移动通信的多址方式课件.
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《多址技术》课件
时分多址技术 (TDMA)
时分多址技术通过将时间划分为不同的时隙，让不同的用户在不同的时隙上进行通信，从而实现多用户 同时通信。
码分多址技术 (CDMA)
码分多址技术利用不同的扩频码来区分不同的用户，使它们能够在同一时间和频率上进行通信。
多址技术的应用
多址技术在通信系统中被广泛应用，如移动通信、卫星通信和无线局域网。 此外，多址技术也在其他领域如无线传感器网络和物联网中发挥着重要作用。
多址技术的发展趋势
通过对现状的分析，我们可以看到多址技术在通信领域的发展仍然具有巨大的潜力。随着无线通信的不 断发展，多址技术将继续向更高效、更可靠的方向发展。
结论
多址技术具有各自的优缺点，能够满足不同通信需求。我们建议继续深入研 究多址技术，并根据不同应用场景提出相应的改进和发展方向。
参考文献
• 文献1 • 文献2
多址技术 PPT课件
在这份《多址技术》PPT课件中，我们将深入探讨多址技术的原理、分类、 优缺点以及应用领域，并展望其未来的发展趋势。
什么是多址技术
多址技术是一种在通信中许多个用户同时使用同一频率或时间资源的技术。它可以通过分频、分时或 分码的方式来实现。
频分多址技术 (FDMA)
频分多址技术通过将频谱划分为不同的频带，使不同用户在不同的频段上进行通信，从而实现多用户同 时通信。
移动通信多址技术与扩频通信幻灯片PPT
参量， x i 为第i个用户地址的保护区间。式(5.1.1)是纯
理论上的表达式，而式(5.1.2)为实际表达式。而且正
交参量应满足：
i j
1,当ij时 0,当ij时
5
5.1.1根本原理
• 2) 在接收端，设计一个正交信号识别器，如下所示：
n ix i( t)
i 1
正 交 识 别 器
j
x i( t), 当 i = j 时 =0 , 当 i ≠ j 时
4
5.1.1根本原理
• 信号的正交特性具体是通过信号的正交参量 i ,
i=1,2,…n来实现的。即
• 1) 在发送端，设计一组相互正交信号如下
n
x(t) ixi(t) i1
(5.1.1)
n
n
xi ixi(t)
i1
i1
(5.1.2)
其中 x i (t ) 为第i个用户的信号， i 为第i个用户的正交
帧头
信息
帧尾
时隙1 时隙2 时隙3
时隙8
•
尾比特 同步
信息比特
• GSM系统一个TDMA帧的构造
保护比特
18
5.2.2 TDMA
• GSM系统的时隙构造可划分为四种类型：常规突发序
列、频率校正突发序列、同步突发序列、接入突发序
列。GSM采用频率双向双工FDD方式，与TACS一样。 上、下行频段(发、收)间隔为45MHz，每个话音信道 占用200kHz，采用GMSK调制。GSM系统总共可提供 频点数为：
2
§5.1 多址技术的根本概念
移动用户要建立通信，首先要实现 动态寻址，即在效劳范围内利用开放式 的射频电磁波寻找用户地址，同时为满 足多个移动用户同时实现寻址，多个地 址之间还必须满足相互正交特性，以防 止产生地址间相互干扰。
理论上的表达式，而式(5.1.2)为实际表达式。而且正
交参量应满足：
i j
1,当ij时 0,当ij时
5
5.1.1根本原理
• 2) 在接收端，设计一个正交信号识别器，如下所示：
n ix i( t)
i 1
正 交 识 别 器
j
x i( t), 当 i = j 时 =0 , 当 i ≠ j 时
4
5.1.1根本原理
• 信号的正交特性具体是通过信号的正交参量 i ,
i=1,2,…n来实现的。即
• 1) 在发送端，设计一组相互正交信号如下
n
x(t) ixi(t) i1
(5.1.1)
n
n
xi ixi(t)
i1
i1
(5.1.2)
其中 x i (t ) 为第i个用户的信号， i 为第i个用户的正交
帧头
信息
帧尾
时隙1 时隙2 时隙3
时隙8
•
尾比特 同步
