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文檔簡介
第五章多址接入技術(shù)主講人:張煒電子科學(xué)與工程學(xué)院軍事通信工程系第五章多址接入技術(shù)主講人:張煒電子科學(xué)與工程學(xué)院軍事通5.1
引言5.2
FDMA5.3
TDMA5.4
CDMA5.5
頻譜效率25.1引言5.2FDMA5.3TDMA5.4CDM5.1引言多址接入:兩個或多個用戶希望利用同一個傳播信道同時(shí)相互通信的一種信號傳輸方式廣播式傳輸(下行鏈路):基站發(fā)射的信號被小區(qū)中的每個用戶接收;多址接入(上行鏈路):用戶對基站發(fā)射信號是多對一的,多址接入即基站如何有效地分辨這些來自不同用戶的信號。5.1引言1、問題的提出35.1引言多址接入:兩個或多個用戶希望利用同一個傳播信道5.1引言5.1引言2、關(guān)鍵問題多址接入的關(guān)鍵是使得來自不同用戶的發(fā)射信號相互正交兩個或多個用戶的信號同時(shí)達(dá)到基站接收機(jī),若多個到達(dá)信號相互正交,則相互間無干擾:45.1引言5.1引言2、關(guān)鍵問題多址接入的關(guān)鍵是使得來5.1引言5.1引言3、分類分為兩類:有沖突多址接入方式(隨機(jī)接入)和無沖突多址接入方式無沖突多址接入方式:FDMA:頻分多址,F(xiàn)requencyDivisionMulti-AcccessTDMA:時(shí)分多址,TimeDivisionMulti-AcccessCDMA:碼分多址,CodeDivisionMulti-AcccessSDMA:空分多址,SpaceDivisionMulti-Acccess有沖突多址接入方式(隨機(jī)接入):Aloha;載波偵聽多址接入方式(CSMA)等FDMA與TDMA:屬于固定容量的分配方案55.1引言5.1引言3、分類分為兩類:無沖突多址接入方5.1引言5.1引言4、舉例CDMA/FDD美國窄帶擴(kuò)頻(IS-95)TDMA/TDD歐洲數(shù)字無繩電話(DECT)FDMA/TDDCT2(無繩電話)TDMA/FDD日本數(shù)字蜂窩(JDC)TDMA/FDD美國數(shù)字蜂窩(USDC)TDMA/FDD全球移動通信系統(tǒng)(GSM)FDMA/FDD高級移動電話系統(tǒng)(AMPS)多址技術(shù)蜂窩移動通信系統(tǒng)65.1引言5.1引言4、舉例CDMA/FDD美國窄帶擴(kuò)5.2FDMA5.2FDMAFDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess):將通信系統(tǒng)的總帶寬劃分為若干等間隔的信道,分配給不同的用戶。1、原理75.2FDMA5.2FDMAFDMA(Frequenc實(shí)例:AMPS系統(tǒng)
AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式,系統(tǒng)帶寬為12.5MHz,邊界保護(hù)間隔為10kHz,信道帶寬為30kHz,分配給控制信令的信道數(shù)為21個。5.2FDMA5.2FDMA8實(shí)例:AMPS系統(tǒng)5.2FDMA5.2FDMA85.2FDMA5.2FDMA2、技術(shù)特點(diǎn)
FDMA通常在窄帶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),符號時(shí)間遠(yuǎn)大于延時(shí)擴(kuò)展,不需要信道均衡。需要精確的射頻帶通濾波器來消除相鄰信道干擾。非線性是FDMA系統(tǒng)的主要問題:互調(diào)干擾:fMI=mf1+nf2
關(guān)鍵問題合理配置頻率避開互調(diào)分量;采用高線性度的功率放大器;功率放大器的線性補(bǔ)償。95.2FDMA5.2FDMA2、技術(shù)特點(diǎn)FDMA通常5.3TDMA5.3TDMA1、原理TDMA(TimeDivisionMultipleAccess):信道時(shí)間被劃分為不同的幀,每個幀又進(jìn)一步分割為不同的時(shí)隙,每個用戶在被指定的時(shí)隙逐幀發(fā)送。幀足夠長,每個接受服務(wù)的用戶都有機(jī)會發(fā)射至少一次。105.3TDMA5.3TDMA1、原理TDMA(Time1、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試路徑損耗因子κ=3,區(qū)群大小N=3,小區(qū)半徑由原來的R變?yōu)镽/2。為獲得相同的邊緣通信概率,比較分裂前后的基站發(fā)射功率變化。復(fù)習(xí):2、系統(tǒng)所要求的S/I不變,路徑損耗指數(shù)為2,采用3扇區(qū)(120度定向天線)后,理論上蜂窩系統(tǒng)的容量是原來的
