移动通信第7章移动通信中的多址接入技术

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1、移动通信原理与应用第七章移动通信中的多址接入技术主要内容概述FDMA方式TDMA方式CDMA方式SDMA方式系统容量习题问题描述：移动通信系统中基站的多路工作和移动台单路工作形成了移动通信的一大特点。1)基站以怎样的信号传输方式发送信号，使各移动台能从中识别发送给本移动台的信号？（下行）2)基站如何识别来自各个不同移动台的信号？（上行）多址方式是移动通信网体制范畴，关系到系统容量，小区构成，频谱和信道利用效率以及系统复杂性。7.1概述7.1概述多址接入的数学基础s(c,f,t)=c(t)s(f,t)正交分割原理c1(t),c2(t),...,cN(t),CDMAs(f1,t),s(f2,t)

2、,...,s(fN,t),FDMAs(f,t1),s(f,t2),...,s(f,tN),TDMA码型函数7.1概述基本概念多址接入与信道分类频分多址(FDMA),频道划分,频带独享,时间共享时分多址(TDMA),时隙划分,时隙独享,频率共享码分多址(CDMA),码型划分，时隙、频率共享空分多址(SDMA),空间角度划分,频率/时隙/码共享7.2频分多址方式7.2.1系统原理频分多址（FrequencyDivisionMultipleAccess-FDMA):频道划分，频带独享，时间共享7.2频分多址方式7.2频分多址方式FDMA系统的频谱管理FDD,FrequencyDivisionDup

3、lex......反向信道保护频带前向信道保护频隙f1’f2’fN’f1f2fN7.2频分多址方式无线通信系统的多址接入方式7.2频分多址方式7.2.2FDMA系统中的干扰问题互调干扰非线性效应线性度，频率规划邻道干扰寄生辐射频道间隔同频道干扰同频小区蜂窝结构7.2频分多址方式7.2.3FDMA系统的特点1.单路单载波传输：每个频道只传送一路业务信息。载波间隔必须满足业务信息传输带宽的要求。2.信号连续传输：在分配好话音信道后，基站和移动台同时连续不断的发送和接收。3.需要周密的频率规划，是一个频道受限和干扰受限系统。4.实现简单，无需自适应均衡。5.基站需要多个收发信道设备,越区切换

4、复杂。6.频率利用率低，容量小。7.3时分多址7.3.1时分多址系统原理（TimeDivisionMultipleAccess-TDMA):时隙划分，时隙独享，频率共享7.3时分多址7.3时分多址时分复用7.3时分多址7.3.2TDMA的帧结构7.3时分多址7.3.2TDMA的帧结构TD-SCDMA的帧结构上下行非对称业务时隙动态分配7.3时分多址7.3.3TDMA系统的同步与定时位同步针对每个时隙，接收机解调所需帧同步针对每个帧，进行复用/解复用所需系统定时全网同步，时间基准主从同步独立时钟同步7.3时分多址7.3.3TDMA系统的同步与定时7.3时分多址7.3.4TDMA系统的特点突发传

5、输速率高>语音编码速率，N·Rbit/s；发射信号速率随N的增大而提高,需要自适应均衡；不需双工器；基站复杂性减小；抗干扰能力强，频率利用率高，容量大越区切换简单IS-136和GSM则综合了FDMA和TDMA7.4码分多址7.4.1系统原理码分多址（CodeDivisionMultipleAccess-CDMA):码形划分，时隙、频率共享7.4码分多址CDMA系统工作原理7.4码分多址7.4码分多址7.4码分多址7.4.2正交Walsh函数Walsh函数波形7.4码分多址7.4.2正交Walsh函数递推关系7.4码分多址7.4.2正交Walsh函数同步时，Walsh码是完全正交码（自相关函数

6、为1，互相关函数为0）在非同步情形下，Walsh码的自相关特性和互相关特性很差Walsh码序列的功率谱分布彼此不均匀;所以不能单独承担扩频任务，通常采用Walsh码与Gold序列的结合7.4码分多址7.4.3m序列伪随机码：生成m序列是最长线性移位寄存器序列的简称；m序列是由多级移位寄存器或其他延迟元件通过线性反馈产生的最长的码序列。在二进制移位寄存器发生器中，若n为级数，则所能产生的最大长度的码序列为2n-1位。7.4码分多址7.4.3m序列伪随机码：产生电路7.4码分多址7.4.3m序列伪随机码：性质在m序列中一个周期内“1”的数目比“0”的数目多l位;一般说来，m序列中长为k(1k

7、n－2)的游程数占游程总数的l／2km序列和其位移序列模2加后仍为m序列；m序列发生器中的移位寄存器的各状态中，除全0外，其他状态在一个周期中只能出现一次。7.4码分多址7.4.3m序列伪随机码：自相关和互相关m序列的自相关函数由下式计算(p=2n－1):m序列发生器中，并不是任何抽头组合都能产生m序列。总结：m序列的自相关性很好，但互相关性不好并为多值，好的m序列数目很少7.4码分多址7.4.3m序列伪随机