移动通信多址接入技术课件.ppt

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1、5.2(MultipleAccessTechnique)多址接入技术多址接入技术，是解决在无线通信网中，使许多移动用户同时共享有限频谱的技术。频分多址时分多址码分多址FDMATDMACDMA三种主要接入方式:信道1信道2信道N信道1信道2信道N时间频率频率间隔…...在频分多址(FDMA)系统中不同信道占用不同带宽代码FDMA示意图在时分多址中不同信道占用一个周期性重复的时隙频率TDMA示意图在码分多址(CDMA)中,指定给每个用户一个唯一的PN代码，而且与其他用户代码正交CDMA示意图•FDMA是将给定的频谱资源

2、划分为不同频道分配给每一个用户使用；•TDMA将无线频谱按时隙划分，分配给不同用户；•以信号波形（代码序列）不同区分不同用户称作CDMA连接。通常是将双工技术（FDD和TDD）与特定的FDMA，TDMA和CDMA多址方式共同使用。反向信道前向信道频率时间反向信道前向信道频率分隔时间分隔(a)FDD在同一时间提供两个单工信道(b)TDD在同一频率提供两个单工时隙例如，FDMA/FDD系统TDMA/FDD系统分配给用户一对频道:而在TDMA/TDD系统中，分配给用户一个信道，在帧信息中，时隙的一半用于前向链路，另一半用

3、于反向链路，收发使用相同的频率。如P131图5-2所示。前向信道和后向信道图5–2TDMA示意图P131图5-2TDMA示意图除了FDMA，TDMA和CDMA，还有两种多址模式：空分多址（SDMA）分组无线电（PR）空分多址：是通过空间的分割来区分不同用户。采用阵列天线在不同用户方向上形成不同的波束来实现。图5–6空分多址示意图1空分多址示意图2分组无线电（PacketRadio）：分组无线电（PR）接入技术，使许多用户用一种分散的的方式接入信道。基站一旦检测出由于多个发射机同时发射而产生碰撞，就会发射：ACK(确

4、认)或NACK（否定确认）正在发射的移动用户监听确认反馈来判定发射是否成功，如果发生碰撞，稍后再重发。分组无线多址容易实现，用户使用竞争技术在一共用信道上发射。其优点是服务大量用户数时，开销很少，缺点是效率较低并且可能导致延迟。本章主要介绍前面三种多址接入技术。下表列出各种无线通信系统中正在使用的不同的多址接入技术：CDMA/FDD美国窄带扩频（IS-95)FDMA/TDD欧洲数字无绳电话（DECT)）FDMA/TDDCT2（无绳电话）TDMA/FDD日本数字蜂窝(JDC)TDMA/FDD美国数字蜂窝(USDC)T

5、DMA/FDD全球移动电话系统(GSM)FDMA/FDD高级移动电话系统(AMPS)多址技术移动电话系统无线电信号可以表示为：即要求各信号特征彼此独立(或者正交),也即任意两个信号之间互相关函数为0(或接近于0）。S（c,f,t）是码型，频率和时间的函数。多址技术是利用信号参量的正交性来区分无线电信号的。1.FDMA：（物理意义：频域里频道相互不重叠）2.TDMA:（时域里时隙相互不重叠）3.CDMA:（码型轴上码型Ci相互不重叠）FDMA系统按不同频道区分用户。收发双方各使用一个信道，收发频率间隔必须大于一定数值

6、。通常采用频分双工（FDD）实现双工通信。5.2.1频分多址（FDMA）：f1f2f3fnF1F2FnB保护FDMA频道划分FDMA/FDD系统工作示意图F1f1F2f2F3f3FDMA特点：•FDMA每个频道只传送一路电话；•连续传输,一旦给移动台分配了频道，移动台和基站同时连续不断发射；•信道带宽较窄（30kHz），即FDMA通常使用窄带系统；•传输速率低。码元持续时间较长,与平均延迟扩展相比很大,这意味着码间干扰低，不需要均衡；•与TDMA相比,FDMA系统简单的多，（例如不需要同步和组帧比特）；•基站共用设

7、备成本高，因为每路载波单路设计，例如100个频道，需要100套收发设备以及带通滤波器滤除杂波干扰;•移动台需要双工器，增加了费用；•需要精确的RF滤波器消除邻频干扰。如何实现信道共用是FDMA系统设计应考虑的。假如一个基站有n个信道,信道复用后，有可能发生所有信道均被占用，而新的呼叫不能接通的情况，发生这种情况的概率有多大？指允许大量用户在一个小区内共享有限的信道，即从可用信道中按需给用户分配信道。1）中继的概念：中继理论的基本原理是19世纪末丹麦数学家爱尔兰（Erlang）提出来的，他致力于研究怎样由有限的能力为

8、大量的用户服务。现在以他的名字作为话务量强度单位。一个爱尔兰（Erlang）表示一个完全被占用的信道的话务量强度，即：单位小时的呼叫小时（呼叫小时/小时）0.5Erlang(1Erlang)或单位分钟的呼叫分钟（呼叫分钟/分钟）例如：一个在一小时内被占用了30分钟（60分钟）的信道的话务量为：2)话务量A：c.有n个信道的系统,每个信道平均产生的话务量：b.