Метод доступа с кодовым разделением каналов (CDMA)

Введение

Метод доступа к каналу, используемый различными технологиями радиосвязи – это метод доступа к каналу.

Кодовое разделение каналов множественного доступа (CDMA) – это метод доступа к каналу, используемый различными технологиями радиосвязи. CDMA является примером множественного доступа, при котором несколько передатчиков могут одновременно передавать информацию по одному каналу связи. Это позволяет нескольким пользователям совместно использовать полосу частот (см. полосу пропускания). Чтобы обеспечить это без излишних помех между пользователями, CDMA использует технологию расширения спектра и специальную схему кодирования (где каждому передатчику присваивается код). CDMA оптимизирует использование доступной полосы пропускания, поскольку передает по всему диапазону частот и не ограничивает диапазон частот пользователя. Он используется в качестве метода доступа во многих стандартах мобильной связи. IS-95, также известный как "cdmaOne", и его 3G-эволюция CDMA2000, часто просто называют "CDMA", но UMTS, стандарт 3G, используемый операторами GSM, также использует "широкополосный CDMA" или WCDMA, а также TD-CDMA и TD-SCDMA в качестве своих радиотехнологий. Многие операторы (такие как AT&T и Verizon) отключили сети 3G на основе CDMA в 2022 году, сделав устройства, поддерживающие только эти протоколы, непригодными для совершения звонков, даже на номер 112. Он также может использоваться как технология доступа к каналу или среде, например, ALOHA, или как постоянный пилотный/сигнальный канал, позволяющий пользователям синхронизировать свои локальные генераторы с общей системной частотой, тем самым постоянно оценивая параметры канала. В этих схемах сообщение модулируется на более длинную расширяющую последовательность, состоящую из нескольких чипов (0 и 1). Благодаря своим очень выгодным характеристикам авто- и перекрестной корреляции эти расширяющие последовательности также использовались в радиолокационных приложениях на протяжении многих десятилетий, где они называются кодами Баркера (с очень короткой длиной последовательности, обычно от 8 до 32). Для космической связи CDMA используется уже много десятилетий из-за больших потерь при распространении сигнала и эффекта Доплера, вызванного движением спутников. CDMA часто используется с бинарной фазовой модуляцией (BPSK) в своей простейшей форме, но может быть объединена с любой схемой модуляции, такой как (в продвинутых случаях) квадратурная амплитудная модуляция (QAM) или ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM), что обычно делает ее очень надежной и эффективной (а также обеспечивает точное определение дальности, что сложно без CDMA). Другие схемы используют поднесущие, основанные на бинарной модуляции с фазовым сдвигом несущей (BOC-модуляции), которая вдохновлена кодами Манчестера и позволяет увеличить зазор между виртуальной центральной частотой и поднесущими, что не характерно для поднесущих OFDM.

Code division multiple access (CDMA) is a channel access method used by various radio communication technologies. CDMA is an example of multiple access, where several transmitters can send information simultaneously over a single communication channel. This allows several users to share a band of frequencies (see bandwidth). To permit this without undue interference between the users, CDMA employs spread spectrum technology and a special coding scheme (where each transmitter is assigned a code). CDMA optimizes the use of available bandwidth as it transmits over the entire frequency range and does not limit the user's frequency range. It is used as the access method in many mobile phone standards. IS 95, also called "cdmaOne", and its 3G evolution CDMA2000, are often simply referred to as "CDMA", but UMTS, the 3G standard used by GSM carriers, also uses "wideband CDMA", or W CDMA, as well as TD CDMA and TD SCDMA, as its radio technologies. Many carriers (such as AT&T and Verizon) shut down 3G CDMA based networks in 2022, rendering handsets supporting only those protocols unusable for calls, even to 911. It can be also used as a channel or medium access technology, like ALOHA for example or as a permanent pilot/signalling channel to allow users to synchronize their local oscillators to a common system frequency, thereby also estimating the channel parameters permanently. In these schemes, the message is modulated on a longer spreading sequence, consisting of several chips (0es and 1es). Due to their very advantageous auto and crosscorrelation characteristics, these spreading sequences have also been used for radar applications for many decades, where they are called Barker codes (with a very short sequence length of typically 8 to 32). For space based communication applications, CDMA has been used for many decades due to the large path loss and Doppler shift caused by satellite motion. CDMA is often used with binary phase shift keying (BPSK) in its simplest form, but can be combined with any modulation scheme like (in advanced cases) quadrature amplitude modulation (QAM) or orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), which typically makes it very robust and efficient (and equipping them with accurate ranging capabilities, which is difficult without CDMA). Other schemes use subcarriers based on binary offset carrier modulation (BOC modulation), which is inspired by Manchester codes and enable a larger gap between the virtual center frequency and the subcarriers, which is not the case for OFDM subcarriers.

