移动通信原理第3次课第3章多址技术3.1多址技术的基本概念3.2移动通信中的典型多址接入技术)
移动通信中的多址技术
移动通信中的多址技术
什么是多址技术？
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，这就是多址技术。
移动通信中的多址技术
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
（RF）带通滤波器来减少邻道干扰，因而成本较高。
时分多址技术（TDMA）
各用户使用Байду номын сангаас同的时隙
把时间分割成周期的帧， 每帧再分割成若干时隙， 各MS只能按指定的时隙向 基站发送信号，同时，基 站发向多个MS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 合路信号中把发给它的信 号区分出来。
时间
CDMA
码 频率
码分多址技术（CDMA）
码分多址技术（CDMA）的特点
➢ 系统容量大 ➢ 抗干扰性好 ➢ 保密安全性高 ➢ 系统容量配置灵活 ➢ 通信质量更佳 ➢ 频率规划简单
移动通信技术
各用户使用不同的频率
将给定的频谱资源
划分为若干个等间 时间 隔的频道（或称信
FDMA
道）供不同的用户
使用。接收方根据
载波频率的不同来
识别发射地址而完
成多址连接。
频率
频分多址技术（FDMA）
频分多址技术（FDMA）的特点 ➢ 信道的宽带相对较窄（25—30kHz），为防止干扰，
相邻信道间要留有防护带。 ➢ 系统的复杂度较低，容易实现。 ➢ 采用单路单载波（SCPC）设计，需要使用高性能的射频
听其他基站，从而使其越区切换过程大为简化。 ➢TDMA必须留有一定的保护时间（或相应的保护比特）。 ➢TDMA系统必须有精确的定时和同步，保证各移动台发送
《通信概论》课件 任务3 多址技术
无线通信应用举例
通信概论
同频干扰
• 当信号在有线信道中传输时，不 同线路之间没有干扰,而当信号 在无线信道传输时,同频率信号 之间的干扰不可避免。
国内移动通信频率分配
通信概论
国内移动通信频率分配
• 2019年，对于中国通信行业来说最大的一件事儿，就是5G正式商用。在前面的 叙述中反复提到过，对于移动通信来说，最珍贵的资源就是频率。虽然三大运 营商在电信服务市场打得你死我活，但却不需要就5G频率资源展开争夺，因为 国内运营商获取频率的方式历来都是由工信部统一分配。
• 德国5G频率一共拍出了65亿欧元，美国毫米波 都拍出了70亿美元。
价格惊人
通信概论
台湾移动通信频率竞拍出天价
• 最近我国台湾地区就针对5G频率开展了一次让 人惊掉下巴的拍卖。为啥说“惊掉下巴”？因 为拍卖过程完全失控，几大运营商为了争夺这 几百MHz的频率完全杀红了眼。
• 原本台湾政府计划通过本次拍卖收入440亿新 台币，但最热门的3.5GHz频段，竞标金额达 到1199.73亿元，相比底价已提升接近5倍。
无线频段
通信概论
在无线通信系统中，波长与频率的关系 是它们之间是成反比的，频率越低，波长越 长，绕射能力越强，穿透能力越差，信号损 失衰减越小，传输距离越远，如广播电视， 短波电台。
频率越高，波长越短，绕射能力越弱， 穿透能力越强，信号损失衰减越大，传输距 离越近。
以现在通用的1.2GHz或者2.4GHz的微 波为例，它的波长很短，所以绕射性能很差 ，不容易绕过障碍物，一般要求视距传输。 800M频段和900M频段是公认的无线通信 “黄金频段”。
学习内容
