《现代移动通信 第2版 教学课件 ppt 作者 蔡跃明 06章 多址技术2013-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代移动通信 第2版 教学课件 ppt 作者 蔡跃明 06章 多址技术2013-1（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 多址接入技术-1,数字移动通信,通过本章学习，着重解决以下问题： 多址接入原理 在无线通信环境中的电波覆盖区内，如何建立用户之间的无线信道的连接 多址接入方式及特点 FDMA TDMA CDMA SDMA等,第6章 多址接入技术,对多址接入技术有一个全面深入的理解,要求与重点： 掌握多址接入的基本原理 理解FDMA方式原理及其特点 理解TDMA方式原理及其特点,第6章 多址接入技术,6.1 概述,1、多址接入概念 从接收到的无线信号中识别出本用户地址信号的方式。 讨论： 基站多路工作、移动台单路工作 通过基站同时建立各自的信道，从而实现移动台之间或移动台与市话用户之间的多址连接。 多址
2、接入方式的数学基础是信号的正交分割原理 每个人轮流说话 (TDMA) 分组，每组使用不同的语言 (CDMA) 分组，每组占居房间的一角 (SDMA),讨论（续） 当正交参量仅考虑时间、频率和码型时，无线电信号写成 与多路复用不同点 多路复用的目的是区分多个通路，通常在基带和中频上实现。 多址划分是区分不同的用户地址，往往需要利用射频频段辐射的电磁波来寻找动态的用户地址。,6.1 概述,下面分别给出了个信道的FDMA、TDMA和CDMA的示意图,6.1 概述,2、多址接入与信道 （1）物理信道传输信息的通道。 频道、时隙和码型是多址连接信道的三种主要形式。 （2）数字移动通信的信道。 模拟蜂窝：
3、频分多址 数字蜂窝：如利用频分和时分的优点形成基于时分多址的系统；将频分与码分相结合，形成基于码分多址的系统。,6.1 概述,1、FDMA系统原理 FDMA为每一个用户指定了特定信道，这些信道按要求分配给请求服务的用户。在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这一频段。 在频分双工（FDD：frequency division duplex）系统中，分配给用户一个信道，即一对频道。 一个频道用作前向（下行）信道，即基站（BS）向移动台（MS）方向的信道；另一个则用作反向（上行）信道，即移动台向基站方向的信道。 任意两个移动用户之间进行通信都必须经过基站的中转，即必须同时占用2个信道（1对频道）才能
4、实现双工通信。,6.2 FDMA方式,FDMA系统的工作示意图,6.2 FDMA方式,FDMA系统频谱分隔示意图,6.2 FDMA方式,2、FDMA系统的特点 每信道占用一个载频，相邻载频之间的间隔应满足传输信号带宽的要求。 符号时间远大于平均延迟扩展。 基站复杂庞大，重复设置收发信设备。 FDMA系统每载波单个信道的设计，使得在接收设备中必须使用带通滤波器允许指定信道里的信号通过，滤除其它频率的信号，从而限制邻近信道间的相互干扰。 越区切换较为复杂和困难。,6.2 FDMA方式,1、TDMA系统原理 TDMA是在一个宽带的无线载波上，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙（无论帧或时隙
5、都是互不重叠的），每个时隙就是一个通信信道，分配给一个用户。 系统根据一定的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发射信号（突发信号），在满足定时和同步的条件下，基站可以在各时隙中接收到各移动台的信号而互不干扰。同时，基站发向各个移动台的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各移动台只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号（TDM信号）中把发给它的信号区分出来。,6.3 TDMA方式,TDMA系统的工作示意图,6.3 TDMA方式,2、TDMA的帧结构 由时隙组成，在时隙内传送的信号叫做突发（burst），各个用户的发射相互连成1个TDMA帧，是TDMA系统的基本单元。 1个T
6、DMA帧是由若干时隙组成的，不同通信系统的帧长度和帧结构是不一样的。典型的帧长在几毫秒到几十毫秒之间。 在TDMA系统中，每帧中的时隙结构的设计通常要考虑三个主要问题：一是控制和信令信息的传输；二是多径衰落信道的影响；三是系统的同步。,6.3 TDMA方式,TDMA帧结构,6.3 TDMA方式,3、TDMA系统的特点 突发传输的速率高，远大于语音编码速率。 发射信号速率随N的增大而提高，如果达到100 kbps以上，码间串扰就将加大，必须采用自适应均衡，以补偿传输失真。 TDMA用不同的时隙来发射和接收，因此不需要双工器。 基站复杂性减小。 抗干扰能力强，频率利用率高，系统容量较大。 越区切换
7、简单。,6.3 TDMA方式,例6.1考虑每帧支持8个用户且数据速率为270.833kbps的GSM TDMA系统，试求：(a)每一用户的原始数据速率是多少？(b)在保护时间、跳变时间和同步比占用10.1kbps的情况下，每一用户的传输效率是多少？。 解 (a) 每用户的原始数据速率：270.833kbps/8=43.854kbps (b) 传输效率：1-10.1/43.854=77%,6.3 TDMA方式,例6.2假定某个系统是一个前向信道带宽为50MHz的TDMA/FDD系统，并且将50MHz分为若干个200kHz的无线信道。当一个无线信道支持16个语音信道，并且假设没有保护频隙时，试求出
8、该系统所能同时支持的用户数。 解 在GSM中包含的同时用户数为： N（50MHz / 200kHz）16=4000 因此，该系统能同时支持4000个用户。,6.3 TDMA方式,例6.3如果GSM使用每帧包含8个时隙的帧结构，并且每一时隙包含156.25比特，在信道中数据的发送率为270.833kbps，求：(a)一比特的时长；(b)一时隙长；(c)帧长；(d)占用一个时隙的用户在两次发射之间必须等待的时间。 解 (a) 比特时长Tb1/270.833kbps =3.692s (b) 个时隙长Tslot156.25Tb0.577ms (c) 帧长Tf8Tslot4.615ms (d) 用户必须等待4.615ms，在一个新帧到来之后才可进行下一次发射。,6.3 TDMA方式,1、概述 多址接入方式、多址接入与信道 2、FDMA方式 FDMA系统原理、FDMA系统特点 3、TDMA方式 TDMA系统原理、TDMA帧结构、TDMA系统特点,小结,谢谢！,数字移动通信,
