第6讲-多址
《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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4
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；
码分多址的基本原理
码分多址的基本原理
码分多址是一种通信技术，其基本原理是将待传输的数据按照一定的方式分成多个小块，每个小块都被赋予一个特定的码序列。
这些码序列可以理解为是不同频率的载波波形，每个小块的数据会在传输过程中通过特定的编码方式与对应的码序列相乘，从而使得不同的数据块可以同时在不同频率上进行传输。
在发送端，待传输的数据被分成多个小块，每个小块都会经过码分多址编码器。
编码器会根据一定的规则将每个小块与对应的码序列相乘，然后将不同频率的信号叠加在一起形成一个复合信号进行传输。
在接收端，利用码分多址解码器，接收到的复合信号会被分解成不同频率的信号，然后对每个信号进行解码，提取出原始的数据块。
解码器会根据发送端的编码规则，将对应的码序列与接收到的信号相乘，然后叠加回原始的数据块。
通过这种方式，不同的数据块可以同时在不同的频率上进行传输，从而提高了通信的容量和抗干扰能力。
每个数据块都被分配一个固定的频率区域，不同数据块之间不会相互干扰。
这使得码分多址适用于需要同时传输多个用户的通信系统，例如无线局域网和移动通信系统。
总的来说，码分多址通过将待传输的数据分成多个小块，并赋予不同的码序列，利用不同频率的载波波形进行传输和解码，实现了多个数据块的同时传输和解码，从而提高了通信系统的容量和抗干扰能力。
第6章-多址技术PPT课件
（6-5）
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扩频方法
• 直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum）简称直接扩频或直扩 （DS）；
• 跳变频率扩频（Frequency Hopping），简称跳频（FH）； • 跳变时间扩频（Time Hopping），简称跳时（TH）；
上述基本调制方法可以进行组合，形成各种混合 系统，如跳频/直扩系统，跳时/直扩系统等。 • 目前，扩展频谱的带宽常在1MHz~100MHz的 范围，因此，系统的抗干扰性能非常好。
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理论基础（3）
• 用频带换取信噪比，就是现代扩频通信的基 本原理，其目的是为了提高通信系统的可靠 性
• 那么，是否可以一味地牺牲带宽来换取信噪比上性 能的提高呢？
•
仙农公式可以变形为
C 1.44W ln(1
S
)
N
（6-2）
对于干扰环境的典型情况，S/N<<1，那么公式可
以简化为
扩频通信技术是一种信息传输方式，用来传输信息的信号 带宽远远大于信息本身的带宽；频带的扩展由独立于信息的扩 频码来实现，并与所传输的信息数据无关；在接收端则用相同 的扩频码进行相关解调，实现解扩和恢复所传的信息数据。该 项技术称为扩频调制，而传输扩频信号的系统为扩频系统。 • 扩频通信技术的理论基础是仙农定理。 • IS-95系统是扩频系统商业化的光辉典范。
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扩频系统的特点
• 扩频系统有以下一些特点： ➢能实现码分多址复用（CDMA）； ➢信号的功率谱密度低，因此信号具有隐蔽性且功率污染小； ➢有利于数字加密、防止窃听； ➢抗干扰性强，可在较低的信噪比条件下，保证系统传输质量； ➢抗衰落能力强。
第6章 信道复用及多址技术.ppt
6.3 时分多路复用（TDM）
6.3.1 时分复用原理
由第五章的抽样理论可知，抽样定理使连续的基带信号变成时 间上离散的抽样脉冲，其在信道上只占用有限的时间，这样抽样脉 冲之间就留出了时间空隙。利用这种空隙便可以传输其他信号的抽 样值，因此，就有可能在一条信道同时传送若干个基带信号。与频 分复用相对应，频分复用时占有不同频带的多路信号合在一起在同 一信道中传输，各路频带间要有防护频带；时分复用（Time Division Multiplexing，简称TDM）则是占有不同时隙的多路信号 合在一起在同一信道中传输，各路时隙间要有防护时隙。
