tdma,多址接入协议实验
《多址技术》PPT课件
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FDMA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 +B保护）/ (Bc + B保护）
Bt 系统带宽，Bc信道带宽， B保护为分配频率时 的保护带宽。
例：如Bt为12.5MHz， B保护 为10KHz，Bc为 30KHz，求FDMA系统的有效信道数。
h2h3源自一、多路复用和多址接入多路复用：多路复用是利用一条信道同时传输 多路信号的一种技术，可以解决在同一信道内同时 传送多个信号的问题。
常见的多路复用方式有
– 频分复用FDM – 时分复用TDM – 码分复用CDM – 波分复用WDM
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多址接入：指多个通信站的射频信号在射频信道 上的复用，以实现各个通信站之间的通信。
• 一个信息分帧对应一个地球站的突发信号。 信息分帧中的信道定向采用逐字复用的时分 多路复用方式(TDM)。这样，一个地球站发 射的信号可由该站的消息分帧在一帧中的位 置来确定。
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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 所占的百分比；
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FDMA的优点
✓ 技术成熟、设备简单、不需网同步、工作 可靠、可直接与地面频分制线路接口、工 作于大容量线路时效率高，特别适用于站 少而容量大的场合。
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FDMA的缺点：
– 任一地球站为了能接收其他地球站的信号，都必 须设有除本站外的所有下行频率的接收电路；
– 转发器要同时放大多个载波，容易形成互调干扰。 为了减少互调干扰，必须进行电平“回退”补偿， 功率利用率不高；
多址接入技术基本原理
多址接入技术基本原理嘿，朋友！今天咱们来唠唠多址接入技术的基本原理，这可是个超级有趣又特别实用的玩意儿呢！你看啊，就好比咱们住在公寓里，好多户人家共用一些设施一样。
在通信的世界里，很多用户也得共用一些通信资源，这时候多址接入技术就闪亮登场啦。
我先给你讲个小故事。
我有个朋友小李，他在一家大公司工作。
他们公司人可多了，大家都得用公司的网络来办公。
这网络就像是一块大蛋糕，每个人都想切一块来用，这就跟多址接入技术有点像啦。
那怎么让这么多人都能顺利地用上网络，还互不干扰呢？这就需要一些巧妙的办法。
多址接入技术主要有这么几种类型呢。
首先是频分多址（FDMA）。
这就好比是把一条宽阔的马路分成了不同的车道。
每个用户就像是一辆车，在自己专属的车道（频段）上行驶。
比如说，电视台就是用类似的原理，不同的频道就占用不同的频段，这样观众们就能选择自己喜欢的节目，而不会受到其他频道的干扰。
你想啊，如果没有这种划分，那电视画面不得乱成一锅粥啦？这FDMA就是这么聪明地把通信的频段分成一个个小部分，分给不同的用户使用。
再说说时分多址（TDMA）。
这就像是大家排队轮流使用一个东西一样。
比如说，一群小朋友在玩滑梯，大家不能一起挤着滑，得一个一个来。
在通信里，就是把时间分成一个个小的时间段，每个用户在自己规定的时间段里使用通信资源。
就像我朋友小李的公司，大家轮流使用网络带宽，这样就可以保证每个用户都有机会使用资源，而且不会冲突。
你说，这是不是很像幼儿园老师安排小朋友活动一样井井有条呢？还有码分多址（CDMA）呢，这个就有点像密码学里的东西啦。
它给每个用户分配一个独特的码，就像是每个用户都有自己的秘密语言一样。
大家在同一个频段、同一时间都能通信，但是因为各自的码不一样，就可以区分开来。
这就好比一群人在一个大房间里同时说话，但是每个人都说着不同的方言，只要能听懂自己方言的人才能理解。
CDMA的好处可多啦，它可以让很多用户同时使用资源，还能提高通信的保密性呢。
多址接入技术及系统容量比较
6.1 频分多址
例：IM=mf1+nf2，m，n为任意整数，如： f1=1930MHz，f2=1932MHz，求落在工作频率为 1920~1940MHz的交调频率。
解：可能的频率有: (2n+1)f1-2nf2，(2n+2)f1(2n+1)f2，等等，n=0,1,2,…
