第3章无线通信基本技术-3

1、第3章 无线通信基本技术1复习：复习：1、最小频移键控最小频移键控(MSK) ：调制指数为调制指数为0.5的连的连续相位续相位2FSK2、高斯滤波最小频移键控、高斯滤波最小频移键控(GMSK)：在在MSK调调制器前加入一高斯低通滤波器来实现。制器前加入一高斯低通滤波器来实现。高斯低通滤波器的性能主要由高斯低通滤波器的性能主要由BTb决定，决定，BTb越越大，旁瓣越大，带外辐射越大。大，旁瓣越大，带外辐射越大。BTb越小，越小，GMSK的主瓣越窄；但码间串扰越严重；的主瓣越窄；但码间串扰越严重； 通常取通常取BTb=0.20.3。第3章 无线通信基本技术2复习：复习：3、四相四相调制调制QPSK

2、：相位跳变最大为：相位跳变最大为4、 /4差分正交相移键控调制（差分正交相移键控调制（ /4-DQPSK ）：）：相邻相邻符号之间最大相位变化是符号之间最大相位变化是3/4 由由两个彼此相差两个彼此相差 /4的的QPSK信号星座图的叠加，相信号星座图的叠加，相位跳变在两个星座图之间交替进行位跳变在两个星座图之间交替进行43 45 47 000111104 iqIQ第3章 无线通信基本技术3复习：复习：5、正交振幅调制、正交振幅调制(QAM)技术：在多进制技术：在多进制PSK调调制的基础上，通过相位和振幅的联合控制，制的基础上，通过相位和振幅的联合控制， 从而可以在限定的频带内传输更高速率的数从

3、而可以在限定的频带内传输更高速率的数据，据，6、正交频分复用调制（、正交频分复用调制（OFDM）：将高速的数）：将高速的数据流分解为多路并行的低速数据流，在多个据流分解为多路并行的低速数据流，在多个载波上同时进行传输。载波上同时进行传输。多载频多载频 多进制多进制 并行传输并行传输第3章 无线通信基本技术43.4.1 频分多址频分多址(FDMA)3.4.4 扩频多址扩频多址(SSMA)/码码分多址分多址(CDMA)3.4.3 空空分多址分多址(SDMA)3.4.2 时时分多址分多址(TDMA)3.4.5 分组分组无线电无线电(PR)/随机随机多址多址(RA)3.4 多址技术多址技术第3章 无线

4、通信基本技术5：希望两个或多个用户可以同时利用同一个希望两个或多个用户可以同时利用同一个 信道相互通信信道相互通信p基站基站- -移动台移动台( (广播式传输广播式传输) )：基站发射的信号被小区中的每基站发射的信号被小区中的每个用户接收；个用户接收；p移动台移动台- -基站基站( (多址接入多址接入) )：用户对基站发射信号是多对一用户对基站发射信号是多对一的，的，多址接入多址接入即基站如何有效即基站如何有效地分辨这些来自不同用户的信地分辨这些来自不同用户的信号。号。第3章 无线通信基本技术6定义：定义： 多址技术是研究如何将有限的通信资源多址技术是研究如何将有限的通信资源在多个用户之间在多

5、个用户之间进行有效的切割和分配进行有效的切割和分配，在保证多用户之间通信质量的同，在保证多用户之间通信质量的同时，尽可能地降低系统的复杂度并获得较高系统容量的一时，尽可能地降低系统的复杂度并获得较高系统容量的一门技术。门技术。其中，对通信资源的切割与分配就是对多维无线信号空间其中，对通信资源的切割与分配就是对多维无线信号空间的划分，在不同的维上进行不同的划分就对应着不同的多的划分，在不同的维上进行不同的划分就对应着不同的多址技术。常见的维有信号的址技术。常见的维有信号的时域、频域和空域时域、频域和空域。第3章 无线通信基本技术7信号空间划分的目标：信号空间划分的目标： 使所有用户发射的信号在所