История

Технология множественного доступа с кодовым разделением каналов известна уже давно.

США

В США одно из самых ранних описаний технологии CDMA можно найти в итоговом отчете проекта Хартвелл "Безопасность заморских перевозок", который представлял собой летний исследовательский проект, выполненный в Массачусетском технологическом институте с июня по август 1950 года. Дополнительные исследования в области помех и противодействия помехам проводились в 1952 году в лаборатории Линкольна.

СССР

В Советском Союзе (СССР) первая работа, посвященная этому вопросу, была опубликована в 1935 году Дмитрием Агеевым. Было показано, что при использовании линейных методов существует три типа разделения сигналов: частотное, временное и компенсаторное. Технология CDMA была использована в 1957 году, когда молодой военный радиоинженер Леонид Куприянович в Москве создал экспериментальную модель носимого автоматического мобильного телефона, названного им LK 1, с базовой станцией. LK 1 весил 3 кг, имел рабочую дальность 20–30 км и время автономной работы 20–30 часов. Базовая станция, как описано автором, могла обслуживать нескольких абонентов. В 1958 году Куприянович создал новую экспериментальную "карманную" модель мобильного телефона. Этот телефон весил 0,5 кг. Для обслуживания большего числа абонентов Куприянович предложил устройство, которое он назвал "коррелятором". В 1958 году СССР также начал разработку национальной гражданской мобильной телефонной службы "Алтай" для автомобилей, основанной на советском стандарте MRT 1327. Телефонная система весила около 100 кг. Она размещалась в багажнике автомобилей высокопоставленных чиновников и использовала стандартный телефон в пассажирском салоне. Основными разработчиками системы "Алтай" были ВНИИС (Воронежский научно-исследовательский институт связи) и ГСПИ (Государственный специализированный проектный институт). В 1963 году эта служба начала работу в Москве, а к 1970 году служба "Алтай" использовалась в 30 городах СССР.

Применение

Синхронная CDM (кодовое разделение каналов, раннее поколение CDMA) была реализована в Глобальной системе позиционирования (GPS). Это предшествовало и отличается от её использования в мобильных телефонах. Стандарт Qualcomm IS-95, продаваемый под названием cdmaOne. Стандарт Qualcomm IS-2000, известный как CDMA2000, используется рядом компаний мобильной связи, включая сеть Globalstar. Стандарт мобильной связи UMTS 3G, использующий W-CDMA. CDMA также применяется в спутниковой системе OmniTRACS для транспортной логистики.

Шаги модуляции CDMA

CDMA – это технология множественного доступа с расширением спектра. Метод расширения спектра равномерно распределяет полосу пропускания данных при той же мощности передачи. Распространяющий код – это псевдослучайный код во временной области, который имеет узкую функцию неоднозначности в частотной области, в отличие от других кодов с узкими импульсами. В CDMA локально генерируемый код работает значительно быстрее, чем передаваемые данные. Данные для передачи комбинируются с более быстрым кодом посредством побитовой операции XOR (исключающее ИЛИ). На рисунке показано, как генерируется сигнал с расширенным спектром. Сигнал данных с длительностью импульса (период символа) складывается по XOR с кодовым сигналом с длительностью импульса (период чипа). (Примечание: полоса пропускания пропорциональна , где = длительность бита.) Следовательно, полоса пропускания сигнала данных равна , а полоса пропускания сигнала с расширенным спектром равна . Поскольку значительно меньше , полоса пропускания сигнала с расширенным спектром намного больше полосы пропускания исходного сигнала. Отношение называется коэффициентом расширения или выигрышем в обработке и в определенной степени определяет верхний предел общего числа пользователей, одновременно поддерживаемых базовой станцией. Аналогией проблемы множественного доступа является комната (канал), в которой люди хотят одновременно общаться друг с другом. Чтобы избежать путаницы, люди могут говорить по очереди (разделение по времени), говорить на разных тонах (разделение по частоте) или говорить на разных языках (разделение по коду). CDMA аналогично последнему примеру, где люди, говорящие на одном языке, могут понимать друг друга, а другие языки воспринимаются как шум и отбрасываются. Аналогично, в радио CDMA каждой группе пользователей присваивается общий код. Многие коды используют один и тот же канал, но общаться могут только пользователи, связанные с определенным кодом. В целом, CDMA относится к двум основным категориям: синхронному (ортогональные коды) и асинхронному (псевдослучайные коды).

