移动通信中的多址接入技术

1、共52页，1，移动通信的原理和应用，第7章移动通信的多连接技术，共52页，2，主要内容，概述FDMA方法TDMA方法CDMA方法SDMA方法系统容量练习，共52页，第3页，重点和难点，多址连接基本概念和多址FDMA技术的原理和系统了解TDMA技术的原理和系统特性，熟悉TDMA的框架结构，了解TDMA系统的同步和计时。掌握CDMA技术的原理和系统特征，熟悉正交沃尔什函数、M序列、金牌序列。了解空分多连接(SDMA)技术的原理。了解系统容量的定义，熟悉FDMA、TDMA和CDMA系统容量的分析和比较。共52页，第4页，问题说明：在移动通信系统中，基站的多路复用和移动台单操作形成了移动通信的主要特征

2、。1)基站以什么样的信号传输方式发送信号，以便每个移动台能够识别发送到移动台的信号？(下图)基站如何识别来自每个移动台的信号？(上图)移动台之间，或移动台与市话用户之间，通过基站同时设置自己的通道(多址连接)的7.1概述，共52页，5，7.1概述，多址概念：通过通道区分通信对象，一个通道只与一个用户通话，另一个用户同时通话，多址访问：如何在用户之间建立无线通道连接共52页，6，7.1概述，多址访问的数学基础s(c，f，t)=c(t)s(f，T)正交分割原理C1 (T)，C2 (T)，TDMA，编码函数，共52页，7，7.1概述，基本概念多址访问和通道分类频率分区多址(FDMA)，通道分区，频带

3、独占，时间孔刘时间孔刘多址(TDMA)，插槽分区，插槽独占，频率孔刘代码分区8，要用双机分离上下信号。时分双工-TDD:上下流量徐璐在其他时间插槽中交替传输。双设备很简单。一个方向的信号传输可以用于另一个方向的信道测量。上行链路和下行链路之间的带宽分配很灵活。需要同步，需要考虑无线交换的发送和接收时间。必须保护时隙，以免上下时隙重叠。额外延迟和缓冲开销发生代码拆分使用双-CDD:正交和半正交代码分离上行链路。半正交码不能克服“近远效应”。正交码的正交性在多径信道上恶化。未被任何现有系统采用。共52页，11，7.2分频多连接方法，7.2.1系统原理分频多连接多访问-FDMA :通道分段，频带独占

4、，时间孔刘FDMA系统的频谱管理FDD，FDD.、7.2分频多址方法、7.2.2 FDMA系统的干扰问题相互干扰非线性效果线性性、频率计划相邻干扰寄生辐射通道间隔等通道干扰同频细胞结构、共52页、16，7.2分频多址方法、7.2.3 FDMA系统的特征1.1单载波2.信号连续传输：分配好消息后，基站和移动台同时持续收发。3.需要缜密的频率计划。通道有限，干扰有限的系统。4.实现简单，不需要适应平衡。基站需要多个收发信道设备，交叉区域切换很复杂。6.频率利用率低，容量小。共52页，17，7.3小时多址，7.3.1小时多址系统原理(time division multiple access-tdm

5、a)3360插槽分割，插槽单独，频率孔刘，共52页，共52页，19，7.3在徐璐其他传播延迟的情况下，为了防止每个移动台到达基站的信号重叠，通常在上游插槽内必须有保护间隔，在牙齿间隔内不发送信号。基站按顺序安排在预定的时间插槽向每个移动台发送信息。共52页，20，7.3小时多址，7.3.2 TDMA的帧结构，保护间隔，共52页，21，7.3小时多址，TDMA/TDD:1帧GSM手机没有双面打印器。GSM系统上游传输中使用的帧数和下游传输中使用的帧数相同，但是上游帧相对于下游帧在时间上推迟了三个时隙，从而允许移动台在牙齿三个时隙的时间内对帧调整和收发器进行曹征和转换。共52页，24，7.3小时多

6、址，7.3.3 TDMA系统的同步和定时位同步对每个时隙调整接收机所需的方法(1)将专用信道传输(2)插入业务通道对传输帧同步每个帧禁用重用/重用所需的方法：在每个帧之前设置同步代码同步代码的要求：传输效率(短代码) 基于25页时间的主从同步(包括手机在内的所有设备)独立时钟同步(基站或大型设备)，共52页，26，7.3小时多址，7.3.4 TDMA系统的特性突发传输速率高的语音编码速率，NR bit/S； 发射信号速率随着N牙齿的增加而提高，需要自适应平衡。不需要双设备。降低基站的复杂性，只需要一个收发器。频率利用率、容量大月球切换很简单。共52页，27，7.4码分段多址，7.4.1系统原理

