تعالوا نتعرف .. ما هو نظام cdma وما هو مبدأ عمله

ما هو نظام CDMA




تعريف نظام CDMA

يعرّف نظام CDMA أو Code Division Multiple Access؛ أي الوصول المتعدد بتقسيم الرمز، على أنه أحد المقاييس الأساسية في عالم الاتصالات اللاسلكية، تم تصميمه وتسجيل براءة اختراع فيه من قبل شركة كوالكوم Qualcomm (شركة أمريكية متخصصة في مجال الاتصالات) وكان حجر الأساس الذي تطورت منه المعايير الأخرى مثل CDMA2000 و(Wideband)WCDMA في الجيل الثالث.

مع ذلك، لم يحصل نظام CDMA على التبني العالمي الذي تمتع به نظام (Global System for Mobiles) GSM وذلك بسبب حقوق ملكيته من قبل كوالكوم، حيث أنّ أقل من 18% من الشبكات في العالم تستخدم نظام CDMA، وتتركز في المقام الأول في الولايات المتحدة الأميركية مع شركة الاتصالات Verizon Wireless (أكبر شركة اتصالات في الولايات المتحدة) ونظيرتها Sprint أيضًا، حيث تستخدم كلٌ منهما هذا النظام، وكذلك في كورية الجنوبية وروسيا، وغيرها.

مبدأ عمل نظام CDMA

تقوم الشبكات العاملة على نظامٍ ما بترتيب المكالمات الرقمية على بعضها البعض، وتعيين رموزٍ موحدةٍ للتمييز بينهما. يتم تشفير كل بيانات الاتصال باستخدام مفتاحٍ مختلفٍ، ثم يتم إرسال المكالمات في نفس الوقت. كما أن أجهزة الاستقبال تحتوي على مفتاحٍ موحّدٍ أيضًا، تستطيع من خلاله تقسيم الإشارة المدمجة وتحويلها إلى مكالماتٍ فرديةٍ.

حيث أن الشبكات التي تستخدم نظام CDMA تتميز عن نظيرتها التي تستخدم GSM بسعةٍ أكبر بخمس مراتٍ، كما أنه يمكن لهذا النظام استخدام عمليات إرسال على النطاق العريض بأكمله وبشكلٍ متزامنٍ، على عكس نظيره الذي يستخدم النطاق العريض في فتراتٍ زمنيةٍ محددة ضمن النطاق.

اصدارات نظام CDMA


اصدارات نظام CDMA
تعددت الإصدارات المنبثقة من هذا النظام مع تطور أجيال الاتصالات، سنبدأ بترتيبها من الأقدم وحتى الأحدث:

• CDMA IS-95One: هو المعيار الأول في السلسلة، يتكون من معيارين، الأول وهو CDMA IS-95A بدأ العمل به في عام 1993، والثاني CDMA IS-95B و تم العمل به في عام 1998، يعمل هذا النظام في فئة شبكات الجيل الثاني 2G، ويؤمن سرعةً في نقل البيانات تصل حتى 64 كيلو بت في الثانية.

• CDMA2000x1: تم تطوير هذا النظام بالتزامن مع بدء العمل بشبكات الجيل الثالث 3G في الاتصالات اللاسلكية، ويدعم كل من خدمات الصوت والبيانات. يصل معدل نقل البيانات في هذا النظام إلى 153 كيلو بت في الثانية، كما أنه تم تصميم هذا النظام على مرحلتين سنتحدث عنهما لاحقًا في هذا المقال.

• CDMA2000-1xEV-DO: وهو الإصدار المحسن الأول للنظام السابق، تم رفع معدل نقل البيانات في هذا النظام إلى أن يصل حتى 2.4 ميغا بت في الثانية.

• CDMA2000-1xEV-DV: هو التطوير الثاني لنظام CMDA2000X1، يدعم كلًّا من خدمات الصوت والبيانات بجودةٍ عاليةٍ، وقدم هذا التحسين سرعةً في معدل نقل البيانات يصل حتى 4 ميغا بت في الثانية.

