无线通信多址接入技术
无线通信中的多址接入技术
无线通信中的多址接入技术在当今高度互联的世界中，无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从日常的手机通话、短信交流，到无线上网、智能设备之间的数据传输，无线通信技术的发展极大地改变了我们的生活方式和工作方式。
而在无线通信系统中，多址接入技术扮演着至关重要的角色，它决定了多个用户如何共享有限的无线资源，实现高效、可靠的通信。
多址接入技术的基本概念可以理解为在一个共同的通信信道上，如何让多个用户能够同时进行通信而互不干扰。
想象一下，就好像在一个繁忙的会议室里，每个人都想发言，但又不能同时说话，需要有一种规则来安排谁在什么时候说话，才能让交流清晰、有序。
在无线通信中，这种规则就是多址接入技术。
常见的多址接入技术主要有三种：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。
频分多址技术就像是把一个大的频段划分成许多小的频段，每个用户被分配到一个特定的频段进行通信。
这样，不同用户使用不同的频段，就避免了相互干扰。
比如说，广播电台就是采用频分多址技术，每个电台都在自己特定的频率上发送信号，听众通过调谐到相应的频率来收听自己喜欢的电台节目。
时分多址技术则是把时间分割成许多小的时间段，每个用户在分配给自己的时间段内进行通信。
这就好比大家轮流发言，每个人都有自己的发言时间，在这段时间内，其他人保持安静。
例如，在一些数字通信系统中，用户按照一定的时间顺序发送和接收数据。
码分多址技术相对来说要复杂一些。
它是通过给每个用户分配一个独特的码序列，使得多个用户可以在同一时间、同一频段上通信。
接收端通过与发送端相同的码序列进行解扩，从而提取出特定用户的信号。
这种技术的优点是频谱利用率高，能够容纳更多的用户同时通信。
除了上述三种常见的多址接入技术，还有一些其他的技术，如空分多址（SDMA）和正交频分多址（OFDMA）等。
空分多址技术是利用天线的方向性，将空间分割成不同的区域，每个区域对应一个用户。
这样可以在同一时间、同一频段上为不同空间位置的用户提供服务。
无线通信网络中的多址技术研究
无线通信网络中的多址技术研究随着无线通信技术的不断发展，越来越多的用户使用无线网络进行通信。
无线通信技术给人们的生活带来了很多便利，但是也面临着一些问题，其中最重要的问题之一就是如何提高无线网络的带宽利用率。
多址技术就是为了解决这一问题而被提出的。
本文将对无线通信网络中的多址技术进行研究和探讨。
一、多址技术介绍多址技术是一种在多个用户之间共享通信频率的技术，也可以称为多用户接入技术。
多址技术通过使多个用户在同一信道中同时传输数据来提高频率带宽利用率，从而达到提高网络传输效率的目的。
多址技术分为两大类：时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）。
TDMA 将传输时间划分为若干个时间槽，每个用户占用一个或多个时间槽进行传输。
FDMA 将整个频带分为若干个子信道，每个用户占用一个或多个子信道进行传输。
这两种技术的区别在于资源分配方式，TDMA通过时间分配资源，FDMA通过频率分配资源。
除了 TDMA 和 FDMA 以外，CDMA（码分多址）是一种非常流行的无线多址技术。
CDMA 将用户的信息通过不同的码反相干叠加，然后将它们一起传输到信道中，从而同时传输多个用户的信息。
CDMA 技术的特点是漏接和错误的数据会被自动纠正，从而提高了数据传输的可靠性。
二、多址技术在无线通信网络中的应用多址技术是无线通信网络中最常用的技术之一，包括 Wi-Fi、4G、5G 等网络都使用了它。
