نظام CDMA
(CDMA (Code Division Multiple Access
•ما هو نظام CDMA -أنواع أنظمة CDMA ومزاياه
•سيطور نظام الـ CDMA طرق الاتصال بين البشر ويسهل نفاذهم إلى المعلومات
CDMA خدمة حديثة لها جذور عميقة, خدمة تنطلق بسرعة الصوت متصدرة جميع وسائل الاتصالات اللاسلكية التقليدية. خدمة تخطت حدودها بنقل البيانات لاسلكياً بسرعة اكبر من الخطوط السلكية.
عالم الهواتف النقاله
يبدو وانه لن يكون الهاتف المحمول أو "الموبايل" مجرد هاتف فحسب، وإنما سيكون حاسوبًا وتليفزيونًا وجريدة ومكتبة ومفكرة شخصية، وبطاقة ائتمان في نفس الوقت، وذلك مع دخول نظام جديد للإتصالات اللاسلكية في عالم الهواتف النقاله وهو نظام CDMA ويعني بالعربية نظام النفاذ المتعدد بالتقسيم الكودي
وقد أجاز الاتحاد الدولي للاتصالات I.T.U. هذا النظام ووضع المواصفات التقنية له في اكتوبر 2000 ليفتح عالمًا جديدًا من الاتصالات متعددة الوسائط، تجعل العالم بين يدي مستخدم الهاتف المتنقل في ظل هذا النظام.
نظام الـ CDMA سوف يطور بشكل قاطع طرق الاتصال بين البشر ونفاذهم إلى المعلومات وأسلوب عملهم وحتى أنشطتهم الاجتماعية أو الشخصية، وذلك بفضل السرعة التي يتميز بها والخدمات الجديدة التي لم نعهدها من مشغلي انظمة الهواتف النقالة التقليدية.
يمثل نظام سي دي ام أ CDMA الجيل الثالث للاتصالات اللاسلكية ويتيح النفاذ إلى مجموعة من الخدمات اللاسلكية عريضة النطاق التي توفر معلومات شخصية أو تجارية، كما يتيح النفاذ بسرعة عالية إلى شبكة "الإنترنت"، ويمكن للمشتركين تلقي أخبار مسبقة التحديد ومعدة خصيصًا لهم، وكذلك البحث في نشرات تحتوي على مواد مرئية أو سمعية، هذا بالإضافة إلى الوصول إلى البريد الإلكتروني المصور أو السمعي، وكذلك تنظيم مؤتمرات بالفيديو أثناء انتقال المشترك من مكان إلى آخر.
ان تكنولوجيا CDMA تعتبر اليوم أكثر تقنيات الاتصالات النقالة نضوجا. حيث تتميز بتفوق واضح في وضوح الصوت يضاهي الاتصالات السلكية مع قلة الإشعاعات وسرية الخدمة. اذ يبلغ معدل سرعة النقل عبرها من 153kbps إلى 2 ميجا.
ماهو نظام CDMA
يعتمد نظام CDMA على تقنية الطيف المنتشر spread-spectrum بينما تستخدم الهواتف الخلوية الأقدم المعتمدة على TDMA والـ GSM على تقنية الطيف المنتشر من خلال تقسيم طيف الراديو إلى حزم ترددية ضيقة. ولزيادة السعة فإن هذه الشبكات تقوم بدمج عدة مكالمات هاتفية على نفس القناة الترددية. ولكن هناك حد أقصى لعدد المستخدمين لنفس القناة قبل أن تحدث تشوشات وتقطعات في الإشارة المنقولة. أما نظام الـ CDMA فهو يخصص كود (شيفرة) محدد لكل مكالمة هاتفية وبالتالي فإنه يمكن لمجموعة من الإشارات الراديوية أن تتقاسم مدى واسع من ترددات الراديو, بحيث يلتقط كل مستقبل المكالمة التي تخصه بناء على الكود الذي تحمله.
مفهوم الدخول المتعدد Multiplexing في نظام CDMA
تقنية التضمين مستخدمة منذ الخمسينات لإرسال أكثر من إشارة على نفس القناة وهو يستخدم في الاتصالات من خلال الألياف البصرية حيث يتم تجزئة مجموعة كبيرة من البيانات إلى أجزاء صغيرة ترسل في نفس الوقت على أطوال موجات ضوئية مختلفة ثم تجمع مرة أخرى عند المستقبل. وينطبق نفس المبدأ على الاتصال اللاسلكي إلا أن الأطوال الموجية المستخدمة تقع في منطقة الراديو من الطيف الكهرومغناطيسي. والمخطط التالي يوضح أهمية النظامين للحفاظ على البيانات من التشتت بواسطة التداخل قبل وصولها إلى المستخدم كما انه يجعلها من اكثر الانظمة اللاسلكية سرية واماناً.
