移動通信多址接入技術ppt課件

1、 5.2 ( Multiple Access Technique ) 多址接入技術，是處理在無線通訊網中，多址接入技術，是處理在無線通訊網中，使許多挪動用戶同時共享有限頻譜的技術。使許多挪動用戶同時共享有限頻譜的技術。 頻分多址頻分多址 時分多址時分多址 碼分多址碼分多址 FDMA TDMA CDMA三種主要接入方式三種主要接入方式:信道 1信道 2信道 N信道 1信道 2信道 N時間時間頻率頻率頻率間隔頻率間隔. 在頻分多址在頻分多址(FDMA)系統(tǒng)中不同信道占用不同帶寬系統(tǒng)中不同信道占用不同帶寬代碼代碼FDMA表示圖表示圖在時分多址中不同信道占用一個周期性反復的時隙在時分多址中不同信道占用

2、一個周期性反復的時隙頻率TDMA表示圖表示圖在碼分多址在碼分多址(CDMA)中中, 指定給每個用戶一個指定給每個用戶一個獨一的獨一的PN代碼，而且與其他用戶代碼正交代碼，而且與其他用戶代碼正交CDMA表示圖表示圖 FDMA是將給定的頻譜資源劃分為不是將給定的頻譜資源劃分為不同頻道分配給每一個用戶運用；同頻道分配給每一個用戶運用； TDMA將無線頻譜按時隙劃分，分配將無線頻譜按時隙劃分，分配給不同用戶；給不同用戶； 以信號波形代碼序列不同區(qū)分不以信號波形代碼序列不同區(qū)分不同用戶稱作同用戶稱作CDMA銜接。銜接。 通常是將雙工技術通常是將雙工技術FDD 和和 TDD與特定的與特定的 FDMA，TD

3、MA 和和 CDMA 多址方式共同運用。多址方式共同運用。反向信道前向信道頻率時間反向信道前向信道頻率分隔時間分隔(a) FDD在同一時間提供兩個單工信道 (b) TDD在同一頻率提供兩個單工時隙例如，例如，FDMA/FDD系統(tǒng)系統(tǒng)TDMA/FDD系統(tǒng)系統(tǒng) 分配給用戶一對頻道分配給用戶一對頻道: 而在而在TDMA/TDD系統(tǒng)中，分配給系統(tǒng)中，分配給用戶一個信道，在幀信息中，時隙的用戶一個信道，在幀信息中，時隙的一半用于前向鏈路，另一半用于反向一半用于前向鏈路，另一半用于反向鏈路，收發(fā)運用一樣的頻率。鏈路，收發(fā)運用一樣的頻率。 如如P131圖圖5-2所示。所示。前向信道和后向信道前向信道和后向信

4、道圖 5 2 TDMA表示圖 P131圖圖5-2 TDMA表示圖表示圖 除了FDMA，TDMA和CDMA，還有兩種多址方式： 空分多址空分多址SDMA 分組無線電分組無線電PR空分多址：空分多址：是經過空間的分割來區(qū)分是經過空間的分割來區(qū)分不同用戶。采用陣列天線不同用戶。采用陣列天線在不同用戶方向上構成不在不同用戶方向上構成不同的波束來實現。同的波束來實現。圖圖 5 6 空分多址表示圖空分多址表示圖1 空分多址表示圖空分多址表示圖2 分組無線電分組無線電Packet Radio： 分組無線電分組無線電PR接入技術，使許多用接入技術，使許多用戶用一種分散的的方式接入信道。戶用一種分散的的方式接入

5、信道?；疽坏z測出由于多個發(fā)射機同時發(fā)射基站一旦檢測出由于多個發(fā)射機同時發(fā)射而產生碰撞，就會發(fā)射：而產生碰撞，就會發(fā)射： ACK (確認確認)或或 NACK否認確認否認確認 正在發(fā)射的挪動用戶監(jiān)聽確認反響來斷正在發(fā)射的挪動用戶監(jiān)聽確認反響來斷定發(fā)射能否勝利，假設發(fā)生碰撞，稍后再定發(fā)射能否勝利，假設發(fā)生碰撞，稍后再重發(fā)。重發(fā)。 分組無線多址容易實現，用戶運用分組無線多址容易實現，用戶運用競爭技術在一共用信道上發(fā)射。其優(yōu)點競爭技術在一共用信道上發(fā)射。其優(yōu)點是效力大量用戶數時，開銷很少，缺陷是效力大量用戶數時，開銷很少，缺陷是效率較低并且能夠導致延遲。是效率較低并且能夠導致延遲。本章主要引見前面三