6、划分的维上达到正交，这样使所有用户发射的信号在所划分的维上达到正交，这样用户就可以共享有限的频谱资源而不会相互干扰。用户就可以共享有限的频谱资源而不会相互干扰。 常见的多址方式有时分多址常见的多址方式有时分多址(TDMA)、频分多址、频分多址(FDMA)、码分多址码分多址(CDMA)和空分多址和空分多址(SDMA)。 随机多址方式随机多址方式主要以分组方式传输各种数据业务，因此主要以分组方式传输各种数据业务，因此常称为常称为分组无线电分组无线电，它在一定程度上可理解为统计时分多，它在一定程度上可理解为统计时分多址方式。址方式。 下面就对这些多址技术进行介绍。下面就对这些多址技术进行介绍。第3章

7、 无线通信基本技术8CDMA/FDD美国美国窄带扩频（窄带扩频（IS-95）TDMA/TDD欧洲数字欧洲数字无绳电话无绳电话（DECT）FDMA/TDDCT2（无绳电话（无绳电话）TDMA/FDD日本数字蜂窝日本数字蜂窝（JDC）TDMA/FDD美国数字蜂窝美国数字蜂窝（USDC）TDMA/FDD全球移动通信全球移动通信系统（系统（GSM）FDMA/FDD高级移动电话高级移动电话系统（系统（AMPS）多址技术多址技术蜂窝移动通信蜂窝移动通信系统系统第3章 无线通信基本技术93.4.1 频分多址频分多址(FDMA)定义：定义：把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道把通信系统的总频段划分成若干

8、个等间隔的频道(或或称信道称信道)分配给不同的用户使用。分配给不同的用户使用。条件：条件：频道之间互不交叠，其宽度应能传输一路用户数据频道之间互不交叠，其宽度应能传输一路用户数据信息，相邻频道之间无明显的串扰。信息，相邻频道之间无明显的串扰。Bt边界边界保护保护带宽带宽Bg的作用：为了避免工作在频带边缘的用户因为的作用：为了避免工作在频带边缘的用户因为“溢出溢出”而进入邻近的无线业务系统。而进入邻近的无线业务系统。第3章 无线通信基本技术10图图3-28 FDMA通信系统的频道划分及工作示意图通信系统的频道划分及工作示意图由于每个频道在一次通信过程中，只能提供给一对用户使用；由于每个频道在一次

9、通信过程中，只能提供给一对用户使用；而基站必须能够同时发射和接收多个不同频率的信号；而基站必须能够同时发射和接收多个不同频率的信号；所以一对用户的双工通信必须同时占用所以一对用户的双工通信必须同时占用4个频道才能实现。个频道才能实现。移动台在通信时所占用的频道并不是固定指配的，是在通移动台在通信时所占用的频道并不是固定指配的，是在通信建立阶段由系统控制中心信建立阶段由系统控制中心临时分配临时分配的，通信结束后，移的，通信结束后，移动台将释放它所占用的频道，重新分配给其他的用户使用。动台将释放它所占用的频道，重新分配给其他的用户使用。45MHz第3章 无线通信基本技术11实例：AMPS系统 AM

10、PS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，则有效信道数目为在在FDMA系统中可以同时支持的信道数由式系统中可以同时支持的信道数由式(3-4-1)计算：计算：cgt2BBBN(3-4-1)63312.5 102 10 1041630 10N（）第3章 无线通信基本技术12p FDMA通常在窄带系统实现，符号时间远大于延时通常在窄带系统实现，符号时间远大于延时扩展，不需要信道均衡；扩展，不需要信道均衡；p每个信道中的信息是一种连续发送模式，因此，用每个信道中的信息是一种连续发送模式，因此，用于同步控制等的系统开销小于同步控制等的

