移動通信第7章移動通信中的多址接入技術

移動通信原理與應用第七章移動通信中的多址接入技術移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!主要內(nèi)容概述FDMA方式TDMA方式CDMA方式SDMA方式系統(tǒng)容量習題移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!

問題描述：移動通信系統(tǒng)中基站的多路工作和移動臺單路工作形成了移動通信的一大特點。

1)基站以怎樣的信號傳輸方式發(fā)送信號，使各移動臺能從中識別發(fā)送給本移動臺的信號？（下行）

2)基站如何識別來自各個不同移動臺的信號？（上行）多址方式是移動通信網(wǎng)體制范疇，關系到系統(tǒng)容量，小區(qū)構(gòu)成，頻譜和信道利用效率以及系統(tǒng)復雜性。

7.1 概述移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!7.1 概述多址接入的數(shù)學基礎s(c,f,t)=c(t)s(f,t)正交分割原理c1(t),c2(t),...,cN(t),CDMAs(f1,t),s(f2,t),...,s(fN,t),FDMAs(f,t1),s(f,t2),...,s(f,tN),TDMA碼型函數(shù)移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!7.2頻分多址方式

7.2.1系統(tǒng)原理頻分多址（FrequencyDivisionMultipleAccess-FDMA):頻道劃分，頻帶獨享，時間共享移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!7.2頻分多址方式FDMA系統(tǒng)的頻譜管理FDD,FrequencyDivisionDuplex......反向信道保護頻帶前向信道保護頻隙f1’f2’fN’f1

f2

fN

移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!7.2頻分多址方式7.2.2FDMA系統(tǒng)中的干擾問題互調(diào)干擾非線性效應線性度，頻率規(guī)劃鄰道干擾寄生輻射頻道間隔同頻道干擾同頻小區(qū)蜂窩結(jié)構(gòu)移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!7.3時分多址7.3.1時分多址系統(tǒng)原理（TimeDivisionMultipleAccess-TDMA):時隙劃分，時隙獨享，頻率共享移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!7.3時分多址時分復用移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!7.3時分多址7.3.2TDMA的幀結(jié)構(gòu)TD-SCDMA的幀結(jié)構(gòu)上下行非對稱業(yè)務時隙動態(tài)分配移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!7.3時分多址7.3.3TDMA系統(tǒng)的同步與定時移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!7.4 碼分多址7.4.1系統(tǒng)原理

碼分多址（CodeDivisionMultipleAccess-CDMA):碼形劃分，時隙、頻率共享移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!7.4 碼分多址移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!7.4 碼分多址7.4.2正交Walsh函數(shù)Walsh函數(shù)波形移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!7.4 碼分多址7.4.2正交Walsh函數(shù)同步時，Walsh碼是完全正交碼（自相關函數(shù)為1，互相關函數(shù)為0）在非同步情形下，Walsh碼的自相關特性和互相關特性很差Walsh碼序列的功率譜分布彼此不均勻;所以不能單獨承擔擴頻任務，通常采用Walsh碼與Gold序列的結(jié)合移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!7.4 碼分多址7.4.3m序列偽隨機碼：產(chǎn)生電路移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!7.4 碼分多址7.4.3m序列偽隨機碼：自相關和互相關m序列的自相關函數(shù)由下式計算(p=2n

－1):m序列發(fā)生器中，并不是任何抽頭組合都能產(chǎn)生m序列。總結(jié)：m序列的自相關性很好，但互相關性不好并為多值，好的m序列數(shù)目很少移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!7.4 碼分多址7.4.4Gold序列R.Gold于1967年提出的一種基于m序列優(yōu)選對的碼序列;有較優(yōu)良的自相關和互相關特性，構(gòu)造簡單，產(chǎn)生的序列數(shù)多，因而獲得了廣泛的應用;如有兩個m序列，它們的互相關函數(shù)的絕對值有界，且滿足以下條件：

稱這一對m序列為優(yōu)選對。移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!7.4 碼分多址7.4.4Gold序列:特性相關特性：優(yōu)良自相關峰尖銳，互相關函數(shù)值-t(n)/P數(shù)量：多，2n+1周期P=2n-1平衡性：好一個周期內(nèi)，“1”碼元個數(shù)比“0”碼元個數(shù)僅多一個=>平衡調(diào)制時抑制載波峰平比n為奇時,有2n-1+1個;n為偶時,有2n-1+2n-2+1個移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!7.4 碼分多址