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6.1 概述
具体来说，它首先将多路模拟信号分别经单边带调制（SSB） 产生12路基群信号，然后由5个基群构成一个60话路的超群，以此为 基础来实现更多路的话路复用群信号（即FDM），再将FDM信号对载 波进行调频，这就得到了SSB/FDM/FM信号。时分复用则是把各路信 息以数字形式表示且占用不同时隙，混合后在线路上传输，在接收 端可用门电路把各路分开。例如，模拟电话信号首先经抽样量化和 编码变为PCM信号，按时分多路复用方式组成24路或30路基群信号， 如果要求更多路通信，可按复接办法组成二次群、三次群和四次群。 为了在信道中传输，还要进行载波调制。
调制方式可以任意选择，但最常用的是单边带（SSB）调制， 因为它最节省带宽。 不过，在选择载频时，应考虑到边带频谱的宽度。同时，为了 防止邻路信号间的相互干扰，还应留有一定的保护频带，即
f 其中， c(i1) 与 fci 分别为第i+1路与i路的载频的频率，fm为每
一路的最高频率，fg为邻路间保护频带。 显然，邻路间隔防护频带fg越大，对边带滤波器的技术要求越 低。但这时占用的总频带要加宽，这对提高信道复用率不利。因此， 实际中应尽量提高边带滤波技术，以fg使尽量缩小。
多址方式
多址方式多址方式在移动通信中，许多用户同时通话，以不同的移动信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。
根据特征，有三种多址方式，即：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等方式。
频分多址－－以频率来区分信道。
目录定义技术发展历史种类划分容量比较相关问题定义技术发展历史种类划分容量比较相关问题展开定义在无线通信中，许多用户同时通话，以不同的无线信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。
技术公共陆基移动网(PLMN Public Land Mobile Network)主要使用使用的频分多址(FDMA Frequency Division Multiple Access)，时分多址(TDMA Time Division Multiple拓扑结构Access)，码分多址(CDMA Code Division Multiple Access)，空分多址(SDMA Space Division Multiple Access)和包分多址(PDMA Packet Division Multiple Access)等技术另有仅仅停留在理论层面的极分多址(PDMA Polarization division multiple access)卫星通信中主要使用的按需分配多址接入(DAMA) 或脉冲寻址多址接入(PAMA Pulse Address Multiple Access)频分多址－－以频率来区分信道。
特点：使用简单，信号连续传输，满足模拟话音通信，技术成熟。
缺点：多频道信号互调干扰严重，频率利用率低，容量小。
时分多址－－在一个无线频道上，按时间分割为若干个时隙，每个信道占用一个时隙，在规定的时隙内收发信号。
时分多址只传数字信息，信息需经压缩和缓冲存储的过程，在实际使用时常FDMA/TDMA复分使用。
码分多址－－采用扩频通信技术，每个用户具有特定的地址码（相当于扩频中的PN码），利用地址码相互之间的正交性（或准正交性）完成信道分离的任务。
6复用与多址PPT课件
一般一个通信系统的复用方式是固定的。 且多指基带信号共享信道的方式。
一、 频分复用FDM
信道复用就是利用一条信道同时传输多路信号的技术。
频分复用FDM：把可用的带宽划分成若干频段，传输的各路信号
分别占有各不同的频段而互不干扰。
帧
15话路
同
帧同步时隙
步 A0 A1 A2 A3 A4 E A5 A6 A7
业
1时隙
（3.9us，8bit）
务
信
令
15话路
一帧的传输速率：8*32*bit*8000Hz=2.048Mbit/s 每话路信号的传输速率：8bit*8000Hz=64kbit/s
A律PCM基群中,一帧有32个路时隙
码
每路信号fH=4kHz的音频信息，采样频率为8kHz，即帧频为 8kHz ，32路复用且8bit编码后的PCM速率为2.048Mbps
信息源
信源编码信道编码 复用
调制
信道
解调 解复用 信道译码信源译码受信者
同步
噪声源
