無(wú)線通信基礎(chǔ)-教學(xué)課件-1

第五章多址接入技術(shù)主講人：張煒電子科學(xué)與工程學(xué)院軍事通信工程系第五章多址接入技術(shù)主講人：張煒電子科學(xué)與工程學(xué)院軍事通5.1

引言5.2

FDMA5.3

TDMA5.4

CDMA5.5

頻譜效率25.1引言5.2FDMA5.3TDMA5.4CDM5.1引言多址接入：兩個(gè)或多個(gè)用戶希望利用同一個(gè)傳播信道同時(shí)相互通信的一種信號(hào)傳輸方式廣播式傳輸（下行鏈路）：基站發(fā)射的信號(hào)被小區(qū)中的每個(gè)用戶接收；多址接入（上行鏈路）：用戶對(duì)基站發(fā)射信號(hào)是多對(duì)一的，多址接入即基站如何有效地分辨這些來(lái)自不同用戶的信號(hào)。5.1引言1、問(wèn)題的提出35.1引言多址接入：兩個(gè)或多個(gè)用戶希望利用同一個(gè)傳播信道5.1引言5.1引言2、關(guān)鍵問(wèn)題多址接入的關(guān)鍵是使得來(lái)自不同用戶的發(fā)射信號(hào)相互正交兩個(gè)或多個(gè)用戶的信號(hào)同時(shí)達(dá)到基站接收機(jī)，若多個(gè)到達(dá)信號(hào)相互正交，則相互間無(wú)干擾：45.1引言5.1引言2、關(guān)鍵問(wèn)題多址接入的關(guān)鍵是使得來(lái)5.1引言5.1引言3、分類分為兩類：有沖突多址接入方式（隨機(jī)接入）和無(wú)沖突多址接入方式無(wú)沖突多址接入方式：FDMA：頻分多址，F(xiàn)requencyDivisionMulti-AcccessTDMA：時(shí)分多址，TimeDivisionMulti-AcccessCDMA：碼分多址，CodeDivisionMulti-AcccessSDMA：空分多址，SpaceDivisionMulti-Acccess有沖突多址接入方式（隨機(jī)接入）：Aloha；載波偵聽多址接入方式（CSMA）等FDMA與TDMA：屬于固定容量的分配方案55.1引言5.1引言3、分類分為兩類：無(wú)沖突多址接入方5.1引言5.1引言4、舉例CDMA/FDD美國(guó)窄帶擴(kuò)頻（IS-95）TDMA/TDD歐洲數(shù)字無(wú)繩電話（DECT）FDMA/TDDCT2（無(wú)繩電話）TDMA/FDD日本數(shù)字蜂窩（JDC）TDMA/FDD美國(guó)數(shù)字蜂窩（USDC）TDMA/FDD全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）FDMA/FDD高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS）多址技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)65.1引言5.1引言4、舉例CDMA/FDD美國(guó)窄帶擴(kuò)5.2FDMA5.2FDMAFDMA（FrequencyDivisionMultipleAccess）：將通信系統(tǒng)的總帶寬劃分為若干等間隔的信道，分配給不同的用戶。1、原理75.2FDMA5.2FDMAFDMA（Frequenc實(shí)例：AMPS系統(tǒng)

AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式，系統(tǒng)帶寬為12.5MHz，邊界保護(hù)間隔為10kHz，信道帶寬為30kHz，分配給控制信令的信道數(shù)為21個(gè)。5.2FDMA5.2FDMA8實(shí)例：AMPS系統(tǒng)5.2FDMA5.2FDMA85.2FDMA5.2FDMA2、技術(shù)特點(diǎn)

FDMA通常在窄帶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，符號(hào)時(shí)間遠(yuǎn)大于延時(shí)擴(kuò)展，不需要信道均衡。需要精確的射頻帶通濾波器來(lái)消除相鄰信道干擾。非線性是FDMA系統(tǒng)的主要問(wèn)題：互調(diào)干擾：fMI=mf1+nf2