11、系统开销小(如位同步和帧同步如位同步和帧同步)。p为了使得同一部电台的收发之间不产生干扰，收发为了使得同一部电台的收发之间不产生干扰，收发频率间隔必须大于一定的数值。例如，在频率间隔必须大于一定的数值。例如，在800MHz频频段，收发频率间隔通常为段，收发频率间隔通常为45MHz。p在采用在采用FDD工作方式时，对于移动台，由于接收和工作方式时，对于移动台，由于接收和发送是同时进行的，因此需要采用双工器。发送是同时进行的，因此需要采用双工器。p 基站集中发送多个频率的信号时，容易产生互调干扰。基站集中发送多个频率的信号时，容易产生互调干扰。第3章 无线通信基本技术133.4.2 时分多址时分多

12、址(TDMA)原理：把一个载波在时间上分割成周期性的帧，每一帧再分原理：把一个载波在时间上分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙割成若干个时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的无论帧或时隙都是互不重叠的)，然后根据，然后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送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动台的信号而不混扰。以分别在各时隙中接收到各移动台的信号而不混扰。图3-29 TDMA通信系统的信道划分及工作示意图第3章 无线通信基本技术14

13、TDMA的帧结构的帧结构 帧是由时隙组成的，由头比特、信息数据和尾比特构成。帧是由时隙组成的，由头比特、信息数据和尾比特构成。图3-30 TDMA的帧结构p 能够采用TDD或FDD两种双工方式。保护时间用来补偿信号在移动台和基站之间的传输时间。保护时间用来补偿信号在移动台和基站之间的传输时间。第3章 无线通信基本技术15TDMA系统的主要特点：系统的主要特点： 各各用户仅在所分配的时隙工作，可以共享频带资源，因此，用户仅在所分配的时隙工作，可以共享频带资源，因此，频谱频谱利用率高，系统容量较大。利用率高，系统容量较大。 对于每个用户来说，对于每个用户来说，TDMA系统发送的数据不是连续的。系统

14、发送的数据不是连续的。发射机可以在非工作时隙（大多数时间）将电源关闭，因发射机可以在非工作时隙（大多数时间）将电源关闭，因此，移动台的电池消耗较低。此，移动台的电池消耗较低。 由于移动台的发射和接收单元不是连续地处于工作状态，由于移动台的发射和接收单元不是连续地处于工作状态，因此它可以在空闲时隙完成对其他基站的监听，从而便于因此它可以在空闲时隙完成对其他基站的监听，从而便于实现比较复杂的系统控制工作，更利于实现过区切换。实现比较复杂的系统控制工作，更利于实现过区切换。 TDMA系统中，即使在频分双工方式下，其发射和接收也系统中，即使在频分双工方式下，其发射和接收也可以不在相同的时间进行，因此不

15、需要双工器。可以不在相同的时间进行，因此不需要双工器。第3章 无线通信基本技术16 TDMA系统的一个显著的系统的一个显著的优点优点是可以根据用户需求灵活地进是可以根据用户需求灵活地进行时隙分配，必要时可以将多个时隙分配给一个用户使用。行时隙分配，必要时可以将多个时隙分配给一个用户使用。 相对于相对于FDMA，TDMA信道的传输速率要高的多，因此，为信道的传输速率要高的多，因此，为了消除码间干扰的影响需要采用自适应均衡。了消除码间干扰的影响需要采用自适应均衡。 在在TDMA系统中，每个用户只能在特定的时隙发送和接收，系统中，每个用户只能在特定的时隙发送和接收，且时隙采用的是突发的传输方式，因此

16、，且时隙采用的是突发的传输方式，因此，TDMA对系统定时对系统定时和同步的要求更为严格，其同步控制的系统开销也相对较大。和同步的要求更为严格，其同步控制的系统开销也相对较大。 TDMA系统的信道数：系统的信道数：其中，其中，m是每一个无线载频所能支持的最大是每一个无线载频所能支持的最大TDMA用户数；用户数； Bc为信道带宽。为信道带宽。 Btot为系统带宽；为系统带宽； Bg为保护带宽。为保护带宽。(3-4-2)cgtot)(B2BBmN第3章 无线通信基本技术17时分多址时分多址(TDMA)的的系统系统容量容量 尽管尽管TDMA系统把每个频道分成系统把每个频道分成n个时隙，但不能说明其信个