数字通信系统模型
6 信道复用和多址方式（2.4）
课程目标
理解信道的概念 理解频分复用和时分复用的意义及应用场所 理解几种多址通信方式
6 信道复用和多址方式
多路复用是利用一条信道同时传输多路信号；即是解 决信道共息源信息信 源源信编息码 信源源信 编道 码信编源码 信调制编道码信编道码信道信编道信码道译信解调码 信道道译信码源信译道码 信译源码受译信码信者源受译信码者 受信者
器
器
噪声源噪声源 噪声源
数字数基字带数通频字信带基系带传统通输模 数信型 字系系基统统带模框通型信 图系统模型
什么是多址技术,多址技术的作用
什么是多址技术,多址技术的作用多址技术是指实现小区内多用户之间，小区内外多用户之间通信地址识别的技术。
多址技术多用于无线通信。
多址技术又称为多址接入技术。
在无线通信系统中，多用户同时通过同一个基站和其他用户进行通信，必须对不同用户和基站发出的信号赋予不同特征。
这些特征使基站从众多手机发射的信号中，区分出是哪一个用户的手机发出来的信号；各用户的手机能在基站发出的信号中，识别出哪一个是发给自己的信号。
在无线通信系统中，使用多址技术寻址。
TACS模拟通信采用的是频分复用技术，GSM数字通信采用的是频分复用和时分复用相结合的多址技术，CDMA采用码分多址技术。
由于3G系统采用码分多址技术，对扩频码的选择也就变得很重要。
IS-95系统中采用了64位Walsh函数作为扩频码，前向信道的性能可以得到保证但反向信道性能还不尽如人意。
OVSF码：互相正交的一组码。
表示法：Cch,SF,j－SF表示矩阵的阶数，也是扩频系数；j表示矩阵中的第j+1行。
由于正交特性，用来区分同一扇区内不同的信道（用户）。
是有限的，如SF=256，就是一个256阶的矩阵，共256行，就表示只有256个不同的OVSF码，只能区分256个用户。
多址技术分类多址技术是指把处于不同地点的多个用户接入一个公共传输媒质，实现各用户之间通信的技术。
多址技术多用于无线通信。
多址技术又称为“多址连接”技术。
下面以卫星通信为例说明频分多址、时分多址和码分多址的概念。
多址技术分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）、空分多址(SDMA)。
频分多址是以不同的频率信道实现通信。
时分多址是以不同时隙实现通信。
码分多址是以不同的代码序列来实现通信的。
空分多址是以不同方位信息实现多址通信的。
目前，人们对正交变扩频因子码（OVSF）进行了广泛研究，希望彻底解决其生成方法、可用数目和复用等问题；同时对CDMA/PRMA多址协议也给予了极大关注被视作传统分组预约多址（PRMA）初议的扩展。
第6讲 GSM-R通信系统--多址技术
MS2
TS2
TS3
TDMA
时分多址（TDMA）
特点
突发传输的速率高。 需要较高的同步开销。同步技术是TDMA系统正常工作 的重要保证。 基站复杂性减小。N个时分信道共用一个载波，占据相 同带宽，只需一部收发信机。互调干扰小。 抗干扰能力强，频率利用率高，系统容量大。 TDMA允许灵活的比特率
特点
容量大 抗干扰强 保密性好
软切换
…… ……
思考一下： GSM同一小区的两个用户通话，至少 需要多少个频点？
谢谢大家！
FDMA方式
* 基站能同时收发多个频率的信号 * 两MS间通信必须经基站中转，需4个频道实现双工 * 频道是动态地分配的
移动通信系统的频段使用
各双工方式的工作频段的收发频率间隔：
下行频率高 上行频率低
FDMA的频道划分：
是把移动通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道，每 个频道就是一个无线信道。
信号的差异可以表现在某些参数上： 如信号的工作频率、出现时间、具有的特定码序列 三种基本多址类型：频分多址（FDMA） 时分多址（TDMA） 码分多址（CDMA） 频率资源有限的情况下，提高通信系统的容量
多址技术：
1、目的是用来区分不同用户的一种技术。
2、为了让用户的地址之间互不干扰，地址之 间必须满足相互正交；
在美国CDMA蜂窝系统中采用，在第三代移动通信（3G）中 也采用CDMA的多址方式
四、CDMA
码分多址（CDMA）
CDMA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方式
所有用户可以在同一时刻，占用相同频段，进行通信。
移动通信中的多址方式知识点课件
5.1.4 移动通信中的多址方式