Мультиплексирование с делением кода (синхронная CDMA)

Метод цифровой модуляции аналогичен методам, используемым в простых радиоприемниках-передатчиках. В аналоговом случае низкочастотный сигнал данных умножается во времени на высокочастотную несущую чистую синусоидальную волну и передается. Это, по сути, частотное свертывание (теорема Винера — Хинчина) двух сигналов, приводящее к несущей с узкими боковыми полосами. В цифровом случае синусоидальная несущая заменяется функциями Уолша. Это бинарные прямоугольные импульсы, образующие полный ортонормальный набор. Сигнал данных также двоичный, а умножение во времени достигается с помощью простой функции XOR. В схеме это обычно смеситель типа Гилберта. Синхронная CDMA использует математические свойства ортогональности между векторами, представляющими последовательности данных. Например, двоичная последовательность 1011 представлена вектором (1, 0, 1, 1). Векторы можно перемножить, вычислив их скалярное произведение, суммируя произведения соответствующих компонентов (например, если u = (a, b) и v = (c, d), то их скалярное произведение u·v = ac + bd). Если скалярное произведение равно нулю, то два вектора считаются ортогональными друг другу. Некоторые свойства скалярного произведения помогают понять принцип работы WCDMA. Если векторы a и b ортогональны, то и: каждый пользователь в синхронной CDMA использует код, ортогональный кодам других пользователей, для модуляции своего сигнала. Пример четырех взаимно ортогональных цифровых сигналов показан на рисунке ниже. Ортогональные коды имеют нулевую перекрестную корреляцию; другими словами, они не создают помех друг другу. В стандарте IS-95 для кодирования сигнала и разделения различных пользователей используются 64-битные коды Уолша. Поскольку каждый из 64 кодов Уолша ортогонален всем остальным, сигналы разделяются на 64 ортогональных канала. Следующий пример демонстрирует, как сигнал каждого пользователя может быть закодирован и декодирован.

Асинхронная CDMA

Когда координация каналов связи мобильных устройств с базовой станцией невозможна с высокой точностью, особенно из-за подвижности абонентских устройств, требуется иной подход. Поскольку математически невозможно создать последовательности сигнатур, которые были бы ортогональны для произвольных начальных точек и при этом полностью использовали бы кодовое пространство, в асинхронных системах CDMA используются уникальные "псевдослучайные" или "псевдошумовые" последовательности, называемые расширяющими последовательностями. Распространяющая последовательность – это двоичная последовательность, кажущаяся случайной, но воспроизводимая детерминированным образом предполагаемыми приемниками. Эти последовательности используются для кодирования и декодирования сигнала пользователя в асинхронной CDMA аналогично ортогональным кодам в синхронной CDMA (как показано в примере выше). Эти последовательности статистически некоррелированы, а сумма большого числа расширяющих последовательностей приводит к многопользовательским интерференционным помехам (MAI), которые аппроксимируются гауссовским шумом (в соответствии с центральной предельной теоремой в статистике). Коды Голда являются примером расширяющей последовательности, подходящей для этой цели, поскольку между кодами наблюдается низкая корреляция. Если все пользователи принимаются с одинаковым уровнем мощности, дисперсия (например, мощность шума) MAI увеличивается прямо пропорционально числу пользователей. Иными словами, в отличие от синхронной CDMA, сигналы других пользователей воспринимаются как шум для целевого сигнала и незначительно влияют на желаемый сигнал пропорционально числу пользователей. Все формы CDMA используют фактор расширения спектра для частичного подавления нежелательных сигналов приемниками. Сигналы, закодированные указанными расширяющими последовательностями, принимаются, в то время как сигналы с другими последовательностями (или с теми же последовательностями, но с разными временными сдвигами) воспринимаются как широкополосный шум, ослабленный фактором расширения. Поскольку каждый пользователь генерирует MAI, контроль мощности сигнала является важной задачей для передатчиков CDMA. Приемник CDM (синхронной CDMA), TDMA или FDMA теоретически может полностью подавить произвольно сильные сигналы, используя различные коды, временные интервалы или частотные каналы благодаря ортогональности этих систем. Это не применимо к асинхронной CDMA, где подавление нежелательных сигналов является лишь частичным. Если какой-либо или все нежелательные сигналы значительно сильнее желаемого, они его перекрывают. Это приводит к общему требованию в любой асинхронной системе CDMA к приблизительному выравниванию уровней мощности различных сигналов, принимаемых на стороне приемника. В сотовых сетях CDMA базовая станция использует схему быстрого управления мощностью с обратной связью для точного контроля мощности передачи каждого мобильного устройства. В 2019 году были разработаны схемы для точной оценки необходимой длины кодов в зависимости от характеристик, связанных с эффектом Доплера и задержкой распространения. Вскоре после этого были опубликованы методы машинного обучения, генерирующие последовательности заданной длины и свойствами расширения. Они успешно конкурируют с классическими последовательностями Голда и Уэлча. Эти последовательности не генерируются с помощью линейных регистров сдвига с обратной связью, а должны храниться в таблицах поиска.

