Code Division Multiple Access - Définition

L'Accès multiple par répartition en code ou AMRC en abrégé (en anglais Code Division Multiple Access (CDMA)) est un système de codage utilisé en téléphonie mobile particulièrement aux États-Unis d'Amérique, dans les télécommunications spatiales, militaires en particulier, et dans les systèmes de navigation par satellites comme le GPS, Glonass ou Galileo.

Origines

C'est une actrice hollywoodienne, Hedy Lamarr, aidée de George Antheil, qui est à l'origine de ce système. Hedy Lamarr et George Antheil ont même déposé un brevet en 1941. Ils proposaient leur système pour que le guidage radio de torpilles ne puisse être intercepté par l'ennemi. Cependant, l'armée américaine a attendu que le brevet expire pour l'exploiter.

Techniques

Pour la téléphonie mobile, trois techniques sont envisageables pour faire passer plusieurs canaux sur la même fréquence porteuse : le multiplexage temporel (AMRT, en anglais TDMA), le multiplexage de fréquence (AMRF, en anglais FDMA) et le multiplexage par code (AMRC, en anglais CDMA).

La norme GSM ne recourt pas à l'AMRC, mais à l'AMRT et à l'AMRF.

Le standard actuel est le CDMA-2000.

Standards

CDMA-2000 (Code Division Multiple Access) est une évolution du système CDMAOne utilisé aux États-Unis d'Amérique. Il permet des débits allant théoriquement jusqu'à 2 MBits/s
Le standard CDMA-2000 est basé sur l'interface radio CDMA développé à l'origine par l'armée Américaine.
CDMA-2000 est développé par le 3GPP2 (3rg Generation Partnership Project #2) qui regroupe la TIA en Amérique, L'ARIB, le CWTS et TTA en Asie Pacifique et le forum international TTC.
L'ETSI Européen ainsi que le T1P1 américain n'en font pas partie et se concentrent uniquement sur l'UMTS.
Le CDMA-2000 est un standard américain TIA sous la référence IS-2000.

Le CDMA est complexe. Développé dans les années 80 pour les communications par satellite, il consiste à " étaler le spectre " au moyen d'un code alloué à chaque communication. Le récepteur utilise ce même code pour démoduler le signal qu'il reçoit et extraire l'information utile. Le code lui-même ne transporte aucune information. L'opération nécessite d'importantes capacités de calcul, donc des composants plus coûteux pour les terminaux grand public. En revanche, les opérateurs ont recours au CDMA pour les liaisons par satellite de leur réseau fixe.

Étalement de spectre

Il existe deux manières d'étaler le spectre :

• Séquence directe : chaque bit d'information est remplacé par une série de bits, que j'appellerai code. Imaginons un débit R de 10 kbits/s nécessitant une bande passante de 10 KHz. En remplaçant chaque bit par son code (disons 10 bits par code), on multiplie le débit transmis par 10, ce qui donne 100 kbit/s. Le fait de transmettre 10 fois plus vite élargit donc le spectre transmis dans un rapport 10. Concrètement, on augmente le débit des transmissions, mais le débit d'information utile est inchangé après décodage.

• Évasion (Saut) de fréquence (Frequency Hopping) : on utilise N fréquences pour une communication. Le choix des fréquences se fait selon un modèle prédéfini à l'avance (afin de permettre au récepteur de récupérer la communication). On dit que le FH est lent si l'on change de fréquence après l'envoi de plusieurs symboles, ou rapide si l'on change de fréquences durant l'envoi d'un symbole.

Le W-CDMA

Alors que le CDMA et CDMA-2000 étaient des systèmes de répartition en mode circuits, l'introduction du mode paquet et l'élargissement du spectre ont débouché sur le Wideband-CDMA (W-CDMA) couche physique du standard UMTS.