《無(wú)線通信多址技術(shù)》PPT課件

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1、無(wú)線通信系統(tǒng)第七章無(wú)線通信多址技術(shù)7.1概述7.2頻分多址（FDMA）7.3時(shí)分多址（TDMA）7.4擴(kuò)頻多址（SSMA）7.5空分多址（SDMA）7.6分組無(wú)線電（PR）7.7蜂窩系統(tǒng)的容量第七章無(wú)線通信多址技術(shù)多用戶通信系統(tǒng)有幾種典型的方式：多址接入系統(tǒng)：許多用戶共享有限的無(wú)線頻譜。廣播網(wǎng)：一個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)送信號(hào)給許多用戶。為了能使多用戶正常地進(jìn)行通信，需要采用有效的多址技術(shù)。多址方式的基本類型有頻分多址（FDMA）、時(shí)分多址（TDMA）和碼分多址（CDMA）。還有兩種多址模式用于無(wú)線通信：分組無(wú)線電（PR）和空分

2、多址（SDMA）。選擇什么樣的多址方式取決于通信系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境和要求?！?.1概述頻分雙工（FDD）：為一個(gè)用戶提供兩個(gè)確定的頻段。前向頻段提供從基站到移動(dòng)臺(tái)的傳輸，而反向頻段提供從移動(dòng)臺(tái)到基站的傳輸。在FDD中，前向和反向頻段的頻率分配在整個(gè)系統(tǒng)中是固定的。時(shí)分雙工（TDD）：用時(shí)間而不是頻率來(lái)提供前向鏈路和反向鏈路。前向時(shí)隙和反向時(shí)隙之間的時(shí)間分隔很小時(shí)，用戶聽(tīng)起來(lái)就是同時(shí)的?！?.1概述FDD和TDD的比較：FDD收發(fā)信機(jī)同時(shí)地發(fā)送和接收相差大于100dB的無(wú)線信號(hào)，必須謹(jǐn)慎地分配頻率，使其與共用這兩個(gè)頻段地

3、其它用戶保持協(xié)調(diào)。頻率分隔必須使用于不太昂貴的RF設(shè)備。TDD消除了單獨(dú)的兩個(gè)頻段的需要。接收和發(fā)射之間存在時(shí)間間隔。應(yīng)用限制在無(wú)繩和短距離無(wú)線接入?！?.1概述共享有效帶寬。根據(jù)有效帶寬是怎樣分配給用戶的，可以把這些技術(shù)分為窄帶系統(tǒng)和寬帶系統(tǒng)。窄帶系統(tǒng)：?jiǎn)蝹€(gè)信道的帶寬同所期望的信道的相干帶寬一致。FDMA/FDD：可用的無(wú)線帶寬被分成許多窄帶信道，這些信道工作在FDD方式，每個(gè)用戶分配一個(gè)信道，不共享。TDMA/FDD和TDMA/TDD：大量的無(wú)線信道用FDD/TDD方式分配，而每個(gè)信道用TDMA方式共享。寬帶系

4、統(tǒng)：信道的發(fā)射帶寬比信道的相干帶寬大得多?！?.1概述§7.2頻分多址（FDMA）特點(diǎn)：連續(xù)發(fā)射、通常用于窄帶系統(tǒng)、簡(jiǎn)單、但基站成本高（使用雙工器、帶通濾波器和精確的射頻濾波器）。許多信道在一個(gè)基站中共享同一個(gè)天線，可能導(dǎo)致非線性效應(yīng)，產(chǎn)生交調(diào)頻率?！?.3時(shí)分多址（TDMA）發(fā)射數(shù)據(jù)是用緩存－突發(fā)法，省電，切換簡(jiǎn)單，不需要雙工器，不同用戶分配不同的帶寬；同步開(kāi)銷大，必須有自適應(yīng)均衡、保護(hù)時(shí)隙；用戶共享一個(gè)載波頻率，利用互不交叉的時(shí)隙，時(shí)隙數(shù)取決于調(diào)制技術(shù)、有效帶寬等；§7.3時(shí)分多址（TDMA）TDMA的效率：發(fā)