17、时隙，但不能说明其信道道总数比总数比FDMA系统大系统大n倍。倍。 因为语音编码因为语音编码速率确定以后，传输速率确定以后，传输一路语音一路语音所需要的所需要的频带也频带也就确定了，就确定了，TDMA系统在一个频道上用系统在一个频道上用n个时隙传输个时隙传输n路语音路语音，它所占用的频道宽度必然它所占用的频道宽度必然比比FDMA系统传输一路话音所需系统传输一路话音所需要的要的频道宽度大频道宽度大n倍。倍。从原理上讲，在系统总频段相同的条件下从原理上讲，在系统总频段相同的条件下，TDMA系统的等效信道总数系统的等效信道总数和和FDMA系统是系统是一样的，一样的，即二者的即二者的通信容量一样。通信

18、容量一样。 平时又经常说平时又经常说TDMA的系统容量是的系统容量是FDMA的的36倍，主要倍，主要原因是：原因是：TDMA采用了高效的压缩编码技术和数字调制技术及采用了高效的压缩编码技术和数字调制技术及高效的差错保护方案，再加上移动台辅助越区切换技术、跳频高效的差错保护方案，再加上移动台辅助越区切换技术、跳频技术和分集技术等手段的运用。技术和分集技术等手段的运用。第3章 无线通信基本技术18例例3-4 GSM是一个前向链路占据是一个前向链路占据25 MHz频谱带宽的频谱带宽的TDMA/FDD系统，该系统，该25 MHz 频谱带宽被分成若干带宽为频谱带宽被分成若干带宽为200 kHz的无线信道

19、。如果一个无线信道支持的无线信道。如果一个无线信道支持8个语音信道，个语音信道，并且假设没有保护带宽，那么并且假设没有保护带宽，那么GSM中能够同时容纳的用户中能够同时容纳的用户数为多少？数为多少？解：由于没有保护带宽，所以解：由于没有保护带宽，所以25 MHz频谱带宽提供的频谱带宽提供的无线信道总数为无线信道总数为 125kHz 200MHz 25又由于每一无线信道能支持又由于每一无线信道能支持8个语音信道，即可同时支持个语音信道，即可同时支持8个用户，所以个用户，所以GSM系统能够同时容纳的用户数为系统能够同时容纳的用户数为N=1258=10000.2MHz0.2MHz 25MHz125个

20、载波个载波0.2MHz0.2MHz 25MHz第3章 无线通信基本技术19控制信道控制信道890MHz915MHz935MHz960MHz45MHz上行（移动台至基站）下行（基站至移动台）1 210001 2100025KHz25KHz上行：890MHz915MHz 下行：935MHz960MHz收、发频率间隔为45MHz。 GSM帧的类型分为：帧的类型分为：业务帧和控制帧业务帧和控制帧；多个帧可以构成；多个帧可以构成复帧、超帧、超高帧。复帧、超帧、超高帧。实例：GSM系统1个时隙个时隙第3章 无线通信基本技术20 具体结构如下：具体结构如下：帧帧:一个一个TDMA帧由帧由载波的载波的8个时隙

21、构成个时隙构成，1个时隙个时隙0.577ms(156.25bits)，1帧长帧长= 8个时隙个时隙=8*0.577ms =4.615ms。0123204420452046204701234849504701242501242514950001457623TB3TB3GP8.25TB：尾比特TB3TB3GP8.25GP：保护期TB3TB3GP8.25TBTB3GP 68.2558信息比特26训练序列58信息比特固定比特142信息比特39扩展的训练序列64信息比特39同步序列41信息比特36常规突发序列（NB）频率校正突发序列（FB）同步突发序列（SB）接入突发序列（AB）1超高帧=2048超帧=