通信概论 一 多址与复用的纠结 二 珍贵的频率 三 FDMA—频分多址 四 TDMA—时分多址 五 CDMA—码分多址 六 SDMA—空分多址 七 OFDMA—正交频分多址
《多址技术》课件
时分多址技术 (TDMA)
时分多址技术通过将时间划分为不同的时隙，让不同的用户在不同的时隙上进行通信，从而实现多用户 同时通信。
码分多址技术 (CDMA)
码分多址技术利用不同的扩频码来区分不同的用户，使它们能够在同一时间和频率上进行通信。
多址技术的应用
多址技术在通信系统中被广泛应用，如移动通信、卫星通信和无线局域网。 此外，多址技术也在其他领域如无线传感器网络和物联网中发挥着重要作用。
多址技术的发展趋势
通过对现状的分析，我们可以看到多址技术在通信领域的发展仍然具有巨大的潜力。随着无线通信的不 断发展，多址技术将继续向更高效、更可靠的方向发展。
结论
多址技术具有各自的优缺点，能够满足不同通信需求。我们建议继续深入研 究多址技术，并根据不同应用场景提出相应的改进和发展方向。
参考文献
• 文献1 • 文献2
多址技术 PPT课件
在这份《多址技术》PPT课件中，我们将深入探讨多址技术的原理、分类、 优缺点以及应用领域，并展望其未来的发展趋势。
什么是多址技术
多址技术是一种在通信中许多个用户同时使用同一频率或时间资源的技术。它可以通过分频、分时或 分码的方式来实现。
频分多址技术 (FDMA)
频分多址技术通过将频谱划分为不同的频带，使不同用户在不同的频段上进行通信，从而实现多用户同 时通信。
通信系统的多址和多址技术
通信系统的多址和多址技术随着科技的不断进步，通信系统在我们日常生活中扮演着越来越重要的角色。
通信系统需要解决的一个关键问题是多个用户同时访问通信资源的需求。
为了满足多个用户同时进行数据传输的需求，通信系统采用了多址技术。
本文将详细介绍通信系统的多址技术，包括多址的定义、分类和应用。
1. 多址的定义多址是指多个用户在同一时间和频率上共享通信资源，通过合理的协调和分配，实现多个用户同时进行数据传输的技术。
2. 多址的分类2.1 频分多址（Frequency Division Multiple Access，FDMA）频分多址将通信频谱分为多个不重叠的子频带，每个用户被分配一个独立的子频带进行数据传输。
常见的应用包括传统的电视和广播系统。
优点是灵活性高，适合传输大量的数据。
缺点是子频带有一定的浪费，不能充分利用频谱资源。
2.2 时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）时分多址将时间划分为多个时隙，每个用户在不同的时隙中进行数据传输。
每个用户在一个时隙中进行数据传输，然后轮流切换到下一个时隙。
常见的应用包括2G和3G手机通信。
优点是频谱利用率高，缺点是对时钟精度要求较高。
2.3 码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）码分多址是一种用于多用户的无线通信系统的技术，不同于分时多址和频率多址。
它通过使每个用户的通信数据流发生“扩展”，并使用独特的序列使其在低功率的宽带频带上以低功率同时传输，以实现多个用户的同时通信。
常见的应用包括4G和5G手机通信。
优点是频谱利用率极高，缺点是对硬件要求较高。
3. 多址技术的应用3.1 无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）WLAN采用了TDMA或CDMA技术，使多个用户能够在同一网络中进行数据传输，实现高速、稳定的无线通信。
例如，Wi-Fi技术使用了TDMA技术对多个用户进行时隙划分，从而提供了高速的无线上网体验。