倍。111、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試路徑損耗因子κ=3,區(qū)群大小N=3,小區(qū)半徑由5.3TDMA5.3TDMA2、分類STDMA(同步TDMA):建立連接時(shí)分配的時(shí)隙是固定的,各用戶與其被指定的時(shí)隙保持同步。ATDMA(異步TDMA):時(shí)隙分配不固定,發(fā)送時(shí)隙在各幀動態(tài)分配。幀長度被用戶數(shù)所固定。各幀長度不同,取決于該幀的激活用戶數(shù)。125.3TDMA5.3TDMA2、分類STDMA(同步T幀幀頭信息幀尾時(shí)隙1時(shí)隙2時(shí)隙3時(shí)隙n……頭比特同步比特信息數(shù)據(jù)保護(hù)比特5.3TDMA5.3TDMA3、TDMA幀結(jié)構(gòu)能夠采用TDD或FDD兩種雙工方式。13幀幀頭信息幀尾時(shí)隙1時(shí)隙2時(shí)隙3時(shí)隙n……頭比特同步5.3TDMA5.3TDMA4、STDMA(同步TDMA)根據(jù)頻率分配的方式不同,STDMA可以是寬帶的,也可以是窄帶的。寬帶TDMA窄帶TDMA145.3TDMA5.3TDMA4、STDMA(同步TDM5.3TDMA5.3TDMA5、STDMA特點(diǎn)對于移動用戶而言,TDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送不是連續(xù)的,電池消耗低。由于TDMA中的不連續(xù)發(fā)射,切換處理對于一個用戶單元來說是簡單的。移動臺輔助切換(MAHO)通過監(jiān)聽TDMA幀中的一個空閑實(shí)隙來執(zhí)行。在TDMA中,采用均衡器是必要的。因?yàn)橄鄬τ贔DMA信道,TDMA信道的發(fā)射速率通常要高得多。TDMA的一個優(yōu)點(diǎn)是它有可能給不同用戶分配一幀中不同數(shù)目的時(shí)隙。155.3TDMA5.3TDMA5、STDMA特點(diǎn)對于移實(shí)例2:GSM系統(tǒng)前向/反向信道的單向帶寬:25MHz信道數(shù):共有125個RF載波,每個載波帶寬200kHz。5.3TDMA5.3TDMAGSM系統(tǒng)能同時(shí)容納的用戶數(shù)為:上行:890MHz~915MHz下行:935MHz~960MHz收、發(fā)頻率間隔為45MHz。16實(shí)例2:GSM系統(tǒng)前向/反向信道的單向帶寬:25MHz5.35.4CDMA5.4CDMACDMA(CodeDivisionMulti-Acccess
):直接序列擴(kuò)頻多址方式它是第二代移動通信中的兩種主要多址方式中除TDMA以外的另一種形式,最典型的是IS-95。在第三代移動通信中,提出的最主要的三種體制也是采用CDMA,它們是FDD的CDMA2000、FDD的WCDMA,與TDD的TD-SCDMA。175.4CDMA5.4CDMACDMA(CodeDi5.4CDMA5.4CDMA(1)頻段下行:869MHz~894MHz(基站發(fā)射);上行:824MHz~849MHz(移動臺發(fā)射)。實(shí)例:IS-95系統(tǒng)(2)信道數(shù)每一載頻:64(碼分信道)其中55個為業(yè)務(wù)信道,另外包括導(dǎo)頻信道、同步信道等控制信道;每一載頻帶寬:1.25MHz185.4CDMA5.4CDMA(1)頻段實(shí)例:IS-955.4CDMA5.4CDMA實(shí)例:IS-95系統(tǒng)(3)調(diào)制方式移動臺:OQPSK;基站:QPSK交錯四相相移鍵控195.4CDMA5.4CDMA實(shí)例:IS-95系統(tǒng)(3)5.4CDMA5.4CDMA特點(diǎn)
CDMA系統(tǒng)多用戶共享同一頻率,最小區(qū)群尺寸為1。