n=0
n=1
n=2
n=3
1930
解: (a) Tb=1/270.833kb/s=3.692微秒 (b) Tslot=156.25*Tb=0.577ms (c) Tf=8*Tslot=4.615ms (d) 用户须等待4.615ms才能进行下一次发射。
五、TDMA的效率
例2：如果一个标准的GSM时隙由6个尾比特、2个 同步比特、8.25个保护比特、26个训练比特和2组业 务突发组成，其中每一个业务突发由57个比特组成， 求帧效率。 解: 一个时隙有6+8.25+26+2*58=156.25bit
6.2 时分多址
一、TDMA特点
1. 时分多址把无线频谱按时 隙划分，每个时隙仅允许一 个用户，或接收，或发送；
码
信道1 信道2 信道3
2. 每个用户占用一个周期
信道N
性重复的时隙，因此可以把
频率
一个信道看做是每一个帧都
会出现的特定时隙；
3. 采用缓存-突发法发射数 据，对于任何用户而言发射
时间
都是不连续的。
CDMA2000
多址接入技术
FDMA/FDD TDMA/FDD TDMA/FDD TDMA/FDD FDMA/TDD CDMA/FDD CDMA/FDD CDMA/TDD
CDMA/FDD CDMA/TDD
TDMA,FDMA,CDMA,OFDM,OFDMA区别
TDMA,FDMA,CDMA,OFDM,OFDMA区别?1.时分多址，频分多址，码分多址, 后两个一个用作频率正交调制，另一个已正交调制为基础用于多址接入。
二者本质原理可以说是一样的，用途不同。
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，好处在于具有更高的频谱效率和更好的抗衰落性能。
这也归根于OFDM本质特点。
对于低数据率用户，它只需要更低的发射功耗。
2.OFDMA与OFDM，最根本的区别在于，前者在上行和下行都支持子信道化，后者仅在上行方向支持子信道化。
1、子信道化通俗讲，就是将子载波进行分组，一个子信道可包含多个子载波2、OFDMA中子信道化在上下行均支持。
例如在上行，一个用户可能获得一个或几个子信道；下行亦然，一个子信道可以为不同用户或者用户组服务。
一个信道中子载波可以相邻，也可以不相邻。
3、OFDM仅仅在上行支持子信道化。
3.严格的讲，OFDM是一种调制方式，类似于QPSK、16QAM等，用于对信息比特调制成码片发送出去而OFDMA是一种多址接入方式，类似于FDMA 等，利用频率的不同，将同一小区的多个用户区分开来举个最简单的例子(不考虑TDMA)同一个小区内有100 个子载波可用，有10 个用户可以有多种方案，下面举两种最简单的方案(1) 将前10 个子载波分给第一个用户，第11~20 个子载波分给第二个用户，……而每个用户的编码方式都采用了10 载波的OFDM 调制方式(2) 将子载波1、11、21、…、91 分给第一个用户，将子载波2、12、22、…、92 分给第二个用户，…同样每个用户的编码方式都采用了10 载波的OFDM 调制方式当然，也各根据需要的不同，分给不同用户的子载波数不同4.前面两个是基础性的，目前主流通信系统都用到这两种多址方式CDMA不用说了吧，3G就用的这种多址方式OFDM是一种复用方式OFDMA是OFDM复用方式的多址方式，目前wimax就用的这个吧，以后4G可能就要用这个5.FDMA、TDMA和CDMA的区别频分多址(FDMA)是采用调频的多址技术。
基于非完美功率域非正交多址接入网络的上行链路低功耗研究
第３８卷第２期 计算机应用与软件Ｖｏｌ ３８Ｎｏ．２２０２１年２月 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅＦｅｂ．２０２１基于非完美功率域非正交多址接入网络的上行链路低功耗研究任桂山１ 吴冕泽２ 陈学梅１ 苏 锋１ 李红艳１１（中国石油大港油田公司采油工艺研究院 天津３００２８０）２（中国石油大学（北京）信息科学与工程学院 北京１０２２４９）收稿日期：２０１９－０８－０６。
任桂山，高工，主研领域：自动化技术，嵌入式系统。
吴冕泽，硕士生。
陈学梅，高工。
苏锋，工程师。
李红艳，工程师。
摘 要 功率域非正交多址接入（ＰＤ ＮＯＭＡ）技术可以有效提高无线网络频谱利用率，满足大规模节点接入及低时延等需求，但存在功耗大的缺点，在工业传感器网络中面临巨大挑战。
对此，基于ＰＤ ＮＯＭＡ的上行网络，接收机使用串行干扰抵消（ＳＩＣ）迭代解码，在给定实时性需求下，通过用户调度和功率分配的联合优化，最小化网络的功耗。