關(guān)鍵問(wèn)題合理配置頻率避開互調(diào)分量；采用高線性度的功率放大器；功率放大器的線性補(bǔ)償。95.2FDMA5.2FDMA2、技術(shù)特點(diǎn)FDMA通常5.3TDMA5.3TDMA1、原理TDMA（TimeDivisionMultipleAccess）：信道時(shí)間被劃分為不同的幀，每個(gè)幀又進(jìn)一步分割為不同的時(shí)隙，每個(gè)用戶在被指定的時(shí)隙逐幀發(fā)送。幀足夠長(zhǎng)，每個(gè)接受服務(wù)的用戶都有機(jī)會(huì)發(fā)射至少一次。105.3TDMA5.3TDMA1、原理TDMA（Time1、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試路徑損耗因子κ=3，區(qū)群大小N=3，小區(qū)半徑由原來(lái)的R變?yōu)镽/2。為獲得相同的邊緣通信概率，比較分裂前后的基站發(fā)射功率變化。復(fù)習(xí)：2、系統(tǒng)所要求的S/I不變，路徑損耗指數(shù)為2，采用3扇區(qū)（120度定向天線）后，理論上蜂窩系統(tǒng)的容量是原來(lái)的

倍。111、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試路徑損耗因子κ=3，區(qū)群大小N=3，小區(qū)半徑由5.3TDMA5.3TDMA2、分類STDMA（同步TDMA）：建立連接時(shí)分配的時(shí)隙是固定的，各用戶與其被指定的時(shí)隙保持同步。ATDMA（異步TDMA）：時(shí)隙分配不固定，發(fā)送時(shí)隙在各幀動(dòng)態(tài)分配。幀長(zhǎng)度被用戶數(shù)所固定。各幀長(zhǎng)度不同，取決于該幀的激活用戶數(shù)。125.3TDMA5.3TDMA2、分類STDMA（同步T幀幀頭信息幀尾時(shí)隙1時(shí)隙2時(shí)隙3時(shí)隙n……頭比特同步比特信息數(shù)據(jù)保護(hù)比特5.3TDMA5.3TDMA3、TDMA幀結(jié)構(gòu)能夠采用TDD或FDD兩種雙工方式。13幀幀頭信息幀尾時(shí)隙1時(shí)隙2時(shí)隙3時(shí)隙n……頭比特同步5.3TDMA5.3TDMA4、STDMA（同步TDMA）根據(jù)頻率分配的方式不同，STDMA可以是寬帶的，也可以是窄帶的。寬帶TDMA窄帶TDMA145.3TDMA5.3TDMA4、STDMA（同步TDM5.3TDMA5.3TDMA5、STDMA特點(diǎn)對(duì)于移動(dòng)用戶而言，TDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送不是連續(xù)的，電池消耗低。由于TDMA中的不連續(xù)發(fā)射，切換處理對(duì)于一個(gè)用戶單元來(lái)說(shuō)是簡(jiǎn)單的。移動(dòng)臺(tái)輔助切換（MAHO）通過(guò)監(jiān)聽TDMA幀中的一個(gè)空閑實(shí)隙來(lái)執(zhí)行。在TDMA中，采用均衡器是必要的。因?yàn)橄鄬?duì)于FDMA信道，TDMA信道的發(fā)射速率通常要高得多。TDMA的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它有可能給不同用戶分配一幀中不同數(shù)目的時(shí)隙。155.3TDMA5.3TDMA5、STDMA特點(diǎn)對(duì)于移實(shí)例2：GSM系統(tǒng)前向/反向信道的單向帶寬：25MHz信道數(shù)：共有125個(gè)RF載波，每個(gè)載波帶寬200kHz。5.3TDMA5.3TDMAGSM系統(tǒng)能同時(shí)容納的用戶數(shù)為：上行：890MHz～915MHz下行：935MHz～960MHz收、發(fā)頻率間隔為45MHz。16實(shí)例2：GSM系統(tǒng)前向/反向信道的單向帶寬：25MHz5.35.4CDMA5.4CDMACDMA（CodeDivisionMulti-Acccess

