《移动通信概论》课件_移动通信概论-第6章.pptx

移动通信概论;第6章多址接入技术;6.1概述;6.1概述;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。;下面分别给出了个信道的FDMA、TDMA和CDMA的示意图;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：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。;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：frequencydivisionduplex）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）才能实现双工通信。;FDMA系统的工作示意图;FDMA系统频谱分隔示意图;2、FDMA系统的特点

①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。

②符号时间远大于平均延迟扩展。

③基站复杂庞大，重复设置收发信设备。

④FDMA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。

⑤越区切换较为复杂和困难。;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???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。;TDMA系统的工作示意图;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TDMA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。;TDMA帧结构;TDMA帧结构;3、TDMA系统的特点

①突发传输的速率高，远大于语音编码速率。

②发射信号速率随N的增大而提高，如果达到100kbps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。

③TDMA用不同的时隙来发射和接收，因此不需要双工器。

④基站复杂性减小。

⑤抗干扰能力强，频率利用率高，系统容量较大。

⑥越区切换简单。;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=33.854kbps

(b)传输效率：1-10.1/33.854=70%;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)—比特时长Tb＝1/270.833kbps=3.692μs

(b)—个时隙长Tslot＝156.25×Tb＝0.577ms

(c)帧长Tf＝