各移动台需经基站和其他用户进行通信，基站也 需要与各移动台进行通信，这就必须赋于每个移 动台一个“地址”，表明它的身份，这样基站才 能从接收到的混合信号中正确识别哪个信号是哪 个移动台发来的和发往自己的，这就是多址连接方式。
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。
– 网内所有用户使用同一载波，共同占用整个带宽，各个 用户可以同时发送或接收信号，所以各用户的发射信号， 在时间上，频率上都可以互相重叠。
频分多址、时分多址和码分多址的比较
在理论上，TDMA的 通信容量是大于 FDMA的，而CDMA 的通信容量大于 TDMA和FDMA。综 合考虑各种因素， 一般认为CDMA的 通信容量是TDMA的 4～6倍，是FDMA的 20倍左右。
– – – – 频分多址(FDMA) 时分多址(TDMA) 码分多址(CDMA) 空分多址（SDMA）
1.频分多址(FDMA)
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。 为了实现双工通信，收、发使用不同的频率(称为双频双 工)。早期时模拟移动通信系统采用频分多址方式。 FDMA的缺点是频率利用率低。 频分多址连接的多址信道是不同的频道，它将工作频带划 分为二个频带区，即高频频带区和低频频带区，二个频带 区之间有一个收发保护频带，以防二个频带信号相互干扰。 每个频带区又划分为若干组互不重叠的子频带，每组子频 带就是一组频道，也叫信道。
2.时分多址(TDMA)
第六章-多址接入技术ppt课件
移动通信教学中心
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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
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
多址的概念课件
14 。浙江公共
15 •浙江少儿
16
好易购
17 •中央二套
18 •中央三套
19 •中央四套
20 • 中央五套
40
21
东方购物
41
22 •中央新闻（13套） 42
23
北京卫视
43
24
江苏卫视
44
25
黑龙江卫视
45
26
湖北卫视
46
27
家有购物
47
28
优购物
48
29
河南卫视
49
30 • 深圳卫视
50
31
云南卫视
码分 多址
当以传输信号的码型不同划分来建 立多址接入时
——CDMA
欢迎大家课下交流!
I I 频道名称
60
电视指南
61
好易购精品购物
62
重庆卫视
64
中国教育台
65
新疆卫视
பைடு நூலகம்
66
杭州房产
67
兵团卫视
68
服务指南
70
西藏卫视
71
数码时代
78 • 中央六套
79
中央七套
81 • 中央八套
82
中央纪录（9套）
83 • 中央十套
84 •中央十一套
85
中央十二套
86
中央国际
87 •中央少儿（14套）
，或 #16:46
重播中央新闻联播 临淄新闻 民生365 真相
第一剧,四集连播 齐风/我行我秀
房产视界/时代生活
警世通言
— i
都市情缘
第一剧场三集连播
纪录片之言
第6章-多址接入技术知识讲解
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（MAI）。
2. FDMA系统的特点
FDMA系统有以下特点：
① 每信道占用一个载频，相邻载频之间的间隔应满足传输信 号带宽的要求。为了在有限的频谱中增加信道数量，系统 均 希 望 间 隔 越 窄 越 好 。 FDMA 信 道 的 相 对 带 宽 较 窄 （25kHz或30kHz），每个信道的每一载波仅支持一个电路 连接，也就是说FDMA通常在窄带系统中实现。
具体的物理信道与采用何种多址（接入）方式有关。频分 多址接入时的信道表现为频道，时分多址接入时的信道表现 为时隙，码分多址接入时的信道表现为码型。信道、时隙和 码型是多址连接信道的三种主要形式。
2. 多址接入与信道
(2) 数字移动通信的信道 由于频分多址技术发展较早也最为成熟，因此早期的蜂窝
系统建立在频分多址的基础之上。后来发展的数字蜂窝移动 通信，仍然采用蜂窝结构，其时分多址系统是将频分与时分 相结合，综合利用频分和时分的优点形成基于时分多址的系 统；而码分多址系统则是将频分与码分相结合，形成基于码 分多址的系统。例如，GSM系统就是在频分蜂窝系统的基础 上 ， 在 每 个 基 站 控 制 区 内 实 现 时 分 多 址 的 系 统 ； 而 IS-95 CDMA系统则是在频分基础上的码分蜂窝系统。
