无线通信基础教学课件6.ppt
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1、,第五章 多址接入技术,主讲人:张 炜,电子科学与工程学院 军事通信工程系,第2页 共40页,第3页 共40页,5.1 引言,多址接入:两个或多个用户希望利用同一个传播信道 同时相互通信的一种信号传输方式,广播式传输(下行链路): 基站发射的信号被小区中的每个用户接收; 多址接入(上行链路): 用户对基站发射信号是多对一的,多址接入即基站如何有效地分辨这些来自不同用户的信号。,5.1 引言,1、问题的提出,第4页 共40页,5.1 引言,5.1 引言,2、关键问题,多址接入的关键是使得来自不同用户的发射信号相互正交,两个或多个用户的信号同时达到基站接收机,若多个到达信号相互正交,则相互间无干扰
2、:,第5页 共40页,5.1 引言,5.1 引言,3、分类,分为两类: 有冲突多址接入方式(随机接入)和无冲突多址接入方式,无冲突多址接入方式: FDMA:频分多址,Frequency Division Multi-Acccess TDMA:时分多址,Time Division Multi-Acccess CDMA:码分多址,Code Division Multi-Acccess SDMA:空分多址,Space Division Multi-Acccess 有冲突多址接入方式(随机接入): Aloha;载波侦听多址接入方式(CSMA)等,FDMA与TDMA:属于固定容量的分配方案,第6页 共4
3、0页,5.1 引言,5.1 引言,4、举例,第7页 共40页,5.2 FDMA,5.2 FDMA,FDMA(Frequency Division Multiple Access): 将通信系统的总带宽划分为若干等间隔的信道,分配给不同的用户。,1、原理,第8页 共40页,实例:AMPS系统 AMPS系统采用FDMA/FDD多址方式,系统带宽为12.5MHz,边界保护间隔为10kHz,信道带宽为30kHz,分配给控制信令的信道数为21个。,5.2 FDMA,5.2 FDMA,第9页 共40页,5.2 FDMA,5.2 FDMA,2、技术特点,FDMA通常在窄带系统实现,符号时间远大于延时扩展,不
4、需要信道均衡。 需要精确的射频带通滤波器来消除相邻信道干扰。 非线性是FDMA系统的主要问题: 互调干扰:fMI = m f1 + n f2 关键问题 合理配置频率避开互调分量; 采用高线性度的功率放大器; 功率放大器的线性补偿。,第10页 共40页,5.3 TDMA,5.3 TDMA,1、原理,TDMA(Time Division Multiple Access): 信道时间被划分为不同的帧,每个帧又进一步分割为不同的时隙,每个用户在被指定的时隙逐帧发送。帧足够长,每个接受服务的用户都有机会发射至少一次。,第11页 共40页,1、经实验测试路径损耗因子=3,区群大小N=3,小区半径由原来的R
5、变为R/2。为获得相同的边缘通信概率,比较分裂前后的基站发射功率变化。,复习:,2、系统所要求的S/I不变,路径损耗指数为2,采用3扇区(120度定向天线)后,理论上蜂窝系统的容量是原来的 倍。,第12页 共40页,5.3 TDMA,5.3 TDMA,2、分类,STDMA(同步TDMA):建立连接时分配的时隙是固定的,各用户与其被指定的时隙保持同步。,ATDMA(异步TDMA):时隙分配不固定,发送时隙在各帧动态分配。,帧长度被用户数所固定。,各帧长度不同,取决于该帧的激活用户数。,第13页 共40页,5.3 TDMA,5.3 TDMA,3、TDMA帧结构,能够采用TDD或FDD两种双工方式。
6、,第14页 共40页,5.3 TDMA,5.3 TDMA,4、STDMA(同步TDMA),根据频率分配的方式不同,STDMA可以是宽带的,也可以是窄带的。,宽带TDMA,窄带TDMA,第15页 共40页,5.3 TDMA,5.3 TDMA,5、STDMA特点,对于移动用户而言,TDMA系统的数据传送不是连续的,电池消耗低。,由于TDMA中的不连续发射,切换处理对于一个用户单元来说是简单的。移动台辅助切换(MAHO)通过监听TDMA帧中的一个空闲实隙来执行。,在TDMA中,采用均衡器是必要的。因为相对于FDMA信道,TDMA信道的发射速率通常要高得多。,TDMA的一个优点是它有可能给不同用户分配
7、一帧中不同数目的时隙。,第16页 共40页,实例2:GSM系统,前向/反向信道的单向带宽:25MHz 信道数:共有125个RF载波,每个载波带宽200kHz。,5.3 TDMA,5.3 TDMA,GSM系统能同时容纳的用户数为:,上行:890MHz915MHz 下行:935MHz960MHz 收、发频率间隔为45MHz。,第17页 共40页,5.4 CDMA,5.4 CDMA,CDMA( Code Division Multi-Acccess ): 直接序列扩频多址方式,它是第二代移动通信中的两种主要多址方式中除TDMA以外的另一种形式,最典型的是IS-95。 在第三代移动通信中,提出的最主要
8、的三种体制也是采用CDMA,它们是FDD的CDMA2000、FDD的WCDMA,与TDD的TD-SCDMA。,第18页 共40页,5.4 CDMA,5.4 CDMA,(1)频段 下行:869MHz894MHz(基站发射); 上行:824 MHz849MHz(移动台发射)。,实例:IS-95系统,(2)信道数 每一载频:64(码分信道) 其中55个为业务信道,另外包括导频信道、同步信道等控制信道; 每一载频带宽:1.25MHz,第19页 共40页,5.4 CDMA,5.4 CDMA,实例:IS-95系统,(3)调制方式 移动台:OQPSK; 基站:QPSK,交错四相相移键控,第20页 共40页,
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