这里就详细介绍一下 Wi-Fi 网络中多址技术的应用。
Wi-Fi 网络是一种无线局域网络（WLAN），使用 IEEE 802.11 标准进行数据传输。
802.11 标准包括了一些多址技术，其中最常用的是 CSMA/CA。
CSMA/CA是一种基于载波侦听的多址技术，指的是在网络传输过程中，每个节点都要先监听信道，如果信道非常忙，则等待一段时间后再次监听。
如果信道空闲，并且没有其他节点在数据传输，则节点可以开始传输数据，否则节点将等待一段时间后再次监听。
第一代到第四代多址技术：从FDMA、TDMA、CDMA到OFDMA
第⼀代到第四代多址技术：从FDMA、TDMA、CDMA到OFDMA 做通信物理层有关的内容研究已经有很长⼀段时间了。
⼀直没有怎么总结，今天借着秋招，来总结⼀波。
本⽂所讲的是多址技术，⽇常常见的有时分多址、频分多址、码分多址，对应TDMA、FDMA、CDMA。
那么什么是多址技术呢，为什么需要多址技术呢？早期的⽆线电报就不需要多址技术，因为它的通信⽅式是点对点的，能发能收，就OK了。
⽽现在的移动通信，为了实现更⾼的通信效率，采⽤了基础⽹络构架。
在这个基础⽹络构架当中，包括了很多基站，基站之间是相互连接的。
⼿机在通信的时候，不是直接和另⼀部⼿机通过⽆线电来通信，⽽是先发送信号到离⾃⼰最近的基站，基站把信号送到离另⼀部⼿机最近的基站，再由这个基站通过⽆线的⽅式送达⽬的⼿机。
那么，就会有多部⼿机同时和⼀个基站通信，基站如何区分不同⼿机的信号呢？这就需要多址技术了。
已经获得过实际使⽤的多址技术包括 FDMA、TDMA、CDMA、OFDMA。
这⼏个技术都叫 XDMA，差别就在第⼀个字母。
FDMA 的意思是，通过频率把⽤户区分的多个⽤户同时接⼊的技术。
OFDMA 也是⼀种 FDMA，只不过它是正交的 FDMA ，有更⾼的频谱效率。
多址技术在⽆线通信当中占据着⾮常重要的地位。
⽬前为⽌，移动通信是以多址技术来划分时代的。
FDMA、TDMA、CDMA 和 OFDMA分别代表了第⼀代到第四代的移动通信技术。
FDMA 和 TDMA我们⾸先来看 FDMA。
不同的⽤户占据不同的频段，从⽽避免了相互⼲扰，实现了区分。
⼿机选择哪⼀个频率，可以通过滤波器来实现。
由于滤波器的阻断都有过渡带，因此，相邻的两个频率之间⼀般会保留⼀定的带宽作为保护。
从原理上说，TDMA 和 FDMA 类似，只不过把频率换成了时间⽽已。
时间资源被划分成帧，每⼀帧内⼜被划分为若⼲时隙，不同的⽤户使⽤不同的时隙实现区分。
由于信道存在时延扩展，不同的时隙之间也需要保留⼀定的保护时间。
多址接入技术
多址接入技术
多址接入技术是一种利用同一通信信道传输多个用户数据的技术，主要用于网络通信中的资源共享和灵活性。
此技术在现代通信网络中非常普遍，其原理是将数据分成小段，然后将每个小段分配给不同的用户，在同一时段内传输这些小段，从而实现多用户同时使用同一通信信道的目标。
多址接入技术通常包括以下几种：时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）以及其衍生技术，其中CDMA是目前最为普遍的技术之一。
时分多址技术（TDMA）是一种将时间分割成段，每个时间段分别给不同的用户使用的技术。
在每个时间片中，只有一个用户可以发送数据，其他用户则等待下一个时间片，以此类推。
TDMA技术主要用于数字通信系统中，如GSM移动通信系统中。
使用TDMA技术时，每个时隙都包含一帧，每个帧则可以包含多个时间槽，每个时间槽包含一组数据。
频分多址技术（FDMA）是一种将频率分割成段，每个频段分别给不同的用户使用的技术。