卫星通信第三卫星通信的多址技术
30
TDMA系统的不足
(1) 必须保持各地球站之间的精确同步，才 能让所有用户实现共享卫星资源的目的。 (2) 为了保证用户信息传递的连续性，要求 采用突发解调器（系统中各站在规定的 时隙内以突发的形式发射其已调信号）。 (3) 初期的投资较大，系统实现复杂，技术 设备复杂。
31
帧：整个系统的所有地球站时隙在卫星内占 据的整个时间段称为卫星的一个(TDMA)时帧。 一个TDMA帧是由一个同步分帧和若干个业 务分帧组成的。 基准分帧(同步分帧) ：TDMA帧内的第一 个时隙，不含任何业务信息，仅用作同步 和网络控制。 数据分帧 ：除基准地球站外其他地球站占 据的时隙。 保护时间：在各个时隙之间留有很小的时间 32 间隔，称为“保护时间”。
3.4.2 跳频码分多址系统
跳频(FH，Frequency Hopping)。在发送端， 利用PN码控制频率合成器，使频率在一个宽 范围内伪随机地跳变，跳频系统占用了比信 息带宽要宽得多的频带。在接收端，本地PN 码产生器提供一个和发端相同的 PN码，驱动 本地频率合成器产生同样规律的频率跳变， 和接收信号混频获得已调信号。
3.3.4 频分多址-时分多址 (FDMA-TDMA)方式 是指若干个窄带TDMA方式工作的地球站， 以频分多址方式共用一个转发器的一种技术。 传送相对较低速率（10Mbit/s以下）的信号。 特点：改变业务样式灵活，特别适合传输数 据，每个帧内的信道都可以采用按需分配方 式。但是由于要求功率放大器有输出补偿， 所以卫星转发器的效率低于单纯的TDMA系 统。 37
移动通信的三种多址方式
移动通信的三种多址方式移动通信的三种多址方式1.引言在移动通信领域中，为了有效地利用有限的频谱资源，提高系统的容量和性能，人们引入了多址技术。
多址技术通过将多个用户的信号同时传输到同一频带上，实现了频谱的共享。
本文将介绍移动通信领域常用的三种多址方式，包括时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）。
2.时分多址(TDMA)2.1 概述TDMA是一种将时间分成若干个时隙的多址方式。
在一个时隙内，系统为不同用户分配不同的时间片段，使它们能够在同一频带上进行通信。
2.2 工作原理在TDMA系统中，时间被分成固定长度的时隙，每个时隙用来传输一个用户的信号。
不同用户的信号在不同的时隙中进行传输，从而实现了共享信道的效果。
2.3 优缺点●提供了高容量的通信系统，能够支持更多的用户。
●在时隙内用户之间不会发生碰撞，有利于信号的准确传输。
缺点：●用户数目受到时隙数目的限制，随着用户数量的增加，效果会逐渐减弱。
●需要严格的同步，否则可能会导致数据损失。
3.频分多址(FDMA)3.1 概述FDMA是一种将频率划分成若干个子载波的多址方式。
在一个频段内，不同用户被分配不同的子载波，使它们能够同时进行通信。
3.2 工作原理在FDMA系统中，频率被分成若干个子载波，每个子载波用来传输一个用户的信号。
不同用户的信号使用不同的子载波进行传输，从而实现了共享频段的效果。
3.3 优缺点●提供了高容量的通信系统，能够支持更多的用户。
●在频率划分的基础上，可以使用不同的调制方式进行更高效的数据传输。
缺点：●需要精确的频率分配，否则可能会发生干扰。
●难以适应用户数量的动态变化情况。
4.码分多址(CDMA)4.1 概述CDMA是一种将用户信号通过不同的码分离的多址方式。
所有用户在相同频带上同时进行通信，通过不同的码将用户的信号进行分离。
4.2 工作原理在CDMA系统中，所有用户的信号被乘以不同的扩频码，从而在频域上进行分离。