6、種多址接入技術。本章主要引見前面三種多址接入技術。 下表列出各種無線通訊系統(tǒng)中正在下表列出各種無線通訊系統(tǒng)中正在運用的不同的多址接入技術：運用的不同的多址接入技術： CDMA/FDD美國窄帶擴頻美國窄帶擴頻IS-95) FDMA/TDD歐洲數字無繩歐洲數字無繩DECT) FDMA/TDD CT2無繩 TDMA/FDD 日本數字蜂窩(JDC) TDMA/FDD 美國數字蜂窩(USDC) TDMA/FDD 全球挪動系統(tǒng) (GSM) FDMA/FDD 高級挪動系統(tǒng) (AMPS) 多址技術 挪動系統(tǒng) 無線電信號可以表示為： 即要求各信號特征彼此獨立即要求各信號特征彼此獨立(或者正交或者正交), 也即恣

7、意兩個信號之間相互關函數為也即恣意兩個信號之間相互關函數為 0 (或接近于或接近于0。Sc , f, t 是碼型，頻率和時間的函數。是碼型，頻率和時間的函數。 多址技術是利用信號參量的正交性多址技術是利用信號參量的正交性來區(qū)分無線電信號的。來區(qū)分無線電信號的。1.FDMA： 物理意義：頻域里頻道相互不重疊物理意義：頻域里頻道相互不重疊2. TDMA:jiji, 0, 1dttfstfsji),(),(iTfdtfstfsjFii),(),(jiji,0, 1Tjidttctc)()(jiji, 0, 1 時域里時隙相互不重疊時域里時隙相互不重疊 3. CDMA: 碼型軸上碼型碼型軸上碼型Ci

8、相互不重疊相互不重疊 FDMA系統(tǒng)按不同頻道區(qū)分用戶。系統(tǒng)按不同頻道區(qū)分用戶。收發(fā)雙方各運用一個信道，收發(fā)頻率收發(fā)雙方各運用一個信道，收發(fā)頻率間隔必需大于一定數值。通常采用頻間隔必需大于一定數值。通常采用頻分雙工分雙工FDD實現雙工通訊。實現雙工通訊。 5.2.1 頻分多址頻分多址 FDMA：f1 f2 f3fnF1 F2 FnB維護FDMA頻道劃分頻道劃分FDMA/FDD系統(tǒng)任務表示圖系統(tǒng)任務表示圖F1 f1F2f2 F3 f3FDMA特點： FDMA每個頻道只傳送一路； 延續(xù)傳輸, 一旦給挪動臺分配了頻道，挪動臺和基站同時延續(xù)不斷發(fā)射； 信道帶寬較窄30kHz，即FDMA通常運用窄帶系統(tǒng)；

9、 傳輸速率低。碼元繼續(xù)時間 較長, 與 平均延遲擴展相比很大 , 這意味著碼間干擾低，不需求平衡；與與TDMA相比相比, FDMA系統(tǒng)簡單的多，系統(tǒng)簡單的多，例如不需求同步和組幀比特；例如不需求同步和組幀比特； 基站共用設備本錢高，由于每路載波基站共用設備本錢高，由于每路載波單路設計，例如單路設計，例如100個頻道，需求個頻道，需求100套套收發(fā)設備以及帶通濾波器濾除雜波干擾收發(fā)設備以及帶通濾波器濾除雜波干擾; 挪動臺需求雙工器，添加了費用；挪動臺需求雙工器，添加了費用； 需求準確的需求準確的RF濾波器消除鄰頻干擾。濾波器消除鄰頻干擾。 如何實現信道共用是如何實現信道共用是FDMA系統(tǒng)設系統(tǒng)設

10、計應思索的。計應思索的。假設一個基站有假設一個基站有 n個信道個信道, 信道復信道復用后，有能夠發(fā)生一切信道均被占用，用后，有能夠發(fā)生一切信道均被占用，而新的呼叫不能接通的情況，而新的呼叫不能接通的情況，發(fā)生這種情況的概率有多大？發(fā)生這種情況的概率有多大？ 指允許大量用戶在一個小區(qū)內共指允許大量用戶在一個小區(qū)內共享有限的信道，即從可用信道中按享有限的信道，即從可用信道中按需給用戶分配信道。需給用戶分配信道。 1中繼的概念：中繼的概念： 中繼實際的根本原理是中繼實際的根本原理是19世紀世紀末丹麥數學家愛爾蘭末丹麥數學家愛爾蘭Erlang提提出來的，他努力于研討怎樣由有限出來的，他努力于研討怎樣由