）：直接序列擴(kuò)頻多址方式它是第二代移動(dòng)通信中的兩種主要多址方式中除TDMA以外的另一種形式，最典型的是IS-95。在第三代移動(dòng)通信中，提出的最主要的三種體制也是采用CDMA，它們是FDD的CDMA2000、FDD的WCDMA，與TDD的TD-SCDMA。175.4CDMA5.4CDMACDMA（CodeDi5.4CDMA5.4CDMA（1）頻段下行：869MHz～894MHz（基站發(fā)射）；上行：824MHz～849MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)射）。實(shí)例：IS-95系統(tǒng)（2）信道數(shù)每一載頻：64（碼分信道）其中55個(gè)為業(yè)務(wù)信道，另外包括導(dǎo)頻信道、同步信道等控制信道；每一載頻帶寬：1.25MHz185.4CDMA5.4CDMA（1）頻段實(shí)例：IS-955.4CDMA5.4CDMA實(shí)例：IS-95系統(tǒng)（3）調(diào)制方式移動(dòng)臺(tái)：OQPSK；基站：QPSK交錯(cuò)四相相移鍵控195.4CDMA5.4CDMA實(shí)例：IS-95系統(tǒng)（3）5.4CDMA5.4CDMA特點(diǎn)

CDMA系統(tǒng)多用戶共享同一頻率，最小區(qū)群尺寸為1。

CDMA系統(tǒng)具有軟容量控制，對(duì)于用戶數(shù)目沒有絕對(duì)的限制。當(dāng)用戶數(shù)目增加時(shí)，本底噪聲增加，對(duì)用戶而言系統(tǒng)性能下降。CDMA中，信道數(shù)據(jù)率很高，符號(hào)周期很短，通常比時(shí)延擴(kuò)展小得多?？梢允褂肦AKE接收機(jī)，通過(guò)收集所需要信號(hào)中不同時(shí)延得信號(hào)來(lái)提高接收機(jī)的可靠性。由于不同用戶的擴(kuò)頻序列不是完全正交形成的自干擾問(wèn)題。遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題。205.4CDMA5.4CDMA特點(diǎn)CDMA系統(tǒng)多用戶共5.5頻譜效率5.5頻譜效率移動(dòng)通信系統(tǒng)中提高頻譜利用率的常用技術(shù)：壓縮數(shù)據(jù)以降低傳輸速率；減小帶寬；信道分配；選擇多址接入方法；移動(dòng)通信系統(tǒng)總的頻譜效率依據(jù)以下信息進(jìn)行估計(jì)：以KHz為單位的信道間隔；以km2為單位的小區(qū)面積；頻率復(fù)用因子；所采用的多址接入方法；調(diào)制方法在內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)215.5頻譜效率5.5頻譜效率移動(dòng)通信系統(tǒng)中提高頻譜利用5.5頻譜效率5.5頻譜效率取決于系統(tǒng)參數(shù)的頻譜效率分量取決于多址接入方式的頻譜效率分量移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻譜效率：系統(tǒng)的頻譜效率的定義：225.5頻譜效率5.5頻譜效率取決于系統(tǒng)參數(shù)的頻譜效率分5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的頻譜效率控制信道數(shù)：Nctr業(yè)務(wù)信道數(shù)：Ndata=Ns-Ncrt同時(shí)支持的信道數(shù)：頻譜效率：235.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)例：AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式，系統(tǒng)帶寬為12.5MHz，邊界保護(hù)間隔為10kHz，信道帶寬為30kHz，分配給控制信令的信道數(shù)為21個(gè)，求FDMA的頻譜效率。解：可用信道數(shù)為：FDMA的頻譜效率為：FDMA的頻譜效率245.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)例：AMP5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的系統(tǒng)頻譜效率由系統(tǒng)頻譜效率的定義，可有：總信道數(shù)：業(yè)務(wù)信道數(shù)：Ndata=Ns-Ncrt小區(qū)中的業(yè)務(wù)信道數(shù)：Nc=(Ns–Ncrt)/N255.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的系統(tǒng)頻譜效率例：AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式，系統(tǒng)帶寬為12.5MHz，邊界保護(hù)間隔為10kHz，信道帶寬為30kHz，分配給控制信令的信道數(shù)為21個(gè)，小區(qū)面積為6km2，區(qū)群尺寸為7，求FDMA的系統(tǒng)頻譜效率。解：可用信道數(shù)為：265.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的頻譜效率寬帶TDMA的頻譜效率：幀持續(xù)時(shí)間幀頭持續(xù)時(shí)間幀尾持續(xù)時(shí)間時(shí)隙中符號(hào)總數(shù)時(shí)隙中信息符號(hào)總數(shù)幀效率：時(shí)隙效率：275.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的頻譜效率窄帶TDMA的頻譜效率：285.