移動(dòng)通信多址方式概述

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1、移動(dòng)通信多址方式概述2009-06-2116:09移動(dòng)通信系統(tǒng)屮是以信道來區(qū)分通信對(duì)彖的，每個(gè)信道只容納一個(gè)用戶進(jìn)行通話，許多同時(shí)通話的用戶，相互以信道來區(qū)分，這就涉及到多址接入技術(shù)。地面移動(dòng)通信網(wǎng)中存在許多基站（BS）和移動(dòng)臺(tái)（MS）,BS之間（包括BS與MSC之間等）的通信由專用的中繼鏈路（可以是有線方式，也可以是無線方式）連接，沒有多址接入問題。而MS之間、MS與其他電信用戶之間的通信要通過BS轉(zhuǎn)接才能實(shí)現(xiàn)，因此，在一個(gè)BS和它所轄服務(wù)區(qū)內(nèi)眾多MSZ間的通信存在多址接入問題。“多址接入”可歸納為：一方面，在上行鏈路（MS-BS）

2、上，要解決BS應(yīng)如何識(shí)別出不同MS發(fā)來的信號(hào)，各MS應(yīng)如何編排和發(fā)射自己的信號(hào)以便BS能正確接收的問題；另一方面，在下行鏈路（BS-MS）上，要解決BS應(yīng)如何編排和發(fā)射發(fā)送給眾多MS的信號(hào)以便每個(gè)MS都能正確接收，MS應(yīng)如何從BS發(fā)給眾多移動(dòng)臺(tái)的混合信號(hào)中識(shí)別出發(fā)給自己的信號(hào)的問題?；仡櫼苿?dòng)通信的發(fā)展過程以及目前的技術(shù)實(shí)現(xiàn)條件，移動(dòng)通信系統(tǒng)使用的多址接入方式主要有FDMA、TDMA和CDMA這三種方式。當(dāng)以傳輸信號(hào)的載波頻率的不同劃分來建立多址接入?yún)?，稱為頻分多址方式（FDMA）；當(dāng)以傳輸信號(hào)存在的時(shí)間不同劃分來建立多址接入時(shí)，稱為時(shí)

3、分多址方式（TDMA）；當(dāng)以傳輸信號(hào)的碼型不同劃分來建立多址接入時(shí)，稱為碼分多址方式（CDMA）。頻分多址FDMAFDMA是移動(dòng)通信中最早應(yīng)用的多址方式，F(xiàn)DMA中頻分的方法是為每一個(gè)請(qǐng)求服務(wù)的用戶分配一對(duì)專用載頻（一對(duì)無線頻道），在該用戶接受服務(wù)期間其他用戶不能共享這對(duì)載頻。FDMA系統(tǒng)中的干擾問題①互調(diào)干擾互調(diào)干擾是指系統(tǒng)內(nèi)由于非線性器件產(chǎn)牛的各種組合頻率成分落入木頻道接收機(jī)通帶內(nèi)造成的對(duì)有用信號(hào)的干擾。②鄰道干擾鄰道干擾是指相鄰頻道信號(hào)中存在的寄生輻射落入本頻道接收機(jī)帶內(nèi)造成的對(duì)有用信號(hào)的干擾。③同頻道干擾同頻道干擾一般是指相同

4、頻率電臺(tái)之間的干擾。在蜂窩系統(tǒng)中，同頻道干擾是指相鄰區(qū)群屮同信道信號(hào)Z間造成的干擾。它與蜂窩結(jié)構(gòu)和頻率規(guī)劃密切相關(guān)。為了減少同頻道干擾，需耍合理地選定蜂窩結(jié)構(gòu)與頻率規(guī)劃，表現(xiàn)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)同頻道干擾抑制因子Q的選擇。式中，D為同信道小區(qū)的距離（即同頻小區(qū)的距離）；R為小區(qū)半徑。FDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)①FDMA信道每次只能傳送一路電話。②每信道占用一個(gè)載頻，相鄰載頻之間的間隔應(yīng)滿足傳輸信號(hào)帶寬的耍求。③符號(hào)時(shí)間與平均延遲擴(kuò)展相比較是很大的。④移動(dòng)臺(tái)較簡單，和模擬的較接近。⑤基站復(fù)雜龐大，重復(fù)設(shè)置收發(fā)信設(shè)備。⑥FDMA系統(tǒng)每載波單個(gè)信道的設(shè)計(jì)