22、2715648TDMA帧（3小时28分53秒760毫秒）1超帧=1326TDMA帧（6.12秒）1复帧=26TDMA帧（120ms）1复帧=51TDMA帧（3060/13ms）1TDMA帧=8时隙（120/26=4.615ms）1时隙=156.25比特持续期（15/26=0.557ms）（1比特持续期：48/13=3.68us）BCCHCCCHSDCCHTCHSACCH/TFACCH帧帧复帧复帧超帧超帧超高帧超高帧第3章 无线通信基本技术21复帧复帧: :复帧由若干个复帧由若干个TDMATDMA帧构成，其结构有两种帧构成，其结构有两种: :一种是一种是2626帧的复帧帧的复帧，包括，包括262

23、6个个TDMATDMA帧，持续时长帧，持续时长120ms,120ms,主要用主要用于业务信息的传输，也称作于业务信息的传输，也称作业务复帧业务复帧; ;另一种是由另一种是由5151帧组成的复帧帧组成的复帧，这种复帧长，这种复帧长235.37ms235.37ms，专用于传，专用于传输控制信息，也称作输控制信息，也称作控制复帧控制复帧。超帧超帧: :由由5151个业务复帧或个业务复帧或2626个控制复帧均可组成一个超帧，超帧个控制复帧均可组成一个超帧，超帧的周期为的周期为2626* *51=132651=1326个个TDMATDMA帧，帧，超帧超帧长为长为6.12s6.12s。（两种超帧长（两种超

24、帧长度相同）度相同）超高帧超高帧: :由由20482048个超帧组成一个超高帧。超高帧时间长度为个超帧组成一个超高帧。超高帧时间长度为:3.5:3.5小时。小时。第3章 无线通信基本技术22 特点：特点：通过空间分割来区分不同用户通过空间分割来区分不同用户 方式：方式：利用自适应天线阵列，使用定向波束天线服务于不利用自适应天线阵列，使用定向波束天线服务于不同的用户同的用户 不同的波束可采用相同的频率和相同的多址方式，也可采不同的波束可采用相同的频率和相同的多址方式，也可采用不同的频率和不同的多址方式。用不同的频率和不同的多址方式。3.4.3 空分多址空分多址(SDMA)图3-31 空分多址示意

25、图第3章 无线通信基本技术23 理想情况下，自适应天线具有极小的波束和无限快的跟理想情况下，自适应天线具有极小的波束和无限快的跟踪速度踪速度 在小区内，可提供一个无其他用户干扰的唯一信道（为在小区内，可提供一个无其他用户干扰的唯一信道（为小区内每个用户提供单个波束）小区内每个用户提供单个波束）a）全向）全向b）定向）定向c）自适应）自适应第3章 无线通信基本技术24SDMA的优点：的优点： 可以提高天线增益，使得功率控制更加合理有效，显著可以提高天线增益，使得功率控制更加合理有效，显著地提高系统容量；地提高系统容量； 可以削弱来自外界的干扰，还可以降低对其他电子系统可以削弱来自外界的干扰，还可

26、以降低对其他电子系统的干扰。的干扰。 SDMA的缺点：的缺点： SDMA的关键技术是智能天线技术，无线信道的复杂性的关键技术是智能天线技术，无线信道的复杂性使得智能天线对多用户的动态捕捉、识别与跟踪以及信使得智能天线对多用户的动态捕捉、识别与跟踪以及信道的辨识等极为复杂。道的辨识等极为复杂。第3章 无线通信基本技术25实际上，实际上，SDMA通常都不是独立使用的，而是与其他多通常都不是独立使用的，而是与其他多址方式如址方式如FDMA、TDMA和和CDMA等结合使用的。也就是说，等结合使用的。也就是说，对于处于同一波束内的不同用户，再用这些多址方式加以区对于处于同一波束内的不同用户，再用这些多址