通过分析最优解存在的充分必要条件，提出功率阈值向量，将其转换成一个二部图最大匹配问题，用ＫＭ算法求得最优。
仿真结果表明，时延性需求、残差和阈值对系统功耗有着较大影响。
关键词 非正交多址接入 串行干扰抵消 上行 调度 功耗中图分类号 ＴＰ３ 文献标志码 Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ ３８６ｘ．２０２１．０２．０２０ＵＰＬＩＮＫＬＯＷ ＰＯＷＥＲＦＯＲＲＡＤＩＯＡＣＣＥＳＳＮＥＴＷＯＲＫＳＢＡＳＥＤＯＮＩＭＰＥＲＦＥＣＴＰＯＷＥＲ ＤＯＭＡＩＮＮＯＭＡＲｅｎＧｕｉｓｈａｎ１ ＷｕＭｉａｎｚｅ２ ＣｈｅｎＸｕｅｍｅｉ１ ＳｕＦｅｎｇ１ ＬｉＨｏｎｇｙａｎ１１（ＯｉｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＤａｇａｎｇＯｉｌｆｉｅｌｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００２８０，Ｃｈｉｎａ）２（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｐｏｗｅｒｄｏｍａｉｎｎｏｎ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ（ＰＤ ＮＯＭＡ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄｓｕｐｐｏｒｔｍａｓｓｉｖｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓａｎｄｌｏｗｌａｔｅｎｃｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔｓｕｆｆｅｒｓｆｒｏｍｈｉｇｈｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｎｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ，ｗｈｉｃｈｆａｃｅｓｈｕｇｅｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｆｏｒｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｓｎｅｔｗｏｒｋｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｉｔｈｔｈｅｇｉｖｅｎｒｅａｌｔｉｍｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｗｅｓｔｕｄｙｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇａｇｇｒｅｇａｔｅｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓｕｎｄｅｒｔｈｅｉｍｐｅｒｆｅｃｔＰＤ ＮＯＭＡｂａｓｅｄｏｎｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ（ＳＩＣ）ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ，ｊｏｉｎｔｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒａｌｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｕｓｅｒｓｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｗｅｒｅｕｔｉｌｉｚｅｄ．Ｆｏｒｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｏｐｔｉｍａｌｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｗｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｅｘｐｌｉｃｉｔｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｎｅｃｅｓｓａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ，ｗｅｃｏｎｖｅｒｔｅｄｉｔｉｎｔｏａｍａｘｉｍｕｍｍａｔｃｈｉｎｇｏｆｂｉｐａｒｔｉｔｅｇｒａｐｈｂｙｐｏｗｅｒｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖｅｃｔｏｒａｎｄｇｏｔｏｐｔｉｍａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＫＭａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｅｌａｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ，ｒｅｓｉｄｕｌａｎｄｔｈｒｅｓｈｏｌｄｈａｖｅｇｒｅａｔｉｍｐａｃｔｓｏｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＰＤ ＮＯＭＡ Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ０ 引 言工业无线网络中，传感器通常被用来部署以感知周围环境，定时采集数据，通过无线网络将参数汇集到基站进行分析处理，从而有效地应对工业生产中的各种事件。
浅析tdma时隙分配算法
第17期2015年9月No.17September，2015无线互联科技Wireless Internet Technology 在TDMA系统中，时间被划分成了相互不重叠的时帧，而时帧又被划分成了相互不重叠的时隙，网络中各个节点在各个时隙内进行相应的操作。
系统采用TDMA接入方式，从而需要设计如何进行时隙分配，即如何将时隙分配给网络中的各个节点，从而使得在相邻节点之间传送分组时产生的冲突较小，并且系统的吞吐量和空间复用性尽可能高。
1 时隙同步网络采用TDMA方式接入信道，首要条件便是网络中各个节点保持时隙同步。
时隙同步一般可以分为3类：卫星授时同步方式，主从同步方式和互同步方式[1]。
卫星授时同步方式即是为网络中的每个节点配备能接收授时卫星信号的接收机，通过卫星传输信号实现全网时间同步。
主从同步方式即是网络中存在一个中心节点，从而让网络中所有节点的时间与中心节点时间保持一致，而互同步方式即是网络中的各个节点相互发送带有时间信息的数据分组进而调整自己的时钟从而逐步实现整个网络时隙同步。
2 TDMA协议中的时隙分配算法在全网实现时隙同步之后，需考虑的便是如何将时隙进行有效分配从而使系统获取较好的性能。
研究TDMA协议最主要的是研究其时隙分配算法，从目前的研究成果来看，现有的时隙分配算法大致可以分为3类[2]：固定时隙分配算法、动态时隙分配算法和固定与动态相结合的混合时隙分配算法。
其中，根据算法的实现方式，基于动态分配算法的TDMA 协议又可以分为集中式和分布式；分布式动态TDMA协议还可依据时隙分配时是否需要拓扑信息从而再分为拓扑依赖和拓扑透明2种类型。
协议分类如图1所示。
基于固定分配算法的TDMA协议将时间分割成时帧后，每一帧都分成固定数目的时隙，且每个节点分配的时隙都是唯一且固定的，网络中的节点根据相应的算法使用时隙。
比较有代表性的是启发式时隙分配算法、有序节点染色算法、均域退火算法和基于神经网络的时隙分配算法。
TDMA网络的时隙同步技术
TDMA网络的时隙同步技术计算机与数字工程第3O卷TDMA网络的时隙同步技术许向阳程文清(华中科技大学电信系武汉430074)摘要TDMA(时分多址接凡)协议是利用时间的正交性实现信道共享,网内各个站点按照时隙方式工作.不存在发生碰撞和相互竞争问题.TDMA网络是一种同步网络,必须有统一的时间基准,各站点的时喊必须与时间基准同步.因此,时隙同步技术是TDMA网络协议的关键技术.关键词:时分多址时隙同步网络控制时元中圈法分类号:TN92TheTechnologyofTimeSlotofTDMANetworkXuXiangyangChengWenqing(Dept.ofElectronicsandCommumcatic~t,HUSTWuMn430074)Al~tract:TH1eDivisionMultipleAccess(TDMA)protocoltlse~theorthogona~tyDftimet oachievecharred sharingEachnodeDfthenetworkworksintermottimeslottriode.soitdcesnotexistcollisiona ndcompetition problemsTDMAnetworkisakindofsynchrOnizationnetworkandmtmthereumtivetimebe nchraarkandthetime slotofnodemustsynchronizewithtimebenchmarkTheteehniquetimeslotisthekeyt~hmque DftheTDMAnetvmrkprotocolKeyw0rds:TDMA.timeslotsynchronization,networkc0n廿ol,timeunit ClassiitunlImr}TN921引言TDMA协议将时间轴划分成一定长的时元,每个时元划分为若干时隙,在一个时元内给网络中的每个站点分配一定数量的时隙以发送信息,而在其它时隙中,则接收其它站点所发送的信息.