7、代码分段多址(code division multiple access-CDMA)3360码分段，插槽共52页，30，7.4码分段多址，7.4.2正交月时函数如果不同步，则Walsh代码的自相关特性和互相关特性不好。沃尔什码序列的功率频谱分布徐璐不均匀。因此，扩散频谱操作不能单独执行。通常，Walsh代码和Gold序列的组合是共52页、34，7.4码分段多址、7.4.3 m序列医生随机代码：生成M序列是最长线性移动寄存器序列的缩写。m序列是多级移位寄存器或其他延迟元素通过线性反馈生成的最长代码序列。在二进制移位寄存器生成器中，如果是N牙齿系列，则可以生成的最大长度的代码序列为2n-1位。共5

8、2页，35，7.4码分段多址，7.4.3 m序列医生随机代码：生成电路，共52页，36，7.4码分段多址，7.4.3 m序列医生随机代码：特性是M序列之一，通常从M序列长到k(1 k n 2)在m序列生成器中，移位寄存器的每个状态中，除了整个0以外，其他状态在一个周期中只能发生一次。，共52页，37，7.4码分段多址，7.4.3 m序列医生随机码：自相关和互相关M序列的自相关函数不是可以在下面的计算(p=2n 1)3360M序列生成器(P=2n 1)中生成M序列的制表符组合。摘要：M序列的自相关性好，但互相关性不好，多值。很少有好的M序列数。共52页，38，7.4码分段多连接，7.4.3 m序

9、列医生随机代码：自相关互相关计算，AI=Ai bi=1001101，A=3，D=4如果有两个M序列，互相关函数的绝对值是有边界的，牙齿的M序列对称为首选对。共52页，40，7.4码分段多连接，7.4.4金序列：发生电路，共52页，41，7.4码分段多连接，7.4.4金序列3360特性相关特性：优秀的自相关峰值尖锐N有时为2n-1 2n-2，共52页通信容量大。容量具有软特性。CDMA是一种干扰限制系统，通过所有减少干扰的方法增加容量，降低QoS要求，可以增加容量，减少多路径衰减。(频率分集)平滑的软切换和有效的宏分集低信号功率频谱密度，共52页，43，7.4码多址，扩散频谱通信具有强干扰抑制功

10、能，一般来说，扩散频谱增益表示系统的抗干扰能力。Bw是扩散频谱信号带宽。Bs是信息带宽。(C/N)o和(C/N)i是扩散频谱解调器输出和输入载波噪声功率比。共52页，44，7.4码分段多址，7.4.5 CDMA系统的主要问题是不同步用户的扩散频谱序列之间的非正交性导致的多址干扰。非零牙齿互相关系数导致用户之间的相互干扰。对弱用户信号的强用户信号的明显抑制解决方法是多用户接收机功率控制分布式天线系统，共52页，共45页。可在特定频带提供的最大通道数或最大用户数或系统流入流量的总和和通道的负载间隔、每个负载频率的插槽数、频率资源和频率重用方法、基站设置方法相关无线容量M是用于测量无线系统频谱效率的

11、参数载波干扰功率比C/I和带宽Bc Bt m通道/小区BcN Bt系统的总频谱。n群集大小，共52页，46，7.6岁茄子多址系统容量比较(1)，FDMA多址系统容量：模拟TACS系统的总系统带宽：1.25MHz；通道间距：25kHz通道总数：1.25 MHz/25 khz=50；群集中的单元数：N=7；系统容量：m=50/7=7.1通道/社区。共52页，47，7.6岁茄子多址系统容量比较(2)，TDMA多址系统容量：数字GSM系统的总系统频带带宽：1.25MHz通道间距：200kHz每个托架的插槽数：8；通道总数：1.25 MHz/200 khz * 8=50；群集中的单元数：N=4；系统容量

12、：m=50/4=12.5通道/社区。共52页，48，7.6岁茄子多址系统容量比较(3)，CDMA多址系统容量：由于CDMA系统是干扰受限的系统，因此频率重用因素可能为1，系统容量分析更复杂，因此简单推导。CDMA的载波干扰比(C/I): N0是干扰(包括噪音)的功率频谱密度。Eb是每比特的信号能量。Rb是信息的位速率。w是总频带宽度。、规范化的信噪比、系统的处理增益、共52页、49，7.6岁茄子多址系统容量比较(4)、考虑单个单元、上行链路容量、理想的功率控制假设(即，通过控制上行链路中所有移动台的发送功率，达到基站接收器的最大小区用户数总计为52)；编解码器速度：9.6kbit秒要求EB/n0: 7db : C/I=0.032系统容量：用户/社区。共52页，51，7.6岁茄子多址系统容量比较(6)，考虑CDMA系统中热噪声的影响，参见教材(7.17