CDMA steht für Code Division Multiple Access. Es handelt sich um eine drahtlose Kommunikationstechnologie, die es mehreren Personen ermöglicht, gleichzeitig einen einzigen Funkkanal mit geringen Störungen und sehr hoher Sicherheit zu nutzen. Herkömmliche Kommunikationssysteme senden und empfangen auf einer konstanten Frequenz; CDMA „spreizt“ ein Funksignal über einen großen Frequenzbereich, wobei ein eindeutiger Code verwendet wird, um jedes Sender/Empfänger-Paar zu identifizieren. Dadurch können viele Benutzer auf demselben Kanal kommunizieren, während jede Übertragung weitgehend immun gegen natürliche Interferenzen, Abhören und Jamming ist.
Vorteile
Die meisten Sicherheits- und Interferenzprobleme bei Hochfrequenzübertragungen können durch Verwendung der CDMA-Technologie gelöst werden. Da jedes Sender/Empfänger-Paar seinen eigenen Pseudo-Zufallszahlencode (PN) hat, der verwendet wird, um das Signal über das Frequenzspektrum zu verteilen, können mehrere Paare denselben Kanal verwenden, ohne sich gegenseitig zu hören. Für Empfänger, die den Code nicht kennen, sehen die Signale eher wie Rauschen als Daten aus und werden ignoriert. Darüber hinaus sind die eigentlichen Signale selbst verschlüsselt, sodass jeder, der versucht, zu lauschen, sowohl den Verschlüsselungsschlüssel als auch den PN-Code kennen muss, was dies äußerst schwierig macht.
Durch die Verwendung eines Spreizspektrums ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Störsender das gesamte Signal blockieren kann. Diese große Bandbreite bedeutet auch, dass es unwahrscheinlich ist, dass Schmalbandinterferenzen und Mehrwege-Fading signifikante Probleme verursachen, da sie nicht das gesamte Spektrum beeinflussen. Da eine sehr große Anzahl von Personen denselben Kanal nutzen kann, ist der Wechsel von einem Sendemast zu einem anderen normalerweise kein Problem, da weniger Bedenken bestehen, dass der neue Sendemast nicht die Kapazität hat, das Signal zu verarbeiten und es abzubrechen.
Nachteile
Obwohl CDMA eine sehr hohe Kapazität hat, bedeuten mehr Benutzer, die sich einen Kanal teilen, dass sie mehr Rauschen erzeugen. Dies kann in der Übertragung als statisch wirken und jeder einzelne Empfänger muss mehr Leistung verbrauchen, um sein Signal herauszuholen. Irgendwann wird das Geräusch zu laut und verringert die Reichweite des Sendeturms.
Andere Übertragungsmethoden
Funkkommunikationssysteme verwenden ein Spektrum unterschiedlicher Frequenzen, um Signale zu übertragen. Frühe Systeme erforderten, dass jedes einzelne Sender- und Empfängerpaar eine einzige Frequenz belegt, um Interferenzen zu vermeiden, ein System, das als Frequency Division Multiple Access (FDMA) bekannt ist. Obwohl es wirksam die Wahrscheinlichkeit verringerte, dass Übertragungen zwischen verschiedenen Paaren sich gegenseitig stören würden, bot es wenig Sicherheit, da jeder Dritte, der in der Lage ist, auf dieselbe Frequenz abzustimmen, die Übertragungen abhören oder stören könnte. Eine andere der veralteten Mehrfachverwendungstechniken ist der Zeitmultiplexzugriff (TDMA), der erfordert, dass Paare zu bestimmten Zeiten auf dem Frequenzband kommunizieren, damit es weniger Interferenzen gibt. Obwohl dieses Verfahren bei der Beseitigung von Übersprechen wirksam ist, ist es wiederum nicht sicher.
Die Unterschiede zwischen diesen drei Mehrfachzugriffsdisziplinen lassen sich veranschaulichen, indem man sich eine Gruppe von Menschen in einem kleinen Raum vorstellt. Wenn alle gleichzeitig versuchen würden, ein Gespräch zu führen, wären die Ergebnisse chaotisch. Um die Gespräche am besten zu verstehen, könnte jedes Personenpaar eine andere Sprache (CDMA) sprechen, sodass sie privat sprechen und alle anderen ignorieren können, da ihre Stimmen nur Lärm wären. Die Alternativen könnten darin bestehen, ihre Stimmen auf verschiedenen Frequenzen zu heben (FDMA) oder sich abzuwechseln (TDMA). Es gäbe jedoch immer noch keine Privatsphäre, da sich alle verstehen könnten, und Verzögerungen bei der Übermittlung von Nachrichten.
Verwendung von CDMA
CDMA war ursprünglich von primärem Interesse für das Militär, das in der Lage sein musste, Funksprüche zu senden, die schwer zu blockieren oder mitzuhören waren. Seine Verwendung hat sich jedoch stark ausgeweitet, und verschiedene Typen bilden die Grundlage für eine Vielzahl von drahtlosen Kommunikations-, Mobiltelefon- und Datenübertragungstechnologien. In den USA wird der Name CDMA am engsten mit einer der wichtigsten Arten von Mobiltelefondiensten in Verbindung gebracht.
In Bezug auf Mobiltelefone wird CDMA genauer als CDMA2000 oder cdmaOne bezeichnet. Diese Technologie ist in den USA am häufigsten, obwohl sie in Teilen Asiens und anderswo auf der Welt verwendet wird. Es wird oft der Global System for Mobile Communications (GSM)-Technologie gegenübergestellt, einem konkurrierenden Mobiltelefonstandard, der ursprünglich auf TDMA- und FDMA-Verfahren basierte. Bei den Mobilfunkstandards der dritten Generation (3G) verwenden jedoch beide Technologien, die auf Code-Division-Multiplexing basieren. CDMA-Telefone sind vielleicht am besten dafür bekannt, alle Daten im Mobilteil zu speichern und nicht auf herausnehmbaren SIM-Karten wie GSM.