11、有限的才干為大量的用戶效力。如今以的才干為大量的用戶效力。如今以他的名字作為話務量強度單位。他的名字作為話務量強度單位。 一個愛爾蘭一個愛爾蘭Erlang表示一個完全表示一個完全被占用的信道的話務量強度，即被占用的信道的話務量強度，即 ： 單位小時的呼叫小時呼叫小時單位小時的呼叫小時呼叫小時/小時小時0.5 Erlang (1 Erlang) 或單位分鐘的呼叫分鐘呼叫分鐘或單位分鐘的呼叫分鐘呼叫分鐘/分鐘分鐘例如：一個在一小時內被占用了例如：一個在一小時內被占用了30分鐘分鐘60分鐘的信道的話務量為分鐘的信道的話務量為 ：2)話務量話務量 A ：ASc. 有有n個信道的系統(tǒng)個信道的系統(tǒng) , 每

12、個信道平均產每個信道平均產生的話務量：生的話務量：/nAU A nb. 有有U個用戶的系統(tǒng)產生的總話務量：個用戶的系統(tǒng)產生的總話務量：a . 每個用戶的話務量強度等于呼叫懇每個用戶的話務量強度等于呼叫懇求速率乘以堅持時間：求速率乘以堅持時間：AuU A例例5.1：某系統(tǒng)有：某系統(tǒng)有50個用戶，每個用戶平個用戶，每個用戶平均每小時發(fā)出均每小時發(fā)出2次呼叫，每次呼叫平均堅次呼叫，每次呼叫平均堅持持3分鐘，那么每個用戶的話務量：分鐘，那么每個用戶的話務量： 320.160ASErland 它表示系統(tǒng)中平均每個用戶每小時它表示系統(tǒng)中平均每個用戶每小時占用信道的時間為占用信道的時間為0.1小時。小時。系

13、統(tǒng)總話務量：系統(tǒng)總話務量：50 0.15AuU AErland 表示表示50個用戶在系統(tǒng)中產生的話務量個用戶在系統(tǒng)中產生的話務量為為5愛爾蘭。愛爾蘭。 3 3. . 完成話務量的性質與計算完成話務量的性質與計算 設在察看時間設在察看時間T T小時內，全網共完成小時內，全網共完成C1C1次通話，次通話，那么每小時完成的呼叫次數為那么每小時完成的呼叫次數為 TC10SCTSA1001完成話務量即為完成話務量即為 C1S為察看時間為察看時間T小時內的實踐通話時間。假設總的信道小時內的實踐通話時間。假設總的信道數為數為n， 而在察看時間而在察看時間T內有內有i(in)個信道同時被占用的個信道同時被占用

14、的時間為時間為ti(tiT)，那么可以算出實踐通話時間為，那么可以算出實踐通話時間為 (5 - 7) SCtnttttinnii 13211321niiniiTtitiTSCTA111011niiPiA10當察看時間當察看時間T足夠長，足夠長，ti/T就表示在總的就表示在總的n個信道中，有個信道中，有i個個信道同時被占用的概率，可用信道同時被占用的概率，可用Pi表示，式表示，式(5 - 7)就可改寫為就可改寫為 例如，某通訊網共有例如，某通訊網共有 8 個信道，從上午個信道，從上午8時至時至10時共時共兩個小時的察看時間內，統(tǒng)計出兩個小時的察看時間內，統(tǒng)計出i個信道同時被占用的時個信道同時被占

15、用的時間間(小時數小時數)如表如表 5 - 1 所示。所示。 表表 5 - 1 利用利用(5 - 7)式，有式，有 5 . 3) 1 . 081 . 071 . 062 . 054 . 045 . 033 . 022 . 01 (210A(愛爾蘭)I012345678ti0.10.20.30.40.20.10.10.10.1 這闡明在總共8個信道中，在2小時的察看時間內平均有3.5個信道同時被占用。每信道每小時的平均被占用時間為3.5/8=0.437 5小時。由于一個信道的最大可包容的話務量是1愛爾蘭，因此它的平均信道利用率就是43.75%。 其中其中 為完成話務量。式中看出：為完成話務量。式

