多址接入技术.ppt

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1、内容介绍6.1多址接入技术的基本原理6.2FDMA方式6.3TDMA方式6.4CDMA方式6.5SDMA方式6.6OFDM多址方式6.7随机多址方式6.8FDMA、TDMA与CDMA系统容量的比较6.1多址接入技术的基本原理1.多址接入方式从移动通信网的构成可以看出，大部分移动通信系统都有一个或多个基站和若干个移动台。基站要和许多移动台同时通信，因而基站通常是多路的，有多个信道；而每个移动台只供一个用户使用，是单路的。许多用户同时通话，以不同的通道分隔，防止相互干扰；各用户信号通过在射频频段上的复

2、用，从而建立各自的信道，以实现双边通信的连接。可见，基站的多路工作和移动台的单路工作是移动通信的一大特点。在移动通信业务区内，移动台之间或移动台与市话用户之间是通过基站（包括移动交换局和局间联网）同时建立各自的信道，从而实现多址连接的。1.多址接入方式多址接入方式的数学基础是信号的正交分割原理，原理上与固定通信中的信号多路复用相似，但有所不同。多路复用的目的是区分多个通路，通常在基带和中频上实现，而多址划分是区分不同的用户地址，往往需要利用射频频段辐射的电磁波来寻找动态的用户地址，同时为了实现多址

3、信号之间互不干扰，不同用户无线电信号之间必须满足正交特性。信号的正交性是通过信号正交参量来实现的。当正交参量仅考虑时间、频率和码型时，无线电信号写成式中，c(t)是码型函数；s(f,t)是时间t和频率f的函数。1.多址接入方式有多种方式来区分不同用户地址，如频分多址（FDMA）是以传输信号载波频率的不同来区分；时分多址（TDMA）是以传输信号存在的时间不同来区分；码分多址（CDMA）是以传输信号的码型不同来区分。图6-1分别给出了N个信道的FDMA、TDMA和CDMA的示意图。从图中可见，频分多址

4、中不同用户的频道相互不重叠（即正交），时分多址中不同用户的时隙相互不重叠，码分多址中不同用户的码型相互不重叠。1.多址接入方式图6-1FDMA、TDMA和CDMA的示意图2.多址接入与信道(1)物理信道信道是传输信息的通道，依传输媒介的不同，信道可分为有线信道和无线信道两大类。无线信道是指利用无线电波传输信息的通道。依据传输信号的形式不同可分为模拟信道和数字信道两类。模拟信道是指传输话音等模拟信号的信道，数字信道是指能直接传输数字信号的信道。数字移动通信信道属于移动环境下的无线数字信道。具体的物理

5、信道与采用何种多址（接入）方式有关。频分多址接入时的信道表现为频道，时分多址接入时的信道表现为时隙，码分多址接入时的信道表现为码型。信道、时隙和码型是多址连接信道的三种主要形式。2.多址接入与信道(2)数字移动通信的信道由于频分多址技术发展较早也最为成熟，因此早期的蜂窝系统建立在频分多址的基础之上。后来发展的数字蜂窝移动通信，仍然采用蜂窝结构，其时分多址系统是将频分与时分相结合，综合利用频分和时分的优点形成基于时分多址的系统；而码分多址系统则是将频分与码分相结合，形成基于码分多址的系统。例如，GS

6、M系统就是在频分蜂窝系统的基础上，在每个基站控制区内实现时分多址的系统；而IS-95CDMA系统则是在频分基础上的码分蜂窝系统。就用户之间建立信道而言，基于时分多址系统的信道是时隙，而基于码分多址系统的信道是码型。6.2FDMA方式1.FDMA系统原理FDMA为每一个用户指定了特定信道，这些信道按要求分配给请求服务的用户。在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这一频段。从图6-2中可以看出，在频分双工（frequencydivisionduplex，FDD）系统中，分配给用户一个信道，即一对频道。一

7、个频道用作前向（下行）信道，即基站（BS）向移动台（MS）方向的信道；另一个则用作反向（上行）信道，即移动台向基站方向的信道。这种通信系统的基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号；任意两个移动用户之间进行通信都必须经过基站的中转，因而必须同时占用2个信道（1对频道）才能实现双工通信。图6-2FDMA系统的工作示意图1.FDMA系统原理图6-3FDMA系统频谱分隔示意图1.FDMA系统原理FDMA系统的频谱分割如下图所示。在频率轴上，前向信道占有较高的频带，反向信道占有较低的频带，中间为保护频带。

8、在用户信道之间，设有保护频隙Δfg，以免因系统的频率漂移造成频道间的重叠。1.FDMA系统原理保证频道之间不重叠（例如频道间隔25kHz）是实现频分双工通信的基本要求。FDMA系统基于频率划分信道。每个用户在一对频道(f-f‘)中通信。若有其他信号的成分落入一个用户接收机的频道带内时，将造成对有用信号的干扰。就蜂窝小区内的基站与移动台系统而言，主要干扰有互调干扰和邻道干扰。在频率复用的蜂窝系统中，还要考虑同频干扰。2.FDMA系统的特点FDMA系统有以下特点：每信道占用一个载频，相