移动通信第八课 多址技术系统容量分析以及数据链路层技术.pdf

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
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;
„ 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”
„ 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:
„ 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。
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,
„ 分类 S
„ 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)
„ 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。