5、，使得在接收設(shè)備中必須使用帶通濾波器允許指定信道里的信號(hào)通過，濾除其他頻率的信號(hào)，從而限制鄰近信道間的相互干擾。①越區(qū)切換較為復(fù)雜和困難。時(shí)分多址TDMA時(shí)分多址中的“址”是一個(gè)時(shí)隙。TDMA是在一個(gè)載頻上，把時(shí)間分成周期性的幀，每一幀乂進(jìn)一步分成若干個(gè)時(shí)隙（在GSM中每一幀有8個(gè)時(shí)隙），幀和時(shí)隙在時(shí)間上均不重疊，每個(gè)時(shí)隙就是一個(gè)通信信道，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)需要收、發(fā)信息的吋候，系統(tǒng)分配一個(gè)時(shí)隙給該移動(dòng)臺(tái)。每個(gè)移動(dòng)臺(tái)只能夠在系統(tǒng)指定的時(shí)隙內(nèi)向基站發(fā)送信號(hào)，在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同步的條件下基站可以在各時(shí)隙屮正確收到移動(dòng)臺(tái)發(fā)來的信號(hào)。同樣在系統(tǒng)同步的條件下，

6、各個(gè)移動(dòng)臺(tái)能夠在系統(tǒng)指定的時(shí)隙內(nèi)，從基站發(fā)射的各路信號(hào)中分離出發(fā)給自己的信號(hào)。TDMA系統(tǒng)對(duì)于任何一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信息發(fā)射都不是連續(xù)的。TDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)①多用戶共享單一載頻，每個(gè)用戶占用彼此不重疊的時(shí)隙。抗干擾能力強(qiáng)，頻率利用率高，系統(tǒng)容量大。②數(shù)據(jù)不是連續(xù)的而是以突發(fā)的方式發(fā)射，因而耗電較少。③與FDMA信道相比，傳輸速率較高，需采用自適應(yīng)均衡。④由于系統(tǒng)發(fā)射是不連續(xù)的，移動(dòng)臺(tái)可以在空閑的時(shí)隙里監(jiān)聽其他基站，從而使其越區(qū)切換過程大為簡化，越區(qū)切換簡單。⑤TDMA必須留有一定的保護(hù)時(shí)間（或相應(yīng)的保護(hù)比特）。?TDMA系統(tǒng)必須有精確的定時(shí)

7、和同步，保證各移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的信號(hào)不會(huì)在基站發(fā)牛重疊或混淆，并且能準(zhǔn)確地在指定的時(shí)隙中接收基站發(fā)給它的信號(hào)。?TDMA用不同的I］寸隙來發(fā)射和接收，因此不需雙工器，基站復(fù)雜性減小。碼分多址CDMA碼分多址是以不同的地址碼字，對(duì)應(yīng)到電路上就是不同的脈沖波形，來區(qū)分不同的基站和移動(dòng)臺(tái)的，這些地址碼字在相位上彼此正交。CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)工作示意圖如下所示。由于多址的依據(jù)是碼字的自相關(guān)與互相關(guān)，與頻率、吋間沒有聯(lián)系，CDMA系統(tǒng)屮各基站和移動(dòng)臺(tái)可以在相同的頻率上，在相同的時(shí)刻同時(shí)發(fā)射和接收信號(hào)，也即頻率和時(shí)間對(duì)CDMA系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射沒有約束。C

8、DMA的關(guān)鍵是所用擴(kuò)頻碼有多少個(gè)不同的互相正交的碼序列，就有多少個(gè)不同的地址碼，也就有多少個(gè)碼分信道。為了擴(kuò)大系統(tǒng)容量，人們正在致力于這種正交碼序列的編碼研究。CDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)①CDMA系統(tǒng)的許多用戶共享同一頻率，不管