Разделение каналов по коду

Для преодоления приведенных недостатков применяются цифровые системы, выполненные по технологии многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) или, как его называют, СDМА (Соdе Division Multiple Access). Такие системы используют шумоподобные сигналы с расширенным спектром. Технология мультидоступа с кодовым разделением каналов, в основе которой лежит ортогональное разделение сигналов, известна давно, но ранее не использовалась из-за технических трудностей. Сам принцип СDМА заключается в расширении спектра исходного информационного сигнала, которое может производиться двумя различными методами:

• "скачки по частоте"
• "прямая последовательность".

"Скачки по частоте" (или FН – Frequency Hopping) реализуются следующим образом: несущая частота в передатчике постоянно меняет свое значение в заданных пределах по псевдослучайному закону (коду), индивидуальному для каждого разговорного канала, через сравнительно небольшие интервалы времени. Приемник системы ведет себя аналогично, изменяя частоту гетеродина по точно такому же алгоритму, обеспечивая выделение и дальнейшую обработку только нужного канала. Метод "прямой последовательности" (или DS – Direct Sequence) основан на использовании шумоподобных сигналов и применяется в большинстве работающих и перспективных систем с кодовым разделением каналов. Он предусматривает модуляцию информационного сигнала каждого абонента единственным и уникальным в данном случае псевдослучайным шумоподобным сигналом (он и является кодом), который и расширяет спектр исходного информационного сигнала. Следует отметить, что число вариантов таких кодов достигает нескольких миллиардов, что позволило бы создать персональную связь в масштабах всей планеты. В результате проведения этого процесса узкополосный информационный сигнал каждого пользователя расширяется во всю ширину частотного спектра, выделенного для пользователей сети. В приемнике сигнал восстанавливается с помощью идентичного кода, в результате чего получается исходный информационный сигнал. Сигналы остальных пользователей для данного приемника продолжают оставаться расширенными и воспринимаются им лишь как "белый шум", слабо мешающей нормальной работе приемника. Представим себе комнату, в которой одновременно разговаривает много пар людей, причем на разных языках, каждая пара на своем языке. Каждый из них хорошо понимает собеседника, а все посторонние разговоры воспринимаются как фон и не мешают разговору. При этом обеспечивается высокая степень защиты от помех, что позволяет работать при низких значениях отношения сигнал/шум (3-5 дБ) со значительно меньшей мощностью передаваемого сигнала по сравнению с другими методами кодирования. Таким образом, в одном и том же радиочастотном канале одновременно передаются информационные сигналы большой группы пользователей. Отметим, что расширение спектра сигналов позволяет противодействовать преднамеренным искусственным помехам. Если расширить базу радиосигнала до очень больших величин, то сигнал передатчика можно сделать ниже уровня шумов, которые сможет наблюдать потенциальный противник. На приемной же стороне исходный сигнал будет восстановлен. Таким образом, подобные системы можно применять, не мешая работе других радиосредств, использующих тот же диапазон радиочастот. Процесс передачи сигналов СDМА затруднен без надежной системы синхронизации, которая обеспечивается путем приема сигналов радионавигационной спутниковой Глобальной системы позиционирования (GPS). Приемник GPS находится на каждой базовой станции системы СDМА. Можно использовать и другие источники синхронизации, но указанный подход обладает гибкостью и глобальностью, так как сигналы GPS принимаются в любой точке планеты.