5、射的數(shù)據(jù)中信息所占的百分比，不包括為接入模式而提供的系統(tǒng)開(kāi)銷?！?.3時(shí)分多址（TDMA）TDMA系統(tǒng)的信道數(shù)：把每一個(gè)信道的TDMA時(shí)隙與有效信道相乘，得到TDMA系統(tǒng)中所提供的TDMA信道時(shí)隙數(shù)。例7.3TDMA/FDDGSM系統(tǒng)采用25MHz帶寬用于前向鏈路，并被分成200kHz的無(wú)線信道，如果一個(gè)無(wú)線信道支持8語(yǔ)音用戶，并假設(shè)沒(méi)有保護(hù)時(shí)隙，求此GSM系統(tǒng)包含的同時(shí)用戶數(shù)。§7.3時(shí)分多址（TDMA）例7.4如果GSM使用每幀包含8個(gè)時(shí)隙的幀結(jié)構(gòu)，并且每一幀包含156.25比特，在信道中數(shù)據(jù)速率為270.83

6、3kbps，求（1）比特周期，（2）時(shí)隙長(zhǎng)，（3）幀長(zhǎng)，（4）占用一個(gè)時(shí)隙的用戶在兩次發(fā)射之間必須等待的時(shí)間?！?.3時(shí)分多址（TDMA）例7.5如果一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)GSM時(shí)隙由6個(gè)尾比特，8.25個(gè)保護(hù)比特，26個(gè)訓(xùn)練比特和2組業(yè)務(wù)碼組組成，其中每一個(gè)業(yè)務(wù)碼組由58比特組成，求幀效率？§7.4擴(kuò)頻多址（SSMA）把一個(gè)窄帶信號(hào)在發(fā)射前轉(zhuǎn)換成寬帶信號(hào)。有以下兩種類型：§7.4.1跳頻多址（FHMA）§7.4.2碼分多址（CDMA）§7.4.3混合擴(kuò)頻技術(shù)（HSST）§7.4.4矢量量化§7.4.1跳頻多址（FHMA）把一個(gè)

7、寬頻段分成若干個(gè)頻率間隔，稱為頻道。單個(gè)用戶的載波頻率在寬帶頻道范圍內(nèi)按偽隨機(jī)方式變化，用戶數(shù)據(jù)就在不同的載波上發(fā)射出去。在某一時(shí)刻，跳頻信號(hào)是一個(gè)窄帶信號(hào)。FHMA和FDMA地區(qū)別在于FHMA跳頻信號(hào)快速地變換頻道。一個(gè)快跳頻系統(tǒng)可被認(rèn)為是使用頻率分集的FDMA系統(tǒng)。FHMA系統(tǒng)通常采用功率效率高的恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)。一個(gè)跳頻系統(tǒng)具有一定的安全保證。§7.4.2碼分多址（CDMA）所有用戶使用同一載頻，并且可以同時(shí)發(fā)射。發(fā)送端偽隨機(jī)編碼調(diào)制和接收端相關(guān)處理。存在“遠(yuǎn)近效應(yīng)”問(wèn)題，一般采用功率控制來(lái)克服?！?.4.2碼

8、分多址（CDMA）CDMA特點(diǎn)：－抗干擾，抗噪聲能力強(qiáng)；－抗多徑干擾，分離并收集所需要信號(hào)中不同時(shí)延的信號(hào)能量，增加接收信噪比；－能在低功率譜密度情況下工作，而低的發(fā)射功率有利于移動(dòng)通信使用者的健康；－有一定的保密性能；－由于采用相關(guān)接收方式，CDMA通信可以在信噪比很低的情況下工作，其信號(hào)具有很強(qiáng)的隱蔽性；－與TDMA和FDMA不同，CDMA是干擾受限系統(tǒng)