每个网络站点均有精确的定时.为了实现时分多址的工作方式,要以一指定站点的时钟为基准,其它站点的时钟则与之同步,形成统一的系统时钟..收到本文时间:2001年7月30日TDMA网络时隙的划分方法应根据实际通信需要来决定.网络的时隙划分必须满足通信的实时性需要.同时也应考虑网络的效率,时隙太小网络的实时性好但效率不高, 时隙太长又不能保证通信的实时性.TDMA 协议应用在对实时性要求比较高的数据通信中,性能比较稳定,不存在CDMA协议(码分多址)的多址教应和远一近效应.本文以通过U/VHF信道构成的无线TDMA通信网为背景,简要介绍一种时隙同步技术第30卷(2002)第1期计算机与数字工程51 2TDMA协议2.1时元及帧的结构在TDMA方式工作下,信道按时间轴划分为周期性的时元,又将时元划分为若干个帧,帧的重复周期为帧周期,每一帧内部又划分为若干个时隙,时隙的长度应略大于传输一个报文分组所需时间.网络中每个站点至少可占用帧中的一个时隙,时隙的个数应大于网络中站点的个数.时元结构和帧结构如图1所示.圈a时元结构图b帧结构:图1TDMA的时元及帧结构在一帧中,时隙分为3类,NC为控制时隙,NW为工作时隙,NR为申请时隙;控制时隙在每一帧的第一个时隙,用于帧同步和分配各时隙;工作时隙为32个,用于各站点发射本站的信息;每帧中的最后2个时隙为人网申请时隙,用于时隙申请或需要入网的站点向主站发射入网申请.各个站点的时隙分配数可由主站根据各站点的情况预先规定,当所分配的工作时隙不能满足要传送的信息量的要求时,从站可向主站申请更多的时隙.或者当某个从站工作量很少甚至没有信息要发送时,主站可减少或取消对诙站的时隙分配,实现动态时隙分配.22帧的类型及数据结构在TDMA工作方式下,帧分为控制帧和数据传送帧(工作帧),控制帧用于帧同步和时隙分配;工作帧用传送数据;申请入网帧用于新站入网申请.帧的组成如图2所示.控制帧:!I【l:11—lF工作帧(数据传送帧):PIF{IlAdCjLj信息数据FCSFL.....,,,l,......,.J..........止一一一申请入网帧: r———■———T———T——r—一—r——] JPlFfFlFCSjFI【......j....j,,,,...J.....,.....J........__图2帧的数据结构其中:p:导前序列.用于启动受同步解调器Ff:帧头标志,用于帧同步1:当前帧的帧号^:J=1～M.为第i个时隙分配的地址号F:帧标志,两个F或Fr,F之间为一帧信息FCS:帧校验序列,用于校验两帧标志问的数据:源地址Ad:目的地址L:信息数据长度c:控制信息,可编码表示为:申请新时隙,卸载该时隙卸载该地址所有时隙3TDMA网络的时隙同步过程为了使TDMA网络按时分多址方式正确地工作,网内所有站点对时元和时隙的划分必须有统一的标准,使每一次发射都以统一的时隙起点作定时基准.被指定作为时间基准的网络站点(主站)要定期(例如每时元一次)发射时间基准和入网消息,即每隔一个时元周期网络重新同步一次,这样可降低对时钟稳定度的要求,还能使需要入网的站点快速地入网,也可以使备用时间基准站能快速地识别主站的工作状况.网络同步的过程,就是各从站将自己的时隙起始时刻,与主站的时隙起始时刻对准的过程.这就需要主站周期性的在自己的时隙起始时刻发送一个同步信号.各从站利用这个同步信号校准自己的时隙起始时刻:这种同步信号应该具备良好的自相关特性,如巴克码.这种码的自相关性很强,主峰与副TDMA网络的时隙同步技术第3O卷峰数值相差很大.当从站接收同步信号时, 每收到一位信号,即与已知码做相关运算. 当收到完整的同步信号后,其相关运算的值将会很大.因此,从站可以根据相关运算的值,判断是否收到同步信号,并在这一时刻给出提示.图3所示为时隙同步的过程.主站从站/开报头发壳[T./开完l～…l图3时嗽同步过程图3中,主站在时刻(时隙的起始时刻)开始发同步序列(报头),到T时刻报头发完.设报头长为P(bit),发送速率为R (bit/s),则发完报头所需的时间为/xT=T=P/R.某从站i在to时刻开始接收报头,到t.