CDMA: технология, которая заслужила «Нобелевскую премию»

Южнокорейский оператор SK Telecom встал в один ряд с Томасом Эдисоном и Александром Беллом. Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) включил компанию в свой зал славы за развитие технологии CDMA в 1996 году. Сам оператор считает награду признанием на уровне Нобелевской премии.

Почему ждали столько лет, чтобы включить CDMA в зал славы? Таковы условия попадания в список IEEE Milestone: технологию должны признавать за вклад в развитие общества и ключевых отраслей как минимум 25 лет. IEEE Milestone учредили в 1983 году. Награду (это мемориальная доска и включение в перечень значимых достижений) получают компании или люди. Ее уже присваивали посмертно Томасу Эдисону за лампы накаливания, польским математикам за взлом немецких шифров Enigma, Александру Попову за вклад в развитие беспроводной связи и огромному количеству других людей и организаций.

И вот IEEE Milestone Award впервые досталась компании из Южной Кореи. Организаторы утверждают, что наградили оператора за «совместные усилия и дальновидный дух», которые помогли создать ключевую технологию. Раз уж про нее не забыл комитет, который увековечивает изобретателей, вспомним, зачем нужна была CDMA и куда она пропала.

Технология Code Division Multiple Access появилась после исследований военных США, которые искали способ обезопасить свои коммуникации. Также ее долго использовали военные СССР, пока в 1990-х Qualcomm не адаптировала технологию для коммерческих сотовых сетей. В 1995 году был утвержден стандарт CDMA под названием cdmaOne.

Суть технологии в том, что каналы передачи имеют общую полосу частот, но разные кодирующие последовательности. Каждый источник сигнала получает уникальный код, с его помощью отправляемые данные делят на части и шифруют. Принимающему устройству шифр известен, задача — выловить нужное сообщение из потока других.

Расширение спектра исходного сигнала может быть в двух вариантах «кодового» метода: скачки по частоте и прямая последовательность. В первом варианте несущая частота в передатчике меняет значение в заданных пределах благодаря коду. Его имеет каждый разговорный канал. Приемник получает сообщение от нужного канала.

Прямая последовательность — это модуляция исходящего сигнала каждого абонента уникальным шумовым кодом. Он расширяет спектр информационного сигнала. В приемнике «шум» восстанавливается с помощью идентичного кода. Этот вариант используется чаще первого.

При CDMA каждый абонент постоянно использует всю ширину канала, передавая сигнал в общий частотный диапазон и принимая сигнал из общего диапазона. В результате емкость базовых станций выше в 4-5 раз по сравнению с GSM, к примеру (в GSM каналы делятся, чтобы абонент получали свои временные слоты). Не говоря уже о защищенности передаваемых данных, ведь шифры взломать почти невозможно.

CDMA в России

Это понимали и в России, поэтому в 1990-е компании начали внедрять технологию. «Персональные коммуникации» получили лицензию и запустили CDMA в Москве на оборудовании уже упомянутой Qualcomm. Называлось все это «Сонет». Затем сети CDMA начали появляться по всей России, число абонентов перевалило за 300 000. В нулевых сеть CDMA в нескольких регионах развернул оператор «Скай Линк», помните такого? Были и телефоны Skylink, поддерживающие CDMA, их производили в Индии.

Также сети CDMA активно развивала госкомпания «Связьинвест» через операторов «Центртелеком», «Сибирьтелеком», «Уралсвязьинформ», «Волгателеком». В течение восьми лет «Связьинвест» вложил в строительство сетей около 500 миллионов долларов. Компания проводила CDMA в села, заменяя новым стандартом старые медные линии связи — тянула оптоволокно и ставила базовые станции.

1998 год предопределил закат технологии. Вышло постановление Госкомсвязи, которое предписывало оставить CDMA только для локальных телефонных сетей. Тут все как с 5G: нужную полосу 800 МГц заняли военные, а еще конкуренты, работающие на GSM и AMPS, были недовольны демпингом. В итоге операторы нашли выход — оформляли контракты на фиксированную связь, но абоненты получали переносные устройства. Власти запретили их ввоз, фактически на этом борьба и закончилась.

Постепенно за несколько лет интерес бизнеса к CDMA сошел на нет, технологию посчитали нерентабельной для массового абонента. Хотя последние сети в России выключили лишь в 2016-м, это сделала уже Tele2, которой в итоге достался «Скай Линк».

И все же кое-где CDMA используется до сих пор. Например, в радарных и навигационных системах. Также фактически CDMA легла в основу 3G-связи, поскольку абонентам присваивались индивидуальные коды вместо временных слотов. Но и третье поколение скоро уйдет в прошлое.