16、中看出： 呼損率呼損率 B ，呼叫勝利率，呼叫勝利率 ，用戶越稱心。，用戶越稱心。4呼損率呼損率 B： 損失話務量占流入話務量的比率：損失話務量占流入話務量的比率：AAAB00A B也稱作效力等級也稱作效力等級GOSGrade of Service). 但假設但假設B ，系統(tǒng)流入話務量，系統(tǒng)流入話務量A ，系統(tǒng)容量用戶數，系統(tǒng)容量用戶數U 。呼損率的計算：呼損率的計算： 對于有對于有N個信道的共用系統(tǒng)個信道的共用系統(tǒng) , 愛爾蘭愛爾蘭呼損公式為呼損公式為:niiniAnAB0!/!/ 5-9 (5-9)式工程上非常適用式工程上非常適用, 公式推導雖公式推導雖然復雜然復雜, 但但 Erlang

17、B 公式以以下圖的方公式以以下圖的方式給出。式給出。(系統(tǒng)話務量系統(tǒng)話務量A標在底部標在底部, 呼損率呼損率B為縱坐標為縱坐標, 由由A和和B很容易求出第三個參很容易求出第三個參數數.) 在給定呼損率在給定呼損率 B 情況下情況下, 用式用式(5-9)可算出可算出 n 個信道的流入話務量個信道的流入話務量 A . 在給定流入話務量在給定流入話務量 A 情況下情況下, 由式由式(5-9)可算出為到達效力等級可算出為到達效力等級 B，小區(qū)，小區(qū)應取的共用信道數應取的共用信道數 n . nBAnA)1 (0 呼損率不同情況下，信道的利用呼損率不同情況下，信道的利用率也是不同的。信道利用率率也是不同的

18、。信道利用率可用每小可用每小時每信道的完成話務量來計算，即時每信道的完成話務量來計算，即 表表 52 呼損率和話務量與信道數及信道利用率的關系呼損率和話務量與信道數及信道利用率的關系 表表 52 呼損率和話務量與信道數及信道利用率的關系續(xù)呼損率和話務量與信道數及信道利用率的關系續(xù) 5. 用戶忙時的話務量與用戶數用戶忙時的話務量與用戶數 每個用戶在24小時內的話務量分布是不均勻的， 網絡設計應按最忙時的話務量來進展計算。最忙1小時內的話務量與全天話務量之比稱為集中系數，用k表示，普通k=10%15%。每個用戶的忙時話務量需用統(tǒng)計的方法確定。設通訊網中每一用戶每天平均呼叫次數為C(次/天)， 每次

19、呼叫的平均占用信道時間為T(秒/次)，集中系數為k， 那么每用戶的忙時話務量為 60031kTCa 例如，C=3(次/天)，T=120(秒/次)，k=10%，那么用上式可算得a=0.01(愛爾蘭/用戶)。國外資料闡明，公用挪動通訊網可按a=0.01設計，專業(yè)挪動通訊網可按a=0.05設計。由于運用的習慣不同，國內的用戶忙時話務量普通會超越上述數據不少，建議公用挪動通訊網按a=0.020.03設計，專業(yè)挪動通訊網按a=0.08設計。kTCnAanAm6003/全網的用戶數為mn。 表表 5 3 用戶數的計算用戶數的計算 以a=0.01(愛爾蘭/用戶)計算出每信道的用戶數如表 5 - 3 所示(在

20、a值不同時，那么需另行計算)。 例例 5.2 有有200萬人口的市區(qū)，三個相互競萬人口的市區(qū)，三個相互競爭的系統(tǒng)爭的系統(tǒng) A，B，C 提供蜂窩效力。提供蜂窩效力。系統(tǒng)系統(tǒng) A中有中有19個信道的小區(qū)個信道的小區(qū)394個；個； 系統(tǒng)系統(tǒng) B中有中有57個信道的小區(qū)個信道的小區(qū)98； 系統(tǒng)系統(tǒng) C中有中有100個信道的小區(qū)個信道的小區(qū)49個個. 阻塞概率為阻塞概率為2%. 每個用戶每小時平均打每個用戶每小時平均打2個個, 每個平均通話時間為每個平均通話時間為3分鐘分鐘.求求: 系統(tǒng)系統(tǒng)所能支持的用戶數所能支持的用戶數 。假設一切三個系統(tǒng)。假設一切三個系統(tǒng)都以最大容量任務都以最大容量任務, 計算每個

