Che cos’è CDMA (Code-Division Multiple Access)?
CDMA (Code-Division Multiple Access) si riferisce a uno qualsiasi dei diversi protocolli utilizzati nelle comunicazioni wireless di seconda generazione (2G) e terza generazione (3G). Come suggerisce il termine, CDMA è una forma di multiplexing, che consente a numerosi segnali di occupare un singolo canale di trasmissione, ottimizzando l’uso della larghezza di banda disponibile. La tecnologia è utilizzata nei sistemi di telefonia cellulare ad altissima frequenza (UHF) negli 800 megahertz (MHz) e 1.9 gigahertz (GHz) bande.
CDMA impiega conversione analogico-digitale (ADC) in combinazione con la tecnologia spread spectrum. L’ingresso audio viene prima digitalizzato in elementi binari. La frequenza del segnale trasmesso viene quindi fatta variare in base a un codice di pattern definito. In questo modo il segnale può essere intercettato solo da un ricevitore la cui risposta in frequenza è programmata con lo stesso codice, seguendo insieme alla frequenza del trasmettitore. Ci sono trilioni di possibili codici di sequenziamento di frequenza, che migliora la privacy e rende difficile la clonazione.
Come funziona CDMA?
I cluster di celle formano la struttura cellulare delle reti CDMA wireless. Ogni cella in un cluster di celle ha un ricetrasmettitore con la potenza di trasmissione necessaria e unità mobili distribuite attorno all’area di copertura della cella. Ogni unità mobile gestisce un ricetrasmettitore, che consiste in un trasmettitore a bassa potenza e un ricevitore sensibile che opera con un ambiente cellulare wireless. Le caratteristiche dell’ambiente cellulare includono la propagazione multipath, l’interferenza di accesso e lo sbiadimento.
L’effetto near-far (N-F) gioca un ruolo significativo nella qualità del servizio (QoS) per i sistemi CDMA. Si riferisce a un fenomeno che si verifica quando un utente vicino alla stazione base invia una trasmissione che interferisce con e sovrasta un segnale di trasmissione più debole proveniente da un utente più lontano. A tal fine, i provider di rete CDMA utilizzano ricevitori resistenti all’effetto N-F; usano anche schemi di controllo della potenza stretti.
Il canale CDMA è nominalmente 1.23 MHz di larghezza. Reti CDMA utilizzano uno schema chiamato handoff morbido, che riduce al minimo la rottura del segnale come un portatile passa da una cella all’altra. La combinazione di modalità digitale e spread spectrum supporta più volte il numero di segnali per unità di larghezza di banda rispetto alle modalità analogiche. CDMA è compatibile con altre tecnologie cellulari; ciò consente il roaming a livello nazionale. Lo standard CDMA originale, noto anche come CDMA One, offre una velocità di trasmissione fino a 14,4 kilobit al secondo nella sua forma a canale singolo e fino a 115 Kbps in una forma a otto canali. CDMA2000 e CDMA a banda larga (W-CDMA) forniscono dati molte volte più velocemente.
La famiglia di standard CDMA2000 include single-carrier Radio Transmission Technology (1xRTT), Evolution-Data Optimized Release 0, EVDO Revision A e EVDO Rev. B. Le persone spesso confondono CDMA2000, che è una famiglia di standard supportati da Verizon e Sprint, con CDMA, che è lo schema di multiplexing di livello fisico.
Qual è la differenza tra GSM e CDMA?
La maggior parte delle persone spesso vengono coinvolti nel CDMA vs Global System for Mobile Communication (GSM) divide quando si tenta di trasferire i loro telefoni da un provider di rete cellulare a un altro. I telefoni di alcuni vettori sono progettati per funzionare solo sulla loro rete radio e sono incompatibili con le tecnologie di comunicazione cellulare di altre reti. Questo è stato particolarmente diffuso alcuni anni fa. Negli ultimi anni, i produttori di dispositivi hanno progettato telefoni che gli utenti possono operare su reti CDMA e GSM.
GSM e CDMA sono tecnologie ad accesso multiplo che consentono numerose connessioni dati e chiamate multiple su un singolo canale radio. I sistemi cellulari CDMA utilizzano un codice univoco per codificare i dati di ogni chiamata e quindi trasmettere tutte quelle chiamate contemporaneamente. All’altra estremità, i ricevitori dividono il segnale combinato nelle loro singole chiamate prima di incanalarle verso il destinatario previsto. GSM trasforma ogni chiamata in dati digitali, trasmette attraverso un canale condiviso in un momento specifico e poi mette ogni chiamata di nuovo insieme all’altra estremità della linea per il destinatario previsto.
Quali vettori sono CDMA? Quali sono GSM? GSM è disponibile in più di 200 paesi. CDMA è più ampiamente usato negli Stati Uniti da vettori come U. S. Cellular e Verizon. I vettori GSM negli Stati Uniti includono T-Mobile e AT&T.
Quale è meglio: CDMA o GSM?
Con le reti GSM, gli utenti possono trasmettere dati ed effettuare chiamate vocali allo stesso tempo, un’impresa impossibile per le reti CDMA. Ma questo non è certo il motivo dietro la popolarità di GSM. Un grande driver è stata la legge europea del 1987 che ha richiesto l’uso del GSM. Un altro motivo era che il GSM derivava da un consorzio industriale, mentre il CDMA era, per la maggior parte, di proprietà di Qualcomm, rendendo i dispositivi alimentati da GSM più economici da produrre e utilizzare.
Gli standard CDMA e GSM si applicano solo alla connettività 2G e 3G. Come il passaggio alla quarta generazione wireless è iniziata sul serio nel 2010, vettori adottato Long-Term Evolution (LTE), lo standard globale per le reti 4G. Di conseguenza, la distinzione tra CDMA e GSM sta diventando meno importante come telefoni CDMA e dispositivi alimentati da reti GSM svaniscono nella storia. Ma, per ora, le reti 2G e 3G servono ancora come backup per le aree con segnali 4G LTE deboli.
La tecnologia cellulare 5G sostituirà i vecchi protocolli
CDMA diventerà ancora meno rilevante con l’avanzamento dei sistemi wireless di quinta generazione (5G). 5G promette di migliorare drasticamente le velocità di trasferimento dei dati possibili sulle reti cellulari per rivaleggiare con le reti in fibra ottica. La tecnologia offre una migliore capacità a banda larga, affidabilità e larghezza di banda, ben oltre ciò che è possibile su 4G. Principalmente, 5G è alimentato da onde millimetriche (MM wave) bande a 26, 28, 38 e 60 GHz. A queste bande di frequenza, la velocità di trasferimento dati può salire fino a 20 gigabit al secondo (Gbps). Utilizzando massive multiple input, multiple output (MIMO) 64-256 antenne, 5G offre velocità almeno 10 volte maggiore di quello che è attualmente possibile su reti 4G.
Le tecnologie cellulari 5G nella fascia bassa e nella fascia media utilizzano frequenze comprese tra 600 MHz e 6 GHz, con la maggior parte che occupa la gamma da 3,5 a 4,2 GHz. Negli Stati Uniti, le bande di frequenza wireless 5G già in uso sono da 3.100 a 3.550 MHz e da 3.700 a 4.200 MHz. L’Europa sta implementando bande di frequenza da 3.400 a 3.800 MHz, mentre l’Asia utilizza bande da 3.300 a 3.600 MHz, da 4.400 a 4.500 MHz e da 4.800 a 4.990 MHz.