解： (a) 一比特时长Tb＝1/(270.833kbps) =3.692μs (b) 一个时隙长Tslot＝156.25×Tb＝0.577ms (c) 帧长Tf＝8×Tslot＝4.615ms (d) 用户必须等待4.615ms，在一个新帧到来之后才可进行下一次
《多址技术》PPT课件
频率，以实现不同地球站之间的联接。这种频率
配置可以是预先固定指配的，也可以是按需分配
的。 对于分配给地球站的各个载波来说，可以是
一个载波承载多个话路信号，也可以是一个载波
只承载一个话路信号的方式进行传输，前者称为
每载波多路方式（MCPC），而后者为单路单载
波方式（SCPC）。
整理ppt
8
图3-2 Intelsat的36MHz转发器带宽内SCPC信道安排方 案
1934 1938 1942* 1946*
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频谱实际占用度
• 令表示转发器带宽的实际占用 比例，那么设转发器带宽的dB表 示为[BTR]，单载波带宽的dB表 示为[Bc]，K为FDMA载波数。有 K= BTR / Bc
[Bc]＝[]+ [BTR]-[K]
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例二、 卫星转发器带宽36MHz，饱和EIRP值为27dBW。
pI=pI(1-p)N-I。而N中取I的组合方式有CNI=N!/(I!(N-I)!)。所以 接收到长为N的序列中含有I个错误的概率为PI= CNI pI。所以 漏检概率Pmiss=∑NI=E+1PI
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图3-4 TDMA网络定时的示意图
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图3-5 TDMA系统发送数据格式和框图
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图3-6 TDMA系统接收数据格式和框图
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子帧的捕获和同步
TDMA系统由基准站发送用于全网同步的 “基准子帧”
子帧的捕获
➢ 轨道预测法 ➢ 相对测距法 ➢ 被动同步法
独特码用以指示TDMA帧内子帧的起始位置、 子帧内各信息的位置以及站址识别。 • 漏检与误检
移动通信多址方式概述
移动通信多址方式概述2009-06-21 16:09移动通信系统中是以信道来区分通信对象的，每个信道只容纳一个用户进行通话，许多同时通话的用户，相互以信道来区分，这就涉及到多址接入技术。
地面移动通信网中存在许多基站（BS）和移动台（MS），BS之间（包括BS与MSC之间等）的通信由专用的中继链路（可以是有线方式，也可以是无线方式）连接，没有多址接入问题。
而MS之间、MS与其他电信用户之间的通信要通过BS转接才能实现，因此，在一个BS和它所辖服务区内众多MS之间的通信存在多址接入问题。
“多址接入”可归纳为：一方面，在上行链路（MS→BS）上，要解决BS 应如何识别出不同MS发来的信号，各MS应如何编排和发射自己的信号以便BS能正确接收的问题；另一方面，在下行链路（BS→MS）上，要解决BS应如何编排和发射发送给众多MS的信号以便每个MS都能正确接收，MS应如何从BS发给众多移动台的混合信号中识别出发给自己的信号的问题。
回顾移动通信的发展过程以及目前的技术实现条件，移动通信系统使用的多址接入方式主要有FDMA、TDMA和CDMA这三种方式。
当以传输信号的载波频率的不同划分来建立多址接入时，称为频分多址方式（FDMA）；当以传输信号存在的时间不同划分来建立多址接入时，称为时分多址方式（TDMA）；当以传输信号的码型不同划分来建立多址接入时，称为码分多址方式（CDMA）。
频分多址FDMAFDMA是移动通信中最早应用的多址方式，FDMA中频分的方法是为每一个请求服务的用户分配一对专用载频（一对无线频道），在该用户接受服务期间其他用户不能共享这对载频。
FDMA系统中的干扰问题①互调干扰互调干扰是指系统内由于非线性器件产生的各种组合频率成分落入本频道接收机通带内造成的对有用信号的干扰。