多个用户可以同时使用同一个通信信道，但每个用户使用的频率不同。
FDMA技术通常用于模拟信号的传输，如无线电广播等领域。
码分多址技术（CDMA）是一种将数据编码后再进行传输的技术。
CDMA技术中的每个用户都使用相同的频率和时间片，但使用不同的编码序列。
这种编码序列可以在接收端进行反向解码，以获得原始数据。
CDMA技术是一种高效且具
有扩展性的技术，通常用于移动通信领域。
总而言之，多址接入技术是一种高效可靠的数据传输技术，它利用同一通信信道实现多用户数据传输，极大的提高了通信的资源利用率。
目前，多址接入技术已经被广泛应用于网络通信领域，成为现代通信技术中的重要组成部分。
无线通信系统中的多址接入技术使用教程
无线通信系统中的多址接入技术使用教程无线通信技术在现代社会中扮演着至关重要的角色，而其中的多址接入技术更是其不可或缺的一部分。
多址接入技术是指在一个共享的无线通信信道中，实现多个用户同时进行通信的方法。
在本文中，将为您介绍无线通信系统中的多址接入技术的基本原理和使用教程。
一、多址接入技术的基本原理多址接入技术的基本原理是通过合理地分配和利用通信资源，使多个用户能够在同一时间和同一信道上进行通信，从而提高无线通信系统的容量和效率。
常见的多址接入技术有以下几种：1.频分多址（FDMA）：频分多址技术将可用的频谱资源按照一定的规则进行划分，每个用户被分配一个独立的频带进行通信。
这种方法可使不同用户不受干扰地同时进行通信，但频谱利用率较低。
2.时分多址（TDMA）：时分多址技术将可用的时间资源划分为一系列时隙，每个用户被分配一个或多个时隙进行通信。
这种方法能够提高频谱利用率，同时减少用户之间的干扰。
3.码分多址（CDMA）：码分多址技术通过不同的扩频码将用户的数据进行编码，然后叠加在相同的频率上进行传输。
接收端通过相同的扩频码进行解码还原出原始数据。
码分多址技术具有较高的频谱利用率和较强的抗干扰能力。
二、多址接入技术的使用教程1.选择合适的多址接入技术：在实际应用中，根据不同的应用场景和需求，需要选择合适的多址接入技术。
频分多址适用于对频谱资源要求较高的场景，时分多址适用于对时隙资源要求较高的场景，码分多址则适用于对频谱利用率和抗干扰能力要求较高的场景。
2.合理分配通信资源：在应用多址接入技术时，需要合理分配通信资源，避免资源浪费和冲突。
对于频分多址和时分多址，可以根据用户数量和通信需求进行频谱和时隙的划分，保证每个用户能够获得足够的资源。
对于码分多址，需要合理设计扩频码的长度和数量，以满足用户数量和通信质量的要求。
3.实现多址接入技术的调度和控制：在实际应用中，需要对多址接入技术进行调度和控制，确保各个用户之间不会发生冲突和干扰。
现代无线通信中的多址接入技术
现代无线通信中的多址接入技术在当今数字化、信息化的时代，无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从手机通话、上网浏览，到物联网设备的连接与数据传输，无线通信技术的应用无处不在。
而在这一领域中，多址接入技术扮演着至关重要的角色，它决定了如何有效地分配无线资源，以满足众多用户同时进行通信的需求。
多址接入技术的核心目标是让多个用户能够在同一频段、同一时间内进行通信，同时尽量减少相互之间的干扰，提高系统的容量和性能。
为了实现这一目标，研究人员和工程师们提出了多种不同的多址接入技术，每种技术都有其独特的特点和适用场景。
其中，时分多址（TDMA）是一种常见的多址接入技术。
在 TDMA 系统中，时间被分割成若干个时隙，每个用户在分配给自己的时隙内进行通信。
这样，不同用户的信号在时间上相互错开，从而避免了冲突。
