تعد تقنية Multiplexing تقنية تستخدم لنقل إشارات متعددة تناظرية أو رقمية عبر ارتباط اتصالات مثل موجة الراديو أو كبل الألياف الضوئية إلى إشارة مركبة واحدة. بمجرد وصول هذه الإشارة المركبة إلى وجهتها ، يتم فك تعدد الإرسال. لذا فإن مزيل تعدد الإرسال يقسم الإشارة مرة أخرى إلى الإشارات الأصلية ويخرجها إلى خطوط منفصلة لغرض العمليات الأخرى. هناك أنواع مختلفة من تقنيات مضاعفة الإرسال مثل FDM ، PDM ، TDM و CDM و SDM & WDM . تتناول هذه المقالة أحد أنواع تقنيات تعدد الإرسال ؛ تعدد الإرسال بتقسيم الكود أو CDM - العمل مع التطبيقات.

ما هو تعدد تقسيم الكود؟

يشير مصطلح CDM إلى 'قسم الكود مضاعفة وهي تقنية تعدد إرسال حيث يتم دمج إشارات بيانات مختلفة للإرسال الفوري فوق نطاق تردد مشترك. بمجرد استخدام تقنية تعدد الإرسال هذه للسماح للعديد من المستخدمين بنقل قناة اتصالات واحدة ، تُعرف هذه التقنية باسم CDMA أو عمليات الوصول المتعددة بتقسيم الكود.

مخطط تعدد تقسيم الكود

يخصص تعدد الإرسال بتقسيم الكود رمزًا فريدًا لكل قناة بحيث يمكن لكل قناة استخدام طيف مشابه في نفس الوقت. تستخدم آلية التنمية النظيفة اتصالات الطيف المنتشر التي يتم فيها إرسال إشارة ضيقة النطاق عبر نطاق تردد أكبر أو عبر قنوات مختلفة من خلال التقسيم. لا يقيد ترددات النطاق الترددي أو الإشارات الرقمية ، لذا فهو أقل عرضة للتداخل ، وبالتالي يوفر قدرة اتصال بيانات أفضل وخطًا خاصًا أكثر أمانًا.

يظهر مخطط تعدد الإرسال بتقسيم الكود أدناه. يوضح الشكل التالي كيف تستخدم جميع القنوات ترددًا مشابهًا في وقت واحد للإرسال. يستخدم CDM تقنية انتشار الطيف في مجال الاتصالات اللاسلكية لأن كل قناة مشفرة بحيث يبث الطيف الخاص بها على مساحة أوسع بكثير مما تستخدمه الإشارة الأصلية.

تعدد تقسيم الكود

على الرغم من أن بث الطيف قد يبدو معيبًا من وجهة نظر طيفية ، فإن هذا ليس هو الحال لأن جميع المستخدمين يرسلون نفس الطيف. تُستخدم آلية التنمية النظيفة بشكل متكرر للهواتف المحمولة لأنها توفر المزيد من المرونة في المواقف متعددة المستخدمين.

تستخدم آلية التنمية النظيفة تقنية الطيف المنتشر لمنع الأعداء من اعتراض الإرسال والتشويش عليه. لذلك ، في الطيف المنتشر ، يتم إرسال إشارة البيانات عبر نطاق معين من الترددات في طيف تردد مخصص. يستخدم الطيف المنتشر النطاق العريض وإشارات الضوضاء التي يصعب جدًا ملاحظتها أو اعتراضها أو إزالة تشكيلها. بالإضافة إلى ذلك ، يصعب تشويش إشارات الطيف المنتشر مقارنةً بإشارات النطاق الضيق. يعد تعدد الإرسال آمنًا أيضًا لأنه ليس من السهل اعتراض الإشارة أو تشويشها في طريقة عرض الطبيعة المشفرة الخاصة بها.

في نظام CDM ، توجد المكونات الضرورية مثل المشفر ووحدة فك التشفير في طرفي المرسل والمستقبل. ينقل المشفر الموجود في جهاز الإرسال طيف الإشارة فوق نطاق أوسع بكثير من أقل عرض نطاق مطلوب للإرسال عبر رمز فريد. لذلك ، يستخدم جهاز فك التشفير في جهاز الاستقبال رمزًا مشابهًا لضغط طيف الإشارة واستعادة البيانات.