擴頻通信具有很強的干擾抑制的能力，常用擴頻增益表示系統(tǒng)的抗干擾能力：

Bw為擴頻信號帶寬；

Bs為信息帶寬；

(C/N)o和(C/N)i為擴頻解調(diào)器輸出和輸入載波噪聲功率比。

移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!7.5空分多址移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!7.1 概述基本概念多址接入與信道分類頻分多址(FDMA),頻道劃分,頻帶獨享,時間共享時分多址(TDMA),時隙劃分,時隙獨享,頻率共享碼分多址(CDMA),碼型劃分，時隙、頻率共享空分多址(SDMA),空間角度劃分,頻率/時隙/碼共享移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!7.2頻分多址方式移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!7.2頻分多址方式無線通信系統(tǒng)的多址接入方式移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!7.2頻分多址方式7.2.3FDMA系統(tǒng)的特點1.單路單載波傳輸：每個頻道只傳送一路業(yè)務信息。載波間隔必須滿足業(yè)務信息傳輸帶寬的要求。2.信號連續(xù)傳輸：在分配好話音信道后，基站和移動臺同時連續(xù)不斷的發(fā)送和接收。3.需要周密的頻率規(guī)劃，是一個頻道受限和干擾受限系統(tǒng)。4.實現(xiàn)簡單，無需自適應均衡。5.基站需要多個收發(fā)信道設備,越區(qū)切換復雜。6.頻率利用率低，容量小。移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!7.3 時分多址移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!7.3時分多址7.3.2TDMA的幀結(jié)構(gòu)移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!7.3時分多址7.3.3TDMA系統(tǒng)的同步與定時位同步針對每個時隙，接收機解調(diào)所需幀同步針對每個幀，進行復用/解復用所需系統(tǒng)定時全網(wǎng)同步，時間基準主從同步獨立時鐘同步移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!7.3時分多址7.3.4TDMA系統(tǒng)的特點突發(fā)傳輸速率高>語音編碼速率，N·Rbit/s；發(fā)射信號速率隨N的增大而提高,需要自適應均衡；不需雙工器；基站復雜性減?。豢垢蓴_能力強，頻率利用率高，容量大越區(qū)切換簡單IS-136和GSM則綜合了FDMA和TDMA移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!7.4 碼分多址CDMA系統(tǒng)工作原理移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!7.4 碼分多址移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!7.4 碼分多址7.4.2正交Walsh函數(shù)遞推關系移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!7.4 碼分多址7.4.3m序列偽隨機碼：生成m序列是最長線性移位寄存器序列的簡稱；m序列是由多級移位寄存器或其他延遲元件通過線性反饋產(chǎn)生的最長的碼序列。在二進制移位寄存器發(fā)生器中，若n為級數(shù)，則所能產(chǎn)生的最大長度的碼序列為2n-1位。移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!7.4 碼分多址7.4.3m序列偽隨機碼：性質(zhì)在m序列中一個周期內(nèi)“1”的數(shù)目比“0”的數(shù)目多l(xiāng)位;

一般說來，m序列中長為k(1kn－2)的游程數(shù)占游程總數(shù)的l／2km序列和其位移序列模2加后仍為m序列；m序列發(fā)生器中的移位寄存器的各狀態(tài)中，除全0外，其他狀態(tài)在一個周期中只能出現(xiàn)一次。移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!7.4 碼分多址7.4.3m序列偽隨機碼：自相關性互相關計算{ai}=1110100與{bi}=1110010t=0時,{ai+bi}=0000110,A=5,D=2,Rc=3/7t=1時,{ai+bi}=1001101,A=3,D=4,Rc=-1/7移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!7.4 碼分多址7.4.4Gold序列:發(fā)生電路移動通信第7章移動通信中的多址接入技術共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!7.4 碼分多址7.4.5CDMA系統(tǒng)的特點共享頻率；通信容量大；容量具有軟特性；減小多徑衰落；（頻率分集）平滑的軟切換和有效的宏分集低信號功率譜密度移動通信第7