27、方式加以区分。我国提出的第三代移动通信标准分。我国提出的第三代移动通信标准TD-SCDMA中应用到中应用到了了SDMA技术。技术。第3章 无线通信基本技术263.4.4 扩频多址扩频多址(SSMA)/码分多址码分多址(CDMA)一、原理一、原理 扩频多址是以扩频技术为基础的一种多址方式，利用扩频多址是以扩频技术为基础的一种多址方式，利用不同的码型来实现不同用户的信息传输，又称为码分多址。不同的码型来实现不同用户的信息传输，又称为码分多址。二、扩频多址系统的共同特点：扩频多址系统的共同特点：1、基于扩频信号实现的通信，即用于传输信息的信道带宽、基于扩频信号实现的通信，即用于传输信息的信道带宽远大

28、于信号带宽；远大于信号带宽；2、采用一组优选的扩频码进行控制，即给每个用户分配一、采用一组优选的扩频码进行控制，即给每个用户分配一个唯一的扩频码，通过该扩频码的不同来识别用户。个唯一的扩频码，通过该扩频码的不同来识别用户。 第3章 无线通信基本技术27图3-32 码分多址示意图第3章 无线通信基本技术28对于扩频码的选择要求：对于扩频码的选择要求：1、要求扩频码满足正交性，但实际上通常是准正交性，即、要求扩频码满足正交性，但实际上通常是准正交性，即自相关性很强，而互相关性很弱；自相关性很强，而互相关性很弱；2、出于系统容量的考虑，对于特定长度的地址码集要求其、出于系统容量的考虑，对于特定长度的

29、地址码集要求其能够提供足够多的地址码；能够提供足够多的地址码；3、在统计特性上，要求地址码类似白噪声以增强隐蔽性；、在统计特性上，要求地址码类似白噪声以增强隐蔽性；4、为了提高处理增益，应选择周期足够长的地址码；、为了提高处理增益，应选择周期足够长的地址码；5、为了便于实现，应选择产生与捕获容易、同步建立时间、为了便于实现，应选择产生与捕获容易、同步建立时间较短的地址码。较短的地址码。 通常使用的是各种伪随机通常使用的是各种伪随机(PN)码。码。第3章 无线通信基本技术29扩频码的应用方法：扩频码的应用方法： 无中心站的情况下，一般采用地址码和用户一一对应的方无中心站的情况下，一般采用地址码和

30、用户一一对应的方法，通信链路的区分通过不同的码型来实现。法，通信链路的区分通过不同的码型来实现。 有中心站的情况，为了简化系统和充分利用信道资源，一有中心站的情况，为了简化系统和充分利用信道资源，一般采用频分双工和地址码动态分配法。即上下行通信链路般采用频分双工和地址码动态分配法。即上下行通信链路的区分通过不同的频道来实现；不同的地址码用来区分不的区分通过不同的频道来实现；不同的地址码用来区分不同的信道而不是直接区分用户。只有当用户需要接入系统同的信道而不是直接区分用户。只有当用户需要接入系统时，系统才分配给它一个地址码。地址码的指配通过专用时，系统才分配给它一个地址码。地址码的指配通过专用的

31、信令信道完成。的信令信道完成。第3章 无线通信基本技术30 蜂窝移动通信系统中，除了可以利用码序列区分不同的信蜂窝移动通信系统中，除了可以利用码序列区分不同的信道和移动用户以外，还可以利用码分序列区分不同的基站。道和移动用户以外，还可以利用码分序列区分不同的基站。实际实现时，有两种方法：实际实现时，有两种方法： 不同的基站分配不同的码序列加以区分；不同的基站分配不同的码序列加以区分； 所有的基站采用相同的码序列，但相邻的基站采用不所有的基站采用相同的码序列，但相邻的基站采用不同的码序列初始相位（时间偏置）。当两个基站相距同的码序列初始相位（时间偏置）。当两个基站相距足够远时，时间偏置和码序列可