21、系統(tǒng)的市場計算每個系統(tǒng)的市場占有百分比。占有百分比。解 系統(tǒng)A， 知： 阻塞概率：2%0.02 系統(tǒng)中每個小區(qū)所用的信道數，C=19 每個用戶的話務量強度對于GOS=0.02，C=19，從圖可得所承載的總話務量為12E rlang.因此，每個小區(qū)所能支持的用戶數為：由于共有394個小區(qū)，系統(tǒng)A所能支持目 120 x 39447280個。2 (3/60)0.1AS/12/0.1120uUAA 系統(tǒng)B， 知： 阻塞概率：2%0.02 系統(tǒng)中每個小區(qū)所用的信道數，C=57 每個用戶的話務量強度對于GOS=0.02，C=57，從圖可得所承載的總話務量為45E rlang.因此，每個小區(qū)所能支持的用戶數

22、為：由于共有98個小區(qū)，系統(tǒng)B所能支持目 450 x 9844100個。2 (3/60)0.1AS/45/0.1450uUAA 系統(tǒng)C， 知： 阻塞概率：2%0.02 系統(tǒng)中每個小區(qū)所用的信道數，C=100 每個用戶的話務量強度對于GOS=0.02，C=100，從圖可得所承載的總話務量為88E rlang.因此，每個小區(qū)所能支持的用戶數為：由于共有49個小區(qū)，系統(tǒng)C所能支持目 880 x 4944100個。2 (3/60)0.1AS/88/0.1880uUAA因此，這三個系統(tǒng)所能支持的蜂窩用戶總數為 47280+44100+43120=134500個。由于在這市區(qū)內共有200萬住戶，系統(tǒng)A的蜂

23、窩用戶總數為47280個，市場百分比為： 4728020000002.36類似的，系統(tǒng)B的市場百分比為： 441002000000：2205系統(tǒng)C的市場百分比為： 43120200000D2156這三個系統(tǒng)綜合的市場百分比為： 1345002000000=6725例例5.3 某個城市面積為某個城市面積為1300平方公里平方公里, 由一由一個運用個運用7小區(qū)復用方式的蜂窩系統(tǒng)覆蓋。小區(qū)復用方式的蜂窩系統(tǒng)覆蓋。每個小區(qū)的半徑為每個小區(qū)的半徑為 4 公里公里, 該城市共有該城市共有40MHz的頻譜的頻譜, 運用帶寬為運用帶寬為60kHz的雙的雙向信道。假設系統(tǒng)的向信道。假設系統(tǒng)的GOS (呼損率呼損

24、率B ) 為為2%. 如每個用戶提供的話務量為如每個用戶提供的話務量為 0.03Erlang , 計算計算:(a)效力區(qū)域內的小區(qū)數效力區(qū)域內的小區(qū)數 Nc ; (b)每個小區(qū)的信道數每個小區(qū)的信道數 n; (c)每個小區(qū)的話務量強度每個小區(qū)的話務量強度Ac; (d)所承載的最大話務量所承載的最大話務量AM; (e)所能效力的用戶總數所能效力的用戶總數U; (f)每個信道的挪動臺數每個信道的挪動臺數M; (g)實際上系統(tǒng)能效力的最大用戶數實際上系統(tǒng)能效力的最大用戶數UM.解：解： 知：城市面積知：城市面積1300平方公里，平方公里，7小區(qū)方式，小區(qū)方式，小區(qū)半徑小區(qū)半徑 R=4公里，總帶寬公里

25、，總帶寬40MHz, 每每個用戶產生的話務量個用戶產生的話務量 Au=0.03Erlang. (a)知：一個小區(qū)(六邊形)的面積為2.5981R2，因此每個小區(qū)覆蓋 215981 x42=41.57平方英里 因此，小區(qū)總數為130041057=31個(b)每個小區(qū)的信道總數n =總頻帶寬(信道帶寬x頻率復用因子) =40 OOOOOO(60000 x7)=95信道/小區(qū)(c)知： n=95，GOS=O.02 從圖可得,每小區(qū)的話務量強度=84 Erlang/小區(qū)(d所承載的最大活務量=小區(qū)數x每小區(qū)的話務量強度 =3l x 84=2604 Erlang(e)知每小區(qū)話務量=0.03Erlang

26、 總用戶數=總活務量/每個用戶的話務量 =2604O.03=86800個(f)每個信道的挪動臺數=用戶數信道數 =86800666=130栘動臺信道(p)實際上所能效力的最大挪動臺數為系統(tǒng)中的可用信道數(一切信道都占用) =nxNc=95x3l=2945個，占顧客數的34.6. 空閑信道的選取空閑信道的選取 : 挪動通訊網中挪動通訊網中, 每個用戶發(fā)起呼叫時每個用戶發(fā)起呼叫時, 從從 n 個共用信道中選取一個空閑信道，個共用信道中選取一個空閑信道， 普通有兩種方式普通有兩種方式 : 公用呼叫信道方式；公用呼叫信道方式； 標明空閑信道方式標明空閑信道方式 。 系統(tǒng)中設置公用呼叫信道系統(tǒng)中設置公用