CDMA系統(tǒng)具有軟容量控制,對于用戶數(shù)目沒有絕對的限制。當(dāng)用戶數(shù)目增加時(shí),本底噪聲增加,對用戶而言系統(tǒng)性能下降。CDMA中,信道數(shù)據(jù)率很高,符號周期很短,通常比時(shí)延擴(kuò)展小得多。可以使用RAKE接收機(jī),通過收集所需要信號中不同時(shí)延得信號來提高接收機(jī)的可靠性。由于不同用戶的擴(kuò)頻序列不是完全正交形成的自干擾問題。遠(yuǎn)近效應(yīng)問題。205.4CDMA5.4CDMA特點(diǎn)CDMA系統(tǒng)多用戶共5.5頻譜效率5.5頻譜效率移動通信系統(tǒng)中提高頻譜利用率的常用技術(shù):壓縮數(shù)據(jù)以降低傳輸速率;減小帶寬;信道分配;選擇多址接入方法;移動通信系統(tǒng)總的頻譜效率依據(jù)以下信息進(jìn)行估計(jì):以KHz為單位的信道間隔;以km2為單位的小區(qū)面積;頻率復(fù)用因子;所采用的多址接入方法;調(diào)制方法在內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)215.5頻譜效率5.5頻譜效率移動通信系統(tǒng)中提高頻譜利用5.5頻譜效率5.5頻譜效率取決于系統(tǒng)參數(shù)的頻譜效率分量取決于多址接入方式的頻譜效率分量移動通信系統(tǒng)的頻譜效率:系統(tǒng)的頻譜效率的定義:225.5頻譜效率5.5頻譜效率取決于系統(tǒng)參數(shù)的頻譜效率分5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的頻譜效率控制信道數(shù):Nctr業(yè)務(wù)信道數(shù):Ndata=Ns-Ncrt同時(shí)支持的信道數(shù):頻譜效率:235.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)例:AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式,系統(tǒng)帶寬為12.5MHz,邊界保護(hù)間隔為10kHz,信道帶寬為30kHz,分配給控制信令的信道數(shù)為21個,求FDMA的頻譜效率。解:可用信道數(shù)為:FDMA的頻譜效率為:FDMA的頻譜效率245.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)例:AMP5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的系統(tǒng)頻譜效率由系統(tǒng)頻譜效率的定義,可有:總信道數(shù):業(yè)務(wù)信道數(shù):Ndata=Ns-Ncrt小區(qū)中的業(yè)務(wù)信道數(shù):Nc=(Ns–Ncrt)/N255.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的系統(tǒng)頻譜效率例:AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式,系統(tǒng)帶寬為12.5MHz,邊界保護(hù)間隔為10kHz,信道帶寬為30kHz,分配給控制信令的信道數(shù)為21個,小區(qū)面積為6km2,區(qū)群尺寸為7,求FDMA的系統(tǒng)頻譜效率。解:可用信道數(shù)為:265.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的頻譜效率寬帶TDMA的頻譜效率:幀持續(xù)時(shí)間幀頭持續(xù)時(shí)間幀尾持續(xù)時(shí)間時(shí)隙中符號總數(shù)時(shí)隙中信息符號總數(shù)幀效率:時(shí)隙效率:275.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的頻譜效率窄帶TDMA的頻譜效率:285.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系統(tǒng)的小區(qū)容量小區(qū)容量定義為小區(qū)能夠同時(shí)支持的最大移動用戶數(shù)。對于TDMA而言,在可用頻譜的一次占用期間,能夠支持的同時(shí)用戶的最大數(shù)目為:設(shè)一個區(qū)群中的小區(qū)平分系統(tǒng)容量,則TDMA系統(tǒng)的小區(qū)容量為:295.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系統(tǒng)頻譜效率【定義】以比特/時(shí)間/帶寬/小區(qū)為單位的TDMA系統(tǒng)頻譜效率。305.