移動(dòng)通信多址接入技術(shù)課件.ppt

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1、5.2(MultipleAccessTechnique)多址接入技術(shù)多址接入技術(shù)，是解決在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)中，使許多移動(dòng)用戶(hù)同時(shí)共享有限頻譜的技術(shù)。頻分多址時(shí)分多址碼分多址FDMATDMACDMA三種主要接入方式:信道1信道2信道N信道1信道2信道N時(shí)間頻率頻率間隔…...在頻分多址(FDMA)系統(tǒng)中不同信道占用不同帶寬代碼FDMA示意圖在時(shí)分多址中不同信道占用一個(gè)周期性重復(fù)的時(shí)隙頻率TDMA示意圖在碼分多址(CDMA)中,指定給每個(gè)用戶(hù)一個(gè)唯一的PN代碼，而且與其他用戶(hù)代碼正交CDMA示意圖?FDMA是將給定的頻譜資源

2、劃分為不同頻道分配給每一個(gè)用戶(hù)使用；?TDMA將無(wú)線(xiàn)頻譜按時(shí)隙劃分，分配給不同用戶(hù)；?以信號(hào)波形（代碼序列）不同區(qū)分不同用戶(hù)稱(chēng)作CDMA連接。通常是將雙工技術(shù)（FDD和TDD）與特定的FDMA，TDMA和CDMA多址方式共同使用。反向信道前向信道頻率時(shí)間反向信道前向信道頻率分隔時(shí)間分隔(a)FDD在同一時(shí)間提供兩個(gè)單工信道(b)TDD在同一頻率提供兩個(gè)單工時(shí)隙例如，F(xiàn)DMA/FDD系統(tǒng)TDMA/FDD系統(tǒng)分配給用戶(hù)一對(duì)頻道:而在TDMA/TDD系統(tǒng)中，分配給用戶(hù)一個(gè)信道，在幀信息中，時(shí)隙的一半用于前向鏈路，另一半用

3、于反向鏈路，收發(fā)使用相同的頻率。如P131圖5-2所示。前向信道和后向信道圖5–2TDMA示意圖P131圖5-2TDMA示意圖除了FDMA，TDMA和CDMA，還有兩種多址模式：空分多址（SDMA）分組無(wú)線(xiàn)電（PR）空分多址：是通過(guò)空間的分割來(lái)區(qū)分不同用戶(hù)。采用陣列天線(xiàn)在不同用戶(hù)方向上形成不同的波束來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖5–6空分多址示意圖1空分多址示意圖2分組無(wú)線(xiàn)電（PacketRadio）：分組無(wú)線(xiàn)電（PR）接入技術(shù)，使許多用戶(hù)用一種分散的的方式接入信道。基站一旦檢測(cè)出由于多個(gè)發(fā)射機(jī)同時(shí)發(fā)射而產(chǎn)生碰撞，就會(huì)發(fā)射：ACK(確

4、認(rèn))或NACK（否定確認(rèn)）正在發(fā)射的移動(dòng)用戶(hù)監(jiān)聽(tīng)確認(rèn)反饋來(lái)判定發(fā)射是否成功，如果發(fā)生碰撞，稍后再重發(fā)。分組無(wú)線(xiàn)多址容易實(shí)現(xiàn)，用戶(hù)使用競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)在一共用信道上發(fā)射。其優(yōu)點(diǎn)是服務(wù)大量用戶(hù)數(shù)時(shí)，開(kāi)銷(xiāo)很少，缺點(diǎn)是效率較低并且可能導(dǎo)致延遲。本章主要介紹前面三種多址接入技術(shù)。下表列出各種無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中正在使用的不同的多址接入技術(shù)：CDMA/FDD美國(guó)窄帶擴(kuò)頻（IS-95)FDMA/TDD歐洲數(shù)字無(wú)繩電話(huà)（DECT)）FDMA/TDDCT2（無(wú)繩電話(huà)）TDMA/FDD日本數(shù)字蜂窩(JDC)TDMA/FDD美國(guó)數(shù)字蜂窩(USDC)T