27、呼叫信道, 用于處置呼叫用于處置呼叫懇求。挪動臺不通話時在呼叫信道上守候，懇求。挪動臺不通話時在呼叫信道上守候，發(fā)起呼叫時：發(fā)起呼叫時： 經過經過RCC發(fā)起呼叫發(fā)起呼叫 經過經過FCC指定空閑信指定空閑信道道 挪動臺挪動臺基站基站( 挪動臺通話終了后自動前往公用信道挪動臺通話終了后自動前往公用信道守候守候) 公用呼叫信道方式公用呼叫信道方式 :公用呼叫信道方式優(yōu)點公用呼叫信道方式優(yōu)點: 處置呼叫速度快處置呼叫速度快, 但占用專門呼叫信但占用專門呼叫信道道, 信道利用率低信道利用率低, 適宜大容量系統(tǒng)。適宜大容量系統(tǒng)。900MHz蜂窩挪動采用此種方式。蜂窩挪動采用此種方式。分為分為: 循環(huán)定位方

28、式循環(huán)定位方式 循環(huán)不定位方式循環(huán)不定位方式 循環(huán)分散定位方式循環(huán)分散定位方式標明空閑信道方式標明空閑信道方式 :A. 循環(huán)定位循環(huán)定位: 不設置專門呼叫信道不設置專門呼叫信道, 一切信道呼叫一切信道呼叫和通話同時進展；和通話同時進展； 基站發(fā)出空閑信號基站發(fā)出空閑信號, 一切挪動臺自動掃描信道一切挪動臺自動掃描信道, 挪動臺一旦挪動臺一旦在某信道收到空閑信號在某信道收到空閑信號, 就定位在該信就定位在該信道通話。有空閑標志的信道只需一個。道通話。有空閑標志的信道只需一個。優(yōu)點優(yōu)點: 一切信道都可用于通話一切信道都可用于通話, 信道利信道利用率高用率高, 主呼、被呼在同一信道主呼、被呼在同一信

29、道, 處置呼處置呼叫快。但多個用戶發(fā)起同時呼叫的同搶叫快。但多個用戶發(fā)起同時呼叫的同搶概率大。適宜小容量系統(tǒng)。概率大。適宜小容量系統(tǒng)。 由BS暫時指定一個信道做呼叫信道，并在該暫時呼叫信道上發(fā)空閑信號。 平常一切未通話的挪動臺都自動對全部信道進展掃描搜索，一旦在某個信道上收到空閑信號，就停留在該信道上。 因此在平常，一切挪動臺都集中守候在暫時呼叫信道上. 當某個用戶叫通后，就在此信道上通話。 此時，基站要另選一個空閑信道作為暫時呼叫信道發(fā)空閑信號，于是一切未通話的挪動臺接納機都自動轉到新的暫時呼叫信道上守候(定位)。只適宜小容量系統(tǒng)B.循環(huán)不定位循環(huán)不定位: 為減少同搶概率為減少同搶概率 ,

30、循環(huán)掃描不定位循環(huán)掃描不定位, 由于挪動臺對信道掃描順序不同由于挪動臺對信道掃描順序不同, 防止防止了同搶呼叫。但挪動臺主叫時先搜索空了同搶呼叫。但挪動臺主叫時先搜索空閑信道閑信道, 循環(huán)掃描時不能接納信號循環(huán)掃描時不能接納信號, 處處置呼叫速度稍慢。置呼叫速度稍慢。挪動臺挪動臺:基站基站: 基站必需在空閑信道上先發(fā)出堅持信基站必需在空閑信道上先發(fā)出堅持信號號, 等待挪動臺搜索并鎖定，一切空閑信等待挪動臺搜索并鎖定，一切空閑信道都有空閑標志。道都有空閑標志。 基站在一切不通話的空閑信道上都發(fā)出空閑信號， 網內挪動臺自動掃描空閑信道，并隨機地?？吭诰徒目臻e信道上(不定位)。 當基站呼叫挪動臺時