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系5.5頻譜效率5.5頻譜效率解:(1)例:IS-54系統(tǒng)為同步窄帶TDMA/FDD系統(tǒng),其前向/反向信道的單向帶寬為25MHz,被劃分為30kHz的無線信道,每個信道支持的傳輸速率為16.2kbps,設(shè)保護(hù)帶Bg=20kHz。幀長40ms,共有6個時(shí)隙。單個無線小區(qū)支持3個全速率話音信道,每個信道占用一幀中的2個時(shí)隙,每個時(shí)隙由324比特組成,其中260比特用于傳輸信息,其余64比特為控制開銷。區(qū)群大小N=7,用戶的編碼速率為7.95kbps。求(1)小區(qū)容量;(2)TDMA的頻譜效率;(3)小區(qū)的總頻譜效率(系統(tǒng)頻譜效率)。315.5頻譜效率5.5頻譜效率解:(1)例:IS-545.5頻譜效率5.5頻譜效率解:(2)例:IS-54系統(tǒng)為同步窄帶TDMA/FDD系統(tǒng),其前向/反向信道的單向帶寬為25MHz,被劃分為30kHz的無線信道,每個信道支持的傳輸速率為16.2kbps,設(shè)保護(hù)帶Bg=20kHz。幀長40ms,共有6個時(shí)隙。單個無線小區(qū)支持3個全速率話音信道,每個信道占用一幀中的2個時(shí)隙,每個時(shí)隙由324比特組成,其中260比特用于傳輸信息,其余64比特為控制開銷。區(qū)群大小N=7,用戶的編碼速率為7.95kbps。求(1)小區(qū)容量;(2)TDMA的頻譜效率;(3)小區(qū)的總頻譜效率(系統(tǒng)頻譜效率)。325.5頻譜效率5.5頻譜效率解:(2)例:IS-545.5頻譜效率5.5頻譜效率例:IS-54系統(tǒng)為同步窄帶TDMA/FDD系統(tǒng),其前向/反向信道的單向帶寬為25MHz,被劃分為30kHz的無線信道,每個信道支持的傳輸速率為16.2kbps,設(shè)保護(hù)帶Bg=20kHz。幀長40ms,共有6個時(shí)隙。單個無線小區(qū)支持3個全速率話音信道,每個信道占用一幀中的2個時(shí)隙,每個時(shí)隙由324比特組成,其中260比特用于傳輸信息,其余64比特為控制開銷。區(qū)群大小N=7,用戶的編碼速率為7.95kbps。求(1)小區(qū)容量;(2)TDMA的頻譜效率;(3)小區(qū)的總頻譜效率(系統(tǒng)頻譜效率)。解:(3)335.5頻譜效率5.5頻譜效率例:IS-54系統(tǒng)為同步無線通信基礎(chǔ)END34無線通信基礎(chǔ)END34無線通信基礎(chǔ)第1章緒論第2章無線信道的特性2.1多徑傳播環(huán)境;2.2線性時(shí)變信道模型;2.3信道相關(guān)函數(shù);2.4大尺度路徑損耗與陰影衰落;2.5小尺度多徑衰落;1.1無線通信的定義與工作頻段;1.2無線通信的發(fā)展歷程;1.3無線通信的分類;1.4無線通信的實(shí)例;1.5無線通信的發(fā)展與展望;35無線通信基礎(chǔ)第1章緒論第2章無線信道的特性2.1多徑傳無線通信基礎(chǔ)第3章移動無線系統(tǒng)的帶通傳輸技術(shù)第4章蜂窩通信基礎(chǔ)3.1引言;3.2移動無線系統(tǒng)常用的數(shù)字調(diào)制方式;3.3傳輸錯誤概率;3.4(補(bǔ)充)擴(kuò)頻通信系統(tǒng);4.1概述;4.2頻率復(fù)用與移動性管理;4.3區(qū)群的概念;4.4同信道與鄰信道干擾;4.5基站處的呼叫阻塞與延遲;4.6擴(kuò)大系統(tǒng)容量的其他方法;4.7信道分配策略;36無線通信基礎(chǔ)第3章移動無線系統(tǒng)的帶通傳輸技術(shù)第4章蜂窩通無線通信基礎(chǔ)第5章多址接入技術(shù)5.1引言;5.2-5.4無沖突多址接入技術(shù);5.4頻譜效率;37無線通信基礎(chǔ)第5章多址接入技術(shù)5.1引言;37第五章多址接入技術(shù)主講人:張煒電子科學(xué)與工程學(xué)院軍事通信工程系第五章多址接入技術(shù)主講人:張煒電子科學(xué)與工程學(xué)院軍事通5.1
引言5.2
FDMA5.3
TDMA5.4
CDMA5.5
