东南大学：《移动通信》课程教学资源（课件讲稿）第八课 多址技术与系统容量分析以及数据链路层技术

移动通信一第八课 多址技术与系统容量分析 以及数据链路层技术

移动通信---第八课 多址技术与系统容量分析 以及数据链路层技术

目录 多址技术 系统容量分析 DLc层技术 MAC协议 链路控制技术 动态信道分配

目录 „ 多址技术 „ 系统容量分析 „ DLC 层技术 „ MAC协议 „链路控制技术 „ 动态信道分配

无线媒介 所有用户共享无线资源; 信道接入成为中心问题,它决 定了网络的基本容量,并且对 系统复杂度和/或成本有极大 的影响

无线媒介 „ 所有用户共享无线资源； „ 信道接入成为中心问题，它决 定了网络的基本容量，并且对 系统复杂度和/或成本有极大 的影响

双工方式 收发如何复接在一起 频分双工-FDD:上下行信流在不同的频段同时传送。 没有同步问题 上下行链路信道衰落相互独立; 需用双工器来分离上下行信号。 时分双工TDD:上下行信流在不同的时隙交替传送。 双工装置简单 个方向上的信号传输可用于另一个方向的信道测量; 上下行链路之间的带宽分配灵活; 需要同步,并要考虑收发无线切换的时间 需保护时隙来防止上下行时隙混叠 引起额外的延时和缓冲器的开销; 码分双工-CDD:用正交和半正交码来分离上下行链路。 半正交码不能克服“远近效应”; 在任何现有系统中没被采用过

双工方式 „ 收发如何复接在一起 „ 频分双工-FDD：上下行信流在不同的频段同时传送。 „ 没有同步问题； „ 上下行链路信道衰落相互独立； „ 需用双工器来分离上下行信号。 „ 时分双工-TDD：上下行信流在不同的时隙交替传送。 „ 双工装置简单； „ 一个方向上的信号传输可用于另一个方向的信道测量； „ 上下行链路之间的带宽分配灵活； „ 需要同步，并要考虑收发无线切换的时间； „ 需保护时隙来防止上下行时隙混叠； „ 引起额外的延时和缓冲器的开销； „ 码分双工-CDD：用正交和半正交码来分离上下行链路。 „ 半正交码不能克服“远近效应”； „ 正交码的正交性在多径信道中被恶化； „ 在任何现有系统中没被采用过

接入技术设计 FD、TD、CD、或混合 小区内的效率 对其它小区的干扰 ■蜂窝系统“容量” n其它考虑的问题 频率规划 同步需求 软切换 功率控制需求 频率复用需求

接入技术设计 „ FD 、TD 、CD、或混合 „ 小区内的效率 „ 对其它小区的干扰 „ 蜂窝系统 “容量 ” „ 其它考虑的问题 „ 频率规划 „ 同步需求 „ 软切换 „ 功率控制需求 „ 频率复用需求

频分(FD) 所有的带宽被划分成正交的频道再分配给 不同的用户使用。 优点: n窄带信道(没有IsI); 复杂度低; 允许连续时间传送信号和进行信道估计 缺点: 基站需采用多个无线电设备; ■由于连续时间传送信号而导致越区切换复杂; 信道专用(空闲的用户也占有信道造成浪费) 很难为一个用户分配多个信道。 FD没有在现有数字系统中单独使用

频分（FD ） „ 所有的带宽被划分成正交的频道再分配给 不同的用户使用。 „ 优点： „ 窄带信道 (没有 ISI)； „ 复杂度低； „ 允许连续时间传送信号和进行信道估计。 „ 缺点： „ 基站需采用多个无线电设备； „ 由于连续时间传送信号而导致越区切换复杂； „ 信道专用 (空闲的用户也占有信道造成浪费 )； „ 很难为一个用户分配多个信道。 „ FD 没有在现有数字系统中单独使用