When mobile to base links cannot be precisely coordinated, particularly due to the mobility of the handsets, a different approach is required. Since it is not mathematically possible to create signature sequences that are both orthogonal for arbitrarily random starting points and which make full use of the code space, unique "pseudo random" or "pseudo noise" sequences called spreading sequences are used in asynchronous CDMA systems. A spreading sequence is a binary sequence that appears random but can be reproduced in a deterministic manner by intended receivers. These spreading sequences are used to encode and decode a user's signal in asynchronous CDMA in the same manner as the orthogonal codes in synchronous CDMA (shown in the example above). These spreading sequences are statistically uncorrelated, and the sum of a large number of spreading sequences results in multiple access interference (MAI) that is approximated by a Gaussian noise process (following the central limit theorem in statistics). Gold codes are an example of a spreading sequence suitable for this purpose, as there is low correlation between the codes. If all of the users are received with the same power level, then the variance (e. g., the noise power) of the MAI increases in direct proportion to the number of users. In other words, unlike synchronous CDMA, the signals of other users will appear as noise to the signal of interest and interfere slightly with the desired signal in proportion to number of users. All forms of CDMA use the spread spectrum spreading factor to allow receivers to partially discriminate against unwanted signals. Signals encoded with the specified spreading sequences are received, while signals with different sequences (or the same sequences but different timing offsets) appear as wideband noise reduced by the spreading factor. Since each user generates MAI, controlling the signal strength is an important issue with CDMA transmitters. A CDM (synchronous CDMA), TDMA, or FDMA receiver can in theory completely reject arbitrarily strong signals using different codes, time slots or frequency channels due to the orthogonality of these systems. This is not true for asynchronous CDMA; rejection of unwanted signals is only partial. If any or all of the unwanted signals are much stronger than the desired signal, they will overwhelm it. This leads to a general requirement in any asynchronous CDMA system to approximately match the various signal power levels as seen at the receiver. In CDMA cellular, the base station uses a fast closed loop power control scheme to tightly control each mobile's transmit power. In 2019, schemes to precisely estimate the required length of the codes in dependence of Doppler and delay characteristics have been developed. Soon after, machine learning based techniques that generate sequences of a desired length and spreading properties have been published as well. These are highly competitive with the classic Gold and Welch sequences. These are not generated by linear feedback shift registers, but have to be stored in lookup tables.

Эффективное практическое использование спектра фиксированных частот

В теории CDMA, TDMA и FDMA обладают одинаковой спектральной эффективностью, но на практике у каждой технологии есть свои сложности: управление мощностью в случае CDMA, синхронизация по времени в случае TDMA и генерация/фильтрация частоты в случае FDMA. Системы TDMA должны тщательно синхронизировать моменты передачи данных всеми пользователями, чтобы обеспечить приём в правильный временной слот и избежать взаимных помех. Поскольку в мобильной среде идеальный контроль невозможен, каждый временной слот должен иметь интервал безопасности, что снижает вероятность помех, но уменьшает спектральную эффективность. Аналогично, системы FDMA должны использовать защитную полосу между соседними каналами из-за непредсказуемого доплеровского сдвига спектра сигнала, вызванного подвижностью пользователей. Защитные полосы снижают вероятность взаимных помех между соседними каналами, но уменьшают эффективность использования спектра.