通信系统中的多址技术
通信系统中的多址技术通信系统中的多址技术在现代通信领域起着至关重要的作用。
随着无线通信的迅速发展和用户需求的不断增长，多址技术成为实现高效率和可靠通信的关键。
本文将探讨多址技术的概念、分类和应用，并介绍其中几种常见的多址技术。
一、多址技术概述多址技术是一种将多个用户或信号在同一时间和频率资源上进行复用的技术。
它通过在传输中对用户或信号进行编码和解码，实现了多个用户同时使用同一信道的能力，从而提高了系统的容量和效率。
多址技术的分类主要包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和空分多址（SDMA）。
它们分别基于频率、时间、码型或空间的不同原理实现多用户的同时通信。
二、频分多址（FDMA）频分多址技术将可用的频率资源划分为不同的窄带信道，每个用户被分配一个独立的频带进行通信。
在基站和用户设备之间使用频带的划分进行数据传输，实现了多用户同时使用信道的能力。
频分多址在无线通信系统中应用广泛，尤其在传统的模拟通信系统中。
它有利于避免不同用户之间的干扰，并提供高质量的通信服务。
但是，频分多址需要精细的频率规划和频率资源的管理，限制了系统的可扩展性。
三、时分多址（TDMA）时分多址技术将可用的时间资源划分为不同的时隙，每个用户在不同的时隙中进行通信。
通过时隙的划分，不同用户可以共享同一频率资源，实现了多用户同时使用信道的能力。
时分多址在数字通信系统中得到广泛应用，特别是在移动通信系统中。
它提供了灵活的时隙分配和调度机制，适应了不同用户的需求。
但是，时分多址要求高精度的时钟同步和频率同步，对系统的时钟和信号处理能力要求较高。
四、码分多址（CDMA）码分多址技术基于不同的扩频码将用户数据进行编码和解码。
每个用户的数据使用独立的扩频码进行传输，不同用户之间的数据可以通过相同的频率资源同时传输。
码分多址是无线通信系统中最广泛应用的多址技术之一，例如CDMA2000和WCDMA。
它具有较强的抗干扰能力和更高的频谱利用率，可以支持大量的用户同时通信。
卫星通信的多址方式
图3-16 TDMA系统帧结构
（1）同步分帧
同步分帧中包括载波、位定时恢复（CR和BTR）、独特码（UW）、站址识别码（SIC）和指令信号（CW）。
（2）数据分帧
一个数据分帧包含了若干个业务分帧，并且每个业务分帧由分帧报头和多个PCM数据信道构成。
图3-11 SPADE终端设备组成图
公共信令信道的信令格式
03
为了实现按需分配，各地球站是按TDMA方式工作的，即按时分多址方式工作的。
04
按需分配方式下的信息传递过程
01
如图3-11所示，各地球站设置有按TDMA方式（在后面将详细介绍）工作的公用信令信道和话音传输信道。
02
公共信道工作特性
由上面的分析可知，SPADE系统可为48个地球站提供397条双向通路（如图4-10所示），这就是说，每个地球站可以每隔50ms向信道申请一次。
按需分配方式下的通信过程 在SPADE系统中，当某用户通过长途台将呼叫通信请求送至SPADE终端时，SPADE终端为其从397条卫星线路中选择任意一条空闲信道，并进行连通，同时通过此信道将呼叫请求帧送到对方用户所在的地球站，并由该站与对方局连通。
02
要求采用突发解调器（系统中各站在规定的时隙内以突发的形式发射其已调信号）。
03
模拟信号需转换成数字信号才能在网络中传输。
初期的投资较大，系统实现复杂。
05
3.3.2 TDMA地球站设备
01.
如图3-15所示为一个TDMA地球站设备组成示意图。
02.