أنواع أنظمة CDMA
CDMA IS-95A
بداء العمل به في يوليو 1993م ويسمى ايضا TIA/EIA IS-95 ويحتوي على العديد من الميزات التي كان اهمها توفير سرعة عالية لنقل البيانات تصل إلى 14.4كيلو بت في الثانية.
CDMA IS-95B : 2.5G
بداء العمل به في سبتمبر عام 1999م ويسمى ايضا TIA/EIA-95 ويحتوي على العديد من الميزات التي كان اهمها توفير سرعة عالية لنقل البيانات تصل إلى 64 كيلو بت في الثانية
CDMA 2000 X1
يعتبر من انظمة الجيل الثالث باعتبارة يحتوي على ميزات عديده منها تبادل الملتيميديا, وقد أجازه الاتحاد الدولي للاتصالات I.T.U. في اكتوبر 2000
و يوجد نوعين من نظام CDMA2000
الاول: CDMA2000 1X وهذا النظام يقدم سرعات مضاعفة لنقل الصوت وسرعة نقل للبيانات تصل إلى 307 ميجا بايت في الثانية.
الثاني: CDMA2000 1xEV-DO
يقدم سرعات عالية لحمل البيانات تتراوح بين 2.4 و 3.09كيلو بت في الثانية كما يدعم تبادل تطبيقات الملتيميديا الكبيره من نوع MP3
WCDMA
وهو يمثل الجيل الثالث المطور من نظام CDMA. ويستخدم قنوات اتصال ذات ترددات عاليه مقدارها 5 ميقا هرتز كما ان له القدره على
نقل بيانات تصل إلى 384 كيلوبت في الثانية, وفي ظروف خاصة يمكن ان تصل إلى 2 ميقا بايت. وقد بدأت بعض الدول تجريب هذا النظام في اغراض تبادل البيانات
الميزات العامة لنظام CDMA
· نقاوة عالية في نقل الصوت والبيانات
· اكثر اماناً مع حماية فعاله من التسرب غير المشروع للمكالمات او البيانات
· عدد مرات المكالمات الفاشله اقل بما يساوي 15 مره عن الموبايل التقليدي.
· اجهزة الهاتف تعمل باستخدام اشارات ترددية منخفضة جدا مما يجعل استخدامها اكثر امانا على صحة الناس فيما يخص الاشعاعات كما انها توفر استهلاك البطارية.
·الاستخدام الفعال للموجات الترددية frequency band
· لايحتاج إلى تخطيط الترددات frequency planning
· السهولة والمرونة العالية في تطوير النظام ترقيته وتحديثه.
أنظمة الجيل الثالث
CDMA 2000
تؤكد دراسة للاتحاد الدولي للاتصالات أن هذه الثورة التكنولوجية هي نتيجة جهود كبيرة بذلها القطاع الصناعي في الدول المتقدمة على المستويين الفكري والهندسي بغية تحقيق قفزة نوعية تتخطى التفكك الذي طغى حتى اليوم على عالم الاتصالات اللاسلكية، وقد أدى هذا في النهاية إلى صدور قرار هام بالإجماع على المواصفات التقنية الخاصة بأنظمة الجيل الثالث CDMA - 2000.
الخدمات المتنقلة
إن هذا الاتفاق يعني أنه من الممكن تحقيق التشغيل البيني بالكامل للأنظمة المتنقلة لأول مرة في التاريخ.
كما توضح دراسة الاتحاد الدولي أنه من الضروري توفير حرية التنافس للقطاع الخاص في بيئة خالية من العوائق التي تحول دون نشر أنظمة الجيل الثالث، كي يتمكن المستهلكون من الاستفادة من هذه المنافسة على الصعيد العالمي، وهذا هو ما ستتمكن أنظمة CDMA – 2000 من تحقيقه إذا ما التزمت جميع الأطراف المعنية بالمواصفات التي اتفق عليها بشأن هذه الأنظمة.
تشفير زمني
ويتميز معيار تلك الأنظمة بمرونته وإمكانية تطوير تطبيقاته على أساس معيار وحيد ينطوي على خمسة أوجه ممكنة لبنية موجات الراديو، هي زمن التردد وموجة حاملة وحيدة وتشفير زمني وموجات حاملة متعددة والانتشار المباشر، وتقوم هذه الأوجه على ثلاث تكنولوجيات هي الشبكات القائمة على بروتوكول إنترنت IP والمعيار المطور ANSI - 41 والنظام المطور GSM (MAP).