Гибкое распределение ресурсов

Асинхронная CDMA обеспечивает ключевое преимущество в гибком распределении ресурсов, то есть в выделении кодов расширения спектра активным пользователям. В случае CDM (синхронной CDMA), TDMA и FDMA количество одновременно доступных ортогональных кодов, временных слотов и частотных каналов соответственно фиксировано, что ограничивает пропускную способность с точки зрения числа одновременных пользователей. Существует фиксированное количество ортогональных кодов, временных интервалов или частотных диапазонов, которые могут быть выделены для систем CDM, TDMA и FDMA, и они часто оказываются недостаточно загруженными из-за неравномерного характера трафика в телефонии и при передаче данных пакетами. В асинхронной CDMA-системе нет жесткого ограничения на количество поддерживаемых пользователей, существует лишь практический предел, определяемый требуемой вероятностью битовой ошибки, поскольку отношение сигнал/помеха (SIR) обратно пропорционально числу пользователей. В условиях неравномерного трафика, характерного для мобильной телефонии, асинхронная CDMA позволяет производительности (вероятности битовой ошибки) колебаться случайным образом, при этом среднее значение определяется количеством пользователей, умноженным на процент использования. Например, если имеется 2N пользователей, говорящих только половину времени, то 2N пользователей могут быть обслужены с той же средней вероятностью битовой ошибки, что и N пользователей, говорящих постоянно. Ключевое отличие заключается в том, что вероятность битовой ошибки для N постоянно говорящих пользователей является постоянной, в то время как для 2N пользователей, говорящих половину времени, она представляет собой случайную величину (с тем же средним значением). Иными словами, асинхронная CDMA идеально подходит для мобильной сети, где большое количество передатчиков генерируют относительно небольшой объем трафика через нерегулярные промежутки времени. Системы CDM (синхронная CDMA), TDMA и FDMA не могут эффективно использовать невостребованные ресурсы, возникающие при неравномерном трафике, из-за фиксированного числа ортогональных кодов, временных слотов или частотных каналов, которые могут быть назначены отдельным передатчикам. Например, если в системе TDMA имеется N временных слотов и 2N пользователей, говорящих половину времени, то в течение половины времени потребуется более N временных слотов для обслуживания более чем N пользователей. Кроме того, постоянное выделение и освобождение ресурсов ортогональных кодов, временных слотов или частотных каналов потребует значительных накладных расходов. В отличие от этого, асинхронные передатчики CDMA просто начинают передавать, когда у них есть данные, и прекращают передачу, когда данных нет, сохраняя один и тот же код расширения спектра, пока они подключены к системе.

Asynchronous CDMA offers a key advantage in the flexible allocation of resources i. e. allocation of spreading sequences to active users. In the case of CDM (synchronous CDMA), TDMA, and FDMA the number of simultaneous orthogonal codes, time slots, and frequency slots respectively are fixed, hence the capacity in terms of the number of simultaneous users is limited. There are a fixed number of orthogonal codes, time slots or frequency bands that can be allocated for CDM, TDMA, and FDMA systems, which remain underutilized due to the bursty nature of telephony and packetized data transmissions. There is no strict limit to the number of users that can be supported in an asynchronous CDMA system, only a practical limit governed by the desired bit error probability since the SIR (signal to interference ratio) varies inversely with the number of users. In a bursty traffic environment like mobile telephony, the advantage afforded by asynchronous CDMA is that the performance (bit error rate) is allowed to fluctuate randomly, with an average value determined by the number of users times the percentage of utilization. Suppose there are 2N users that only talk half of the time, then 2N users can be accommodated with the same average bit error probability as N users that talk all of the time. The key difference here is that the bit error probability for N users talking all of the time is constant, whereas it is a random quantity (with the same mean) for 2N users talking half of the time. In other words, asynchronous CDMA is ideally suited to a mobile network where large numbers of transmitters each generate a relatively small amount of traffic at irregular intervals. CDM (synchronous CDMA), TDMA, and FDMA systems cannot recover the underutilized resources inherent to bursty traffic due to the fixed number of orthogonal codes, time slots or frequency channels that can be assigned to individual transmitters. For instance, if there are N time slots in a TDMA system and 2N users that talk half of the time, then half of the time there will be more than N users needing to use more than N time slots. Furthermore, it would require significant overhead to continually allocate and deallocate the orthogonal code, time slot or frequency channel resources. By comparison, asynchronous CDMA transmitters simply send when they have something to say and go off the air when they do not, keeping the same signature sequence as long as they are connected to the system.

