Есть ли усиление в CDMA? Опции

[lennen]

Есть ли усиление в CDMA? Поясню. Если мы используем CDMA, то я вижу так, что мы каждый бит представляем в виде, например, 4-х бит функции Уолша. Если пользователя 4, то получается, что каждый разделен одной из функций Уолша, которые ортогональны между собой.

Получается, что фактически данные теперь отправляются в 4 раза медленнее, чем если бы мы не использовали кодовое разделение. Для суммы всех 4-х пользователей именно здесь скорость будет в 4-ре раза выше, то есть такая же, как и без разделения пользователей, то есть как будто не было бы разделения на пользователей.
Если же мы можем использовать больше 4-х пользователей, то выигрыш по скорости таки будет, если не рассматривать мощности пока. Например, длина функций Уолша = 16. Это 2^16 комбинаций, n из которых ортогональны. Сдается мне, что ортогональных функций больше 16-ти, получается выигрыш. Но мощность....

А возникает еще и приятный момент с мощностью, и прошу пояснить, если не так понимаю, или рассказать подробнее. Получается, что помехоустойчивость в канале связи зависит от того, насколько сигнал больше шума. Если амплитуда суммарного сигнала теперь увеличилась в 4 раза, то выходит, что мы увеличили мощность сигнала и ее надо уменьшить в 4-ре раза. Ок, уменьшим. Получаем мощность суммарного сигнала, равную мощности сигнала при отсутствии многих пользователей. Тогда получается, что соотношение сигнал/шум теперь то же, а при этом во время разделения (может тут не дошло до меня?) мы просто домножаем сигнал и еще и складываем все биты ПСП. Но этот сигнал, который мы домножаем на опорные ПСП, он зашумлен ровно также, как и сигнал без разделения пользователей. Что получается, действительно это дает усиление? То есть CDMA, если ее использовать для 1-го пользователя, дает выигрыш в помехоустойчивости? Или я не все учитываю?

Я слышал, что есть такое понятие вообще, как кодовое усиление. Но помню еще, что вроде усиление то как раз и происходит за счет снижения скорости передачи данных. Чело в CDMA я не вижу. Прошу пояснить. Логично, если бы была такая лазейка, то зачем бороться за каждый дБ. Что-то тут явно не так. Прошу помочь понять. Либо это же нереально крутое свойство, как и MIMO технологии и тп...

[Grizzzly]

Если коротко, то никакого усиления нет. Processing gain при расширении спектра обозначает несколько другое. Какая разница, одним символом или N чипами будет передан сигнал, если его суммарная энергия при этом одинакова?

Спектральную эффективность, разумеется, повысить не получится. 16 пользователей будут занимать 16 ортогональных ресурсов в вашем случае. Повышение СЭ возможно за счет неортогональных систем: overloaded (oversaturated) CDMA, LDS, SCMA, IDMA, RSMA, GOCA и еще десяток-полтора других.

[andyp]

Какая разница, одним символом или N чипами будет передан сигнал, если его суммарная энергия при этом одинакова?

Разница есть.

В плане достижимой пропускной способности при фиксированной мощности передачи выигрыш таки есть. Достижимая пропускная способность при фиксированной мощности
монотонно увеличивается при расширении полосы (ну т.е. в теории выгоднее мощность по полосе размазать) и имеет горизонтальную асимптоту. Всё это получается из теоремы Шеннона.

Картинка есть например здесь:
https://en.wikipedia.org/wiki/Channel_capacity

Собственно это и есть теоретическое обоснование для использования технологий расширения спектра. Скрытность и устойчивость к узкополосным помехам - тоже полезные бонусы.

[Grizzzly]

Разница есть.

В плане достижимой пропускной способности при фиксированной мощности передачи выигрыш таки есть.

А так ли нам важна именно пропускная способность? При этом ведь спектральная эффективность (бит/с/Гц) будет уменьшаться.

Согласен, что расширение спектра используется для скрытной передачи, улучшения работы системы в помеховой обстановке. Для ТС ещё бы добавил про улучшение частотно-временного разрешения и борьбу с многочисленными замираниями.
Но вот с тем, что расширение используется на практике для увеличения ёмкости, пока согласиться не могу...