Comparaison technique entre CDMA et WCDMA

Comparaison technique entre CDMA et WCDMA

CDMA (Code Division Multiple Access) et WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) sont deux technologies d’accès radio utilisées dans les réseaux mobiles, notamment dans les générations 2G, 3G et leurs transitions. Toutes deux reposent sur le principe du multiplexage par répartition en code, mais présentent des différences fondamentales en termes de bande passante, de structure de canal, de capacité et d’évolution technologique. Cette analyse technique met en lumière leurs caractéristiques, fonctions clés et différences structurelles, tout en intégrant des éléments de compréhension avancée sur leurs performances radio et comportement système.

Définition et principes fondamentaux

• CDMA est une technologie de multiplexage d’origine utilisée dans les réseaux 2G (notamment IS-95). Elle permet à plusieurs utilisateurs d’occuper la même bande de fréquence grâce à l’utilisation de codes orthogonaux pour séparer les signaux.
• WCDMA est une version large bande du CDMA, utilisée dans la norme UMTS (3G). Elle utilise une bande de 5 MHz et offre des capacités supérieures pour les services voix et données.

Les deux technologies attribuent à chaque utilisateur un code unique, mais WCDMA introduit une gestion améliorée de la puissance, des codes plus larges, et un support natif pour la transmission en paquets.

Tableau comparatif des caractéristiques générales

Architecture radio et gestion des ressources

CDMA repose sur un canal de signalisation centralisé avec gestion de puissance stricte côté terminal. L’allocation des codes se fait statiquement, avec peu de support pour les services à haute variabilité de débit. En comparaison, WCDMA introduit une flexibilité importante dans l’allocation dynamique de codes, de temps et de ressources radio. La séparation logique entre contrôle et données dans WCDMA permet une gestion optimisée du réseau en temps réel, notamment dans les environnements à forte mobilité.

Fonctionnalités avancées

1. CDMA est principalement conçu pour la voix, avec une capacité limitée pour les données. La retransmission est minimale, et la gestion de la qualité de service (QoS) est peu développée.
2. WCDMA supporte nativement les services à haute vitesse via HSPA (High Speed Packet Access). Il inclut des mécanismes tels que la retransmission HARQ, la modulation adaptative, et des profils QoS différenciés.

Un exemple concret illustrant cette différence : un utilisateur en train de naviguer sur Internet sur un réseau CDMA expérimentera un débit très faible et une latence élevée. Sur un réseau WCDMA avec HSPA activé, ce même utilisateur pourra atteindre des vitesses comparables à celles de l’ADSL, avec une latence bien plus réduite.

Comparaison des performances système

Interopérabilité et transition technologique

CDMA et WCDMA ne sont pas directement compatibles, en raison de leurs bases normatives différentes : CDMA est défini par 3GPP2, alors que WCDMA relève du 3GPP. Les opérateurs ayant historiquement déployé des réseaux CDMA (principalement en Amérique du Nord et en Asie) ont dû migrer vers LTE en contournant WCDMA, tandis que ceux ayant déployé WCDMA ont pu effectuer une migration fluide vers LTE grâce à la continuité des standards 3GPP.

Cette divergence a influencé l’évolution des infrastructures, le choix des fournisseurs d’équipements, et la stratégie d’évolution vers la 4G et au-delà.

Avantages et inconvénients

• Avantages de CDMA :
  • Bonne couverture en milieu rural grâce à la sensibilité accrue
  • Consommation énergétique modérée
  • Moins sensible à l’interférence intercellulaire
• Limites de CDMA :
  • Débit très faible pour les données
  • Écosystème restreint et fin de support par les fabricants
• Avantages de WCDMA :
  • Capacité évolutive avec HSPA et HSPA+
  • Architecture ouverte compatible avec IMS
  • Interopérabilité facilitée avec LTE
• Limites de WCDMA :
  • Complexité accrue de gestion radio
  • Consommation énergétique plus élevée côté terminal

Conclusion

CDMA et WCDMA ont marqué deux approches distinctes dans l’évolution de la radio mobile. CDMA, efficace pour la voix en faible bande passante, s’est heurté à des limites techniques dans la gestion des données. WCDMA, en élargissant la bande et en intégrant des mécanismes plus avancés de transport et de signalisation, a ouvert la voie à des services mobiles enrichis. Le choix technologique entre ces deux standards dépendait principalement du contexte opérateur, des priorités marché et de l’alignement avec les standards d’évolution vers la 4G.

Pour approfondir, il est utile d’examiner comment le HSPA a permis à WCDMA de prolonger sa pertinence jusqu’aux premières phases de la 4G.