وقد ساد اتفاق واسع على أن تكون أسعار أنظمة CDMA – 2000 في حدود معقولة تجذب كلاً من المشغلين والمشتركين، وذلك عن طريق التكيف مع الأنظمة الحالية وتصميم الأنظمة الجديدة من وحدات قابلة للتوسع بسهولة؛ لاستيعاب تزايد المشتركين ومناطق التغطية وأنماط الخدمة بما يجعلها مرنة للغاية، وتقوم على نظام يسمح بتشغيل بيني كامل مع تجوال عالمي.
كما أن أنظمة CDMA – 2000 تسمح للمشغلين بالانتقال من شبكاتهم الحالية إلى شبكات الجيل الثالث المحسنة الأولية مع إتاحة الفرصة لاستعمال تخصيصات جديدة من الطيف الترددي أو إعادة استعمال أجزاء الطيف المستعملة حاليًا في أنظمة الجيل الثاني عندما يقل استعمال هذه الأنظمة، أي أن هذا التنوع في إمكانيات التشغيل يمكن المشغلين من تشكيل سوق جديدة ومربحة مع الاحتفاظ بالأرباح التي تدرها الخدمات القائمة والاستفادة بالكامل من استثمارات أنظمة الجيل الثاني.
ومن المتوقع أن تقدم أنظمة الجيل الثالث من الاتصالات المتنقلة حلولاً فعالة لتقليص الثغرة في مجال الاتصالات بين الدول المتقدمة والنامية؛ وذلك لأن الأنظمة اللاسلكية قليلة التكلفة نسبيًّا فيما يتعلق بتركيبها وإدارتها وصيانتها وسرعة إنشائها وتؤمن النفاذ إلى المناطق الوعرة جغرافيًّا.
حقائق وارقام حول CDMA2000
-1 حاليا يوجد 89 مشغل لخدمة CDMA2000 في العالم.
-2 تم تركيب 94 شبكة CDMA2000 في
اسيا وامريكا واوروبا
-3 تم تصنيع 602 نوع من اجهزة الهاتف الخاصة بنظام CDMA2000 مع كل الميزات المعروفة .
-4 بلغ عدد المشتركين 202 مليون في هذا النظام
(CDMA (Code Division Multiple Access
•ما هو نظام CDMA -أنواع أنظمة CDMA ومزاياه
•سيطور نظام الـ CDMA طرق الاتصال بين البشر ويسهل نفاذهم إلى المعلومات
CDMA خدمة حديثة لها جذور عميقة, خدمة تنطلق بسرعة الصوت متصدرة جميع وسائل الاتصالات اللاسلكية التقليدية. خدمة تخطت حدودها بنقل البيانات لاسلكياً بسرعة اكبر من الخطوط السلكية.
عالم الهواتف النقاله
يبدو وانه لن يكون الهاتف المحمول أو "الموبايل" مجرد هاتف فحسب، وإنما سيكون حاسوبًا وتليفزيونًا وجريدة ومكتبة ومفكرة شخصية، وبطاقة ائتمان في نفس الوقت، وذلك مع دخول نظام جديد للإتصالات اللاسلكية في عالم الهواتف النقاله وهو نظام CDMA ويعني بالعربية نظام النفاذ المتعدد بالتقسيم الكودي
وقد أجاز الاتحاد الدولي للاتصالات I.T.U. هذا النظام ووضع المواصفات التقنية له في اكتوبر 2000 ليفتح عالمًا جديدًا من الاتصالات متعددة الوسائط، تجعل العالم بين يدي مستخدم الهاتف المتنقل في ظل هذا النظام.
نظام الـ CDMA سوف يطور بشكل قاطع طرق الاتصال بين البشر ونفاذهم إلى المعلومات وأسلوب عملهم وحتى أنشطتهم الاجتماعية أو الشخصية، وذلك بفضل السرعة التي يتميز بها والخدمات الجديدة التي لم نعهدها من مشغلي انظمة الهواتف النقالة التقليدية.
يمثل نظام سي دي ام أ CDMA الجيل الثالث للاتصالات اللاسلكية ويتيح النفاذ إلى مجموعة من الخدمات اللاسلكية عريضة النطاق التي توفر معلومات شخصية أو تجارية، كما يتيح النفاذ بسرعة عالية إلى شبكة "الإنترنت"، ويمكن للمشتركين تلقي أخبار مسبقة التحديد ومعدة خصيصًا لهم، وكذلك البحث في نشرات تحتوي على مواد مرئية أو سمعية، هذا بالإضافة إلى الوصول إلى البريد الإلكتروني المصور أو السمعي، وكذلك تنظيم مؤتمرات بالفيديو أثناء انتقال المشترك من مكان إلى آخر.