31、，必需選擇一個空閑信道先發(fā)出時間足夠長的召集信號(其他空閑信道停發(fā)空閑信號)， 而后再發(fā)出選呼信號。 網內挪動臺由于收不到空閑信號重新進入掃描形狀，一旦掃到召集信號就停在該信道上等候被呼。一旦發(fā)現本人未被呼中， 重新處于不停的信道掃描形狀。缺陷:挪動臺被呼的接續(xù)時間比較長.只適宜小容量系統(tǒng)C：循環(huán)分散定位方式：循環(huán)分散定位方式 網內挪動臺分散?？吭诟鱾€空閑信道上。 挪動臺主呼是在各自?？康目臻e信道上進展的，保管了循環(huán)不定位方式的優(yōu)點。 基站在全部不通話的空閑信道上都發(fā)空閑信號， 基站呼叫挪動臺時，其呼叫信號在一切的空閑信道上發(fā)出，并等待應對信號。從而提高了接續(xù)的速度。 優(yōu)點:接續(xù)快,效率高,同

32、搶概率小。缺陷:當基站呼叫挪動臺時，必需在一切空閑信道上同時發(fā)出 選呼信號，因此互調干擾比較嚴重。 只適宜小容量系統(tǒng)只適宜小容量系統(tǒng)( Time Division Multiple Access ) 如圖如圖P187圖圖5-2所示所示. 把時間分割成周期性的幀，每一幀再把時間分割成周期性的幀，每一幀再分割成假設干個時隙。分割成假設干個時隙。5.2.2 時分多址時分多址 FDMAv TDMA/FDD系統(tǒng)任務原理系統(tǒng)任務原理圖 5 2 TDMA表示圖 TDMA中不同信道占用一個周期性反復的時隙任務方式：任務方式： 頻分雙工頻分雙工 FDD 上行鏈路和下行鏈路的幀分別在不上行鏈路和下行鏈路的幀分別在

33、不同的頻率上。同的頻率上。 時分雙工時分雙工 TDDTime Division Duplex) 上行鏈路和下行鏈路的幀分別在一上行鏈路和下行鏈路的幀分別在一樣的頻率上。樣的頻率上。v TDD方式的方式的TDMA信道1信道2信道N挪動臺發(fā)基站收Uplink基站發(fā)挪動臺收Downlink時隙時間功率頻率信道1信道2信道N圖 5 3 典型的時隙構造 v TDMA時隙構造時隙構造(時幀構造時幀構造)：時隙123N同步控制信息保護信息訓練信息保護典型結構1典型結構2一幀 時分多址系統(tǒng)把無線頻譜按時隙時分多址系統(tǒng)把無線頻譜按時隙(Slot)劃分，每個時劃分，每個時隙允許一個用戶發(fā)射或接納，假設干時隙再構成

34、一個隙允許一個用戶發(fā)射或接納，假設干時隙再構成一個時幀時幀(Frame)。特超幀(HF)=2048超幀=2715648幀 3h28min53s.760ms) 1超幀(SF)=51復幀(MF)=26控制幀(CF) ( 6.12s =1326幀 ) 1業(yè)務復幀=26幀 (120ms)1控制復幀=51幀 (235.4ms)1幀=8時隙 4.615ms)v GSM蜂窩窄帶系統(tǒng)各類幀格式蜂窩窄帶系統(tǒng)各類幀格式 挪動臺：挪動臺： 基站：基站： 在每幀內只在指定的時隙向基站在每幀內只在指定的時隙向基站發(fā)送信號，在定時和同步條件下，發(fā)送信號，在定時和同步條件下，基站接納到各挪動臺的信號而互不基站接納到各挪動臺

35、的信號而互不干擾。干擾。 發(fā)向各挪動臺的信號都按順序在發(fā)向各挪動臺的信號都按順序在預定的時隙中傳輸，各挪動臺只需預定的時隙中傳輸，各挪動臺只需在指定的時隙內接納，就能區(qū)分各在指定的時隙內接納，就能區(qū)分各路信號。路信號。 控制信令的傳輸控制信令的傳輸 同步同步 抗多徑干擾抗多徑干擾 v TDMA系統(tǒng)涉及主要應思索的問題系統(tǒng)涉及主要應思索的問題v措施措施v在每個時隙中專門劃出部分比特用于控制在每個時隙中專門劃出部分比特用于控制和信令信息的傳輸。和信令信息的傳輸。v在時隙中插入自順應平衡器所需的訓練序在時隙中插入自順應平衡器所需的訓練序列。列。v在每個時隙中留出一定的維護間隔。在每個時隙中留出一定的