信息比特
• GSM系统一个TDMA帧的构造
保护比特
18
5.2.2 TDMA
• GSM系统的时隙构造可划分为四种类型：常规突发序
列、频率校正突发序列、同步突发序列、接入突发序
列。GSM采用频率双向双工FDD方式，与TACS一样。 上、下行频段(发、收)间隔为45MHz，每个话音信道 占用200kHz，采用GMSK调制。GSM系统总共可提供 频点数为：
2
§5.1 多址技术的根本概念
移动用户要建立通信，首先要实现 动态寻址，即在效劳范围内利用开放式 的射频电磁波寻找用户地址，同时为满 足多个移动用户同时实现寻址，多个地 址之间还必须满足相互正交特性，以防 止产生地址间相互干扰。
移动通信的三种多址方式
移动通信的三种多址方式移动通信的三种多址方式1、FDMA（Frequency Division Multiple Access）FDMA是一种通过将频谱划分为不同的频率带来实现多用户同时通信的方法。
具体而言，FDMA将可用频谱划分为一系列窄带频率信道，每个频率信道只分配给一个用户。
这样，不同用户之间就可以同时使用不同的频率信道进行通信，实现并行传输。
1.1 原理及技术实现FDMA的原理主要基于频率分集（Frequency Division Diversity）技术。
在发送端，将信息信号通过调制转换为高频信号，然后使用特定的频率转换器将高频信号转换为信道频率范围内的信号。
在接收端，使用相同的频率转换器将接收到的信号转换为中频信号，然后进行解调还原为原始信息信号。
1.2 优缺点优点：- 实时性较好，适合对时间要求较高的应用，如语音通信。
- 抗干扰性较强，每个用户拥有独立的频率信道，不会受到其他用户的干扰。
缺点：- 频谱利用率低，由于每个用户需要占用一个独立的频率信道，频谱资源利用效率较低。
- 用户数量受限，频率信道数量有限，只能同时支持固定数量的用户进行通信。
2、TDMA（Time Division Multiple Access）TDMA是一种通过将时间划分为不同的时隙来实现多用户同时通信的方法。
具体而言，TDMA将可用时间分为若干个时隙，每个时隙只分配给一个用户。
这样，不同用户之间就可以在不同的时隙内进行通信，实现并行传输。
2.1 原理及技术实现TDMA的原理主要基于时间分集（Time Division Diversity）技术。
在发送端，将信息信号通过调制转换为高频信号，然后使用特定的时隙分配算法将高频信号划分为不同的时隙。
在接收端，根据预先知道的时隙分配，将接收到的信号解调还原为原始信息信号。
2.2 优缺点优点：- 频谱利用率高，多个用户可以共享同一个频率信道。
- 可以灵活地根据用户数量动态划分时隙，提高了频谱资源的利用效率。
移动通信中的多址方式知识点课件(“信号”相关文档)共7张
4．空分多址（SDMA）
空分多址连接的多址信道是不同的窄波束 ，将电波在空间分割成不同的波束，与不 同地址的移动台实现通信。空分多址连接 应用在卫星通信中，利用卫星上具有不同 指向的多个窄波束（又称点波束）和不同 地址的地球站实现通信。
1-5-12 移波束，将电波在空间分割成不同的波束，与不同地址的移动台实现通信。 1-5-12 移动通信的多址方式 空分多址连接的多址信道是不同的窄波束，将电波在空间分割成不同的波束，与不同地址的移动台实现通信。 1-5-12 移动通信的多址方式 空分多址连接的多址信道是不同的窄波束，将电波在空间分割成不同的波束，与不同地址的移动台实现通信。 4．空分多址（SDMA） 1-5-12 移动通信的多址方式 4．空分多址（SDMA） 1-5-12 移动通信的多址方式 1-5-12 移动通信的多址方式 4．空分多址（SDMA） 4．空分多址（SDMA） 4．空分多址（SDMA） 4．空分多址（SDMA） 1-5-12 移动通信的多址方式
