코드 분할 다중 접속

등장

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.

코드	길이	하는 일
왈시 코드(Walsh code)	64칩 직교 부호	순방향(기지국 → 단말)에서 채널을 구분한다(0번 파일럿, 32번 동기, 1~7번 페이징, 나머지 통화 채널). 역방향에서는 64진 직교 변조에 쓴다
짧은 PN 코드(Short PN)	2¹⁵ 칩(약 26.67ms 주기)	I·Q 두 개. 기지국마다 위상 오프셋(512개 중 하나)을 달리 주어 기지국(섹터)을 구분한다
긴 PN 코드(Long PN)	2⁴² - 1 칩	단말마다 다른 마스크로 위상을 달리해 역방향에서 단말(사용자)을 구분하고, 순방향에서는 데이터 스크램블(비화)에 쓴다

PN(Pseudo Noise, 의사 잡음) 코드는 잡음처럼 보이지만 정해진 규칙(선형 피드백 시프트 레지스터)으로 만드는 부호다 → 대역 확산
파일럿(Pilot)은 코드의 이름이 아니라 채널이다. 기지국이 왈시 0번과 짧은 PN 코드로 늘 내보내는 기준 신호로, 단말이 기지국을 찾고 동기·위상 기준을 잡으며 핸드오프 세기를 재는 데 쓴다