时分(TD) 时间被划分为正交的时隙,不同的时隙被分配 给不同的用户使用。 优点: 在基站所有的用户公用无线电设备; 不连续传输信号使越区切换简单,并且功耗减小; 容易为一个用户分配多个信道; 无需双工器 缺点: 需同步; 多径恶化了时隙的正交性; 通常需采取措施减轻ISI的影响; ■空闲信道可能被浪费; 短时传送信号使均衡和动态资源分配困难

时分（TD） „ 时间被划分为正交的时隙，不同的时隙被分配 给不同的用户使用。 „ 优点： „ 在基站所有的用户公用无线电设备； „ 不连续传输信号使越区切换简单，并且功耗减小； „ 容易为一个用户分配多个信道； „ 无需双工器。 „ 缺点： „ 需同步； „ 多径恶化了时隙的正交性； „ 通常需采取措施减轻 ISI 的影响； „ 空闲信道可能被浪费； „ 短时传送信号使均衡和动态资源分配困难

码分(CD) 通常用正交或半正交码来调制每个用户的信 号,接收机则根据用户的专用码分离用户 优点: 在系统中没有用户数的硬性限制(软容量——系统是 干扰受限的) 使用干扰减小技术增加容量; 无需同步; n采用多码道或多速率技术可为一个用户分配多个“信 道 ■缺点 ·复杂; 存在“远近效应”问题

码分（CD） „ 通常用正交或半正交码来调制每个用户的信 号，接收机则根据用户的专用码分离用户。 „ 优点： „ 在系统中没有用户数的硬性限制 (软容量——系统是 干扰受限的)； „ 使用干扰减小技术增加容量； „ 无需同步； „ 采用多码道或多速率技术可为一个用户分配多个“信 道”。 „ 缺点： „ 复杂； „ 存在“远近效应”问题

多址接入简介 基本概念:实现不同地点、不同用户接入网络 的技术 ■多址接入与信道 信道:传输信息的通道 无线信道:(f,t,C,S 分类 频分多址(FDMA):频道划分,频带独享,时间共享 时分多址(TDMA):时隙划分,时隙独占,频率共享 码分多址(CDMA):码型划分,时隙/频率共享 空分多址(SDMA):空间角度划分,频率/时隙/码共 享

多址接入简介 „ 基本概念：实现不同地点、不同用户接入网络 的技术 „ 多址接入与信道 „ 信道：传输信息的通道 „ 无线信道： ( f， t， C， S) „ 分类 „ 频分多址(FDMA)：频道划分，频带独享，时间共享 „ 时分多址(TDMA)：时隙划分，时隙独占，频率共享 „ 码分多址(CDMA)：码型划分，时隙 /频率共享 „ 空分多址(SDMA)：空间角度划分，频率 /时隙 /码共 享

频分多址(FDMA) 用 用户2+力 基本概念:总带宽被分隔成多个正交的频道,每个用户占用一个 频道。 用户地址:频道号。 FDMA的特点: 比较简单,容易实现,适用于模拟和数字; 是以频率复用为基础的蜂窝结构,以频带划分各种小区 需要周密的频率规划,是一个频道受限和干扰受限系统; 以频道分离用户地址,每一频道传输一个模拟/数字话路; 对功控要求不严,硬件设备取决于频率规划和频道设置; 基站是多部不同载波频率发射机同时工作; 频谱效率低,不宜在大容量的系统中使用

频分多址 (FDMA) „ 基本概念：总带宽被分隔成多个正交的频道，每个用户占用一个 频道。 „ 用户地址：频道号。 „ FDMA的特点： „ 比较简单，容易实现，适用于模拟和数字； „ 是以频率复用为基础的蜂窝结构，以频带划分各种小区； „ 需要周密的频率规划，是一个频道受限和干扰受限系统； „ 以频道分离用户地址，每一频道传输一个模拟/数字话路； „ 对功控要求不严，硬件设备取决于频率规划和频道设置； „ 基站是多部不同载波频率发射机同时工作； „ 频谱效率低，不宜在大容量的系统中使用