图3-15 TDMA地球站设备
2
1
移动通信 第3章
移动通信第3章在当今的信息时代，移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
它的发展速度之快，令人瞠目结舌。
从最初的简单语音通话，到如今的高速数据传输、多媒体应用以及智能互联，移动通信技术的每一次进步都深刻地改变着我们的生活方式和社会形态。
在这第 3 章中，让我们深入探讨移动通信领域中的一些关键技术和应用。
首先，我们来谈谈多址技术。
多址技术是实现多个用户共享有限的频谱资源的关键手段。
常见的多址技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。
频分多址将频谱划分成不同的频段，每个用户被分配到一个特定的频段进行通信。
这种方式简单直观，但频谱利用率相对较低。
时分多址则是将时间分成不同的时隙，每个用户在指定的时隙内进行通信。
它提高了频谱的利用率，但对于时间同步的要求较高。
码分多址是一种基于扩频技术的多址方式，不同用户使用不同的扩频码来区分。
它具有抗干扰能力强、频谱利用率高的优点，但技术实现相对复杂。
接下来，让我们看看调制解调技术。
调制的目的是将数字信号转换为适合在信道中传输的模拟信号，解调则是将接收到的模拟信号还原为数字信号。
常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM），以及它们的组合，如正交幅度调制（QAM）。
QAM 在现代移动通信中得到了广泛应用，它通过同时调整信号的幅度和相位来传输更多的信息，从而提高了频谱效率。
但这也对信道的质量和接收端的解调算法提出了更高的要求。
再来说说信道编码技术。
信道编码的作用是在发送端对信息进行编码，增加冗余信息，以便在接收端能够检测和纠正传输过程中产生的错误。
常见的信道编码有卷积码、Turbo 码和低密度奇偶校验码（LDPC 码）等。
卷积码具有编码简单、性能较好的特点，Turbo 码则在纠错性能上有了显著提升，而 LDPC 码在高码率下具有出色的性能。
在移动通信系统中，智能天线技术也是一项重要的创新。
智能天线可以通过调整天线的波束方向和形状，实现对信号的定向传输和接收，从而提高信号的强度和质量，减少干扰。
移动通信原理第3次课第3章多址技术3.1多址技术的基本概念3.2移动通信中的典型多址接入技术
(4)空分多址（SDMA） 当li=Si时，称为频分多址(SDMA)。
• 空分多址上下行链路分时使用同一频段，采用 智能天线产生无线电窄波束。系统为用户提供 专用的窄波束作为传输信道。 • 3G技术TD-SCDMA就综合应用了 CDMA/FDMA/TDMA/SDMA 多址接入技术。
(5) 正交频分多址OFDMA
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• 下行(前向)信道配置如下图所示。
下行CDMA信道 1.25MHz,基站发送
导频 同步 寻呼 信道 信道 信道 W0 W32 W1
寻呼 业务 信道 信道 W7 W8
业务 业务 信道 信道 W62 W63
其中，Wi代表第 i 路Walsh函数。64个信道中有一个导频信道 W0 ，一个同步信道W32，七个寻呼信道W1 ～W7 ，其余五十 五个为业务信道。
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• TDMA的主要技术特点： • 每载波8个时隙信道。每个信 道可传输一路数字话音，每个 载波最多可传输8路话音。 0 1 2 超高频 • 突发脉冲序列传输。移动台发 射时间是不连续的，只在分配 超频I 0 1 2 1 的时隙内才发送脉冲序列。 超频II 0 • 传输开销大，GSM的TDMA帧 层次结构如图3.9所示，共分 复帧I 0 1 2 为五个层次：时隙、TDMA帧、 TDMA帧 0 复帧、超帧、超高帧，每个层 次都需占用一些非信息位的开 四类时隙 1 (突发) 销，这样总的开销就比较大， 2 3 以致影响整体传输效率。 4 •需要严格的定时与帧同步, 技 术比较复杂。
2
• PDH数字复用系列由PCM的各次群组成：
