.
- “SR” هي اختصار لـ “Spreading Rate”.
طرق تشفير CDMA2000 1X:
هناك عدد من التحديثات والتغييرات التي تم تقديمها لتحسين أداء “CDMA2000 1X” و”IS2000″ خلال “cdmaOne IS-95″، ومع ذلك يتم الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة في جميع الحالات، ممّا يسمح للهواتف المحمولة “IS-95″ و”CDMA2000” بالوصول إلى نفس المحطات الأساسية، حيث قدم مسار ترقية فعال من حيث التكلفة لكل من المستخدمين والمشغلين، أمّا بالنسبة لـ “CDMA2000 1X” تم استخدام العديد من الطرق الجديدة للتشفير والتوزيع والتي مكنت من تحقيق قدرات أعلى بكثير.
1- رموز “Walsh”:
كان التغيير الرئيسي الأول في “CDMA2000 1X” هو زيادة رموز “Walsh” المستخدمة من “64 بت” لـ “IS-95” إلى “128 بت” لـ “CDMA2000 1X”، وبالإضافة إلى ذلك استخدم “CDMA2000 1X” المزيد من وظائف تشفير الأخطاء واستخدم أكواد “Turbo” بدلاً من الشفرات “convolutional” المستخدمة في “IS-95″، ممّا مكّن من إرسال بيانات عالية السرعة، بالإضافة إلى تكرار الرمز تم استخدامهما لتوفير معدلات البيانات المختلفة.
2- رموز “Turbo”:
تم إدخال رموز “Turbo” في “CDMA2000 1X”، حيث كانت فئة جديدة من أكواد تصحيح الأخطاء التي مكنت معدلات النقل عبر قناة مزعجة من الاقتراب من حد “شانون”، كما تم اقتراح مبدأ الترميز “turbo” لأول مرة في عام 1993م، كما أنّ الرموز يمكن أن تضاعف الإنتاجية لقوة معينة، كما تستخدم مشفرات “Turbo” مشارِكات قوية تقلل من قابلية تدفق البيانات إلى الضوضاء العشوائية والاندفاعية.
ومن خلال العمل على البتات اللينة “soft” من جهاز استقبال لاسلكي، فإنّ أكواد “Turbo” تمكن وحدة فك التشفير من استخراج الحد الأقصى من البيانات من الإشارات المزعجة، وتتطلب أكواد “Turbo” جهازي تشفير وجهازي فك ترميز لكل رابط، حيث تعمل هذه الكتل بالتوازي وتعمل بشكل متصل، كما يتم استخدام عملية تكرارية لتقليل مقدار المعالجة المطلوبة.
3- كفاءة الطيف:
توفرت تغييرات في الواجهة الهوائية نفسها، على الرغم من التحسينات في الانتشار وإنتاج القنوات، كما استخدمت الوصلة الأمامية “IS-95” شكلاً من أشكال “QPSK”، حيث تكون البيانات على كل من قناتي “I” و”Q” متطابقة، أمّا بالنسبة لـ “CDMA2000 1X”، كانت قناتي “I” و”Q” مختلفتين، وهذا أعطى ميزة أنّه يمكن استخدام نصف عرض النطاق الترددي لنفس العدد من الشرائح أو ضعف عدد الشرائح التي يمكن إرسالها في نفس النطاق الترددي، كما أنّه جعل الاستقبال أكثر حساسية لأخطاء الطور، حيث تضمنت التحسينات الأخرى نظاماً محسناّ للتحكم في القدرة الأمامية وتنوع الإرسال الأمامي.
“I” هي اختصار لـ “In-phase” و”Q” هي اختصار لـ “Quadrature”.
“QPSK” هي اختصار لـ “Quadrature Phase Shift Keying”.
4- ترقيات الارتباط العكسي:
كانت هناك تغييرات كبيرة على الارتباط العكسي، حيث تمت إضافة عدة قنوات جديدة، وشملت هذه القنوات قناة تجريبية وقنوات بيانات تكميلية وقناة تحكم في إرسال الإشارات، بالإضافة إلى ذلك استخدم الرابط العكسي أكواد “Walsh”؛ للتمييز بين القنوات المختلفة، وكان التغيير الآخر هو تغيير أسلوب تشكيل الموجة الحاملة، أمّا مع نقل الارتباط العكسي إلى قنوات متعددة، فإنّ استخدام “OQPSK” لن يمنع أي انتقال، ولتحقيق ذلك تم تغيير تنسيق التعديل إلى مخطط يُعرف باسم مفتاح التحول في المرحلة التربيعية المعقدة المتعامدة “OCQPSK”.
- “OCQPSK” هي اختصار لـ “Orthogonal Complex Quadrature Phase Shift Keying”.
مراحل تعديل مفتاح التحول في المرحلة التربيعية المعقدة المتعامدة “OCQPSK”:
- تقسيم القنوات التي سيتم نقلها بحيث يتخذ البعض مسار “I” وآخر يأخذ مسار “Q”.
- بعد ذلك تم تدافع الإشارات مع انتشار كود “Walsh”، وفي عملية الخلط يتم تحديد احتمال وجود تقاطعات صفرية وباستخدام مخطط يعرف باسم دالة الانتشار المتغير المتعامد “OVSF”، ممّا يقلل احتمال حدوث تقاطعات صفرية.
- تم نشر القنوات بتسلسل “Walsh Code” وتم تلخيصها بالكسب الصحيح لإنتاج متواليات “I” و”Q”.
- بعد ذلك تم نشرها عن طريق رمز “PN” طويل مع قناعها الطويل الخاص بالهاتف المحمول لتحديد الهاتف المحمول وتم تعديل تسلسلتي “I” و”Q” على الناقل، وعلى الرغم من تعقيد هذا النوع من التعديل بشكل خاص، إلّا أنّه لم يكن هناك عدد أقل من السطور الصفرية ولم يكن من الضروري تشغيل مضخم الطاقة في الهاتف المحمول في الوضع الخطي، وبالتالي توفير طاقة البطارية.
ملاحظة:“PN” هي اختصار لـ “Pseudo-Noise” و”OVSF” هي اختصار لـ “Orthogonal Variable Spreading Function”.