頻譜效率395.1引言5.2FDMA5.3TDMA5.4CDM5.1引言多址接入:兩個或多個用戶希望利用同一個傳播信道同時(shí)相互通信的一種信號傳輸方式廣播式傳輸(下行鏈路):基站發(fā)射的信號被小區(qū)中的每個用戶接收;多址接入(上行鏈路):用戶對基站發(fā)射信號是多對一的,多址接入即基站如何有效地分辨這些來自不同用戶的信號。5.1引言1、問題的提出405.1引言多址接入:兩個或多個用戶希望利用同一個傳播信道5.1引言5.1引言2、關(guān)鍵問題多址接入的關(guān)鍵是使得來自不同用戶的發(fā)射信號相互正交兩個或多個用戶的信號同時(shí)達(dá)到基站接收機(jī),若多個到達(dá)信號相互正交,則相互間無干擾:415.1引言5.1引言2、關(guān)鍵問題多址接入的關(guān)鍵是使得來5.1引言5.1引言3、分類分為兩類:有沖突多址接入方式(隨機(jī)接入)和無沖突多址接入方式無沖突多址接入方式:FDMA:頻分多址,F(xiàn)requencyDivisionMulti-AcccessTDMA:時(shí)分多址,TimeDivisionMulti-AcccessCDMA:碼分多址,CodeDivisionMulti-AcccessSDMA:空分多址,SpaceDivisionMulti-Acccess有沖突多址接入方式(隨機(jī)接入):Aloha;載波偵聽多址接入方式(CSMA)等FDMA與TDMA:屬于固定容量的分配方案425.1引言5.1引言3、分類分為兩類:無沖突多址接入方5.1引言5.1引言4、舉例CDMA/FDD美國窄帶擴(kuò)頻(IS-95)TDMA/TDD歐洲數(shù)字無繩電話(DECT)FDMA/TDDCT2(無繩電話)TDMA/FDD日本數(shù)字蜂窩(JDC)TDMA/FDD美國數(shù)字蜂窩(USDC)TDMA/FDD全球移動通信系統(tǒng)(GSM)FDMA/FDD高級移動電話系統(tǒng)(AMPS)多址技術(shù)蜂窩移動通信系統(tǒng)435.1引言5.1引言4、舉例CDMA/FDD美國窄帶擴(kuò)5.2FDMA5.2FDMAFDMA(FrequencyDivisionMultipleAccess):將通信系統(tǒng)的總帶寬劃分為若干等間隔的信道,分配給不同的用戶。1、原理445.2FDMA5.2FDMAFDMA(Frequenc實(shí)例:AMPS系統(tǒng)
AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式,系統(tǒng)帶寬為12.5MHz,邊界保護(hù)間隔為10kHz,信道帶寬為30kHz,分配給控制信令的信道數(shù)為21個。5.2FDMA5.2FDMA45實(shí)例:AMPS系統(tǒng)5.2FDMA5.2FDMA85.2FDMA5.2FDMA2、技術(shù)特點(diǎn)
FDMA通常在窄帶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),符號時(shí)間遠(yuǎn)大于延時(shí)擴(kuò)展,不需要信道均衡。需要精確的射頻帶通濾波器來消除相鄰信道干擾。非線性是FDMA系統(tǒng)的主要問題:互調(diào)干擾:fMI=mf1+nf2
關(guān)鍵問題合理配置頻率避開互調(diào)分量;采用高線性度的功率放大器;功率放大器的線性補(bǔ)償。465.2FDMA5.2FDMA2、技術(shù)特點(diǎn)FDMA通常5.3TDMA5.3TDMA1、原理TDMA(TimeDivisionMultipleAccess):信道時(shí)間被劃分為不同的幀,每個幀又進(jìn)一步分割為不同的時(shí)隙,每個用戶在被指定的時(shí)隙逐幀發(fā)送。幀足夠長,每個接受服務(wù)的用戶都有機(jī)會發(fā)射至少一次。475.3TDMA5.3TDMA1、原理TDMA(Time1、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試路徑損耗因子κ=3,區(qū)群大小N=3,小區(qū)半徑由原來的R變?yōu)镽/2。為獲得相同的邊緣通信概率,比較分裂前后的基站發(fā)射功率變化。復(fù)習(xí):2、系統(tǒng)所要求的S/I不變,路徑損耗指數(shù)為2,采用3扇區(qū)(120度定向天線)后,理論上蜂窩系統(tǒng)的容量是原來的