时刻报头收完.对于从站来说,自己并不知道在时刻已经开始接收报头,但到t.时刻,当报头收完时,经相关运算,该从站能判定已经收到同步信号.换句话说,从站可以知道h时刻的位置.由于接收一个完丰站时隙站1时隙站2时隙站3时隙△整的报头与发送一个完整的报头所用时间是相同的,即/xt=/xT=P/R,因此从站可以反推出开始接收报头的时刻:=t】一△t=t,一P/R.从Tn时刻to时刻,还有一段时间△T',称为传播时延,即信号从主站传送到从站所需的时间.设主站到莱从站的距离为I (Kin),则/xT'=L/C.这里c为光速.如果网络中的站点都比较集中,距离较近,则/xT'可以在同步校准时忽略,但要计人保护时间.这时,从站可将t作为自己的时隙起始时刻.如果站点比较分散,距离较远,则/xT'在同步校准时就必须考虑.这时从站需要将to一△T'作为时隙起始时刻.在一个时隙中.并不是将所有时间都用来传输数据,还有一定的保护时间.由于各种时间的计算都有误差,因此从站校准后的时隙起始时刻,与主站不可能完全一致.图4为网络同步之后各站的时隙在时间轴上的分布情况.图中有阴影的方框表示用于发送数据的时间.由图4可看出,尽管每个站的时隙在时间轴上,与其它的站有部分重叠,但只要在时隙中留有一定的保护时间,使它们发送数据的时间不重叠,也不会影响数据传输.当然.保留一定的保护时间,会使网络的传输效率有所降低.主站笈射时刻Uil站3发射时刻圈4网内各站的发射时隙第30卷(2oo2)第1期计算机与数字工程53 在一个时隙中,保护时间分为二部分.一是发射起始保护时间,即从时隙的起始时刻到开始发送数据之间,预留的一段时间. 预留这段时间是要确保某站发送数据时,每一个站都己进人该时隙.二是发射完成保护时间,即从数据发送完到时隙结束预留的一段时间.预留这段时间是要确保每个站在进人下一个时隙前,能接收完所有的数据.两种保护时间均与同步误差有关.同步误差是指网络同步建立之后,各站时隙相互重叠的部分.假设站点比较集中,传播时延AT'在同步校准时忽略,同步误差,发射起始保护时间,发射完成保护时间的具体计算关系如下: 同步误差=信号传播时延+(一个时元内时钟的最大定时抖动)2发射起始保护时间≥最大同步误差发射完成保护时间≥发射起始保护时间+最大同步误差+最大传播时延根据网内站点问的最大通信距离和时钟的颡率稳定度可以计算出最大的同步误差△t…各站在发射时隙内,先延迟△t…,然后再开始发射信号,确保所有其它站均已进入该时隙并处于等待接收状态.下面是以上各种时间在实现过程中的一些典型数据:假设最大传播距离为400km,则最大传播时延约为1.33ms.每个站的时钟频率稳定度优于l0一,则一个时元内(一般不超过12分钟)时钟的最大定时抖动约为0.72ms. 根据以上数据,可算出:-发射起始保护时间≥最大同步误差=2.77ms-发射完成保护时间≥发射起始保护时间+最大同步误差+最大传播时延=6.87ms以上计算的数据均为最小值,在实际应用时还应当留有余量.4结束语分时隙共享信道的TDMA掷议适合无中心,分布式的,广播方式的网状网结构,能同时实现点对点,一点对多点,多点对多点的通信,并且实现了网络的数据共享.由于网络内个站点的发射时隙是彼此不同的,网络站点之间的信号发射在时问上是正交的,不存在相互干扰问题,通信的质量有了很大的改进,实时性也得到了保证.但必须有准确的时隙同步,以确保在某个站点的发射时隙内其它站点均停止发射.时隙的划分越细,时隙的长度越小,对系统的要求就越高,在实现上的难度就越大.因此,如何合理地划分TDMA协议中的时隙,要全面综合考虑.在未来的通信领域里,尤其是军事通信方面, TDMA由于其特有的稳定性和实时性,将会有着广泛的应用.参考文献[1]林生:'计算机通信网原理》,西安电子科技大学出版杜,1995[2]粱振军:'计算机通信网一阿络体系结构与组织),石油工业出版社,1992[3]孙孺石,丁怀元,穆万里,王泽权:{GSM数字移动通信工程),人民邮电出版杜1996[4]MichelMody,Marie—BernadettPautet:《The GSMSystemforMobileCommunications},1992。
94于Ad+Hoc网络的改进型TDMA动态时隙分配算法
聂建曩许勇华南理工大学计算机科学与工程学院张金娟崔苗华南理工大学电子与信息学院【擒要】文章针对Ａｄ—Ｈｏｃ网络多址接入协议的特性．提出了一种改进型ＥＰ—ＴＤＭＡ算法。
首先具体描述了该算法．然后分析了其竞争机制。
仿真表明．该算法的时隙利用率高，端到端的时延低，能根据节点的需求更加合理地分配时隙，更适合业务量不均衡的ＡｄＨｏｃ网络。
