Multiplexação é uma técnica usada para transmitir múltiplos sinais analógicos ou digitais através de um link de comunicação como uma onda de rádio ou cabo de fibra ótica em um único sinal composto. Uma vez que este sinal composto chega ao seu destino, ele é desmultiplexado. Portanto, o demultiplexador divide o sinal de volta aos sinais originais e os envia em linhas separadas para o propósito de outras operações. Existem diferentes tipos de técnicas de multiplexação, como FDM , PDM, TDM , CDM, SDM & WDM . Este artigo discute um dos tipos de técnicas de multiplexação; multiplexação por divisão de código ou CDM – trabalhando com aplicativos.
O que é multiplexação por divisão de código?
O termo CDM significa “Divisão de código multiplexação ” e é uma técnica de multiplexação em que vários sinais de dados são mesclados para transmissão instantânea acima de uma banda de frequência comum. Uma vez que esta técnica de multiplexação é utilizada para permitir que vários usuários transmitam um único canal de comunicação, esta técnica é conhecida como CDMA ou acessos múltiplos por divisão de código.
Diagrama de multiplexação por divisão de código
A multiplexação por divisão de código simplesmente aloca um código exclusivo para cada canal, de modo que cada canal possa utilizar um espectro semelhante ao mesmo tempo. O CDM usa comunicação de espectro espalhado, na qual um sinal de banda estreita é transmitido por uma banda de frequência maior ou por vários canais por meio de divisão. Ele não restringe frequências de largura de banda ou sinais digitais, portanto, é menos vulnerável a interferências e, portanto, fornece melhor capacidade de comunicação de dados e linha privada mais segura.
O diagrama de multiplexação por divisão de código é mostrado abaixo. A figura a seguir mostra como todos os canais utilizam uma frequência semelhante simultaneamente para transmissão. O CDM usa a técnica de espalhamento espectral no domínio da comunicação sem fio porque cada canal é codificado para que seu espectro seja transmitido por uma área muito mais ampla do que a usada pelo sinal original.
Embora a transmissão do espectro possa parecer defeituosa do ponto de vista espectral, esse não é o caso, pois todos os usuários transmitem o mesmo espectro. Este CDM é freqüentemente usado para telefones celulares porque oferece mais flexibilidade em situações multiusuário.
O CDM usa a tecnologia de amplo espectro para evitar que os inimigos interceptem e bloqueiem as transmissões. Portanto, em um espectro espalhado, um sinal de dados é transmitido em uma certa faixa de frequências em um espectro de frequência alocado. O espectro de propagação utiliza sinais de ruído de banda larga que são muito difíceis de perceber, interceptar ou demodular. Além disso, os sinais de espectro espalhado são muito mais difíceis de bloquear em comparação com os sinais de banda estreita. Essa multiplexação também é muito segura porque não é fácil interceptar ou bloquear o sinal em sua visualização de natureza codificada.
No sistema CDM, os componentes necessários, como o codificador e o decodificador, estão situados nas extremidades do transmissor e do receptor. O codificador no transmissor transmite o espectro do sinal acima de uma faixa muito mais ampla do que a menor largura de banda necessária para transmissão por meio de um código exclusivo. Portanto, o decodificador no receptor usa um código semelhante para compressão de espectro de sinal e recuperação de dados.
Existem muitos métodos usados para codificação com base no fato de ser concluído no domínio do tempo, no domínio espectral ou em ambos. Os códigos usados são bidimensionais, enquanto o tempo e a frequência estão envolvidos. Os códigos no domínio do tempo compreendem a codificação de sequência direta, bem como saltos no tempo. Os códigos espectrais são implementados com a fase ou amplitude de diferentes componentes espectrais.
A operação de multiplexação por divisão de código é que um único bit pode ser transmitido pela modulação de uma sequência de elementos de sinal em várias frequências em alguma ordem particular. Portanto, as diferentes frequências para cada bit são conhecidas como taxa de chip. Se um ou vários bits forem transmitidos em uma frequência semelhante, isso é conhecido como salto de frequência . Portanto, isso ocorrerá simplesmente quando a taxa de chip estiver abaixo de '1' porque é a proporção de frequência e bit. O receptor no lado receptor decodifica um zero ou um bit simplesmente verificando as frequências na ordem correta.
Como funciona a multiplexação por divisão de código?
A multiplexação por divisão de código funciona atribuindo uma série de bits conhecida como código de espalhamento a cada sinal para diferenciar um sinal do outro. Este código de propagação é mesclado com o sinal original para gerar um novo fluxo de dados codificados, após o qual é transmitido por um meio compartilhado. Depois disso, um demux que conhece o código pode recuperar os sinais originais simplesmente subtraindo o código de espalhamento que é chamado de dispreading.
CDMA
CDMA significa “Acesso Múltiplo por Divisão de Código” e é um tipo de multiplexação, que permite que vários sinais ocupem um único canal de transmissão e otimiza a utilização da largura de banda acessível.
O sistema CDMA é extremamente diferente em comparação com a multiplexação de frequência e tempo. Portanto, neste tipo de sistema, um operador tem direito de acesso a toda a largura de banda durante todo o período. O princípio fundamental é que diferentes códigos CDMA são utilizados para diferenciar os diferentes usuários. Essa tecnologia CDMA é usada em sistemas de telefonia celular UHF (ultra-alta frequência) nas bandas de 800 MHz e 1,9 GHz.
As características do CDMA incluem principalmente o seguinte.
- O CDMA permite que vários usuários se conectem em um horário especificado e, assim, fornece dados aprimorados, bem como capacidade de comunicação de voz.