Характеристики распространения спектра CDMA

Большинство схем модуляции стремятся минимизировать полосу пропускания сигнала, поскольку полоса пропускания является ограниченным ресурсом. Однако, методы расширения спектра используют полосу передачи, которая на несколько порядков превышает минимально необходимую полосу пропускания сигнала. Одной из первоначальных причин этого было применение в военной сфере, включая системы наведения и связи. Эти системы были разработаны с использованием расширения спектра из-за его безопасности и устойчивости к преднамеренным помехам. Асинхронная CDMA обладает определенным уровнем конфиденциальности, поскольку сигнал расширяется с использованием псевдослучайного кода; этот код делает сигналы расширенного спектра похожими на случайные или обладающими шумовыми характеристиками. Приемник не может демодулировать эту передачу без знания псевдослучайной последовательности, используемой для кодирования данных. CDMA также устойчива к преднамеренным помехам. Сигнал помех имеет ограниченную мощность, доступную для подавления сигнала. Источник помех может либо распределить свою энергию по всей полосе пропускания сигнала, либо подавить только часть сигнала. Исследовалась возможность использования для канала восходящей связи различий в характеристиках затухания каналов разных пользователей для увеличения пропускной способности сети значительно выше длины расширения в среде, ограниченной многопользовательскими помехами (MAI). Авторы показали, что этого увеличения можно достичь при низкой вычислительной сложности и высокой производительности по битовой ошибке в каналах с плоским затуханием, что является серьезной исследовательской задачей для перегруженных систем CDMA. В этом подходе, вместо использования одной последовательности на пользователя, как в традиционной CDMA, авторы объединяют небольшое количество пользователей для совместного использования одной и той же последовательности расширения и обеспечивают групповые операции расширения и сжатия. Новый совместный многопользовательский приемник состоит из двух этапов: этапа группового многопользовательского обнаружения (MUD) для подавления многопользовательских помех между группами и этапа обнаружения максимального правдоподобия с низкой вычислительной сложностью для совместного восстановления данных пользователей, используя минимальное евклидово расстояние и коэффициенты усиления каналов пользователей. Усовершенствованная версия CDMA, известная как многостанционный доступ с разделением по интерливам (IDMA), использует ортогональное чередование в качестве единственного средства разделения пользователей вместо последовательностей подписей, используемых в системе CDMA.

Most modulation schemes try to minimize the bandwidth of this signal since bandwidth is a limited resource. However, spread spectrum techniques use a transmission bandwidth that is several orders of magnitude greater than the minimum required signal bandwidth. One of the initial reasons for doing this was military applications including guidance and communication systems. These systems were designed using spread spectrum because of its security and resistance to jamming. Asynchronous CDMA has some level of privacy built in because the signal is spread using a pseudo random code; this code makes the spread spectrum signals appear random or have noise like properties. A receiver cannot demodulate this transmission without knowledge of the pseudo random sequence used to encode the data. CDMA is also resistant to jamming. A jamming signal only has a finite amount of power available to jam the signal. The jammer can either spread its energy over the entire bandwidth of the signal or jam only part of the entire signal. has been investigated for the uplink that exploits the differences between users' fading channel signatures to increase the user capacity well beyond the spreading length in the MAI limited environment. The authors show that it is possible to achieve this increase at a low complexity and high bit error rate performance in flat fading channels, which is a major research challenge for overloaded CDMA systems. In this approach, instead of using one sequence per user as in conventional CDMA, the authors group a small number of users to share the same spreading sequence and enable group spreading and despreading operations. The new collaborative multi user receiver consists of two stages: group multi user detection (MUD) stage to suppress the MAI between the groups and a low complexity maximum likelihood detection stage to recover jointly the co spread users' data using minimal Euclidean distance measure and users' channel gain coefficients. An enhanced CDMA version known as interleave division multiple access (IDMA) uses the orthogonal interleaving as the only means of user separation in place of signature sequence used in CDMA system.