【关ｔ词】ＡｄＨｏｃ网络ＴＤＭＡ时隙分配１引言移动ＡｄＨｏｃ网络是一种无固定基础设施、分布式、多跳无线网络．在军事通信、应急通信等领域有广泛的应用前景。
移动ＡｄＨｏｃ网络的分布式和自组织特性使信道接入成为重要的组成部分，而有效使用有限的无线信道带宽，对ＡｄＨｏｃ网络的性能起着重要的作用【１】。
按照帧结构不同，ＴＤＭＡ协议分为三类：一是固定分配调度算法障１．该类算法为每个节点静态地分配一个固定的传输时间．有公平性和控制开销小的特性，但可拓展性差。
信道利用率不高；二是动态分配调度算法１３】，该类算法使用分布式传输时间来安排。
信道利用率高，拓展性强。
但预留信息交换时间的收敛速度会影响协议的开销：三是固定与动态结合调度算法【４】．时隙既被固定分配给节点．又可在不干扰该时隙使用节点传输的情况下允许其他节点对该时隙进行竞争。
且有最差性能保障，还能有效使用时隙。
文献【４】提出了一种基于固定ＴＤＭＡ的无冲突动态时隙分收稿日期：２００８年８，ｑ１９日责任编辑：林菊ｊａｓｍｉｎｅ．１ｉｎ＠１２６．ｃｏｍ＞＞＞配ＰＪＤＭＡ算法。
该算法避免了在节点密度较大时各节点请求的时隙易发生重叠概率较大的情形．让竞争节点自主决定使用哪些时隙，不需邻节点来决定时隙的分配。
不足之处是没有充分考虑业务不均衡的情况。
每个节点都按照优先级中所处的级别。
尽最大可能”地占用时隙，没有考虑自身业务的需要。
不能有效地利用时隙。
针对这一问题．本文提出了一种改进型的ＥＰ＿＿ＴＤＭＡ算法，以提高系统时隙利用率为目标。
通过对控制帧结构的修改，增加时隙竞争的信息。
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tdma,多址接入协议实验
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tdma,多址接入协议实验
篇一：多址接入技术
无线通信多址接入技术
2063214 石伟
在无线通信环境中的电波覆盖区内，如何建立用户之间 的无线信道的连接，
这便是多址连接问题。在移动通信中， 也称多址接入问题。解决多址连接问题
的方法叫多址接入技 术。
从移动通信网的构成可以看出，大部分移动通信系统都 有一个或几个基站
和若干个移动台。基站要和许多移动台同 时通信，因而基站通常是多路的，有
多个信道，而每个移动 台只供一个用户使用，是单路的。许多用户同时通话，
以不 同的信道分隔，防止相互干扰，各用户信号通过在射频波道 上的复用，从
而建立各自的信道，以实现双边通信的联接称 多址联接。多址联接方式是移动
通信网体制范畴，关系到系 统容虽、小区构成、频谱和信道利用效率以及系统
复杂性
移动通信系统中基站的多路工作和移动台的单路工作 形成了移动通信的
一大特点。在移动通信业务区内，移动台 之间或移动台与市话用户之间是通过
基站(包括移动交换局
和局间联网)，同时建立各自的信道，从而实现多址联接的。
多址接入方式的数学基础是信号的正交分割原理。无线
电信号可以表达为时间、频率和码型的函数，即可写作：
其中c(t)是码型函数，s(f,t) 是时间(t)和频率(f)的函 数。
当以传输信号的载波频率不同来区分信道建立多址接
入时，称为频分多址方式(Fdm® ;当以传输信号存在的时
间不同来区分信道建立多址接入时，称为时分多址方式
(tdma);当以传输信号的码型不同来区分信道建立多址接
入时，称为码分多址方式(cdma)。
下图分别」给出了 n个信道的Fdma tdma和cdma的示意 图
Fdma示意图
tdma示意图
cdma示意图
目前在移动通信中应用的多址方式有：频分多址
(Fdm®、时分多址(tdma)、码分多址(cdmaj)以及它们的 混合应用方式等。
下面将分别介绍它们的原理：
1频分多址为每一个用户指定了特定信道，这些信道按
要求分配给请求服务的用户。在呼叫的整个过程中，其它用
户不能共享这一频段。
在Fdd系统中，分配给用户一个信道，即一对频谱；一
个频谱用作前向信道即基站向移动台方向的信道，另一个则 用作反向信道即移
动台向基站方向的信道。这种通信系统的 基站必须同时发射和接收多个不同频
率的信号；任意两个移 动用户之间进行通信都必须经过基站的中转，因而必须
同时 占用2个信道（2对频谱）才能实现双工通信
在频率轴上，前向信道占有较高的频带，反向信道占有
较低的频带，中间为保护频带。在用户频道之间，设有保护
频隙Fg,以免因系统的频率漂移造成频道间的重叠。 前向与
反向信道的频带分割，是实现频分双工通信的要求；频道间
隔（例如为（25khz）是保证频道之间不重叠的条件。
