《移动通信技术》课件-4主题四 移动通信多址技术

移动通信技术主题四

移动通信多址技术

移动通信中是以信道来区分通信对象的，每个信道只容纳一个用户进行通话，但许多用户同时通话时，就以信道来区分，这就是多址。

可以理解为多址技术解决的是如何区分移动通信中的“你、我、他”的问题。

试着想一想，不同的用户之间可以通过哪些方式进行区分呢？主题引入移动通信多址技术(SDMA)学习目标掌握每种多址技术的基本原理；了解每种多址技术的主要特点；针对具体的移动通信系统，能够试着分析该系统使用了哪些多址技术。

重点与难点重点：理解各多址技术的基本原理；难点：针对具体的移动通信系统，能够试着分析该系统使用了哪些多址技术。

移动通信系统中是以信道来区分通信对象的，每个信道只容纳一个用户进行通话，许多同时通话的用户，相互以信道来区分，这就是多址技术。实质：实现不同地点、不同用户接入网络的技术。

什么是多址技术？试想，多址技术用于区分用户，有哪些方法呢？提示：平房、楼房作为住宅的区别？各用户使用不同的频率时间频率FDMA1.频分多址技术（FDMA）——基本原理

将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道（或称信道）供不同的用户使用。接收方根据载波频率的不同来识别发射地址而完成多址连接。各行其道！1.频分多址技术（FDMA）——主要特点PowerFrequencyTimeFDMA系统的复杂度较低，容易实现，适用于模拟和数字信号;多频道信号互调干扰严重，频率利用率低，容量小；为防止干扰，相邻信道间要留有防护带；基站由多部不同载波频率的发射机同时工作；成本较高。1.频分多址技术（FDMA）——应用举例第一代模拟移动通信系统只使用了频分多址，频带间隔为25KHZ。随着移动通信系统不断演进，频分多址与其他多址方式结合灵活使用。GSM系统900MMHz频段，上行频段为890-915MHZ900频道序号为0~124，共125个频道。频道序号和频道标称中心频率的关系为：上行Fu（n）=890＋0.2×n（MHz）下行Fd（n）=Fu（n）＋45（MHz）其中1≤n≤124，n为频道序号，或称绝对射频信道号ARFCN。1.频分多址技术（FDMA）——应用举例时间频率TDMA各用户使用不同的时隙把时间分割成周期的帧，每帧再分成若干时隙，各MS在指定的时隙向基站发送信号，同时，基站发向多个MS的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输，各MS只要在指定的时隙内接收，就能在合路信号中把发给它的信号区分出来2.时分多址技术（TDMA）——基本原理轮流发言！每载频多路。TDMA系统能够在每一载频上产生多个时隙,而每个时隙都是一个信道,增加系统容量。传输速率高。每一载频含有时隙多,

传输速率就高。TDMA系统的信道很容易重新配置以接纳新技术2.时分多址技术（TDMA）——主要特点

第二代移动通信GSM、第三代移动通信系统TD-SCDMA、第四代移动通信技术LTE都使用了TDMA技术2.时分多址技术（TDMA）——应用举例2.时分多址技术（TDMA）——应用举例

GSM系统采用的是FDMA（频分多址）和TDMA（时分多址）的混合多址技术，具有较高的频率利用率。每个载频上按时间划分为8个时间段。每一个时间段称为一个时隙（TimeSlot）。时间频率CDMA码各用户使用不同的正交代码序列1.基于扩频技术3.码分多址技术（CDMA）——基本原理充耳不闻！2.码的正交性。1.扩频技术:将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。3.码分多址技术（CDMA）——基本原理用户数据＝-1+1-1-1+1-1扩频码＝+1-1-1+1-1+1+1-1扩频信号＝用户数据×扩频码解扩数据＝接收扩频信号×扩频码＋1－1＋1－1＋1－1＋1－1＋1－1解扩扩频3.码分多址技术（CDMA）——基本原理扩频与解扩示意3.码分多址技术（CDMA）——基本原理扩频的优点：1）隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小；2）频谱利用率高，易于重复使用频率，是解决频率资源紧张的一把金钥匙；3）抗干扰性强，误码率低；4）易于实现码分多址；5）易于数字化，能够开展多种通信业务。3.码分多址技术（CDMA）——基本原理。2.基于码的正交性：各发送端用各不相同、相互（准）正交的地址码调制其所发送的信号，在接收端利用码型的（准）正交性，通过地址识别（相关检测）从混合信号中选出相应的信号。3.码分多址技术（CDMA）——基本原理S1xC1S2XC2WS1S2扩频解扩(S1xC1)+(S2xC2)空中接口[S1xC1+S2xC2]xC2=S2[S1xC1+S2xC2]xC1=S1NSC1与C2正交：C1xC2=03.码分多址技术（CDMA）——基本原理3.码分多址技术（CDMA）——主要特点系统容量大抗干扰性好保密安全性高系统容量配置灵活通信质量更佳频率规划简单3.码分多址技术（CDMA）——应用举例第二代移动通信系统中的CDMAIS-95、第三代移动通信系统的三大标准TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA都以码分多址技术为核心。各用户使用不同的空间在相同时隙，相同频段，相同地址码情况下，根据信号在空间内传播路径不同来区分不同的用户。其核心技术是利用智能天线，实现波束赋形，减小用户之间干扰4.空分多址技术（SDMA）——基本原理我的地盘我做主！。4.空分多址技术（SDMA）——应用举例第三代移动通信系统TD-SCDMA、第四代移动通信系统LTE均使用空分多址。Talk普通基站使用智能天线：能量仅指向小区内处于激活状态的移动终端正在通信的移动终端在整个小区内处于受跟踪状态不使用智能天线：能量分布于整个小区内所有小区内的移动终端均相互干扰，此干扰是CDMA容量限制的主要原因智能天线4.空分多址技术（SDMA）——主要特点可以形成多个窄波束能够自适应调整波束降低系统干扰提高系统容量提高基站接收灵敏度5.正交频分多址技术（OFDMA）——基本原理LTE下行链路采用正交频分多址(OFDMA)技术。LTE上行链路采用单载波频分多址(SC-FDMA)技术，避免OFDM调制中因高PARA(峰均比)带来的对功放的线性化要求。OFDM与SC-FDMA的频谱结构5.正交频分多址技术（OFDMA）——应用举例单元小结1.重点讲述了多址技术的基本思想；2.简答介绍了各多址技术的特点；3.针对商用移动通信系统，进行了应用举例。课后作业1.解释什么是FDMA、TDMA、CDMA、SDMA、OFDMA。2.观察下图，是哪个移动通信系统的物理层结构？结合图分析该系统采用了哪些多址技术？为什么？查阅资料，进一步补充阐述该系统所采用的多址技术。

Frequency

Time

Power

density

(CDMA

codes)

1.6MHz

0

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