例如，在一个简单的 TDMA 系统中，如果有三个用户 A、B 和 C，系统可能会将每个通信周期分为三个时隙，分别分配给这三个用户。
在第一个时隙，用户 A 发送和接收数据；在第二个时隙，用户 B 进行通信；在第三个时隙，用户 C 进行操作。
通过这种方式，多个用户可以共享同一频段，但不会同时发送信号，减少了干扰。
另一种广泛应用的多址接入技术是频分多址（FDMA）。
FDMA 将可用的频谱资源划分成多个不同的频段，每个用户被分配到一个特定的频段进行通信。
这就好比在一条宽阔的马路上划分出不同的车道，每个车道供特定的车辆行驶，从而避免了车辆之间的碰撞和混乱。
例如，在广播电视领域，不同的电视频道就使用了 FDMA 技术，每个频道占据一定的频段，观众可以选择自己喜欢的频道观看，而不会受到其他频道信号的干扰。
码分多址（CDMA）是一种相对复杂但性能优越的多址接入技术。
在CDMA 系统中，每个用户使用一个独特的码序列来调制自己的信号。
这些码序列具有良好的自相关性和互相关性，使得接收端能够通过相关运算区分不同用户的信号。
即使多个用户的信号在同一频段和时间内发送，由于码序列的特性，接收端也能够准确地解调出每个用户的信息。
无线通信中多用户接入技术分析
无线通信中多用户接入技术分析在当今数字化和信息化的时代，无线通信已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
从智能手机的普及到物联网的蓬勃发展，无线通信技术的应用场景越来越广泛。
而在无线通信系统中，多用户接入技术是实现高效通信和资源合理分配的关键。
多用户接入技术的核心目标是让多个用户能够在同一无线信道上同时进行通信，同时保证通信的质量和效率。
这就像是在一条狭窄的道路上，要让多辆车有序、快速地通行，需要合理的交通规则和调度策略。
在众多的多用户接入技术中，时分多址（TDMA）是一种较为常见的方式。
它将时间分割成若干个时隙，每个用户在分配到的特定时隙内进行通信。
打个比方，就像是在一个会议室里，每个人都有预定好的发言时间段，在自己的时间段内发言，这样就避免了大家同时说话造成的混乱。
TDMA 的优点是实现相对简单，系统的同步要求相对较低。
但它也存在一些局限性，比如时隙分配不够灵活，可能会导致资源浪费。
另一种重要的多用户接入技术是频分多址（FDMA）。
FDMA 将频谱资源划分成不同的频段，每个用户使用特定的频段进行通信。
这类似于在一个大的广播电台中，不同的节目被分配到不同的频率上播出，听众可以通过选择不同的频率收听自己喜欢的节目。
FDMA 的优点是频谱利用率较高，干扰相对较小。
然而，其频谱分配的灵活性较差，一旦分配好频段，调整起来比较困难。
码分多址（CDMA）则是一种更为先进和复杂的多用户接入技术。
CDMA 允许所有用户在同一时间、同一频段上通信，但通过不同的扩频码来区分用户。
这就好比在一个嘈杂的派对上，每个人都用一种独特的语言（扩频码）交流，虽然声音混杂在一起，但只要你能听懂对应的语言，就能准确获取自己想要的信息。
CDMA 的优点是具有良好的抗干扰性能和保密性，容量较大。
不过，其实现的技术难度较高，对功率控制的要求也很严格。
除了上述几种传统的多用户接入技术，正交频分多址（OFDMA）在现代无线通信中也得到了广泛的应用。
第六章-多址接入技术ppt课件
移动通信教学中心
.
多址接入技术
实现多址技术的主要方式
多址方式的基本类型有三种，即频分多址 （FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多 址（CDMA及它们的混合应用。
移动通信教学中心
.