ان تكنولوجيا CDMA تعتبر اليوم أكثر تقنيات الاتصالات النقالة نضوجا. حيث تتميز بتفوق واضح في وضوح الصوت يضاهي الاتصالات السلكية مع قلة الإشعاعات وسرية الخدمة. اذ يبلغ معدل سرعة النقل عبرها من 153kbps إلى 2 ميجا.
ماهو نظام CDMA
يعتمد نظام CDMA على تقنية الطيف المنتشر spread-spectrum بينما تستخدم الهواتف الخلوية الأقدم المعتمدة على TDMA والـ GSM على تقنية الطيف المنتشر من خلال تقسيم طيف الراديو إلى حزم ترددية ضيقة. ولزيادة السعة فإن هذه الشبكات تقوم بدمج عدة مكالمات هاتفية على نفس القناة الترددية. ولكن هناك حد أقصى لعدد المستخدمين لنفس القناة قبل أن تحدث تشوشات وتقطعات في الإشارة المنقولة. أما نظام الـ CDMA فهو يخصص كود (شيفرة) محدد لكل مكالمة هاتفية وبالتالي فإنه يمكن لمجموعة من الإشارات الراديوية أن تتقاسم مدى واسع من ترددات الراديو, بحيث يلتقط كل مستقبل المكالمة التي تخصه بناء على الكود الذي تحمله.
مفهوم الدخول المتعدد Multiplexing في نظام CDMA
تقنية التضمين مستخدمة منذ الخمسينات لإرسال أكثر من إشارة على نفس القناة وهو يستخدم في الاتصالات من خلال الألياف البصرية حيث يتم تجزئة مجموعة كبيرة من البيانات إلى أجزاء صغيرة ترسل في نفس الوقت على أطوال موجات ضوئية مختلفة ثم تجمع مرة أخرى عند المستقبل. وينطبق نفس المبدأ على الاتصال اللاسلكي إلا أن الأطوال الموجية المستخدمة تقع في منطقة الراديو من الطيف الكهرومغناطيسي. والمخطط التالي يوضح أهمية النظامين للحفاظ على البيانات من التشتت بواسطة التداخل قبل وصولها إلى المستخدم كما انه يجعلها من اكثر الانظمة اللاسلكية سرية واماناً.
أنواع أنظمة CDMA
CDMA IS-95A
بداء العمل به في يوليو 1993م ويسمى ايضا TIA/EIA IS-95 ويحتوي على العديد من الميزات التي كان اهمها توفير سرعة عالية لنقل البيانات تصل إلى 14.4كيلو بت في الثانية.
CDMA IS-95B : 2.5G
بداء العمل به في سبتمبر عام 1999م ويسمى ايضا TIA/EIA-95 ويحتوي على العديد من الميزات التي كان اهمها توفير سرعة عالية لنقل البيانات تصل إلى 64 كيلو بت في الثانية
CDMA 2000 X1
يعتبر من انظمة الجيل الثالث باعتبارة يحتوي على ميزات عديده منها تبادل الملتيميديا, وقد أجازه الاتحاد الدولي للاتصالات I.T.U. في اكتوبر 2000
و يوجد نوعين من نظام CDMA2000
الاول: CDMA2000 1X وهذا النظام يقدم سرعات مضاعفة لنقل الصوت وسرعة نقل للبيانات تصل إلى 307 ميجا بايت في الثانية.
الثاني: CDMA2000 1xEV-DO
يقدم سرعات عالية لحمل البيانات تتراوح بين 2.4 و 3.09كيلو بت في الثانية كما يدعم تبادل تطبيقات الملتيميديا الكبيره من نوع MP3
WCDMA
وهو يمثل الجيل الثالث المطور من نظام CDMA. ويستخدم قنوات اتصال ذات ترددات عاليه مقدارها 5 ميقا هرتز كما ان له القدره على
نقل بيانات تصل إلى 384 كيلوبت في الثانية, وفي ظروف خاصة يمكن ان تصل إلى 2 ميقا بايت. وقد بدأت بعض الدول تجريب هذا النظام في اغراض تبادل البيانات
الميزات العامة لنظام CDMA
· نقاوة عالية في نقل الصوت والبيانات
· اكثر اماناً مع حماية فعاله من التسرب غير المشروع للمكالمات او البيانات
· عدد مرات المكالمات الفاشله اقل بما يساوي 15 مره عن الموبايل التقليدي.