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系統(tǒng)的小區(qū)容量小區(qū)容量定義為小區(qū)能夠同時(shí)支持的最大移動(dòng)用戶數(shù)。對(duì)于TDMA而言，在可用頻譜的一次占用期間，能夠支持的同時(shí)用戶的最大數(shù)目為：設(shè)一個(gè)區(qū)群中的小區(qū)平分系統(tǒng)容量，則TDMA系統(tǒng)的小區(qū)容量為：295.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系統(tǒng)頻譜效率【定義】以比特/時(shí)間/帶寬/小區(qū)為單位的TDMA系統(tǒng)頻譜效率。305.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系5.5頻譜效率5.5頻譜效率解：（1）例:IS-54系統(tǒng)為同步窄帶TDMA/FDD系統(tǒng)，其前向/反向信道的單向帶寬為25MHz，被劃分為30kHz的無(wú)線信道，每個(gè)信道支持的傳輸速率為16.2kbps，設(shè)保護(hù)帶Bg=20kHz。幀長(zhǎng)40ms，共有6個(gè)時(shí)隙。單個(gè)無(wú)線小區(qū)支持3個(gè)全速率話音信道，每個(gè)信道占用一幀中的2個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙由324比特組成，其中260比特用于傳輸信息，其余64比特為控制開銷。區(qū)群大小N=7，用戶的編碼速率為7.95kbps。求（1）小區(qū)容量；（2）TDMA的頻譜效率；（3）小區(qū)的總頻譜效率（系統(tǒng)頻譜效率）。315.5頻譜效率5.5頻譜效率解：（1）例:IS-545.5頻譜效率5.5頻譜效率解：（2）例:IS-54系統(tǒng)為同步窄帶TDMA/FDD系統(tǒng)，其前向/反向信道的單向帶寬為25MHz，被劃分為30kHz的無(wú)線信道，每個(gè)信道支持的傳輸速率為16.2kbps，設(shè)保護(hù)帶Bg=20kHz。幀長(zhǎng)40ms，共有6個(gè)時(shí)隙。單個(gè)無(wú)線小區(qū)支持3個(gè)全速率話音信道，每個(gè)信道占用一幀中的2個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙由324比特組成，其中260比特用于傳輸信息，其余64比特為控制開銷。區(qū)群大小N=7，用戶的編碼速率為7.95kbps。求（1）小區(qū)容量；（2）TDMA的頻譜效率；（3）小區(qū)的總頻譜效率（系統(tǒng)頻譜效率）。325.5頻譜效率5.5頻譜效率解：（2）例:IS-545.5頻譜效率5.5頻譜效率例:IS-54系統(tǒng)為同步窄帶TDMA/FDD系統(tǒng)，其前向/反向信道的單向帶寬為25MHz，被劃分為30kHz的無(wú)線信道，每個(gè)信道支持的傳輸速率為16.2kbps，設(shè)保護(hù)帶Bg=20kHz。幀長(zhǎng)40ms，共有6個(gè)時(shí)隙。單個(gè)無(wú)線小區(qū)支持3個(gè)全速率話音信道，每個(gè)信道占用一幀中的2個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙由324比特組成，其中260比特用于傳輸信息，其余64比特為控制開銷。區(qū)群大小N=7，用戶的編碼速率為7.95kbps。求（1）小區(qū)容量；（2）TDMA的頻譜效率；（3）小區(qū)的總頻譜效率（系統(tǒng)頻譜效率）。解：（3）335.5頻譜效率5.5頻譜效率例:IS-54系統(tǒng)為同步無(wú)線通信基礎(chǔ)END34無(wú)線通信基礎(chǔ)END34無(wú)線通信基礎(chǔ)第1章緒論第2章無(wú)線信道的特性2.1多徑傳播環(huán)境；2.2線性時(shí)變信道模型；2.3信道相關(guān)函數(shù)；2.4大尺度路徑損耗與陰影衰落；2.5小尺度多徑衰落；1.1無(wú)線通信的定義與工作頻段；1.2無(wú)線通信的發(fā)展歷程；1.3無(wú)線通信的分類；1.4無(wú)線通信的實(shí)例；1.5無(wú)線通信的發(fā)展與展望；35無(wú)線通信基礎(chǔ)第1章緒論第2章無(wú)線信道的特性2.1多徑傳無(wú)線通信基礎(chǔ)第3章移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的帶通傳輸技術(shù)第4章蜂窩通信基礎(chǔ)3.1引言；3.2移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)常用的數(shù)字調(diào)制方式；3.3傳輸錯(cuò)誤概率；3.4（補(bǔ)充）擴(kuò)頻通信系統(tǒng)；4.1概述；4.2頻率復(fù)用與移動(dòng)性管理；4.3區(qū)群的概念；4.4同信道與鄰信道干擾；4.5基站處的呼叫阻塞與延遲；4.6擴(kuò)大系統(tǒng)容量的其他方法；4.7信道分配策略；36無(wú)線通信基礎(chǔ)第3章移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的帶通傳輸技術(shù)第4章蜂窩通無(wú)線通信基礎(chǔ)第5章多址接入技術(shù)5.1引言；5.2-5.4無(wú)沖突多址接入技術(shù)；5.4頻譜效率；37無(wú)線通信基礎(chǔ)第5章多址接入技術(shù)5.1引言；37第五章多址接入技術(shù)主講人：張煒電子科學(xué)與工程學(xué)院軍事通信工程系第五章多址接入技術(shù)主講人：張煒電子科學(xué)與工程學(xué)院軍事通5.1