频分多址（FDMA）—以频率区分信道
频分多址技术按照频率来分割信道, 即给不同的用户分配不同的 载波频率以共享同一信道。 频分多址技术是模拟载波通信、 微波通 信、卫星通信的基本技术, 也是第一代模拟移动通信的基本技术。
移动通信教学中心2021时间频率cdmacdma以不同的码序列来实现多址通信移动通信教学中心202112基站码分多址cdma通信系统的工作示意图移动通信教学中心2021cdma与fdmatdma划分的形式不同fdma与tdma属于一维频域或时域划分cdma属于二维时频域划cdma的地址划分是基于特征cdma中所有用户可同时占用同一时隙同一频段只要它们具有可分离的各自特征
➢ 增加信号的频带宽度， 可在较低的信噪比的条件下以 任意小的差错概率来传输信息；
➢ 再次说明信噪比和带宽是可以互换的。
➢ 同样说明了通过增移加动带通宽信教可学换中取心信噪比的好处。 .
数字信号扩频原理 数字信号的波形与频谱
➢ 幅度为+1，持续时间为Tb的数字矩形脉冲R(t) 经Fourier变换后的频谱为是sinx/x类型的函数
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FDMA的典型应用
❖ 美国AMPS系统：FDMA/FDD，模拟窄带调 频（NBFM），按需分配频率；
❖ 同时支持的信道数： N＝（Bt－2Bguard）/Bc
Bt系统带宽，Bc信道带宽， Bguard为分配频率时 的保护带宽。
时分多址(TDMA)
❖ 时分多址技术按照时隙来划分信道, 即给不同 的用户分配不同的时间段以共享同一信道。
无线通信多址接入技术
目录
❖ 概述 ❖ 频分多址(FDMA) ❖ 时分多址(TDMA) ❖ 扩频多址(SSMA) ❖ 空分多址(SDMA) ❖ 分组无线电(PR) ❖ 习题
概述
❖ 多址技术
所谓多址技术就是使多个用户接入并共享同一个无线通信信 道, 以提高频谱利用率的技术。即把同一个无线信道按照时 间、 频率等进行分割, 使不同的用户都能够在不同的分割段 中使用这一信道, 而又不会明显地感觉到他人的存在, 就好像 自己在专用这一信道一样。 占用不同的分割段就像是拥有了 不同的地址, 使用同一信道的多个用户就拥有了多个不同的 地址。这就是多址技术, 亦称多址接入技术。
带通滤波器来消除相邻信道干扰，消除基站的杂 散 辐射。 信道非线性是FDMA系统的主要矛盾。
FDMA的非线性效应
❖ 由于发射机功率放大器的非线性，会产生： 频谱展宽：单载波的发送信号经过非线性信道，会 产生频谱展宽，并将对相邻信道造成干扰。 信号抑制：多载波的发送信号经过非线性信道，会 产生大信号抑制小信号的现象，影响通信效果。 交调噪声：多载波的发送信号经过非线性信道，在 发送信号频率以外会产生交调噪声，并将对其它的 业务信道造成干扰。
100%
TDMA系统的信道数
❖ 总的信道数：总的TDMA时隙数。即每一信 道的TDMA时隙数乘以有效信道数。
N＝(m(Btot－2B保护))/Bc
m为每个信道所支持的TDMA用户数，Btot信道 带宽，B保护保护带宽，Bc用户带宽。
扩频多址(SSMA)
❖ 通过伪随机序列将窄带信号在发射前转换成 宽带信号，SSMA可以抵抗多径干扰而增强 多址能力。
❖ 在TDMA系统中, 时间被分割成周期性的帧, 每一帧再分割成若干个时隙(地址)。 无论帧 或时隙都是互不重叠的。然后, 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 定的时隙向基站发送信号。
时分多址(TDMA)
代码
时隙
信道3 信道2
信道1
信道N
频率
时间
TDMA信道配置图
时分多址(TDMA)
信道3 信道2 信道1
频分多址(FDMA)
代码 频率