هناك العديد من الطرق المستخدمة للتشفير بناءً على ما إذا كان قد تم الانتهاء منه ضمن المجال الزمني أو المجال الطيفي أو كليهما. الرموز المستخدمة ثنائية الأبعاد بينما يتعلق الأمر بالوقت والتردد. تشتمل أكواد المجال الزمني على ترميز تسلسل مباشر بالإضافة إلى التنقل بين الوقت. يتم تنفيذ الشفرات الطيفية مع طور أو سعة المكونات الطيفية المختلفة.

عملية تعدد الإرسال بتقسيم الشفرة هي أنه يمكن إرسال بتة واحدة عن طريق تعديل سلسلة من عناصر الإشارة بترددات مختلفة بترتيب معين. لذلك تُعرف الترددات المختلفة لكل بتة باسم معدل الرقاقة. إذا تم إرسال بتات مفردة أو متعددة بتردد مماثل ، فإنها تُعرف باسم القفز الترددي . لذلك سيحدث هذا بمجرد أن يكون معدل الشريحة أقل من '1' لأنها نسبة التردد والبت. يقوم جهاز الاستقبال على الجانب المستقبل بفك تشفير صفر أو بت واحد بمجرد التحقق من الترددات بالترتيب الصحيح.

كيف يعمل تعدد تقسيم الكود؟

يعمل تعدد الإرسال بتقسيم الكود عن طريق تعيين سلسلة من البتات تُعرف باسم كود الانتشار لكل إشارة للتمييز بين إشارة وأخرى. يتم دمج شفرة الانتشار هذه مع الإشارة الأصلية لتوليد تدفق جديد من البيانات المشفرة ، وبعد ذلك يتم إرسالها عبر وسيط مشترك. بعد ذلك ، يمكن لـ demux الذي يعرف الكود استرداد الإشارات الأصلية ببساطة عن طريق طرح رمز الانتشار الذي يسمى التوزيع.

سى دى ام ايه

يرمز CDMA إلى 'الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة' وهو نوع من تعدد الإرسال ، والذي يسمح للعديد من الإشارات باحتلال قناة إرسال واحدة ويحسن استخدام عرض النطاق الترددي الذي يمكن الوصول إليه.

يختلف نظام CDMA اختلافًا كبيرًا مقارنةً بتعدد إرسال التردد والوقت. لذلك في هذا النوع من النظام ، يحق للمشغل الدخول إلى النطاق الترددي بأكمله طوال الفترة. المبدأ الأساسي هو استخدام رموز CDMA المختلفة للتمييز بين المستخدمين المختلفين. تُستخدم تقنية CDMA هذه في أنظمة الهاتف الخلوي UHF (فائقة التردد) في النطاقين 800 ميجاهرتز و 1.9 جيجاهرتز.

تشمل خصائص CDMA بشكل أساسي ما يلي.

“الفرق بين اردوينو أونو وميجا ”

يسمح CDMA لعدد من المستخدمين بالاتصال في وقت محدد وبالتالي يوفر بيانات محسنة بالإضافة إلى قدرة الاتصال الصوتي.
في نظام CDMA ، لا يوجد حد لعدد المستخدمين على الرغم من أنه عندما يزداد عدد المستخدمين ، فإن الأداء سينخفض.
يعمل نظام CDMA على إزالة الضوضاء والتداخل وتحسين جودة الشبكة.
يمكن ترميز إرسالات المستخدم إلى أكواد مميزة وفريدة من خلال CDMA لحماية إشاراتها.
في CDMA ، يتم استخدام طيف كامل من خلال جميع القنوات.
يمكن لجميع الخلايا داخل أنظمة CDMA استخدام تردد مماثل.

المميزات والعيوب

ال مزايا مضاعفة تقسيم الكود تشمل ما يلي.

جودة الإشارة أفضل.
إنه يحمي من التداخل والتنصت لأن المرسل والمستقبل يعرف فقط كود الانتشار.
إنه محمي بشكل كبير من المتسللين.
إضافة المستخدمين بسيطة وبدون حدود لعدد المستخدمين.
عرض النطاق الترددي الكبير للإشارة يقلل الخبو بسبب تعدد المسيرات.
كفاءة استخدام طيف تردد معين.
يتسم توزيع الموارد بالمرونة.
إنه ذو كفاءة عالية.
لا يحتاج إلى أي مزامنة.
في هذا الإرسال المتعدد ، يمكن لعدد من المستخدمين تقسيم نفس النطاق الترددي.
آلية التنمية النظيفة قابلة للتطوير.
إنه متوافق مع الأنواع الأخرى من التقنيات الخلوية.
يستخدم طيف تردد ثابت بكفاءة.
ينخفض التداخل بسبب اختلاف كلمات الكود المخصصة لكل مستخدم.
الأمان المحسن ومقاومة التداخل والتشويش والاستخدام الفعال لعرض النطاق الترددي. تجعل تقنية انتشار الطيف الترددي CDMA من الصعب على المتنصت اعتراض الإشارة ، كما أن رموز الانتشار الفريدة تجعلها مقاومة للتداخل والتشويش.