6.1.3 数字复用的优点： 1）易于构成通信网，便于分支和插入，并且有较高的 传输效率。复用倍数适中，多在3～5倍之间。 2）可视电话、电视信号以及频分制群信号能与某个高 次群相适应。 3）与传输媒介，如对称电缆、同轴电缆、微波、波导 和光纤等传输容量相匹配。
移动通信的三种多址方式(2023版)
移动通信的三种多址方式移动通信的三种多址方式1.引言移动通信是指无线电波技术用于传输和接收信息的方式。
在移动通信中，多址方式是实现多用户同时通信的重要技术。
本文将介绍移动通信中的三种多址方式：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）2.频分多址（FDMA）频分多址是通过将频谱划分成不同的频道，并将每个用户连接到一个独立的频率通道来实现多用户同时通信的方式。
每个用户被分配一个独立的频带，用户之间的通信通过在不同的频带上进行。
频分多址的优点是可以同时支持多个用户进行通信，但每个用户的数据传输速率较低。
2.1 频分多址的原理频分多址的原理是将频谱划分为不同的频带，每个用户分配一个独立的频带用于通信。
不同的用户在不同的频段进行通信，避免了用户之间的冲突。
2.2 频分多址的应用频分多址在一些传统的移动通信系统中得到广泛应用，如第一代移动通信系统（1G）中的模拟蜂窝系统。
3.时分多址（TDMA）时分多址是通过将时间划分为不同的时隙，并将每个用户的通信放置在不同的时隙上来实现多用户同时通信的方式。
每个用户在不同的时间段内进行通信，用户之间的通信通过按照事先约定的时序进行。
3.1 时分多址的原理时分多址的原理是将时间分为不同的时隙，每个用户被分配一个时间片用于通信。
用户在所分配的时间片内进行通信，通过准确的时序控制，避免了用户之间的冲突。
3.2 时分多址的应用时分多址广泛应用于第二代移动通信系统（2G）中的数字蜂窝系统，如GSM（Global System for Mobile Communications）系统。
4.码分多址（CDMA）码分多址是通过在传输过程中使用不同的扩频码来实现多用户同时通信的方式。
每个用户通过不同的扩频码将其数据进行扩展，并在共享频带输。
4.1 码分多址的原理码分多址的原理是通过使用不同的扩频码将用户数据进行扩展，然后在共享的频带上进行传输。
接收端使用正确的扩频码对信号进行解码，可以将特定用户的数据进行恢复。
多址技术和扩频通信简介
第三章 多址技术和扩频通信部分移动通信的两个核心问题是如何克服信道和用户带来的两重动态特性，这两个问题是通过多址技术和扩频通信来解决的。
3、1多址技术的基本概念移动通信用户要建立通信，首先线实现动态寻址，同时多个地址间要满足相互正交的特性，以避免地址间的相互干扰。
一、多址技术的原理多址技术是利用信号的正交特性来实现的。
在发送端：)()()(111t x t x t x ni i i n i i n i i i ∑∑∑===+∆==λλλ其中)(t x i 为第i 个用户的信号；i λ为第i 个用户的正交参量。
i λ∆为第i 个用户的保护区间。
i λ和jλ满足正交性。
⎩⎨⎧≠==时时j i j i j i ,0,1λλ在接收端可以利用正交识别器接收。
)()(**)()(1t x t x t x t x i ni i i i i i ===∑=λλλ二、典型的多址技术 1、FDMA(i i F =λ)典型应用：北美800MHz 的AMPS ；欧洲和我国的900MHz 的TACS 2、TDMA(i i T =λ)典型应用：北美的D-AMPS ；欧洲和我国的GSM-900、DCS －1800；日本的PDC 3、CDMA(i i C =λ)有两种形式DS-CDMA 和调频。
典型应用：IS-95、CDMA2000、WCDMA 。
4、SDMA(i i S =λ)典型应用：ALOHA 三、FDMA以TACS 为例讨论FDMA 。
TACS 总可用频段：上行890MHz-915MHz ；下行935MHz-960MHz 。
采用频率双向双工，收发间隔45MHz 。
每个语音占25KHz 。
支持信道数1000个。
不同用户频点不同，需要采用不同收发设备。