时间
FDMA信道配置图
频分多址(FDMA) F1
f1
F
f2
2
移动台
… …
基 站 fm
Fm
W
F1 F2 F3 F4 W
Fm
f
…
T F1
FDMA示意图
频分多址(FDMA)
❖ FDMA的技术特点如下：
FDMA通常在窄带系统实现； 符号时间远大于延时扩展，不需要均衡； 不间断发送，系统额外开销少； 系统简单，但需要双工器，同时需要精确的射频
❖ 快跳频系统 ❖ 慢跳频系统
码分多址(CDMA)
❖ 码分多址技术按照码序列来划分信道, 即给不 同的用户分配一个不同的编码序列以共享同 一信道。
❖ 频分多址技术是模拟载波通信、 微波通信、卫星通 信的基本技术, 也是第一代模拟移动通信的基本技 术。
❖ 在FDMA系统中, 信道总频带被分割成若干个间隔相 等且互不相交的子频带(地址), 每个子频带分配给一 个用户, 每个子频带在同一时间只能供给一个用户 使用, 相邻子频带之间无明显的干扰。
信道n
数据分组发送，不连续发送，需开关； 由于速率较高，往往需要采用均衡器； 系统开销大，包括保护时隙、同步时隙等； 采用时隙重新分配的方法，为用户提高所需要的
带宽。
TDMA的效率
❖ 系统效率：在发射数据中信息所占的百分比， 不包括系统开销；
❖ 帧效率：发送数据比特在一帧中所占百分比 ❖ 每一帧的系统开销比特数：
bOH Nrbr Ntbp Ntbg Nrbg
❖ Nr帧参考突发数，Nt 帧业务突发数，br 参考突发开销比特，
时隙b头p 比特开销比特， 保护bg时间间隔等效比特。
TDMA的效率
❖ 每一帧的比特总数：
bT Tf R
❖ Tf 是帧长， R 是信道比特速率。
❖ 帧效率：
f
1
bOH bT
移动台
T1
T1
T1
…
…
基站
…
T2
T2
T2
…
…
T
T
m
m
…
…
W T1
T1 T2 T3 T4 1帧
…
Tm
t
TDMA示意图
T … Tm
TDMA帧结构
TDMA帧
头比特
信息
尾比特
时隙1 时隙2 时隙3
……
时隙n
尾比特
同步比特
信息数据
保护比特
时分多址(TDMA)
❖ TDMA的技术特点如下：
多用户共享一个载波频率，时隙数取决于有效带 宽和调制技术等；
❖ 目前，扩频多址技术主要有两种类型：直接 序列扩频多址(DS)和跳频多址(FH)。直接序 列扩频多址也称为码分多址(CDMA)。
跳频多址(FHMA)
❖ 跳频多址是一个数字多址系统，此系统中单 个用户的载波频率在宽带信道范围内以伪随 机的方式变化。用户载频的伪随机变化使得 在任意时刻对具体信道的占用也随机变化， 这样就可以实现一个大频率范围的多址接入。
FDMA的关键技术问题
❖ 需要很好解决信道的非线性问题 目标：希望保持发送频谱的形状，主瓣不会展宽， 旁瓣不会隆起；此外，不会在其它频率上产生交调 频率分量。 方法：
（1）采用高线性度的功率放大器； （2）合理配置频率避开交调分量； （3）功率放大器的输出功率倒退法； （4）功率放大器的线性补偿法。
双工通信
❖ 频分双工(FDD)
反向信道
频率间隔
前向信道
频率
❖ 时分双工(TDD)
பைடு நூலகம்
反向信道
时间间隔
前向信道
时间
多址接入技术概述
❖ 双工方式和多址方式要统一考虑； ❖ 主要多址方式：FDMA、TDMA、CDMA ❖ 依据分配给用户的有效带宽的大小，可分
为：
窄带系统：单个信道带宽同所期望信道相干带宽相 近。
宽带系统：一个信道发射带宽比信道相干带宽宽得 多。
多址接入技术概述
❖ 除了FDMA、TDMA和CDMA，还有两种多址 接入技术用于无线通信，它们分别是：
❖分组无线电(PR) ❖空分多址(SDMA)
频分多址(FDMA)
❖ 频分多址技术按照频率来分割信道, 即给不同的用 户分配不同的载波频率以共享同一信道。