CDMA; Code Division Multiple Access

등장

• 1989년도에 미국의 Qualcomm 사가 북미의 디지털 셀룰러 전화의 표준 방식으로 대역폭 1.25MHz의 CDMA 방식을 제안
• 1993년 7월 미국전자공업협회(TIA: Telecommunication Industry Association)의 자율표준 IS-95로 제정

국내 이용 현황

• 국내는 800Mhz대역과 1.9Ghz 두 개의 주파수 대역 이용
• 1993년 11월 체신부 고시를 통해 디지털 이동전화방식의 표준이 CDMA로 채택
• 세계 최초 상용화

기술 특징

• 디지털화한 데이터를 가용한 전체 대역폭에 걸쳐 확산
  • 모든 사용자가 동일한 주파수를 동시에 사용
• 각 송신자의 통화에 특별한 확산코드를 더하여 주파수대역을 넓혀 송신
  • 부여된 코드에 따라 수신측에서 자기에게 오는 통화를 구별해 내는 방식
• 아날로그 FDMA 방식에 비해 대역폭당 사용자 채널을 최대 10~20배 증가
  • (TDMA는 약 2~3배)
• 송신 주파수가 광대역이므로 다중결로 신호 전송을 통한 페이딩 보완
• 대용량이므로 대도시에 적합
• 서비스 지역의 광역화에 따른 셀 수의 감소

단점

• 전 세계적으로 확산된 GSM에 비해 사용하는 나라가 적어 국제 로밍의 한계

동작 방식

Code Division Multiple Access (CDMA)는 다수의 사용자가 동일한 주파수를 공유하면서도 각 사용자가 고유한 “코드”를 부여받아 동시에 통신할 수 있도록 한다.

• 고유한 코드: 각 사용자에게 고유한 “코드”가 할당되며, 이 코드를 사용하여 데이터를 인코딩한다. 이 과정은 코드 집합 분할(code set partitioning)이라고 불린다.
• 공유 주파수: 모든 사용자는 동일한 주파수를 공유하지만, 각 사용자는 자신의 고유한 “치핑 시퀀스(chipping sequence)“를 사용해 데이터를 인코딩한다. 이 시퀀스는 각각의 사용자가 데이터를 전송할 때 다른 사용자와 구분할 수 있게 한다.
• 동시 전송: 여러 사용자가 동시에 데이터를 전송할 수 있으며, 각 사용자의 코드가 직교(orthogonal) 상태에 있으면 서로 간섭이 거의 없다. 즉, 직교 코드를 사용하면 다수의 사용자가 동일한 주파수에서 동시에 전송해도 간섭이 최소화된다.
• 인코딩(encoding): 원래의 데이터를 사용자의 고유한 치핑 시퀀스와 내적(inner product) 연산을 통해 인코딩한다.
• 디코딩(decoding): 수신 측에서는 인코딩된 데이터를 다시 해당 사용자의 치핑 시퀀스와 내적을 취해 합산(inner-product)하여 원래의 데이터를 복원한다.

구체적인 예시는 CDMA의 실무적인 구현 모델인 왈시 코드를 참고할 수 있다.