空分多址连接的多址信道是不同的窄波束，将电波在空间分割成不同的波束，与不同地址的移动台实现通信。 1-5-12 移动通信的多址方式 4．空分多址（SDMA） 1-5-12 移动通信的多址方式 4．空分多址（SDMA） 4．空分多址（SDMA） 4．空分多址（SDMA） 空分多址连接的多址信道是不同的窄波束，将电波在空间分割成不同的波束，与不同地址的移动台实现通信。 4．空分多址（SDMA） 4．空分多址（SDMA） 空分多址连接的多址信道是不同的窄波束，将电波在空间分割成不同的波束，与不同地址的移动台实现通信。 空分多址连接的多址信道是不同的窄波束，将电波在空间分割成不同的波束，与不同地址的移动台实现通信。 空分多址连接的多址信道是不同的窄波束，将电波在空间分割成不同的波束，与不同地址的移动台实现通信。 空分多址连接的多址信道是不同的窄波束，将电波在空间分割成不同的波束，与不同地址的移动台实现通信。 4．空分多址（SDMA）
常用多址方式简介-PPT课件
将OFDM和FDMA技术结合形成的OFDMA技术是最常见的OFDM多址技术， 又分为子信道（Subchannel）OFDMA和跳频OFDMA。子信道OFDMA即将整 个OFDM系统的带宽分成若干子信道，每个子信道包括若干子载波，分配 给一个用户（也可以一个用户占用多个子信道）。 OFDM子载波可以按两 种方式组合成子信道：集中式（Locolized）和分布式（Distributed），如图 所示。集中式即将若干连续子载波分配给一个子信道（用户），这种方式 下系统可以通过频域调度（scheduling）选择较优的子信道（用户）进行 传输，从而获得多用户分集增益（图（a））。另外，集中方式也可以降 低信道估计的难度。但这种方式获得的频率分集增益较小，用户平均性能 略差。分布式系统将分配给一个子信道的子载波分散到整个带宽，各子载 波的子载波交替排列，从而获得频率分集增益（图（b））。但这种方式 下信道估计较为复杂，也无法采用频域调度，抗频偏能力也较差。设计中 应根据实际情况在上述两种方式中灵活进行选择。
正交频分多址接入(OFDMA)是OFDM(正交频分复用)调制的一种形式，它 针对多用户通信进行了优化，尤其是蜂窝电话和其它移动设备。4G正是 采用这种方式，利用这种技术可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字音 讯广播(DAB)等方面的无线通信增值服务。
4G 系统采用的核心技术是正交频分复用(OFDM) 技术,属于 多载波调制技术;3G系统中采用的是码分多址( CDMA) 技术， 是单载波，CDMA200虽采用的是多载波技术，但各个载波之 间相互独立，而OFDM各子载波之间有重叠部分。随着OFDM 技术的发展，也出现了一系列改进的OFDM技术，以解决 OFDM本身的一些问题。
下行速 率
上行速 率
384kbps 118kbps
移动通信第9章码分多址(CDMA)移动通信系统.ppt
率、正交调制 的同相（I）和正交（Q）分支等基本的物理资源来 实现物理信道， 并完成与上述传输信道的映射。
与传输信道相对应， 物理信道也分为专用物理信道 和公共物理信道。 一般的物理信道包括3层结构： 超帧、 帧和时隙。超 帧长度为720 ms，包括72个帧；每帧长为10 ms，对应 的码片数为38 400 chip；每帧由15个时隙组成,一个时 隙的长度为2560 chip；每时隙的比特数取决于物理信 道的信息传输速率。
在WCDMA无线接口中，传输的数据速率、信道 数、发送功率等参数都是可变的。为了使接收机能 够正确解调，必须将这些参数在物理层控制信息中 通知接收机。
物理层控制信息由为相干检测提供信道估计的导频比 特、 发送功率控制(TPC)命令、 反馈信息(FBI)、 可 选的传输格式组合指示(TFCI)等组成。
其中无线接入网络处理所有与无线有关的功能，而CN 处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实 现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电 路 交 换 (CS ， Circuit Switched) 域 和 分 组 交 换 (PS ， Packet Switched)域。