32、以重复使用。足够远时，时间偏置和码序列可以重复使用。 常用的基本扩频方式有常用的基本扩频方式有3种：直接序列扩频（种：直接序列扩频（DSS）、）、跳频扩频（跳频扩频（FHS）和跳时扩频（）和跳时扩频（THS）。）。第3章 无线通信基本技术311. 直接序列码分多址直接序列码分多址(DS-CDMA)原理：将携带信息的窄带信号与高速扩频码原理：将携带信息的窄带信号与高速扩频码(PN码码)相乘而相乘而获得的宽带扩频信号。在发送方，不同的用户使用不同的获得的宽带扩频信号。在发送方，不同的用户使用不同的PN序列，序列，PN序列需相互正交。在接收方，需采用和发送方序列需相互正交。在接收方，需采用和发送方完

33、全相同的完全相同的PN码序列且时间同步才能够正确地接收到信号。码序列且时间同步才能够正确地接收到信号。而其它发送信号由于而其它发送信号由于PN码序列不相关，则被作为噪声处理。码序列不相关，则被作为噪声处理。 CDMA系统利用系统利用PN序列来区分不同的用户。序列来区分不同的用户。BPSK直接序列扩频系统 Bb Bc Bc Bb 原信号原信号第3章 无线通信基本技术32DS-CDMA系统的优点：系统的优点：1、由于信号被扩展在很宽的频带上，单位频带内的功率就很、由于信号被扩展在很宽的频带上，单位频带内的功率就很小，即信号的功率谱密度很低，所以具有较强的小，即信号的功率谱密度很低，所以具有较强的抗

34、窄带干扰、抗窄带干扰、抗多径衰落能力和较好的保密性。抗多径衰落能力和较好的保密性。2、许多用户可共享频率资源，无需复杂的频率分配和管理；、许多用户可共享频率资源，无需复杂的频率分配和管理；3、具有、具有“软容量软容量”特性，即在一定限度内用户数增加，只会特性，即在一定限度内用户数增加，只会使得信噪比下降，而不会终止通信，即增加用户数目只会线性使得信噪比下降，而不会终止通信，即增加用户数目只会线性地增加系统噪声。地增加系统噪声。 4、具有、具有“小区呼吸功能小区呼吸功能”，即小区负荷量可以动态控制，相，即小区负荷量可以动态控制，相邻小区可通过覆盖范围的互动来重新分担负荷；邻小区可通过覆盖范围的互

35、动来重新分担负荷；5、可以通过、可以通过“软切换软切换”实现移动台的越区管理，保证越区时实现移动台的越区管理，保证越区时通信的连续性。通信的连续性。第3章 无线通信基本技术33DS-CDMA系统存在的问题：系统存在的问题：1、多址干扰、多址干扰(MAI)问题：问题： 由于所有用户都工作在相同的频率上，不同地址码由于所有用户都工作在相同的频率上，不同地址码之间并非完全正交，进入接收机的信号除了所希望的之间并非完全正交，进入接收机的信号除了所希望的有用信号外，还叠加有其它用户的信号有用信号外，还叠加有其它用户的信号(MAI)。 多址干扰多址干扰的大小取决于在该的大小取决于在该频率上工作的用户数及频

36、率上工作的用户数及各用户的功率大小。各用户的功率大小。 该问题需要人们通过对地址码选择的进一步研究该问题需要人们通过对地址码选择的进一步研究来解决。来解决。 第3章 无线通信基本技术342、远近效应、远近效应 在基站覆盖区内，不同的移动台可以在同一时间使用同一在基站覆盖区内，不同的移动台可以在同一时间使用同一频率的信号在同一小区内进行通信。如果所有移动台都以相频率的信号在同一小区内进行通信。如果所有移动台都以相同的功率发射，则由于移动台到基站的距离不同，基站接收同的功率发射，则由于移动台到基站的距离不同，基站接收到的各移动台的信号电平会相差甚远，导致到的各移动台的信号电平会相差甚远，导致强信号