TACS频率配置为：信道号001：发射频率890.025MHz 、接收频率935.025MHz ； 信道号002：发射频率890.050MHz 、接收频率935.050MHz ； ……信道编号23~43为控制信道，其余为语音信道。
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。
移动通信的基本技术之多址技术
为了确保用户之间的通信不受干 扰，需要精确地分配时隙，这增 加了系统的复杂性。
02
对同步要求高
03
难以支持突发业务
TDMA技术要求各用户之间的时 间同步，否则会导致通信中断或 干扰。
对于突发性的数据业务，TDMA 技术可能无法充分利用带宽。
TDMA技术的应用场景
数字移动通信系统
如全球移动通信系统（GSM），采用 TDMA技术实现了大容量和高效的数据传输 。
卫星通信系统
在卫星通信系统中，由于频谱资源的宝贵，TDMA 技术广泛应用于多路复用和多址接入。
专业无线通信领域
如公共安全、交通运输和公用事业等， TDMA技术提供了可靠和高效的通信服务。
04
CATALOGUE
CDMA（码分多址）技术
CDMA技术原理
01
码分多址（CDMA）是一种通信技术，它允许多个用户在 同一个频段上同时进行通信，而不会互相干扰。CDMA系 统使用不同的码序列对用户信号进行扩频，并在接收端通 过相关解调技术将这些信号解调出来。
在FDMA系统中，每个用户被分配一个特定的 频带，该频带在整个通信过程中保持不变。
用户之间的信号通过不同的频带进行传输，从 而实现多址通信。
FDMA技术的优缺点
优点
FDMA技术相对简单，易于实现，且 具有较强的抗干扰能力。
缺点
由于频带资源有限，随着用户数量的 增加，可用的频带会变得越来越少， 导致系统容量受限。
由于多个子载波的叠加，信号的峰均比通常较高，需要采用相应的功率放大技 术以降低峰均比。
OFDMA技术的应用场景
无线局域网（WLAN）
例如WiFi，采用OFDMA技术进行用户数 据传输。
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B B N
S
保护
25106 2 10 103 25 103
1000
BC
• 其中， Bs为TACS的可用频段带宽，Bc为信道 (话音)带宽。 AMPS信道(话音)带宽为30kHz。
13
• 频道号与发射频率之间的关系：
• 上行频道号n对应的频率： Fu(n)=890.025MHz+0.025(n-1) MHz
(1) 频分多址（FDMA）
• 当li=Fi时，称为频分多址(FDMA)。FDMA是将可以使 用的射频频带分割成互不重叠的若干子频带。每个子 频带就是一个信道，系统为不同地址的信号分配不同 的子频带。
• 在纯FDMA系统中, 采用频分双工(FDD)方式来实现双 向通信。首先将可用射频带宽分割成上行频段和下行 频段，然后再进一步细分为传输子频带作为工作信道， 如图所示。
2
• PDH数字复用系列由PCM的各次群组成：
6.1.3 数字复用的优点：
1）易于构成通信网，便于分支和插入，并且有较高的 传输效率。复用倍数适中，多在3～5倍之间。
2）可视电话、电视信号以及频分制群信号能与某个高 次群相适应。
3）与传输媒介，如对称电缆、同轴电缆、微波、波导 和光纤等传输容量相匹配。
当li=Fi，并且相邻载波之间有一半带宽相互重叠时，
称为正交频分多址。早期的FDMA技术通过引入
保护带宽，保证各个信道之间相互正交，这种 方式导致频谱利用率降低。
• OFDMA信道之间相互重叠，利用正弦信号的
数学特征保证正交性，因此不必引入保护带宽。 OFDMA与FDMA比较，有效提高了频谱利用 率。
(4)空分多址（SDMA） 当li=Si时，称为频分多址(SDMA)。
• 空分多址上下行链路分时使用同一频段，采用 智能天线产生无线电窄波束。系统为用户提供 专用的窄波束作为传输信道。
• 3G技术TD-SCDMA就综合应用了 CDMA/FDMA/TDMA/SDMA 多址接入技术。
(5) 正交频分多址OFDMA
• 信号的正交性是通过使用正交参量 li , i =1,2,…n来实 现的。即, ljlk=0，ljlj=1。j和k是i序列中的任意两个 数。