②邻道干扰邻道干扰是指相邻频道信号中存在的寄生辐射落入本频道接收机带内造成的对有用信号的干扰。
③同频道干扰同频道干扰一般是指相同频率电台之间的干扰。
多址的概念讲稿
几乎每个人都有手机，大家知道手机之间是怎样通话的吗？生活中大家经常在旷野中，楼顶上看到这些设施，我们称它们为基站，手机之间就是借助这些基站通话的。
我们先来看看手机怎么用基站通话的。
假设有两个手机要互打电话，黑色手机的声音变为信号发给附近的基站，这个基站再转发到对方附近的基站，最后发给白色手机，也就是说手机间通话是借助基站转发的。
如果很多手机都要用一个基站通信，基站如何和每一个手机通信呢？每个手机都是一个通信地址，如何实现多址呢？生活中相似的问题大家是如何解决的呢？大家都看过电视，我们用一台电视就可以收看到丰富多彩的电视节目，那么问题来了，我们怎么实现一台电视看多个节目呢？首先电视分为很多个频道，每个频道播放不同的节目，那么这些频道是如何区分的呢，看看电视搜台的过程，我们发现不同的频道用到的频率不一样移动通信中也可以用相同的方式，实现多台手机和同一个基站通信我们将不同手机的信号调制到不同的载波上，同一基站范围内的手机同时发信号，它们使用的载波频率不同，信号互不影响，从而实现了多个手机同时向同一基站发信号的问题这种载波频率不同的实现方式我们称为频分多址同一个电视频道的不同时间段也可以播放不同的节目多个手机也可以分不同的时间段向基站发信号，这样信号也不会互相影响。
这种信号存在时间不同的实现方式我们称为时分多址大家都看过综艺节目，比如快乐大本营，有5个主持人，当他们都在说话时，你会把这5个主持人说的话弄混吗？一般不会，因为他们的声音不一样通信中也可以让手机的信号不一样，是通过用不同的码型分别编码来实现的，这些不同编码的手机同时发信号，基站也可以很轻松的区分开来这种信号码型不同的实现方式我们称为码分多址我们总结三种常用多址技术的概念当以传输信号的载波频率不同划分来建立多址接入时，称为频分多址方式，缩写为FDMA当以传输信号存在的时间不同划分来建立多址接入时，称为时分多址方式，缩写为TDMA；当以传输信号的码型不同划分来建立多址接入时，称为码分多址方式，缩写为CDMA。
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第6讲
多址通信
3) 同频道干扰 所谓同频道干扰，一般是指相同频率信道之间的干扰。
在蜂窝系统中，同频道干扰是指相邻区群中同频率信道之间
的相互干扰，它与频率规划和蜂窝结构有关。 对蜂窝通信系 统，减少同频道干扰的主要方法有： ① 合理规划频率； ② 选择合适的蜂窝结构；③ 采用功率控制技术等。
第6讲
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多址通信
时隙0 MS 0
BS
时隙 1
时
隙7
MS 1
MS 7
(a) 图 6-5 TDMA系统(GSM)原理框图 (a) 原理图； (b) 频率规划
…
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f1
f2 … 上行频带
f124
F1
F2 … 下行频带
F124
f
890 MHz
915 MHz
935 MHz
960 MHz
(b)
图 6-5 TDMA系统(GSM)原理框图 (a) 原理图； (b) 频率规划
移动台）935～960 MHz频带内分配了124个载波频率(简称载 频)， 各个载频之间的间隔为200 kHz。 上行载频与下行载频是
成对的(双工通信)。双工收发载波对的频率间隔(双工保护频带)
为45 MHz。TDMA工作在GSM 900 MHz的每个载频上，把时 间分成由八个时隙(信道)组成的TDMA帧， 帧长为4.6 ms，F1 －f1=45 MHz，如图 6-5 所示。
用方式等。这些多址方式各有其优缺点， 分别适用于不同的
应用场合。 多址接入方式与信道分配方式、基带复用方式和调制方式 共同决定了系统的通信体制，例如TDM/PSK/FDMA/PA代表时分 复用(TDM)/相移键控(PSK)/频分多址(FDMA)/预分配(PA)方式 的通信体制。
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多址通信
