W-CDMA
W-CDMA és l'acrónim de Wideband Code Division Multiple Access (en català Accés Múltiple per divisió de codi de banda ampla). És la tecnologia d'accés mòbil en la que es basa la UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), que, a la vegada, es un estàndard europeu de Tercera Generació (3G) per als sistemes sense fils.
Taula de continguts |
Origen [modifica]
L'estàndard de W-CDMA es va desenvolupar a través de la Third Generation Partnership (3GPP), la qual vol garantir la interoperabilitat entre diferents xarxes 3G. L'estàndard es basa en la ETSI de UMTS i es coneix com a accés de radio terrestre de UMTS, UTRA.
El mètode d'accés per UTRA es el DS-CDMA i utilitza per distribuir la informació un ample de banda de 5Mhz. Per aquest motiu, com que utilitza un gran ample de banda, se'l va denominar W-CDMA (Wideband CDMA).
Funcionament [modifica]
WCDMA correspon a una tècnica de multiplexació basada en CDMA (Code Division Multiple Acces), la qual consisteix en la assignació d'un codi digital diferent per cada usuari. Aquests codis son compartits per l'emissor i receptor. En el transmissor, el codi s'utilitza per a transformar el senyal de l'usuari a un senyal de banda ampla. En el receptor, el codi s'utilitza per separar les diferents comunicacions que comparteixen una mateixa portadora. La manera de transformar i de separar el senyal amb codis en l'emissió i recepció respectivament és mitjantçant una operació XOR, per aixó és important que emissor i receptor tinguin els mateixos codis, sinò a la recepció no podríem obtenir el senyal original.
El bits que formen el codi WCDMA reben el nom de chips per diferenciar-los del bits de dades de l'usuari.
WCDMA és un sitema DS-CDMA (Direct-Sequence Code Division Multiple Acces) es a dir, la informació de l'usuari (bits), son repartits per tot l'ample de banda, a través de la multiplexació de les dades de l'usuari per una seqüència de chips pseudo-aleatoria.
En realitat l'expansió de l'espectre està composat per 2 tipus de codis, codis de Scrambling i codis de Canalització:
- Scrambling : S'utilitza per separar usuaris en transmissió de pujada i per separar cel·les en transmissió de baixada. En pujada poden ser codis llargs (38400 chips) o curts (256 chips) i en baixada son codis llargs.
- Canalització : S'utilitza per separar els canals físics de dades i senyalització d'una mateixa comunicació. També s'utilitza en baixada per separar diferents usuaris dins d'una cel·la. Utilitza codis curts, de 4 - 256 chips (en baixada poden ser fins 512 chips).
Modes de duplexat [modifica]
Existeixen dos modes per a WCDMA en UMTS: el FDD (Frequency Division Duplex) i el TDD (Time Division Duplex).
- Mode FDD: S'utilitzen dos bandes aparellades de l'espectre, un de pujada i un de baixada. Cada enllaç utilitza una portadora diferent. Cada transmissió s'identifica per la portadora i per el codi pseudo-aleatori.
- Mode TDD: Cada transmissió s'identifica per la freqüència de la portadora, el codi pseudo-aleatori i un dels 15 intervals de temps d'una trama de 10 ms. S'utilitza una mateixa portadora pels dos enllaços, ascendent i descendent dintre d'una banda desaparellada. Aquest mode s'utilitza per aplicacions de tràfic asimètric com pot se l'accès a Internet.
Característiques Principals [modifica]
Aquesta tecnologia està altament optimitzada per a comunicacions d'alta qualitat de veu i comunicacions multimèdia, com poden ser les videoconferències. També es possible accedir a diferents serveis des de només un terminal, com per exemple, poder estar realitzant una videoconferència i al mateix temps una descàrrega d'un arxiu de mida gran.
Pot suportar completament diverses connexions simultànies, com podria ser, una connexió a Internet, una conversa telefònica i una videoconferència. En aquest sistema s'utilitzen estructures de protocols de xarxa similars a les que utilitza GSM, per tant està capacitada per utilitzar xarxes existents.
Aplicacions [modifica]
Aquesta taula mostra alguns dels perfils de servei, la seva velocitat de dades necessaria, si es tracta de conmutació per circuits o per paquets, i exemples d'aplicació:
| Perfil de Servei | Velocitat de dades | Mètode de transmissió | Exemple d'aplicació |
|---|---|---|---|
| Veu | 16 kbps | conmutació per circuits | Trucada de veu |
| Missatge simple | 14.4 kbps | commutació per paquets | SMS, MMS |
| Multimèdia Interactiva | max 128 kbps | commutació per paquets | Videotrucada |
| Multimèdia Interactiva | max 384 kbps | commutació per circuits | Jocs on-line |
| Multimedia | max 2 Mbps | conmutació per paquets | Video-Streaming |
Aspectes Técnics [modifica]
- WCDMA ofereix flexibilitat en els diferents serveis, combinant conmutació per paquets y conmutació per circuits en el mateix canal amb un promig de velocitat entre 8 kbps i 2Mbps.
- Suporta conectivitat IP, permetent accessos més ràpids a Internet. Això perment que treballi amb tecnologia de conmutació per paquets.
- Els terminals WCDMA són menys difícils de fabricar, degut a que els senyals requereixen molt poc processat.
- Utilitza canals de radio amb un ample de banda de banda de 5 MHz i utilitza molt eficientment l'espectre radioelèctric aconseguint fluxos de dades de fins a 2 Mbps en areas locals i 384 kbps en areas de gran extensió. Molt per sobre dels 9.6 kbps que s'arriben a obtenir amb GSM.
Avantatges d'ús de WCDMA [modifica]
Aquests són alguns del avantatges del WCDMA sobre tecnologies anteriors i altres tipus de xarxes.
- Técnica de paquets IP : Les xarxes basades en WCDMA estan construïdes sota protocols basats en IP. Altres tipus de xarxes necessitarien afegir dispositius costosos que suportessin TCP/IP.
- Seguretat i privacitat : WCDMA està dissenyat amb uns 4,4 trillons de codis pseudo-aleatoris, i per tant fa que sigui molt difícil capturar i descifrar el senyal.
- Control de nivell de potència : Amb un control automàtic del guany al terminal i supervisió constant del nivell de senyal-soroll (S/N) i taxes d'error a l'estació base radio, el pics en el nivell de potència es regulen ajustant la potència unes 800 vegades per segon. Aquest control te una gran importància en l'ajust automàtic de les cel·les.
- Pèrdues de trucades : Utilitza soft-handorver, d'aquesta manera la transferència de trucada entre cel·les no farà que es perdi la comunicació. Això es degut a que 2 o 3 cel·les adjacents estan supervisant la trucada durant tot el temps de conexió.
- Compatibilitat endavant i endarrere : El terminals que funcionen sota WCDMA son compatibles amb altres tipus de CDMA en xarxes mes antigues com per exemple xarxes 2G. També es compatible endavant ya que el terminals de xarxes antigues amb CDMA, només canviant el chip del terminal es suficient, i així s'evita l'adquisició de nous terminals amb l'aparició de nous serveis.
- Qualitat de veu millorada : Esquemes de control y correcció d'errors sofisticats fan que les trames d'informació s'interpretin correctamente. Per altra banda, els codificadors de veu (vocoders) codifiquen a altes velocitats i redueixen així el soroll de fons. El soft-handover entre ce·les es un altre factor que aumenta la qualitat de veu en una conversa. El control precís dels nivells de potència assegura que tots els terminals propers al nivell òptim tinguin la qualitat de veu més alta possible.
Estàndards de telefonia mòbil [modifica]
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