تشمل عيوب تعدد الإرسال بتقسيم الكود ما يلي.

عندما يزداد عدد المستخدمين ، ستنخفض جودة الخدمة الإجمالية.
مشكلة شبه بعيدة تحدث.
يحتاج إلى مزامنة الوقت.
في آلية التنمية النظيفة (CDM) ، يتم تكبير عرض النطاق الترددي المرسل لكل مستخدم عن سرعة البيانات الرقمية للمصدر.
معدل نقل البيانات منخفض.
آلية التنمية النظيفة معقدة.

التطبيقات

ال تطبيقات مضاعفة تقسيم الكود تشمل ما يلي.

تستخدم آلية التنمية النظيفة على نطاق واسع في ما يسمى بالجيل الثاني (2G) والجيل الثالث من الاتصالات اللاسلكية من الجيل الثالث. تُستخدم هذه التقنية في أنظمة الهاتف الخلوي فائقة التردد (UHF) في النطاقين 800 ميجاهرتز و 1.9 جيجاهرتز. هذا هو مزيج من التحويل التناظري إلى الرقمي وانتشار تكنولوجيا الطيف.
تُستخدم تقنية شبكات CDM لدمج العديد من إشارات البيانات للإرسال المتزامن فوق نطاق تردد مشترك.
يُستخدم تعدد الإرسال على نطاق واسع في الاتصالات اللاسلكية من الجيل الثاني والثالث.
يتم استخدامه في أنظمة الهاتف الخلوي UHF (فائقة التردد) ضمن النطاقين 800 ميجاهرتز و 1.9 جيجاهرتز. هذا هو مزيج من كل من التحويل التناظري إلى الرقمي وتقنية انتشار الطيف.

س: كيف يتم استخدام CDMA في الشبكات الخلوية؟

ج: يستخدم CDMA على نطاق واسع في الشبكات الخلوية 3G و 4G ، وكذلك في شبكات المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN). تسمح هذه التقنية للعديد من المستخدمين بمشاركة نفس نطاق التردد ، مما يزيد من قدرة الشبكة ويوفر جودة اتصال أفضل.

س: هل يمكن استخدام CDMA في اتصالات الأقمار الصناعية؟

“يتكون الدوار في محرك قطب مظلل من ”

ج: نعم ، يمكن استخدام CDMA في اتصالات الأقمار الصناعية لأنه يسمح بإرسال إشارات متعددة في وقت واحد عبر نطاق ترددي محدود. هذا يجعله خيارًا شائعًا في المواقف التي يلزم فيها إرسال عدد كبير من الإشارات في وقت واحد ، كما هو الحال في اتصالات الأقمار الصناعية.

س: ما هو الفرق بين CDMA للتتابع المباشر وقفز التردد CDMA؟

ج: يعمل التتابع المباشر CDMA (DS-CDMA) على تعديل موجة الموجة الحاملة للإشارة باستخدام تسلسل ثنائي عشوائي كاذب كرمز انتشار بينما تنقل CDMA (FH-CDMA) الإشارة على تردد مختلف في أوقات مختلفة ، ويستخدم جهاز الاستقبال التنقل. نمط لإعادة بناء الإشارة الأصلية.

س: كيف يتم استخدام CDMA في الشبكات الخلوية؟

س: هل يمكن استخدام CDMA في اتصالات الأقمار الصناعية؟

س: ما هو الفرق بين CDMA للتتابع المباشر وقفز التردد CDMA؟

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بنظرة عامة على تقسيم الكود مضاعفة - العمل مع مزايا وعيوب وتطبيقات. في آلية التنمية النظيفة (CDM) ، يتم دمج إشارات البيانات المختلفة للإرسال فوق نطاق تردد مشترك في وقت واحد. بمجرد استخدام تقنية شبكات CDM للسماح للعديد من المستخدمين بنقل قناة اتصالات واحدة ، تُعرف هذه التقنية باسم سى دى ام ايه أو الوصول المتعدد بتقسيم الكود (CDMA). إليك سؤال لك ، ما هو FDM؟