引言5.2

FDMA5.3

TDMA5.4

CDMA5.5

頻譜效率395.1引言5.2FDMA5.3TDMA5.4CDM5.1引言多址接入：兩個(gè)或多個(gè)用戶希望利用同一個(gè)傳播信道同時(shí)相互通信的一種信號(hào)傳輸方式廣播式傳輸（下行鏈路）：基站發(fā)射的信號(hào)被小區(qū)中的每個(gè)用戶接收；多址接入（上行鏈路）：用戶對(duì)基站發(fā)射信號(hào)是多對(duì)一的，多址接入即基站如何有效地分辨這些來(lái)自不同用戶的信號(hào)。5.1引言1、問(wèn)題的提出405.1引言多址接入：兩個(gè)或多個(gè)用戶希望利用同一個(gè)傳播信道5.1引言5.1引言2、關(guān)鍵問(wèn)題多址接入的關(guān)鍵是使得來(lái)自不同用戶的發(fā)射信號(hào)相互正交兩個(gè)或多個(gè)用戶的信號(hào)同時(shí)達(dá)到基站接收機(jī)，若多個(gè)到達(dá)信號(hào)相互正交，則相互間無(wú)干擾：415.1引言5.1引言2、關(guān)鍵問(wèn)題多址接入的關(guān)鍵是使得來(lái)5.1引言5.1引言3、分類分為兩類：有沖突多址接入方式（隨機(jī)接入）和無(wú)沖突多址接入方式無(wú)沖突多址接入方式：FDMA：頻分多址，F(xiàn)requencyDivisionMulti-AcccessTDMA：時(shí)分多址，TimeDivisionMulti-AcccessCDMA：碼分多址，CodeDivisionMulti-AcccessSDMA：空分多址，SpaceDivisionMulti-Acccess有沖突多址接入方式（隨機(jī)接入）：Aloha；載波偵聽多址接入方式（CSMA）等FDMA與TDMA：屬于固定容量的分配方案425.1引言5.1引言3、分類分為兩類：無(wú)沖突多址接入方5.1引言5.1引言4、舉例CDMA/FDD美國(guó)窄帶擴(kuò)頻（IS-95）TDMA/TDD歐洲數(shù)字無(wú)繩電話（DECT）FDMA/TDDCT2（無(wú)繩電話）TDMA/FDD日本數(shù)字蜂窩（JDC）TDMA/FDD美國(guó)數(shù)字蜂窩（USDC）TDMA/FDD全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）FDMA/FDD高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS）多址技術(shù)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)435.1引言5.1引言4、舉例CDMA/FDD美國(guó)窄帶擴(kuò)5.2FDMA5.2FDMAFDMA（FrequencyDivisionMultipleAccess）：將通信系統(tǒng)的總帶寬劃分為若干等間隔的信道，分配給不同的用戶。1、原理445.2FDMA5.2FDMAFDMA（Frequenc實(shí)例：AMPS系統(tǒng)

AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式，系統(tǒng)帶寬為12.5MHz，邊界保護(hù)間隔為10kHz，信道帶寬為30kHz，分配給控制信令的信道數(shù)為21個(gè)。5.2FDMA5.2FDMA45實(shí)例：AMPS系統(tǒng)5.2FDMA5.2FDMA85.2FDMA5.2FDMA2、技術(shù)特點(diǎn)

FDMA通常在窄帶系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，符號(hào)時(shí)間遠(yuǎn)大于延時(shí)擴(kuò)展，不需要信道均衡。需要精確的射頻帶通濾波器來(lái)消除相鄰信道干擾。非線性是FDMA系統(tǒng)的主要問(wèn)題：互調(diào)干擾：fMI=mf1+nf2

關(guān)鍵問(wèn)題合理配置頻率避開互調(diào)分量；采用高線性度的功率放大器；功率放大器的線性補(bǔ)償。465.2FDMA5.2FDMA2、技術(shù)特點(diǎn)FDMA通常5.3TDMA5.3TDMA1、原理TDMA（TimeDivisionMultipleAccess）：信道時(shí)間被劃分為不同的幀，每個(gè)幀又進(jìn)一步分割為不同的時(shí)隙，每個(gè)用戶在被指定的時(shí)隙逐幀發(fā)送。幀足夠長(zhǎng)，每個(gè)接受服務(wù)的用戶都有機(jī)會(huì)發(fā)射至少一次。475.3TDMA5.3TDMA1、原理TDMA（Time1、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試路徑損耗因子κ=3，區(qū)群大小N=3，小區(qū)半徑由原來(lái)的R變?yōu)镽/2。為獲得相同的邊緣通信概率，比較分裂前后的基站發(fā)射功率變化。復(fù)習(xí)：2、系統(tǒng)所要求的S/I不變，路徑損耗指數(shù)為2，采用3扇區(qū)（120度定向天線）后，理論上蜂窩系統(tǒng)的容量是原來(lái)的