37、抑制弱信强信号抑制弱信号的接收号的接收，即所谓的，即所谓的“远近效应远近效应”。 为了克服这一现象，使系统的容量最大，需要进行为了克服这一现象，使系统的容量最大，需要进行功率控功率控制制，即根据移动台与基站的距离，调整各移动台的发送功率，即根据移动台与基站的距离，调整各移动台的发送功率，使所有移动台的信号到达基站时使所有移动台的信号到达基站时电平都相等电平都相等。该电平的大小。该电平的大小只需刚好满足只需刚好满足信干比门限信干比门限的要求即可。的要求即可。 从基站到达移动台的下行链路同样也需要功率控制。从基站到达移动台的下行链路同样也需要功率控制。第3章 无线通信基本技术352. 跳频码分多址

38、跳频码分多址(FH-CDMA)在跳频技术和扩频技术相结合实现的一种多址技术。在跳频技术和扩频技术相结合实现的一种多址技术。原理：原理：用户根据各自的伪随机用户根据各自的伪随机(PN)序列的变化规律，每个用序列的变化规律，每个用户的载波频率在户的载波频率在很宽的频率范围内动态变化。很宽的频率范围内动态变化。一个会话期内，一个会话期内，发送设备不断更换频率。接收设备必须发送设备不断更换频率。接收设备必须使用同样的跳频规律使用同样的跳频规律进行进行正确解扩正确解扩。 PN序列需满足：序列需满足： (1) 在通信过程中频率序列相互正交；在通信过程中频率序列相互正交； (2) 在一个序列周期内，所有使用

39、频率在任一时刻必不相同。在一个序列周期内，所有使用频率在任一时刻必不相同。 特点：特点：安全保密性好；良好的抗小尺度衰落能力；安全保密性好；良好的抗小尺度衰落能力；第3章 无线通信基本技术363. 跳时码分多址跳时码分多址(TH-CDMA)原理：原理：用一组用一组正交跳时码正交跳时码控制各个控制各个用户的信号在一帧用户的信号在一帧时间内的不同位置进行伪随机跳变；所以，时间内的不同位置进行伪随机跳变；所以，TH-CDMA可以可以看做是一种由伪随机码控制的多进制脉位调制看做是一种由伪随机码控制的多进制脉位调制(MPPM)。 为了进一步提高抗干扰性能，为了进一步提高抗干扰性能，TH-CDMA通常都是

40、与其通常都是与其他扩频技术他扩频技术(如跳频如跳频)混合使用的。混合使用的。第3章 无线通信基本技术37第3章 无线通信基本技术383.4.5 分组无线电分组无线电(PR)/随机多址随机多址(RA)原理：原理：基于数据通信的思想，将需要传送的信息进行分基于数据通信的思想，将需要传送的信息进行分块，每一数据块打包成分组，所有块，每一数据块打包成分组，所有用户在需要时随机接入信用户在需要时随机接入信道道，将分组发送出去。，将分组发送出去。 当有多个用户同时进行信息发送时就会产生碰撞，分组当有多个用户同时进行信息发送时就会产生碰撞，分组无线电系统具有有效的无线电系统具有有效的碰撞检测机制，碰撞检测机制，让碰撞用户让碰撞用户重发重发直至直至通信成功。通信成功。 由于各用户的发送信息接入信道的时刻是随机的，所以由于各用户的发送信息接入信道的时刻是随机的，所以这种多址方式又称为这种多址方式又称为随机多址随机多址(RA)。第3章 无线通信基本技术39 分组无线电解决通信资源共享的方法是在多个用分组无线电解决通信资源共享的方法是在多个用户之间引入简单的竞争与裁决机制。户之间引入简单的竞争与裁决机制。 为了适应分组无线电的竞争与裁决机制，人们已为了适应分组无线电的