用户设备(UE)+UTRAN+CN构成一个完整的WCDMA移
随机接入的发送格式示于图9-4。
图9-4 随机接入的发送格式
它由一个或几个长度为4096 chip的前置序列和10
ms或20 ms的消息部分组成。随机接入突发前置部
图9-3 上行专用物理信道的帧结构
(2) 公共上行物理信道:
与上行传输信道相对应，公共上行物理信道也分为 两类。用于承载RACH的物理信道称为物理随机接 入信道(PRACH)，用于承载CPCH的物理信道称为 物理公共分组信道(PCPCH)。
与传输信道相对应， 物理信道也分为专用物理信道 和公共物理信道。 一般的物理信道包括3层结构： 超帧、 帧和时隙。超 帧长度为720 ms，包括72个帧；每帧长为10 ms，对应 的码片数为38 400 chip；每帧由15个时隙组成,一个时 隙的长度为2560 chip；每时隙的比特数取决于物理信 道的信息传输速率。
在WCDMA无线接口中，传输的数据速率、信道 数、发送功率等参数都是可变的。为了使接收机能 够正确解调，必须将这些参数在物理层控制信息中 通知接收机。
物理层控制信息由为相干检测提供信道估计的导频比 特、 发送功率控制(TPC)命令、 反馈信息(FBI)、 可 选的传输格式组合指示(TFCI)等组成。
其中无线接入网络处理所有与无线有关的功能，而CN 处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实 现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为电 路 交 换 (CS ， Circuit Switched) 域 和 分 组 交 换 (PS ， Packet Switched)域。
用户设备(UE)+UTRAN+CN构成一个完整的WCDMA移
随机接入的发送格式示于图9-4。
图9-4 随机接入的发送格式
它由一个或几个长度为4096 chip的前置序列和10
ms或20 ms的消息部分组成。随机接入突发前置部
图9-3 上行专用物理信道的帧结构
(2) 公共上行物理信道:
与上行传输信道相对应，公共上行物理信道也分为 两类。用于承载RACH的物理信道称为物理随机接 入信道(PRACH)，用于承载CPCH的物理信道称为 物理公共分组信道(PCPCH)。
移动通信多址接入技术-PPT课件
这说明在总共 8个信道中，在2小时的观察时
间内平均有3.5个信道同时被占用。每信道每 小时的平均被占用时间为3.5/8=0.437 5小时。
因为一个信道的最大可容纳的话务量是1爱尔
兰，因此它的平均信道利用率就是 43.75%
。
4）呼损率 B： 损失话务量占流入话务量的比率： A A0 B A
A 3 600 A/ n n m a C T k
全网的用户数为m· n。
以a=0.01(爱尔兰/用户)计算出每信道的用户数如表 5 - 3 所示(在a值不同时，则需另行计算)。 表 5 – 3 用户数的计算
例 5.2 有200万人口的市区，三个相互竞 争的系统 A，B，C 提供蜂窝服务。 系统 A中有19个信道的小区394个； 系统 B中有57个信道的小区98； 系统 C中有100个信道的小区49个. 阻塞概率为2%. 每个用户每小时平均打2 个电话, 每个电话平均通话时间为3分钟. 求: 系统所能支持的用户数 。假设所有 三个系统都以最大容量工作, 计算每个系 统的市场占有百分比。
A u U A 5 0 0 . 1 5 E r l a n d
表示50个用户在系统中产生的话务量 为5爱尔兰。
3 ）. 设在观察时间T小时内，全网共完成C1次通话，
则每小ห้องสมุดไป่ตู้完成的呼叫次数为 完成话务量即为
C1 0 T
1 A S C 0 0 1S T
(5 - 7)