倍。481、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試路徑損耗因子κ=3，區(qū)群大小N=3，小區(qū)半徑由5.3TDMA5.3TDMA2、分類STDMA（同步TDMA）：建立連接時(shí)分配的時(shí)隙是固定的，各用戶與其被指定的時(shí)隙保持同步。ATDMA（異步TDMA）：時(shí)隙分配不固定，發(fā)送時(shí)隙在各幀動(dòng)態(tài)分配。幀長(zhǎng)度被用戶數(shù)所固定。各幀長(zhǎng)度不同，取決于該幀的激活用戶數(shù)。495.3TDMA5.3TDMA2、分類STDMA（同步T幀幀頭信息幀尾時(shí)隙1時(shí)隙2時(shí)隙3時(shí)隙n……頭比特同步比特信息數(shù)據(jù)保護(hù)比特5.3TDMA5.3TDMA3、TDMA幀結(jié)構(gòu)能夠采用TDD或FDD兩種雙工方式。50幀幀頭信息幀尾時(shí)隙1時(shí)隙2時(shí)隙3時(shí)隙n……頭比特同步5.3TDMA5.3TDMA4、STDMA（同步TDMA）根據(jù)頻率分配的方式不同，STDMA可以是寬帶的，也可以是窄帶的。寬帶TDMA窄帶TDMA515.3TDMA5.3TDMA4、STDMA（同步TDM5.3TDMA5.3TDMA5、STDMA特點(diǎn)對(duì)于移動(dòng)用戶而言，TDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送不是連續(xù)的，電池消耗低。由于TDMA中的不連續(xù)發(fā)射，切換處理對(duì)于一個(gè)用戶單元來(lái)說(shuō)是簡(jiǎn)單的。移動(dòng)臺(tái)輔助切換（MAHO）通過(guò)監(jiān)聽TDMA幀中的一個(gè)空閑實(shí)隙來(lái)執(zhí)行。在TDMA中，采用均衡器是必要的。因?yàn)橄鄬?duì)于FDMA信道，TDMA信道的發(fā)射速率通常要高得多。TDMA的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它有可能給不同用戶分配一幀中不同數(shù)目的時(shí)隙。525.3TDMA5.3TDMA5、STDMA特點(diǎn)對(duì)于移實(shí)例2：GSM系統(tǒng)前向/反向信道的單向帶寬：25MHz信道數(shù)：共有125個(gè)RF載波，每個(gè)載波帶寬200kHz。5.3TDMA5.3TDMAGSM系統(tǒng)能同時(shí)容納的用戶數(shù)為：上行：890MHz～915MHz下行：935MHz～960MHz收、發(fā)頻率間隔為45MHz。53實(shí)例2：GSM系統(tǒng)前向/反向信道的單向帶寬：25MHz5.35.4CDMA5.4CDMACDMA（CodeDivisionMulti-Acccess

）：直接序列擴(kuò)頻多址方式它是第二代移動(dòng)通信中的兩種主要多址方式中除TDMA以外的另一種形式，最典型的是IS-95。在第三代移動(dòng)通信中，提出的最主要的三種體制也是采用CDMA，它們是FDD的CDMA2000、FDD的WCDMA，與TDD的TD-SCDMA。545.4CDMA5.4CDMACDMA（CodeDi5.4CDMA5.4CDMA（1）頻段下行：869MHz～894MHz（基站發(fā)射）；上行：824MHz～849MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)射）。實(shí)例：IS-95系統(tǒng)（2）信道數(shù)每一載頻：64（碼分信道）其中55個(gè)為業(yè)務(wù)信道，另外包括導(dǎo)頻信道、同步信道等控制信道；每一載頻帶寬：1.25MHz555.4CDMA5.4CDMA（1）頻段實(shí)例：IS-955.4CDMA5.4CDMA實(shí)例：IS-95系統(tǒng)（3）調(diào)制方式移動(dòng)臺(tái)：OQPSK；基站：QPSK交錯(cuò)四相相移鍵控565.4CDMA5.4CDMA實(shí)例：IS-95系統(tǒng)（3）5.4CDMA5.4CDMA特點(diǎn)