5、DMA/FDD全球移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)(GSM)FDMA/FDD高級(jí)移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)(AMPS)多址技術(shù)移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)可以表示為：即要求各信號(hào)特征彼此獨(dú)立(或者正交),也即任意兩個(gè)信號(hào)之間互相關(guān)函數(shù)為0(或接近于0）。S（c,f,t）是碼型，頻率和時(shí)間的函數(shù)。多址技術(shù)是利用信號(hào)參量的正交性來(lái)區(qū)分無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的。1.FDMA：（物理意義：頻域里頻道相互不重疊）2.TDMA:（時(shí)域里時(shí)隙相互不重疊）3.CDMA:（碼型軸上碼型Ci相互不重疊）FDMA系統(tǒng)按不同頻道區(qū)分用戶(hù)。收發(fā)雙方各使用一個(gè)信道，收發(fā)頻率間隔必須大于一定數(shù)值

6、。通常采用頻分雙工（FDD）實(shí)現(xiàn)雙工通信。5.2.1頻分多址（FDMA）：f1f2f3fnF1F2FnB保護(hù)FDMA頻道劃分FDMA/FDD系統(tǒng)工作示意圖F1f1F2f2F3f3FDMA特點(diǎn)：?FDMA每個(gè)頻道只傳送一路電話(huà)；?連續(xù)傳輸,一旦給移動(dòng)臺(tái)分配了頻道，移動(dòng)臺(tái)和基站同時(shí)連續(xù)不斷發(fā)射；?信道帶寬較窄（30kHz），即FDMA通常使用窄帶系統(tǒng)；?傳輸速率低。碼元持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),與平均延遲擴(kuò)展相比很大,這意味著碼間干擾低，不需要均衡；?與TDMA相比,FDMA系統(tǒng)簡(jiǎn)單的多，（例如不需要同步和組幀比特）；?基站共用設(shè)

7、備成本高，因?yàn)槊柯份d波單路設(shè)計(jì)，例如100個(gè)頻道，需要100套收發(fā)設(shè)備以及帶通濾波器濾除雜波干擾;?移動(dòng)臺(tái)需要雙工器，增加了費(fèi)用；?需要精確的RF濾波器消除鄰頻干擾。如何實(shí)現(xiàn)信道共用是FDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的。假如一個(gè)基站有n個(gè)信道,信道復(fù)用后，有可能發(fā)生所有信道均被占用，而新的呼叫不能接通的情況，發(fā)生這種情況的概率有多大？指允許大量用戶(hù)在一個(gè)小區(qū)內(nèi)共享有限的信道，即從可用信道中按需給用戶(hù)分配信道。1）中繼的概念：中繼理論的基本原理是19世紀(jì)末丹麥數(shù)學(xué)家愛(ài)爾蘭（Erlang）提出來(lái)的，他致力于研究怎樣由有限的能力為

8、大量的用戶(hù)服務(wù)?，F(xiàn)在以他的名字作為話(huà)務(wù)量強(qiáng)度單位。一個(gè)愛(ài)爾蘭（Erlang）表示一個(gè)完全被占用的信道的話(huà)務(wù)量強(qiáng)度，即：?jiǎn)挝恍r(shí)的呼叫小時(shí)（呼叫小時(shí)/小時(shí)）0.5Erlang(1Erlang)或單位分鐘的呼叫分鐘（呼叫分鐘/分鐘）例如：一個(gè)在一小時(shí)內(nèi)被占用了30分鐘（60分鐘）的信道的話(huà)務(wù)量為：2)話(huà)務(wù)量A：c.有n個(gè)信道的系統(tǒng),每個(gè)信道平均產(chǎn)生的話(huà)務(wù)量：b.