• WCDMA(Wideband): معيار الأول المستخدم في شبكات الجيل الثالث 3G من نظام من نظام CDMA، والمُسمى أيضًا بحسب مراجع أخرى UMTS، يستخدم هذا النظام نمطًا في الانتشار يسمى (FDD-DS) أي تقسيم التردد العامل على نطاقين، يدعم هذا كل ما سبق مما تدعمه الأنظمة السابقة ولكن بسرعاتٍ وجودةٍ أعلى، حيث أنه يستخدم أكثر من قناةٍ للإرسال والاستقبال مخصصًا في القناة الواحدة 5 ميجا هرتز. بالإضافة إلى أنه يوفر نطاقًا عريضًا لإرسال الصوت والرسائل المتعددة الوسائط، وحتى البيانات ويدعم سرعاتٍ تصل حتى 384 كيلو بت في الثانية، وكانت أول شبكة WCDMA في اليابان عام 2001 وسميت FOMA؛ أي Freedom of Mobile Multimedia.

وأما عن إيجابياته وسلبياته فإليكم بعضًا منها:

إيجابيات نظام CDMA

• جودة عالية في عمليتي نقل الصوت والبيانات.
• الموثوقية والحماية من التجسس على المكالمات والبيانات.
• يعمل هذا النظام وفق إشاراتٍ تردديةٍ منخفضة مما يوفر من استهلاك البطارية في الهواتف المحمولة.
• قابل للتطوير والتحديث.

سلبيات نظم CDMA

• يجب اختيار الترميز بعنايةٍ، وذلك لأن الرموز الطويلة تسبب حدوث تأخير زمني أو حتى تداخلًا في الإشارة.
• زيادة معدل النقل في هذا النظام تخفف من سعته.
• تزامن الوقت مطلوب.

الفروقات بين CDMA وGSM

• بطاقة السيم (SIM Card)

كما نعلم، جميع الهواتف النقالة تأتي بفتحةٍ لبطاقة السيم، وهذا الأمر يتوافق نظام GSM، أما بالنسبة للنظام CDMA فإن الأمر مختلفٌ نوعًا ما، أيّ بمعنى آخر، يأتي نظام CDMA كمعيارٍ قائمٍ من أصل الجهاز، ومعرفًا على شبكةِ اتصالاتٍ معينة، مثال: جهاز سامسونج جالاكسي اس 2 (Samsung Galaxy S2) من Sprint. وعندما تريد تحديث جهازك، فما عليك إلا التواصل مع تلك الشركة لإلغاء التفعيل على جهازك القديم والتنشيط على جهاز الجديد.

• تغطية الشبكة

من المعلوم أن التغطية لا تختلف بين نظامي CDMA وGSM، وإنما تعتمد على البنى والمعايير الأساسية التي تعتمدها شركة الاتصالات، فالشبكات العاملة على نظام GSM هي الأكثر انتشارًا حول العالم، ولكن في الولايات المتحدة وغيرها، كما تم ذكره سابقًا، فهناك قسمٌ من الشركات تعتمد نظام CDMA.

• التجوال الدولي

في الحقيقة عندما يتعلق الأمر بالتجوال الدولي، فإن الشبكات العاملة على نظام GSM لها اليدَ العليا، وذلك لتوافرها في شتّى أنحاء العالم، بالإضافة إلى أن ربط بين بطاقة السيم SIM وهذا النظام يقدم العديد من التسهيلات للمستخدم، أما بالنسبة لنظام CDMA فلم يلقَ هذا الاهتمام الذي تم اعتماده في نظيره GSM.

ملاحظة: الجهاز العامل على وفقًا لنظام GSM لا يمكن أن يجري أي اتصالٍ مع جهازٍ آخر عاملٍ على نظام CDMA.