倍。481、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試路徑損耗因子κ=3,區(qū)群大小N=3,小區(qū)半徑由5.3TDMA5.3TDMA2、分類STDMA(同步TDMA):建立連接時(shí)分配的時(shí)隙是固定的,各用戶與其被指定的時(shí)隙保持同步。ATDMA(異步TDMA):時(shí)隙分配不固定,發(fā)送時(shí)隙在各幀動態(tài)分配。幀長度被用戶數(shù)所固定。各幀長度不同,取決于該幀的激活用戶數(shù)。495.3TDMA5.3TDMA2、分類STDMA(同步T幀幀頭信息幀尾時(shí)隙1時(shí)隙2時(shí)隙3時(shí)隙n……頭比特同步比特信息數(shù)據(jù)保護(hù)比特5.3TDMA5.3TDMA3、TDMA幀結(jié)構(gòu)能夠采用TDD或FDD兩種雙工方式。50幀幀頭信息幀尾時(shí)隙1時(shí)隙2時(shí)隙3時(shí)隙n……頭比特同步5.3TDMA5.3TDMA4、STDMA(同步TDMA)根據(jù)頻率分配的方式不同,STDMA可以是寬帶的,也可以是窄帶的。寬帶TDMA窄帶TDMA515.3TDMA5.3TDMA4、STDMA(同步TDM5.3TDMA5.3TDMA5、STDMA特點(diǎn)對于移動用戶而言,TDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送不是連續(xù)的,電池消耗低。由于TDMA中的不連續(xù)發(fā)射,切換處理對于一個用戶單元來說是簡單的。移動臺輔助切換(MAHO)通過監(jiān)聽TDMA幀中的一個空閑實(shí)隙來執(zhí)行。在TDMA中,采用均衡器是必要的。因?yàn)橄鄬τ贔DMA信道,TDMA信道的發(fā)射速率通常要高得多。TDMA的一個優(yōu)點(diǎn)是它有可能給不同用戶分配一幀中不同數(shù)目的時(shí)隙。525.3TDMA5.3TDMA5、STDMA特點(diǎn)對于移實(shí)例2:GSM系統(tǒng)前向/反向信道的單向帶寬:25MHz信道數(shù):共有125個RF載波,每個載波帶寬200kHz。5.3TDMA5.3TDMAGSM系統(tǒng)能同時(shí)容納的用戶數(shù)為:上行:890MHz~915MHz下行:935MHz~960MHz收、發(fā)頻率間隔為45MHz。53實(shí)例2:GSM系統(tǒng)前向/反向信道的單向帶寬:25MHz5.35.4CDMA5.4CDMACDMA(CodeDivisionMulti-Acccess
):直接序列擴(kuò)頻多址方式它是第二代移動通信中的兩種主要多址方式中除TDMA以外的另一種形式,最典型的是IS-95。在第三代移動通信中,提出的最主要的三種體制也是采用CDMA,它們是FDD的CDMA2000、FDD的WCDMA,與TDD的TD-SCDMA。545.4CDMA5.4CDMACDMA(CodeDi5.4CDMA5.4CDMA(1)頻段下行:869MHz~894MHz(基站發(fā)射);上行:824MHz~849MHz(移動臺發(fā)射)。實(shí)例:IS-95系統(tǒng)(2)信道數(shù)每一載頻:64(碼分信道)其中55個為業(yè)務(wù)信道,另外包括導(dǎo)頻信道、同步信道等控制信道;每一載頻帶寬:1.25MHz555.4CDMA5.4CDMA(1)頻段實(shí)例:IS-955.4CDMA5.4CDMA實(shí)例:IS-95系統(tǒng)(3)調(diào)制方式移動臺:OQPSK;基站:QPSK交錯四相相移鍵控565.4CDMA5.4CDMA實(shí)例:IS-95系統(tǒng)(3)5.4CDMA5.4CDMA特點(diǎn)
CDMA系統(tǒng)多用戶共享同一頻率,最小區(qū)群尺寸為1。
CDMA系統(tǒng)具有軟容量控制,對于用戶數(shù)目沒有絕對的限制。當(dāng)用戶數(shù)目增加時(shí),本底噪聲增加,對用戶而言系統(tǒng)性能下降。CDMA中,信道數(shù)據(jù)率很高,符號周期很短,通常比時(shí)延擴(kuò)展小得多??梢允褂肦AKE接收機(jī),通過收集所需要信號中不同時(shí)延得信號來提高接收機(jī)的可靠性。由于不同用戶的擴(kuò)頻序列不是完全正交形成的自干擾問題。遠(yuǎn)近效應(yīng)問題。