Fdma系统是基于频率划分信道。每个用户在一对频道（）
中通信。若有其它信号的成分落入一个用户接收机的频道带 内时，将造成对有
用信号的干扰。就蜂房小区内的基站动台 系统而言，主要干扰有互调干扰和邻
道干扰。在频率集重复 使用的蜂房系统中，还要考虑同频道干扰。
2时分多址是在一个宽带的无线载波上，把时间分成周 期性的帧，每一帧
再分割成若干时隙（无论帧或时隙都是互 不重叠的），每个时隙就是一个通信
信道， 分配给一个用户。
系统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射信号（突发信号） ，在满足定
时和同步的条件下，基站可以在各时隙中接收到各移动台的 信号而互不干扰。
同时，基站发向各个移动台的信号都按顺 序安排在预定的时隙中传输，各移动
台只要在指定的时隙内 接收，就能在合路的信号（tdm信号）中把发给它的信
号区 分出来。所以tdma系统发射数据是用缓存-突发法，因此对 任何一个用
户而言发射都是不连续的。这就意味着数字数据 和数据调制必须与tdma 一起
使用，而不象采用模拟 Fm的 Fdma系统。
tdma帧是tdma系统的基本时隙单元，各个用户的发射 相互连成一个重
复的帧结构。帧是由时隙组成的，每一帧都 是由头比特，信息数据和尾比特组
成。 在tdma/tdd系统中， 帧信息中时隙的一半用于前向链路，而另一半用于
反向链路。 在tdma/Fdd系统中，有一个完全相同或相似的帧结构，要 么用于
前向传送要么用于反向传送，但前向和反向链路使用 的载频和时间是不同的。
tdma/Fdd系统有目的地在一个特定 用户的前向和反向时隙间设置了几个延时
时隙，以便在用户 单元中不需要使用双工器。
在一个tdma帧中，头比特包含了基站和用户用来确认 彼此的地址和同步
信息。利用保护时间来保证不同时隙和帧 之间的接收机同步。
同步和定时是cdma移动通信系统正常工作的前提。因 为通信双方只允许
在规定的时隙中发送信号和接收信号，因
而必须在严格的帧同步、时隙同步和比特（位）同步的条件 下进行工作，如果
通信设备采用相干检测，则接收机还必须
获得载波同步。
3码分多址系统为每个用户分配了各自特定的地址码，
利用公共信道来传输信息。cdma系统的地址码相互具有准正 交性，以区别地
址，而在频率、时间和空间上都可能重叠。
系统的接收端必须有完全一致的本地地址码，用来对接收的
信号进行相关检测。其他使用不同码型的信号因为和接收机
本地产生的码型不同而不能被解调。它们的存在类似于在信 道中引入了噪声或
干扰，通常称之为多址干扰。
在cdma蜂窝通信系统中，用户之间的信息传输也是由
基站进行转
篇二：在无线蜂窝移动通信系统中，多址接入方法主要
有以下3种：Fdma tdm
一、整体解读
试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，
多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学
本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应
用，不偏不怪，达到了 “考基础、考能力、考素质”的目标。
试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了
高中所学知识的全部重要内容，体现了 “重点知识重点考查”
的原则
1. 回归教材，注重基础
试卷遵循了考查基础知识为主体的原则，尤其是考试说 明中的大部分知识
点均有涉及，其中应用题与抗战胜利 70
周年为背景，把爱国主义教育渗透到试题当中，使学生感受 到了数学的育才价
值，所有这些题目的设计都回归教材和中 学教学实际，操作性强。
2. 适当设置题目难度与区分度
选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题, 都是综合性问题，
难度较大，学生不仅要有较强的分析问题 和解决问题的能力，以及扎实深厚的
数学基本功，而且还要 掌握必须的数学思想与方法，否则在有限的时间内，很
难完 成°
3. 布局合理，考查全面，着重数学方法和数学思想的 考察
在选择题，填空题，解答题和三选一问题中，试卷均对 高中数学中的重点
内容进行了反复考查。包括函数，三角函 数，数列、立体几何、概率统计、解
析几何、导数等几大版 块问题。这些问题都是以知识为载体，立意于能力，让
数学 思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。