- Em um sistema CDMA, não há limite para o número de usuários, embora quando o número de usuários aumenta, o desempenho diminui.
- Um sistema CDMA remove ruídos e interferências e melhora a qualidade da rede.
- As transmissões do usuário podem ser codificadas em códigos distintos e únicos pelo CDMA para proteger seus sinais.
- No CDMA, um espectro completo é utilizado em todos os canais.
- Todas as células dentro dos sistemas CDMA podem utilizar uma frequência semelhante.
Vantagens e desvantagens
O vantagens da multiplexação por divisão de código inclui o seguinte.
- A qualidade do sinal é melhor.
- Ele protege contra interferências e escutas porque o remetente e o destinatário conhecem apenas o código de propagação.
- É muito protegido contra hackers.
- A adição de usuários é simples e sem limite para o número de usuários.
- Grande largura de banda de sinal diminui o desvanecimento de multipercurso.
- Uso eficiente de espectro de frequência específico.
- A distribuição de recursos é flexível.
- É altamente eficiente.
- Não precisa de nenhuma sincronização.
- Nesta multiplexação, vários usuários podem dividir a mesma largura de banda.
- CDM é escalável.
- É compatível com outros tipos de tecnologias celulares.
- Ele usa um espectro de frequência fixa de forma eficiente.
- A interferência é diminuída devido a diferentes palavras de código atribuídas a cada usuário.
- A segurança aprimorada, resistência a interferências e bloqueios e uso eficiente da largura de banda. A técnica de espalhamento espectral do CDMA torna mais difícil para um bisbilhoteiro interceptar o sinal, e os códigos de espalhamento exclusivos o tornam resistente a interferências e bloqueios.
As desvantagens da multiplexação por divisão de código incluem as seguintes.
- Quando o número de usuários aumenta, a qualidade geral do serviço diminui.
- Ocorre o problema do perto-longe.
- Ele precisa de sincronização de tempo.
- No CDM, a largura de banda transmitida de cada usuário é maior do que a velocidade de dados digitais da fonte.
- A taxa de transmissão de dados é baixa.
- MDL é complexo.
Formulários
O aplicações de multiplexação por divisão de código inclui o seguinte.
- O CDM é amplamente utilizado nas chamadas comunicações sem fio 3G de segunda geração (2G) e terceira geração. A tecnologia é usada em sistemas de telefonia celular de frequência ultra-alta (UHF) nas bandas de 800 MHz e 1,9 GHz. Esta é uma combinação de conversão analógico-digital e tecnologia de espectro alargado.
- A técnica de rede CDM é usada para combinar vários sinais de dados para transmissão simultânea acima de uma banda de frequência comum.
- Essa multiplexação é amplamente usada em comunicações sem fio de segunda e terceira geração.
- É usado em sistemas de telefonia celular UHF (ultra-alta frequência) nas bandas de 800 MHz e 1,9 GHz. Portanto, esta é uma combinação de conversão de analógico para digital e tecnologia de espectro alargado.
P: Como o CDMA é usado em redes celulares?
R: O CDMA é amplamente utilizado em redes celulares 3G e 4G, bem como em redes locais sem fio (WLANs). A tecnologia permite que vários usuários compartilhem a mesma faixa de frequência, aumentando a capacidade da rede e proporcionando melhor qualidade nas chamadas.
P: O CDMA pode ser usado em comunicações via satélite?
R: Sim, o CDMA pode ser usado em comunicações via satélite, pois permite que vários sinais sejam transmitidos simultaneamente em largura de banda limitada. Isso o torna uma escolha popular em situações em que um grande número de sinais precisam ser transmitidos simultaneamente, como em comunicações via satélite.
P: Qual é a diferença entre CDMA de sequência direta e CDMA de salto de frequência?
R: O CDMA de sequência direta (DS-CDMA) modula a onda portadora do sinal usando uma sequência binária pseudo-aleatória como um código de espalhamento enquanto o CDMA de salto de frequência (FH-CDMA) transmite o sinal em uma frequência diferente em momentos diferentes e o receptor usa o salto padrão para reconstruir o sinal original.
P: Como o CDMA é usado em redes celulares?
R: O CDMA é amplamente utilizado em redes celulares 3G e 4G, bem como em redes locais sem fio (WLANs). A tecnologia permite que vários usuários compartilhem a mesma faixa de frequência, aumentando a capacidade da rede e proporcionando melhor qualidade nas chamadas.
P: O CDMA pode ser usado em comunicações via satélite?
R: Sim, o CDMA pode ser usado em comunicações via satélite, pois permite que vários sinais sejam transmitidos simultaneamente em largura de banda limitada. Isso o torna uma escolha popular em situações em que um grande número de sinais precisam ser transmitidos simultaneamente, como em comunicações via satélite.
P: Qual é a diferença entre CDMA de sequência direta e CDMA de salto de frequência?
R: O CDMA de sequência direta (DS-CDMA) modula a onda portadora do sinal usando uma sequência binária pseudo-aleatória como um código de espalhamento enquanto o CDMA de salto de frequência (FH-CDMA) transmite o sinal em uma frequência diferente em momentos diferentes e o receptor usa o salto padrão para reconstruir o sinal original.
Portanto, trata-se de uma visão geral da divisão de código multiplexação - trabalhando com vantagens, desvantagens e aplicações. No CDM, vários sinais de dados são mesclados para transmissão acima de uma banda de frequência comum simultaneamente. Uma vez que essa técnica de rede CDM é usada para permitir que muitos usuários transmitam um único canal de comunicação, essa tecnologia é conhecida como CDMA ou acesso múltiplo por divisão de código (CDMA). Aqui está uma pergunta para você, o que é FDM?
