📜  无线通信-多路访问

📅  最后修改于: 2020-11-22 17:56:32             🧑  作者: Mango


多址方案用于允许许多移动用户同时共享有限数量的无线电频谱。

多路访问技术

在无线通信系统中,通常希望允许用户同时从移动台向基站发送信息,同时从基站向移动台接收信息。

蜂窝系统将任何给定区域划分为小区,每个小区中的移动单元与基站进行通信。蜂窝系统设计的主要目的是能够增加信道的容量,即以给定的带宽以足够的服务质量处理尽可能多的呼叫。

有几种不同的方式允许访问该频道。这些主要包括以下内容-

  • 频分多址(FDMA)
  • 时分多址(TDMA)
  • 码分多址(CDMA)
  • 空分多址(SDMA)

根据可用带宽分配给用户的方式,这些技术可以分为窄带宽带系统。

窄带系统

用比相干带宽窄得多的信道工作的系统称为窄带系统。窄带TDMA允许用户使用相同的信道,但为信道上的每个用户分配唯一的时隙,从而在单个信道上在时间上将少量用户分开。

宽带系统

在宽带系统中,单个通道的传输带宽远大于通道的相干带宽。因此,多径衰落不会对宽带信道内的接收信号产生很大影响,并且频率选择性衰落仅发生在信号带宽的一小部分。

频分多址(FDMA)

FDMA是高级手机服务的基本技术。 FDMA的功能如下。

  • FDMA向每个不同的用户分配不同的频率子带以访问网络。
  • 如果未使用FDMA,则该信道将保持空闲状态,而不是分配给其他用户。
  • FDMA是在窄带系统中实现的,它不如TDMA复杂。
  • 此处进行严格过滤以减少相邻信道干扰。
  • 基站BS和移动台MS在FDMA中同时连续地发送和接收。

时分多址(TDMA)

在不需要连续传输的情况下,使用TDMA代替FDMA。 TDMA的功能包括以下内容。

  • TDMA与多个用户共享一个载波频率,其中每个用户使用非重叠时隙。
  • TDMA中的数据传输不是连续的,而是突发地进行。因此,越区切换过程更简单。
  • TDMA使用不同的时隙进行发送和接收,因此不需要双工器。
  • TDMA的优点是可以将每帧不同数量的时隙分配给不同的用户。
  • 通过根据优先级级联或重新分配时隙,可以按需向不同用户提供带宽。

码分多址(CDMA)

码分多址技术是多址的一个示例,其中多个发射机使用单个信道同时发送信息。其特征如下。

  • 在CDMA中,每个用户都使用全部可用频谱,而不是由单独的频率分配。
  • 强烈建议将CDMA用于语音和数据通信。
  • 在CDMA中,当多个代码占据相同的信道时,具有相同代码的用户可以彼此通信。
  • CDMA比TDMA提供更多的空域容量。
  • CDMA可以很好地处理基站之间的切换。

空分多址(SDMA)

空分多址或空分多址是一种MIMO(多输入多输出)架构的技术,主要用于无线和卫星通信中。它具有以下功能。

  • 所有用户都可以使用同一频道同时进行通信。
  • SDMA完全不受干扰。
  • 单个卫星可以与更多相同频率的卫星接收器通信。
  • 使用定向点波束天线,因此SDMA中的基站可以跟踪移动的用户。
  • 控制空间中每个用户的辐射能量。

扩频多址

扩频多址(SSMA)使用的信号的传输带宽的幅度大于最小所需的RF带宽。

扩频多址技术有两种主要类型-

  • 跳频扩频(FHSS)
  • 直接序列扩频(DSSS)

跳频扩频(FHSS)

这是一种数字多址系统,其中各个用户的载波频率在宽带信道内以伪随机方式变化。数字数据被分解为大小均匀的突发,然后在不同的载波频率上传输。

直接序列扩频(DSSS)

这是CDMA最常用的技术。在DS-SS中,消息信号乘以伪随机噪声码。为每个用户提供了自己的代码字,该代码字与其他用户的代码正交,并且为了检测用户,接收方必须知道发送方使用的代码字。

称为杂化的组合序列也用作另一种扩展频谱。跳时也是另一种很少提及的类型。

由于许多用户可以共享相同的扩频带宽而不互相干扰,因此扩频系统在多用户环境中变得具有带宽效率