6.1.2 频分多址(FDMA)方式 FDMA是一种最基本的多址接入方式，即λi=ΔFi 的情况， 如图6－2所示。FDMA的基本原理是：对给定的频谱资源按频 率划分，将传输频率划分为若干个较窄的、互不重叠的子频带 ΔFi (信道或频道)，为每个用户分配一个特定信道，按频带区分 用户； 这些信道按要求分配给请求服务的用户，用户信号调制
控制， 合理选择行波管放大器的工作点等。
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2) 邻道干扰 所谓邻道干扰，是指相邻频道中存在的寄生辐射落入本频 道接收通带内造成对有用信号的干扰。当邻道干扰强度足够大 时， 将会对有用信号造成损害。减小邻道干扰的主要方法有：
① 加大频道间的保护间隔； ② 合理进行频率规划；③ 严格
规定收发信机的技术指标，例如发射机寄生辐射强度， 接收机 中频选择性要求等。
T
t
t
(a)
(b)
图 6-6 CDMA原理图 (a) DS-CDMA; (b) FH-CDMA
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多址通信
与FDMA、TDMA相比，CDMA具有容量大、低功率、软切换、 抗干扰能力强等一系列优点。但是，在CDMA系统中，由于所有
用户都使用相同的频段和相同的时隙，用户仅靠地址码序列的
常要考虑： ① 传送控制和信令信息； ② 信道多径效应的
影响； ③ 系统同步。 通常采取的措施有：
(1) 在时隙结构1中， 专门留有传送控制和信令信息的比 特。
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多址通信
(2) 为了克服多径等因素引起的码间干扰，在时隙结构2 中留有用于自适应调整均衡器参数的训练序列。其基本原理 是：接收端均衡器根据确知的训练序列来估计信道的冲激响
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信号正交分割的原理是使分割域内的各个信号相互正交， 即若信号集合｛s1(t), s2(t), …, sN(t)｝中任意两个信号满足
t2 s (t ) s (t )dt 1, i=j j t1 i t2 si (t ) s j (t )dt 0, i≠j t1
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FDMA系统既可传送模拟信号，也可传送数字信号。在模拟蜂 窝通信系统中，采用FDMA 方式是惟一的选择，例如北美800 MHz 的AMPS体制和欧洲的TACS体制，如图6-3(a)所示。 通常信道带 宽为传输一路模拟话音所需的带宽(例如25 kHz)， 采用频分双 工(FDD)方式来实现双工通信，即发送频率与接收频率不同。 分 配给用户的信道是一对频率。其中一个频率用于基站(BS)至移动 台(MS)的前向信道；另一个频率则用于移动台至基站的反向信道。 基站能同时发射和接收多个不同频率的信号，信道资源由移动交 换中心(MSC)进行分配和管理。 图6-3(b)给出了FDMA模拟蜂窝系 统的频谱分割，其中，前向信道占用较高的频段， 反向信道占 用较低的频段，中间为保护频段， 用户频道之间留有保护间隔 Fg。在数字蜂窝系统中， 很少单独采用FDMA方式， 通常是与 其他多址技术相结合。
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多址通信
6.1.4 码分多址(CDMA)方式 在CDMA系统中，各用户使用相同的载波频率，占用相同
的频带，信号发射时间是任意的，是λi=Ci的情况。即在频率、
时间和空间上可相互重叠，用户的划分是利用不同地址码序列 来实现的。CDMA与FDMA、TDMA划分形式不同，FDMA、
TDMA均属于一维频率或时间多址划分，而CDMA属于时频、
干扰、邻道干扰和同频道干扰。
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多址通信
1) 互调干扰 所谓互调干扰，是指系统内由于非线性器件(例如放大器
等)产生的各种组合频率成份落入本频道(信道)接收通带内，
造成对有用信号的干扰。当互调干扰信号的强度(功率)足够大 时，将会对有用信号造成损害，产生波形失真(畸变)。 例如 在卫星通信中，当卫星转发器的行波管放大器同时放大多个不 同频率的信号时，输入—输出特性的非线性和调幅—调相变化 都会引起互调干扰。 互调干扰是频分多址方式中的一个严重问题。目前，常用 的减少互调干扰的主要方法有：