36、維護間隔。v在每個時隙中傳輸同步序列。同步序列在每個時隙中傳輸同步序列。同步序列 和和訓練序列可分開傳輸，也可合二為一。訓練序列可分開傳輸，也可合二為一。例例5.4 假設假設GSM運用每幀包含運用每幀包含8個時隙的幀個時隙的幀構造，每時隙構造，每時隙(slot)含有含有156.25比特，信道中比特，信道中數據率為數據率為270.833kbps. 求：求：a一比特的時長；一比特的時長； b一時隙長；一時隙長； c幀長；幀長； d占用一個時隙的用戶在兩次發(fā)射之間占用一個時隙的用戶在兩次發(fā)射之間必需等待的時間。必需等待的時間。解：解： a一比特時長：一比特時長： b一時隙長：一時隙長：c幀長：幀長：

37、d用戶必需等待用戶必需等待4.615ms在新一幀到來之在新一幀到來之后才可進展下一次發(fā)射。后才可進展下一次發(fā)射。msTTbslot577. 025.156msTTslotf615.48skbpsTb692. 3833.2701 TDMA 使幾個用戶共享一個載波頻使幾個用戶共享一個載波頻率率, 每個用戶利用不同時隙。每個用戶利用不同時隙。 數據傳送不延續(xù)，采用分組發(fā)送。因數據傳送不延續(xù)，采用分組發(fā)送。因此電池耗費低，切換容易；此電池耗費低，切換容易； TDMA系統(tǒng)必需有準確的定時和系統(tǒng)必需有準確的定時和同步。同步。 TDMA系統(tǒng)可動態(tài)分配時隙 ( 由于每個人的講話時間缺乏40%), 有話音時分配

38、時隙，無話音時不分配時隙，有利于提高系統(tǒng)容量。vTDMA的特點的特點5.2.3 碼分多址碼分多址CDMA : (Code Division Multiple Access) 在碼分多址通訊系統(tǒng)中，不同用在碼分多址通訊系統(tǒng)中，不同用戶傳輸信息是用不同的編碼序列來戶傳輸信息是用不同的編碼序列來區(qū)分，或者說靠信號的不同波形來區(qū)分，或者說靠信號的不同波形來區(qū)分。假設從頻域或時域來察看，區(qū)分。假設從頻域或時域來察看，多個信號是相互重疊的。多個信號是相互重疊的。 接納機用相關器可以在多個信號接納機用相關器可以在多個信號中選出其中運用預定碼型的信號，中選出其中運用預定碼型的信號，其他不同碼型其他不同碼型 (

39、波形波形)的信號不能被的信號不能被解調，接納機將它們視為噪聲處置。解調，接納機將它們視為噪聲處置。 CDMA以擴頻信號為根底，擴頻以擴頻信號為根底，擴頻信號是一種用偽隨機序列調制的寬信號是一種用偽隨機序列調制的寬帶信號，常用的有兩種：帶信號，常用的有兩種：跳頻跳頻 ( Frequency Hopping ，FH)信信號號直接擴頻序列直接擴頻序列Direct Sequence，DS CDMA采用頻分雙工采用頻分雙工FDD方方式，即正向傳輸和反向傳輸各運用式，即正向傳輸和反向傳輸各運用一個頻率。一個頻率。1. FH-CDMA : 各用戶調制信號的中心頻率隨所各用戶調制信號的中心頻率隨所運用的偽隨機

40、運用的偽隨機PN序列跳變。各序列跳變。各頻率序列要求相互正交，并且在任頻率序列要求相互正交，并且在任一時辰都不一樣。如一時辰都不一樣。如 P189圖圖 5-4(a) 所示：所示：頻率頻率時間時間各用戶中心頻率隨機改動各用戶中心頻率隨機改動, 但在任一時辰都不一樣。但在任一時辰都不一樣。 FH-CDMA表示圖表示圖 注：圖中不同顏色代表不同用戶運用的頻注：圖中不同顏色代表不同用戶運用的頻率，率，f0 f1Bfn2. DS-CDMA : 各用戶任務在一樣的中心頻率上，各用戶任務在一樣的中心頻率上，輸入數據序列與偽隨機輸入數據序列與偽隨機PN序列序列相乘的帶寬信號。不同用戶運用不相乘的帶寬信號。不同用戶運用不同的同的PN序列，序列， PN序列相互正交。序列相互正交。 DS-CDMA系統(tǒng)利用系統(tǒng)利用PN序列來區(qū)分序列來區(qū)分不同用戶。如不同用戶。如 P189圖圖 5-4(b) 所示：所示：各用戶中