CDMA系統(tǒng)多用戶共享同一頻率，最小區(qū)群尺寸為1。

CDMA系統(tǒng)具有軟容量控制，對(duì)于用戶數(shù)目沒有絕對(duì)的限制。當(dāng)用戶數(shù)目增加時(shí)，本底噪聲增加，對(duì)用戶而言系統(tǒng)性能下降。CDMA中，信道數(shù)據(jù)率很高，符號(hào)周期很短，通常比時(shí)延擴(kuò)展小得多?？梢允褂肦AKE接收機(jī)，通過(guò)收集所需要信號(hào)中不同時(shí)延得信號(hào)來(lái)提高接收機(jī)的可靠性。由于不同用戶的擴(kuò)頻序列不是完全正交形成的自干擾問(wèn)題。遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題。575.4CDMA5.4CDMA特點(diǎn)CDMA系統(tǒng)多用戶共5.5頻譜效率5.5頻譜效率移動(dòng)通信系統(tǒng)中提高頻譜利用率的常用技術(shù)：壓縮數(shù)據(jù)以降低傳輸速率；減小帶寬；信道分配；選擇多址接入方法；移動(dòng)通信系統(tǒng)總的頻譜效率依據(jù)以下信息進(jìn)行估計(jì)：以KHz為單位的信道間隔；以km2為單位的小區(qū)面積；頻率復(fù)用因子；所采用的多址接入方法；調(diào)制方法在內(nèi)的系統(tǒng)參數(shù)585.5頻譜效率5.5頻譜效率移動(dòng)通信系統(tǒng)中提高頻譜利用5.5頻譜效率5.5頻譜效率取決于系統(tǒng)參數(shù)的頻譜效率分量取決于多址接入方式的頻譜效率分量移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻譜效率：系統(tǒng)的頻譜效率的定義：595.5頻譜效率5.5頻譜效率取決于系統(tǒng)參數(shù)的頻譜效率分5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的頻譜效率控制信道數(shù)：Nctr業(yè)務(wù)信道數(shù)：Ndata=Ns-Ncrt同時(shí)支持的信道數(shù)：頻譜效率：605.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)例：AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式，系統(tǒng)帶寬為12.5MHz，邊界保護(hù)間隔為10kHz，信道帶寬為30kHz，分配給控制信令的信道數(shù)為21個(gè)，求FDMA的頻譜效率。解：可用信道數(shù)為：FDMA的頻譜效率為：FDMA的頻譜效率615.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)例：AMP5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的系統(tǒng)頻譜效率由系統(tǒng)頻譜效率的定義，可有：總信道數(shù)：業(yè)務(wù)信道數(shù)：Ndata=Ns-Ncrt小區(qū)中的業(yè)務(wù)信道數(shù)：Nc=(Ns–Ncrt)/N625.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的系統(tǒng)頻譜效率例：AMPS系統(tǒng)采用FDMA/FDD多址方式，系統(tǒng)帶寬為12.5MHz，邊界保護(hù)間隔為10kHz，信道帶寬為30kHz，分配給控制信令的信道數(shù)為21個(gè)，小區(qū)面積為6km2，區(qū)群尺寸為7，求FDMA的系統(tǒng)頻譜效率。解：可用信道數(shù)為：635.5頻譜效率5.5頻譜效率1、FDMA系統(tǒng)FDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的頻譜效率寬帶TDMA的頻譜效率：幀持續(xù)時(shí)間幀頭持續(xù)時(shí)間幀尾持續(xù)時(shí)間時(shí)隙中符號(hào)總數(shù)時(shí)隙中信息符號(hào)總數(shù)幀效率：時(shí)隙效率：645.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的頻譜效率窄帶TDMA的頻譜效率：655.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA的5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系統(tǒng)的小區(qū)容量小區(qū)容量定義為小區(qū)能夠同時(shí)支持的最大移動(dòng)用戶數(shù)。對(duì)于TDMA而言，在可用頻譜的一次占用期間，能夠支持的同時(shí)用戶的最大數(shù)目為：設(shè)一個(gè)區(qū)群中的小區(qū)平分系統(tǒng)容量，則TDMA系統(tǒng)的小區(qū)容量為：665.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系5.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系統(tǒng)頻譜效率【定義】以比特/時(shí)間/帶寬/小區(qū)為單位的TDMA系統(tǒng)頻譜效率。675.5頻譜效率5.5頻譜效率2、TDMA系統(tǒng)TDMA系5.5頻譜效率5.5頻譜效率解：（1）例:IS-54系統(tǒng)為同步窄帶TDMA/FDD系統(tǒng)，其前向/反向信道的單向帶寬為25MHz，被劃分為30kHz的無(wú)線信道，每個(gè)信道支持的傳輸速率為16.2kbps，設(shè)保護(hù)帶Bg=20kHz。幀長(zhǎng)40ms，共有6個(gè)時(shí)隙。單個(gè)無(wú)線小區(qū)支持3個(gè)全速率話音信道，每個(gè)信道占用一幀中的2個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙由324比特組成，其中260比特用于傳輸信息，其余64