多址接入技术.ppt

内容介绍6.1多址接入技术的基本原理1.多址接入方式图6-2FDMA系统的工作示意图图6-3FDMA系统频谱分隔示意图6.3TDMA方式图6-4TDMA系统的工作示意图图6-5TDMA帧结构例6.1：考虑每帧支持8个用户且数据速率为270.833kbps的GSMTDMA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、跳变时间和同步比特共占用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=70.2%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。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)一比特时长Tb＝1/(270.833kbps)=3.692μs
(b)一个时隙长Tslot＝156.25×Tb＝0.577ms
(c)帧长Tf＝8×Tslot＝4.615ms
(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。6.4CDMA方式在CDMA蜂窝系统中，用户之间的信息传输也是由基站进行转发和控制的。为了实现双工通信，正向传输和反向传输各使用一个频率，即通常所谓的频分双工。无论正向传输或反向传输，除了传输业务信息外，还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息，需要设置相应的信道。但是，CDMA蜂窝系统既不分频道有不分时隙，无论传送何种信息的信道都靠采用不同的码型来区分。图6-6是CDMA系统的工作原理示意图。
由此可知，地址码在CDMA系统中的重要性。地址码的设计直接影响CDMA系统的性能，为提高抗干扰能力，地址码要用伪随机码（又称为伪随机（Pseudo-Noise）序列）。2.正交Walsh函数图6-7连续Walsh函数的波形2.正交Walsh函数2.正交Walsh函数哈达码矩阵有如下递推关系：

式中，M取2的幂；是的补。2.正交Walsh函数3.m序列伪随机码图6-8m序列产生电路m序列的特性图6-9m序列的自相关函数通常在实际应用中，只关心互相关特性好的m序列对的特性。
对于周期为的m序列组，其最好的m序列对的互相关函数值只取三个，这三个值是

式中，，其中[]表示取实数的整数部分。这三个值被称为理想三值。能够满足这一特性的m序列对称为m序列优选对，它们可以用于实际工程。4.CDMA系统的特点4.CDMA系统的特点4.CDMA系统的特点4.CDMA系统的特点CDMA系统存在着两个重要的问题：6.5SDMA方式图6-10SDMA系统的工作示意图在蜂窝系统中，SDMA反向链路设计比较困难，主要原因有两个。
由于每一用户和基站间无线传播路径的不同，从每一用户单元出来的发射功率动态控制困难。
发射受到用户单元电池能量的限制，因此也限制了反向链路上对功率的控制程度。
用在基站的自适应天线，可以解决反向链路的一些问题。
自适应阵列天线提供了最理想的SDMA，提供了在本小区内不受其他用户干扰的唯一信道。
尽管上述理想情况是不可实现的，它需要无限多个阵元，但采用适当数目的阵元，也可以获得较大的系统增益。6.6OFDM多址方式概念：通过为每个用户提供部分不同的子载波来实现多用户接入，也就是每个用户分配一个OFDM符号中的一个子载波或一组子载波，以子载波频率的不同来区分用户。
给用户分配子载波有很多方法，使用最广泛的有两种：
分组子载波（GroupedSubcarriers），如图6-11(a)所示，即给每个用户分配一组相邻的子载波，其特点是比较简单，用户间干扰较小，但是受传输中信道衰落的影响比较大。
间隔扩展子载波（CombSpreadSubcarriers），如图6-11(b)所示，即每个用户分配到的子载波是间隔的，其特点是通过频域扩展，增加频率分集，从而减少了信道衰落的影响。OFDMA系统具有以下特点：
可以不受小区内的干扰。它通过为小区内的多用户设计正交跳频图案来达到。
可以灵活地适应带宽的要求。它通过简单地改变所使用的子载波数目就可以适应特定的传输带宽。
可与动态信道分配技术相结合，以支持高速率的数据传输。6.7随机多址方式1．ALOHA协