575.4CDMA5.4CDMA特點(diǎn)CDMA系統(tǒng)多用戶共5.5頻譜效率5.5頻譜效率移動通信系統(tǒng)中提高頻譜利用率的常用技術(shù):壓縮數(shù)據(jù)以降低傳輸速率;減小帶寬;信道分配;選擇多址接入方法;移動通信系統(tǒng)總的頻譜效率依據(jù)以下信息進(jìn)行估計(jì):以KHz為單位的信道間隔;以km2為單位的小區(qū)面積;頻率復(fù)用因子;所采用的多址接入方法;調(diào)制方法在內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)585.5頻譜效率5.5頻譜效率移動通信系統(tǒng)中提高頻譜利用5.5頻譜效率5.5頻譜效率取決于系統(tǒng)參數(shù)的頻譜效率分量取決于多址接入方式的頻譜效率分量移動通信系統(tǒng)的頻譜效率:系統(tǒng)的頻譜效率的定義:595.5頻譜效率5.5頻譜效率取決于系統(tǒng)參數(shù)的頻譜效率分5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的頻譜效率控制信道數(shù):Nctr業(yè)務(wù)信道數(shù):Ndata=Ns-Ncrt同時(shí)支持的信道數(shù):頻譜效率:605.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)例:AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式,系統(tǒng)帶寬為12.5MHz,邊界保護(hù)間隔為10kHz,信道帶寬為30kHz,分配給控制信令的信道數(shù)為21個,求FDMA的頻譜效率。解:可用信道數(shù)為:FDMA的頻譜效率為:FDMA的頻譜效率615.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)例:AMP5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的系統(tǒng)頻譜效率由系統(tǒng)頻譜效率的定義,可有:總信道數(shù):業(yè)務(wù)信道數(shù):Ndata=Ns-Ncrt小區(qū)中的業(yè)務(wù)信道數(shù):Nc=(Ns–Ncrt)/N625.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的系統(tǒng)頻譜效率例:AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式,系統(tǒng)帶寬為12.5MHz,邊界保護(hù)間隔為10kHz,信道帶寬為30kHz,分配給控制信令的信道數(shù)為21個,小區(qū)面積為6km2,區(qū)群尺寸為7,求FDMA的系統(tǒng)頻譜效率。解:可用信道數(shù)為:635.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的頻譜效率寬帶TDMA的頻譜效率:幀持續(xù)時(shí)間幀頭持續(xù)時(shí)間幀尾持續(xù)時(shí)間時(shí)隙中符號總數(shù)時(shí)隙中信息符號總數(shù)幀效率:時(shí)隙效率:645.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的頻譜效率窄帶TDMA的頻譜效率:655.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系統(tǒng)的小區(qū)容量小區(qū)容量定義為小區(qū)能夠同時(shí)支持的最大移動用戶數(shù)。對于TDMA而言,在可用頻譜的一次占用期間,能夠支持的同時(shí)用戶的最大數(shù)目為:設(shè)一個區(qū)群中的小區(qū)平分系統(tǒng)容量,則TDMA系統(tǒng)的小區(qū)容量為:665.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系統(tǒng)頻譜效率【定義】以比特/時(shí)間/帶寬/小區(qū)為單位的TDMA系統(tǒng)頻譜效率。675.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系5.5頻譜效率5.5頻譜效率解:(1)例:IS-54系統(tǒng)為同步窄帶TDMA/FDD系統(tǒng),其前向/反向信道的單向帶寬為25MHz,被劃分為30kHz的無線信道,每個信道支持的傳輸速率為16.2kbps,設(shè)保護(hù)帶Bg=20kHz。幀長40ms,共有6個時(shí)隙。單個無線小區(qū)支持3個全速率話音信道,每個信道占用一幀中的2個時(shí)隙,每個時(shí)隙由324比特組成,其中260比特用于傳輸信息,其余64
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