多址接入

采样、判决没有影响。采样、判决电路的输出信
基站复杂庞大，重复设置收发信设备。基站有多少信
道，就需要多少部收发信机，同时需用天线共用器，
功率损耗大，易产生信道间的互调干扰。
FDMA系统每载波单个信道的设计，使得在接收设备中
必须使用带通滤波器允许指定信道里的信号通过，滤 除其他频率的信号，从而限制临近信道间的相互干扰。
越区切换较为复杂和困难。因在FDMA系统中，分配好
课程内容
第一节 概述
第二节 FDMA方式
第三节 TDMA方式 第四节 CDMA方式 第五节 系统容量
Байду номын сангаас
多址接入概念 多址连接：移动通信系统中，许多用户同时通话， 需以不同的信道分隔，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，
以实现双方通信的连接。
多址连接方式关系到系统容量、小区构成、频
它们的频谱分割如图所示。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。
FDMA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，
其他用户不能共享这一频段。从下图中可以看出，在
TDMA用不同的时隙来发射和接收，因此不需双工器。 即使用FDD技术，在用户单元内部的切换器，就能满 足TDMA在接收机和发射机间的切换，因而不需使用 双工器。
3.
4.
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。
5. 6.
抗干扰能力强，频率利用率高，系统容量大。 越区切换简单。由于在TDMA中移动台是不连续的 突发式传输，所以切换处理对一个用户单元来说 是很简单的。因为它可以利用空闲时隙监测其他 基站，这样越区切换可在无信息传输时进行，因 而没有必要中断信息的传输，即使传输数据也不 会因越区切换而丢失。
主要干扰有互调干扰和邻道干扰。在频率集重复
使用的蜂窝系统中，还要考虑同频道干扰。 1．克服互调干扰的办法是：除减少产生互调干扰 的条件，即尽可能提高系统的线性程度，减少发 射机互调和接收机互调之外，主要是选用无互调
的频率集，即FDMA蜂窝系统的频率规划问题。
2．克服邻道干扰的方法是：除严格规定收发信机
学习重点和要求

掌握多址接入的基本概念和多址接入方式； 掌握 FDMA 技术的原理及系统的特点，了解 FDMA
系统中的干扰问题；

掌握TDMA技术的原理及系统的特点； 掌握CDMA技术的原理及系统的特点；
掌握系统容量的定义，熟悉 FDMA 、 TDMA 和 CDMA
系统容量的分析与比较。
基站向移动台传输
移动台向基站传输
TDMA系统的特点
1.
突发传输的速率高，远大于语音编码速率，每路编 码速率设为Rbit/s，共N个时隙，则在这个载波上传 输的速率将大于NRbit/s。这是因为TDMA系统中需要 较高的同步开销。同步技术是TDMA系统正常工作的 重要保证。
2.
发射信号速率随N增大而提高，如果达到100kbit/s 以上，码间干扰就将加大，必须采用自适应均衡， 用以补偿传输失真。
语音信道后，基站和移动台都是连续传输的，所以在
越区切换时，必须瞬时中断传输数十至数百毫秒，以 把通信从一频率切换到另一频率去。对于语音，瞬时 中断问题不大，对于数据传输则将带来数据的丢失。
FDMA 的 应 用
美国的AMPS（频率间隔30kHz） 欧洲的TACS（频率间隔25kHz） 北欧的NMT-450（频率间隔25kHz）、 NMT-900（频率间隔12.5kHz） 日本的NTT（频率间隔25kHz）
J1 0， J 2 1，J 3 0， J 4 0
也就是在采样、判决电路前的信导是： 0 ＋(1) ＋ 0 ＋ 0 。此时，虽然解调输出只端的波形是 S1～S4的叠加，但是，因为要接收的是用户2的信 息数据，本地产生的地址码与用户 2 的地址码相 同，经过相关检测后，用户 1 、 3 、 4 所发射的信 号加到采样、判决电路前的信号是 0 ，对信号的
号选出，把不一致的信号除掉(称之为相关检测)。
其基本工作原理简要叙述如下。
上图是码分多址收发系统示意图。图中d1～dN分别是 N个用户的信息数据，其对应的地址码分别为W1～ WN ，为 了简明起见，假定系统有4个用户(即N＝4)，各自的地址 码为：
W1 1， 1， 1， 1， W2 1， 1， 1， 1 W3 1， 1， 1， 1， W4 1， 1， 1， 1
第一节 概述
第二节 FDMA方式
第三节 TDMA方式 第四节 CDMA方式 第五节 系统容量
频分多址(FDMA)与时分多址(TDMA)均属于一维多 址划分，而码分多址(CDMA)是属于时频二维域上的划 分。它的所有用户均占有同一整个频段与同一整个时 隙，而划分不同地址的正交参量既不是频段也不是时 隙，而是不同地址码组的自相关函数。
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第一节 概述
第二节 FDMA方式
第三节 TDMA方式 第四节 CDMA方式 第五节 系统容量
TDMA系统原理
时分多址是发送端对所发送信号的时间参量进 行正交分割，形成许多互不重叠的时隙。在接收端利 用时间的正交性，通过时间选择(选通门)从混合信号 中选出相应的信号。 时分多址是把时间分割成周期性帧，每一帧再分 割成若干个时隙(无论帧或时隙都是互相不重叠的)， 然后根据一定的时隙分配原则，使移动台在每帧中按 指定的时隙向基站发送信号，基站可以分别在各个时 隙中接收到移动台的信号而不混淆。同时，基站发向 多个移动台的信号都按规定在预定的时隙中发射，各 移动台在指定的时隙中接收，从合路的信号中提取发 给它的信号。
在 CDMA 系统中，既不分频道又不分时隙，不同信 道都是靠采用不同的码型来区分的。类似这样的 信道称为逻辑信道。
码分多址技术基本原理 在码分多址通信系统中，利用自相关性很强 而互相关值为 0 或很小的周期性码序列作为地址 码，与用户信息数据相乘 ( 或模 2 加 ) ，经过相应 的信道传输后，在接收端以本地产生的已知地址 码为参考，根据相关性的差异对收到的所有信号 进行鉴别，从中将地址码与本地地址码一致的信
频分双工FDD系统中，分配给用户一个信道，即一对频
谱。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。
FDMA系统中的干扰问题 FDMA系统是基于频率划分信道。每个用户在 一对频道中通信。若有其他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。就蜂窝小区内的基站与移动台系统而言，
的技术指标，即规定发射机寄生辐射和接收机中
频选择性之外，主要是采用加大频道间的隔离度， 这也涉及FDMA系统的频率规划问题。 3．为了减少同频道干扰，需要合理地选定蜂窝结 构与频率规划，表现为系统设计中对同频道干扰 因子的选择。
FDMA系统的特点
FDMA信道每次只能传送一个电话； 每信道占用一个载频，其带宽满足传输信号带宽的要
接收机用相关器从多个 CDMA信号中选出其中 使用预定码型的信号；其他使用不同码型的信号 因为与接收机产生的本地码型不同而不能被解调。 移动用户之间的信息传输也是由基站进行转
发和控制的。为了实现双工通信，正向传输和反
向传输各使用一个载波频率，即频分双工。信道
除传输业务信息外，还必须传送相应的控制信息。
TDMA 的 应
用
欧洲的GSM系统综合TDMA/FDMA技术。首先将系
统分为多个载频，每个载频上再分成8个时隙。
美国的D-AMPS数字蜂窝标准采用FDMA/TDMA相
结合。30kHz的FDMA信道，并将每个信道再分
割成6个时隙，用于TDMA传输。
日本的PDC系统采用TDMA/FDMA技术。
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谱和信道利用效率以及系统复杂性。 多址接入方式的问题：基站是以怎样的信号传 输方式接收、处理和转发移动台来的信号？基站又 以怎样的信号结构发出各移动台的寻呼信号，并且
使移动台从这些信号中识别出发给本台的信号呢？
多址接入方式的理论基础是信号的正交分 割原理。即在发送端进行恰当的信号设计，使各 站所发射的信号有所差异。在接收端有信号识别 能力，能从混合信号中分离选择出相应的信号。 在发送端，信号设计的任务是使信号按某种 参量相互正交或准正交。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(FDMA)方式；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(TDMA) 方式；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(CDMA)方式。
多址接入技术与固定通信的信号复用技术比较：