1)在发送端，正交调制器输出信号如下:
n
x(t) li xi (t) i 1
(3.1.1)
n
n
Dli li xi t
i 1
i 1
(3.1.2)
其中，xi(t)为第i个地址信号序列；li 为与 xi(t)相乘
的正交参量，Dli 为第i个地址信号的保护区间。公式
(3.1.1)是纯理论上的表达式，公式(3.1.2)为实际表达 式。
2)接收端的正交识别器输出如下：
3)典型例子 • 多址接入技术有频分多址(FDMA)、时分多址
(TDMA) 、码分多址(CDMA)、空分多址 (SDMA)和正交频分多址 (OFDMA)。
• 下行频道号n对应的频率： Fd(n)=Fu(n)+45MHz
• n是频道号1、2、3…… FDMA 的主要优点是： 1）技术相对简单成熟。由于采用频分技术，不
需要象时分技术那样需要复杂的成帧和时间同 步信号的传输。 2）适合实时信号的传输。当系统分配给用户一 个信道后, 用户可占有这个信道连续传输信号， 直到传输结束, 信道才被系统收回。
(2) 时分多址（TDMA）
当li=Ti时，称 为时分多址 (TDMA)。 •TDMA是在相同射 频频段上，将发 射时间分割成若 干帧，再将帧分 成若干时隙。一 个时隙就是一个 信道,系统将这 些时隙分配给不 同地址的信号使 用。
(3 ) 码分多址(CDMA)
• 当li=Ci时，称为码分多址(CDMA)。 CDMA采用扩频 技术，系统为不同的信号分配相互正交或准正交的地 址码。不同地址的信号可以在频率、时间、空间上相 互重叠。
3.1 多址技术的基本概念
• 多址技术利用开放的射频电磁波在服务范围内寻找用户 地址，实现动态寻址；同时为了满足多个移动用户同时 实现寻址，利用地址之间的相互正交特性，避免地址间 的相互干扰，实现地址的识别。
3.1.1基本原理
• 移动通信多址技术从原理上看与固定通信的多路复用技 术是一样的，都是对信号正交划分。不同点是多路复用 通常在有线信道的高速干线上使用，例如，同轴电缆、 光缆和微波接力，方法是将多路低速信道通过FDM或 TDM技术正交复用到有线高速信道，目的是提高有线信 道带宽的利用率。多址技术通常是在开放的无线信道上 使用，方法是采用FDMA、TDMA、CDMA、SDMA和 OFDMA等多址技术使不同地址信号之间产生正交性，既 达到了避免不同地址信号之间相互干扰的目的，又提高 了有限的无线频段的利用率。
• 学术界和工业界主流观点认为，只有OFDMA
才能够满足第四代移动通信标准IMT-
Advanced的技术要求。它是第四代移动通信
的核心技术，典型代表是LTE、WiMax等移动
通信体制。
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3.2 移动通信中的典型多址接入技术 3.2.1 FDMA
• 第一代移动通信是模拟式移动通信，都采用频 分多址FDMA技术，最典型的有北美的AMPS 和欧洲及我国的TACS体制。下面以TACS为例 讨论FDMA技术。TACS多址划分如下图所示。
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• TACS总的可用频段与GSM频段相同，上行： 890~915MHz，占用25MHz；下行： 935~960MHz，占用25MHz。TACS采用频率 双向双工FDD 方式。收/发频段间距为45MHz，
以防止发送的强信号对接收的弱信号的影响。 每个话音信道占用25KHz频带，采用窄带调频 方式。TACS系统可以支持的信道数为：
第3章 多址技术
在移动通信中两个最核心的问题是如何克服信道 与用户带来的两重动态特性。上一章着重分析了 信道的动态性，这一章将讨论用户动态性及其带 来的一系列问题。
移动通信与固定式有线通信的最大差异在于固定 通信是静态的，而移动通信是动态的。为了满足 多个移动用户同时进行通信，必须解决以下两个 问题，首先是动态寻址，即用户不论何时何处以 何种速度移动都必须保证通信的有效性、可靠性 和安全性；其次是对地址的动态分配与识别，即 只有当用户需要通信时系统才临时随机地为其分 配地址并与其他地址相互区别。为解决这两个问 题就得采用多址技术。