· اجهزة الهاتف تعمل باستخدام اشارات ترددية منخفضة جدا مما يجعل استخدامها اكثر امانا على صحة الناس فيما يخص الاشعاعات كما انها توفر استهلاك البطارية.
·الاستخدام الفعال للموجات الترددية frequency band
· لايحتاج إلى تخطيط الترددات frequency planning
· السهولة والمرونة العالية في تطوير النظام ترقيته وتحديثه.
أنظمة الجيل الثالث
CDMA 2000
تؤكد دراسة للاتحاد الدولي للاتصالات أن هذه الثورة التكنولوجية هي نتيجة جهود كبيرة بذلها القطاع الصناعي في الدول المتقدمة على المستويين الفكري والهندسي بغية تحقيق قفزة نوعية تتخطى التفكك الذي طغى حتى اليوم على عالم الاتصالات اللاسلكية، وقد أدى هذا في النهاية إلى صدور قرار هام بالإجماع على المواصفات التقنية الخاصة بأنظمة الجيل الثالث CDMA - 2000.
الخدمات المتنقلة
إن هذا الاتفاق يعني أنه من الممكن تحقيق التشغيل البيني بالكامل للأنظمة المتنقلة لأول مرة في التاريخ.
كما توضح دراسة الاتحاد الدولي أنه من الضروري توفير حرية التنافس للقطاع الخاص في بيئة خالية من العوائق التي تحول دون نشر أنظمة الجيل الثالث، كي يتمكن المستهلكون من الاستفادة من هذه المنافسة على الصعيد العالمي، وهذا هو ما ستتمكن أنظمة CDMA – 2000 من تحقيقه إذا ما التزمت جميع الأطراف المعنية بالمواصفات التي اتفق عليها بشأن هذه الأنظمة.
تشفير زمني
ويتميز معيار تلك الأنظمة بمرونته وإمكانية تطوير تطبيقاته على أساس معيار وحيد ينطوي على خمسة أوجه ممكنة لبنية موجات الراديو، هي زمن التردد وموجة حاملة وحيدة وتشفير زمني وموجات حاملة متعددة والانتشار المباشر، وتقوم هذه الأوجه على ثلاث تكنولوجيات هي الشبكات القائمة على بروتوكول إنترنت IP والمعيار المطور ANSI - 41 والنظام المطور GSM (MAP).
وقد ساد اتفاق واسع على أن تكون أسعار أنظمة CDMA – 2000 في حدود معقولة تجذب كلاً من المشغلين والمشتركين، وذلك عن طريق التكيف مع الأنظمة الحالية وتصميم الأنظمة الجديدة من وحدات قابلة للتوسع بسهولة؛ لاستيعاب تزايد المشتركين ومناطق التغطية وأنماط الخدمة بما يجعلها مرنة للغاية، وتقوم على نظام يسمح بتشغيل بيني كامل مع تجوال عالمي.
كما أن أنظمة CDMA – 2000 تسمح للمشغلين بالانتقال من شبكاتهم الحالية إلى شبكات الجيل الثالث المحسنة الأولية مع إتاحة الفرصة لاستعمال تخصيصات جديدة من الطيف الترددي أو إعادة استعمال أجزاء الطيف المستعملة حاليًا في أنظمة الجيل الثاني عندما يقل استعمال هذه الأنظمة، أي أن هذا التنوع في إمكانيات التشغيل يمكن المشغلين من تشكيل سوق جديدة ومربحة مع الاحتفاظ بالأرباح التي تدرها الخدمات القائمة والاستفادة بالكامل من استثمارات أنظمة الجيل الثاني.
ومن المتوقع أن تقدم أنظمة الجيل الثالث من الاتصالات المتنقلة حلولاً فعالة لتقليص الثغرة في مجال الاتصالات بين الدول المتقدمة والنامية؛ وذلك لأن الأنظمة اللاسلكية قليلة التكلفة نسبيًّا فيما يتعلق بتركيبها وإدارتها وصيانتها وسرعة إنشائها وتؤمن النفاذ إلى المناطق الوعرة جغرافيًّا.
حقائق وارقام حول CDMA2000
-1 حاليا يوجد 89 مشغل لخدمة CDMA2000 في العالم.
-2 تم تركيب 94 شبكة CDMA2000 في
اسيا وامريكا واوروبا
-3 تم تصنيع 602 نوع من اجهزة الهاتف الخاصة بنظام CDMA2000 مع كل الميزات المعروفة .
-4 بلغ عدد المشتركين 202 مليون في هذا النظام