相同点： 实质上都属于信号正交划分与设计技术。 不同点：

1.
信号复用目的在于区分多路，而多址技术目的 是区分多个动态地址；
复用技术通常在中频或基带实现，而多址技术 必须在射频实现，它利用射频辐射的电波找动 态的移动地址。
2.
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FDMA系统原理
频分多址是发送端对所发信号的频率参量进行正 交分割，形成许多互不重叠的频带。在接收端利用频率 的正交性，通过频率选择(滤波)，从混合信号中选出相 应的信号。 在移动通信系统中，频分多址是把通信系统的总 频段划分成若干个等间隔的互不重叠的频道分配给不同 的用户使用，每个频道宽度能传输一路话音信息。为了 实现双工通信，收发使用不同的频率(称之为频分双工)。 在 我 国 ， 频 分 模 拟 移 动 通 信 的 频 段 是 890 ～ 905MHz( 移动台发 ) 和 935 ～ 950MHz( 基站发 ) ，共 15MHz 的带宽，收发间隔 45MHz。按信道间隔 25kHz可分为 600 个信道。
求。为了在有限的频谱中增加信道数量，系统希望间 隔越窄越好。FDMA信道的相对带宽较窄(25KHz或
30KHz)，也就是说FDMA通常在窄带系统中实现。
符号时间与平均延迟扩展相比较是很大的。FDMA方式
中，每信道只传送一路数字信号，信号速率低，一般 在25kbps以下，远低于多径时延扩展所限定的100kbps。 所以在数字信号传输中，由码间干扰引起的误码极小， 因此在窄带FDMA系统中无需自适应均衡。
移动通信中的多址接入技术
重庆邮电学院 通信与信息工程学院 李兆玉 2005年11月
前言
在无线通信环境中的电波及覆盖区内， 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。 本章介绍应用于移动通信系统中的不同 的多址接入技术：频分多址 (FDMA)技术、时分 多址(TDMA)技术和码分多址(CDMA)技术等。
设某一时刻用户信息数据分别为： d1 1 ， d2 1，d3 1 ， d4 1
与各自对应的地址码相乘后的波形 S1 ～ S4 由图 2 －11中给出。在接收端，当系统处于同步状态和忽略 噪声的影响时，在接收机中解调输出 R 端的波形是 S1 ～ S4 的叠加，如果欲接收某一用户 ( 例如用户 2) 的 信息数据，本地产生的地址码应与该用户的地址码相 同(Wk＝W2)。 并且用此地址码与解调输出及端的波形相乘，再 送入积分电路，然后经过采样判决电路得到相应的信 息数据。如果本地产生的地址码与用户 2 的地址码相 同(即Wk＝W2)，经过相乘、积分电路后，产生的波形 J1～J4如图2－11所示，即：
在CDMA移动通信系统中，不同的移动用户传输信 息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的， 而是用各自不同的编码序列来区分，或者说靠信号的 不同波形来区分。从频域或时域上看，多个CDMA信号 是相互重叠的，因此，采用传统的滤波器或选通门是 不能分离信号的，对某用户发送的信号，只有与其相 匹配的接收机通过相关检测才可能正确接收。