因为共有394个小区，系统A所能支持目 120x 394＝47280个。
系统B， 已知：
阻塞概率：2%＝0.02
系统中每个小区所用的信道数，C=57 2 ( 3 / 6 0 ) 0 . 1 每个用户的话务量强度 AS 对于GOS=0.02，C=57，从图可得所承载的总话务 量为45E rlang. 因此，每个小区所能支持的用户数为：
移动通信第7章移动通信中的多址接入技术ppt课件
7.4 码分多址
D1
B1
B2
信息
信息调制
扩频调制
B2+N
B1
D1
扩频解调
信息解调
PN码发生器
PN码发生器
N：噪音
同步电路
7.4 码分多址
7.4.2 正交Walsh函数 Walsh函数波形Βιβλιοθήκη W al(0,t)t
W al(1,t)
t
W al(2,t)
t
W al(3,t)
t
W al(4,t)
t
W al(5,t)
7.5空分多址
作业
• 7.1 • 7.5 • 7.8
第七章 挪动通讯中的 多址接入技术
挪动通讯原理与运用
主要内容
• 概述 • FDMA方式 • TDMA方式 • CDMA方式 • SDMA方式 • 系统容量 • 习题
7.1 概述
➢ 问题描画：
➢ 挪动通讯系统中基站的多路任务和挪动台单路任 务构成了挪动通讯的一大特点。
➢ 1)基站以怎样的信号传输方式发送信号，使各挪 动台能从中识别发送给本挪动台的信号？〔下行〕
H4H22H H2 2
00 00
H H2 20 01 0
01 11
00 00 00 00
01 10
0
0
00
11
1
1
00 11 11 00
H8
H 44
H4
H
4
H H
4 4
00 01
11 10
00 01
11 10
01 10 10 01
H2N
HN HN
HN
HN
01 01
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在移动通信中，多个用户共享信道，因此，区分用户的方 式称为多址技术 。 移动通信中采用的多址方式主要有三种： 频分多址 时分多址 码分多址
分别是 移动通信中常用的多址方式主要有三种 基站需要将多个用户的信号区分开 移动通信中，多个用户共享信道 区分用户的方式称为多址技术 频分多址 时分多址和码分多址
通信技术专业教学资源库 石家庄邮电职业技术学院
数据通信系统组成 《通信概论》课程
移动通信的多址方式 电信工程系 李辉
主讲：庞瑞霞
石家庄邮电职业技术学院
大家好 本节介绍移动通信的多址方式
目 录
01 移动通信的多址方式 02 三种多址方式的比较
包括移动通信的多址方式
三种多址方式的比较两部分
01.移动通信的多址方式
01.移动通信的多址方式
频分多址的缺点是频率利用率比较低 频分多址是把通信系统的总频段划分成若干等间隔的互不重叠的频道 分配给不同的用户使用
01.移动通信的多址方式
频率利用率比较高 而基站台可以分别在各时隙中接收到各移动台的信号而互不混扰 时分多址是把时间分割成周期性帧 缺点是需要全网同步 技术比较复杂 各移动台在指定的时隙中接收 同时使移动台在每帧中按指定的时隙向基站台发送信号 基站台向多个移动台发送的信号都按规定的时隙发射 优点是同一频率可供几个移动台同时进行通信 每一帧又分割成若干个时隙
01.移动通信的多址方式
在接收端利用码型的正交性 码分多址是各发送端采用各不相同 从混合信号中选出相应的信号 相互正交的地址码调制信号
02. 三种多址方式的比较
但所有的用户同频同时发送信号 码分多址 CDMA 系统容量无法满足多用户的需求 所有用户使用同一载波 共同占用整个带宽 网络的容量取决于地址码的数量 各用户只是用各自不同的地址码来区分的 频分多址 三种多址方式的比较如图 FDMA 仅采用频率区分信道 时分多址 TDMA 又把每一个频段分成了若干时隙 用户容量增加的同时需要克服相互的干扰 容量比较大 但需要全网同步技术
通信技术专业教学资源库 石家庄邮电职业技术学院
谢谢
主讲： 庞瑞霞
本节就讲到这里了 谢谢