移動通信多址接入技術(shù)ppt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)，是解決在無線通信網(wǎng)中，使許多移動用戶同時共享有限頻譜的技術(shù)。頻分多址時分多址碼分多址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示意圖在時分多址中不同信道占用一個周期性重復(fù)的時隙頻率TDMA示意圖在碼分多址(CDMA)中,指定給每個用戶一個唯一的PN代碼，而且與其他用戶代碼正交CDMA示意圖?FDMA是將給定的頻譜資源劃分為不同頻道分配給每一個用戶使用；?TDMA將無線頻譜

2、按時隙劃分，分配給不同用戶；?以信號波形（代碼序列）不同區(qū)分不同用戶稱作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間反向信道前向信道頻率分隔時間分隔(a)FDD在同一時間提供兩個單工信道(b)TDD在同一頻率提供兩個單工時隙例如，F(xiàn)DMA/FDD系統(tǒng)TDMA/FDD系統(tǒng)分配給用戶一對頻道:而在TDMA/TDD系統(tǒng)中，分配給用戶一個信道，在幀信息中，時隙的一半用于前向鏈路，另一半用于反向鏈路，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5-2

3、TDMA示意圖除了FDMA，TDMA和CDMA，還有兩種多址模式：空分多址（SDMA）分組無線電（PR）空分多址：是通過空間的分割來區(qū)分不同用戶。采用陣列天線在不同用戶方向上形成不同的波束來實現(xiàn)。圖5–6空分多址示意圖1空分多址示意圖2分組無線電（PacketRadio）：分組無線電（PR）接入技術(shù)，使許多用戶用一種分散的的方式接入信道。基站一旦檢測出由于多個發(fā)射機同時發(fā)射而產(chǎn)生碰撞，就會發(fā)射：ACK(確認(rèn))或NACK（否定確認(rèn)）正在發(fā)射的移動用戶監(jiān)聽確認(rèn)反饋來判定發(fā)射是否成功，如果發(fā)生碰撞，稍后再重發(fā)。分組無線多址容易實現(xiàn)，用戶使用競爭技術(shù)在一共用信道上發(fā)射。其優(yōu)點是

4、服務(wù)大量用戶數(shù)時，開銷很少，缺點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)。下表列出各種無線通信系統(tǒng)中正在使用的不同的多址接入技術(shù)：CDMA/FDD美國窄帶擴頻（IS-95)FDMA/TDD歐洲數(shù)字無繩電話（DECT)）FDMA/TDDCT2（無繩電話）TDMA/FDD日本數(shù)字蜂窩(JDC)TDMA/FDD美國數(shù)字蜂窩(USDC)TDMA/FDD全球移動電話系統(tǒng)(GSM)FDMA/FDD高級移動電話系統(tǒng)(AMPS)多址技術(shù)移動電話系統(tǒng)無線電信號可以表示為：即要求各信號特征彼此獨立(或者正交),也即任意兩個信號之間互相關(guān)函數(shù)為0(或接近于0）。S（c,f

5、,t）是碼型，頻率和時間的函數(shù)。多址技術(shù)是利用信號參量的正交性來區(qū)分無線電信號的。1.FDMA：（物理意義：頻域里頻道相互不重疊）2.TDMA:（時域里時隙相互不重疊）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。收發(fā)雙方各使用一個信道，收發(fā)頻率間隔必須大于一定數(shù)值。通常采用頻分雙工（FDD）實現(xiàn)雙工通信。5.2.1頻分多址（FDMA）：f1f2f3fnF1F2FnB保護FDMA頻道劃分FDMA/FDD系統(tǒng)工作示意圖F1f1F2f2F3f3FDMA特點：?FDMA每個頻道只傳送一路電話；?連續(xù)傳輸,一旦給移動臺分配了頻道，移動臺和基站同時連

6、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)時間較長,與平均延遲擴展相比很大,這意味著碼間干擾低，不需要均衡；?與TDMA相比,FDMA系統(tǒng)簡單的多，（例如不需要同步和組幀比特）；?基站共用設(shè)備成本高，因為每路載波單路設(shè)計，例如100個頻道，需要100套收發(fā)設(shè)備以及帶通濾波器濾除雜波干擾;?移動臺需要雙工器，增加了費用；?需要精確的RF濾波器消除鄰頻干擾。如何實現(xiàn)信道共用是FDMA系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮的。假如一個基站有n個信道,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

7、用戶在一個小區(qū)內(nèi)共享有限的信道，即從可用信道中按需給用戶分配信道。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)家愛爾蘭（Erlang）提出來的，他致力于研究怎樣由有限的能力為大量的用戶服務(wù)。現(xiàn)在以他的名字作為話務(wù)量強度單位。一個愛爾蘭（Erlang）表示一個完全被占用的信道的話務(wù)量強度，即：單位小時的呼叫小時（呼叫小時/小時）0.5Erlang(1Erlang)或單位分鐘的呼叫分鐘（呼叫分鐘/分鐘）例如：一個在一小時內(nèi)被占用了30分鐘（60分鐘）的信道的話務(wù)量為：2)話務(wù)量A：c.有n個信道的系統(tǒng),每個信道平均產(chǎn)生的話務(wù)量：b.