号si(t)、sj(t)在区间(t1, t2)内称为正交信号。
(6.1-1)
则称｛ s1(t), s2(t), …, sN(t)｝为正交信号族，其中的任意两个信
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复用技术和多址通信的关键是如何设计具有正交特性的信
号集合，使各信号之间互不干扰。正交信号的正交划分和设计 是通过信号的正交分量λi(i=1, 2, …,N)的划分来实现的， 即
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(1) 合理规划载波中心频率，控制各载波中心频率的间隔， 合理配置各载波频率的位置。在互调干扰中， 影响最大的是 (f1+f2 －f3)形式和(2f1－f2)形式的三阶互调干扰。另外，在各载 波等间隔配置时，随着载波数的增加， (f1+f2－f3)形式的干扰 要比(2f1－f2)形式大得多。因此，在载波很多时， 应认真选择 各载波中心频率的间隔，而不能简单等间隔地配置载波。 (2) 尽可能提高系统的线性程度，减少发射机的互调和接 收机的互调。例如在卫星通信中，对上行线路的载波进行功率
扰的多方通信。 多址通信也称为多址接入或多址连接。
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信道复用与多址通信都是为了充分利用信道资源，提高传输 的有效性。它们的数学基础都是信号正交分割原理，即信道分割 理论：先赋予各个信号不同的特征，然后根据每个信号特征之间 的差别来区分信号，从而实现互不干扰的通信。例如在频分复用 （FDM）点对点通信过程中，传输频带按频率划分成互不重叠的 多路信道， 每一路信道可传送不同的信号，从而实现多路信号的 传送。在多点之间实现多址通信与点到点之间的信号复用通信在 技术上有所不同，信号复用的目的在于区分多路， 而多址通信的 目的在于区分多个动态地址(例如用户号码等)； 复用技术通常在 中频或基带上实现，而多址技术通常在射频上实现，它利用射频 辐射的电磁波来寻找识别动态地址；多址通信存在多址干扰问题， 多址干扰是由于多个用户要求同时通信， 而系统不能完全将它们 彼此隔离开而引起的干扰； 复用技术是一个点对点传输问题，而 多址技术则是一个点对多点的通信问题。
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TDMA帧
T 1
T 2
T 3
…
T N
同步
控制
信息
保护
时隙结构1
信息
训练
信息
保护
时隙结构2
图 6-4 TDMA原理图
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在接收端, 各用户分别在指定的时隙内接收和提取相应 时隙的信息， 即按时间区分用户， 从而实现多址通信。
在TDMA系统中，每帧中的时隙结构(突发结构)的设计通
到该信道上，各用户信号同时传送；接收时按信道提取用户信
号， 从而实现1
F2
F3
…
FN－1
FN f
图 6-2 频分多址(FDMA)原理图
第6讲
多址通信
在实际应用中，由于滤波器并非理想带通滤波器，且各
信号也并非完全正交，同时系统频率漂移会造成子频带间的 重叠， 因此总是存在一定的干扰。常用的解决办法是在各子 频带之间留有一定的保护间隔，以减少各子频带间的串扰。 FDMA系统基于频率划分信道，其多址干扰主要有：互调
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s(t)
si(t)
j
图 6-1 正交信号识别器原理框图
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在实际应用中，要做到信号完全正交是比较困难的。 通
常可采用准正交信号，允许各信号之间存在一定的干扰， 但 要设法将干扰控制在允许的范围内。 目前，常用的多址接入方式有频分多址(FDMA)、时分多址 (TDMA)、码分多址(CDMA)、空分多址(SDMA)以及它们的混合应
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F1 F2 MSC BS FN
MS 1 f1
…
f2
MS 2
…
fN
MS N
(a)
图 6-3 FDMA模拟蜂窝系统原理框图 (a) 原理图； (b) 频谱分割