现代移动通信 第2版 作者 蔡跃明 06章 多址技术2013-3.PPTVIP

在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 通过本章学习，着重解决以下问题： 多址接入原理 在无线通信环境中的电波覆盖区内，如何建立用户之间的无线信道的连接 多址接入方式及特点 FDMA TDMA CDMA SDMA等 第6章　多址接入技术 对多址接入技术有一个全面深入的理解 　要求与重点： 理解随机多址方式原理及其分类 理解FDMA、TDMA、CDMA容量计算 第6章　多址接入技术 6.7 随机多址方式 前面所述的多址方式是基于物理层的。 基于网络层网络协议的分组数据随机多址方式日显重要。 例如，在分组无线电系统中，任一发送用户的分组在共用信道上发射，使用自由竞争规则随机接入信道，接收方收到后发送确认信息，进而实现了用户之间的联接。 这种以自由竞争式的随机接入，采用网络协议形式实现的多址连接方式称为随机多址。 1．ALOHA协议和时隙ALOHA ALOHA协议是一种最简单的数据分组传输协议。 规则：任何一个用户随时有数据分组要发送，它就立刻接入信道进行发送。发送结束后，在相同的信道上或一个单独的反馈信道上等待应答。如果在一个给定的时间区间内，没有收到对方的认可应答，则重发刚发的数据分组。 问题：各个节点的发射是相互独立的，即各节点的发送与否与信道状态无关，这样在同一信道上会出现多个分组发生碰撞的情况。 时隙ALOHA协议 将时间轴分成时隙，时隙大小大于或等于一个分组的长度。所有用户都同步在时隙开始时刻进行发送。 1．ALOHA协议和时隙ALOHA ALOHA和时隙ALOHA协议示意图 (a)ALOHA协议；(b)时隙ALOHA协议 2．载波侦听多址（CSMA） CSMA协议 每个节点在发送前，首先要侦听信道是否有分组在传输。若信道空闲(没有检测到载波)，才可以发送；若信道忙，则按照设定的准则推迟发送。 在CSMA协议中，有检测时延和传播时延两个主要参数。 当检测到信道忙时，有几种处理办法： 一是暂时放弃检测信道，并等待一个随机时延，在新的时刻重新检测信道，直到检测到空闲信道，该协议称为非坚持CSMA； 二是坚持继续检测信道直至信道空闲，一旦信道空闲则以概率1发送分组，该协议称为1-坚持CSMA； 三是继续检测信道直至信道空闲，此时以概率p发送分组，以1-p推迟发送，该协议称为p-坚持CSMA。 2．载波侦听多址（CSMA） CSMA协议示意图 3．预约随机多址 预约随机多址：将时间轴分为重复的帧，每一帧分为若干时隙。当某用户有分组要发送时，可采用ALOHA的方式在空闲时隙上进行预约。如果预约成功，它将无碰撞地占用每一帧所预约的时隙，直至所有分组传输完毕。 用于预约的时隙可以是一帧中固定的时隙，也可以是不固定的。预约时隙的大小可与信息传输时隙相同，也可以将一个时隙再分为若干个小时隙，每个小时隙供一个用户发送预约分组。 举例：典型的预约随机多址协议——分组预约多址(PRMA)。 预约时隙的方法：当一个话音突发到达时，该节点在一帧中寻找空闲时隙，并在空闲时隙上发送该突发的第一个分组，如果传输成功，则它就预约了后续帧中对应的时隙，直至该突发传输结束。 6.8 系统容量 一个无线电系统的容量被定义为一定频段内所能提供的信道数或用户的最大数目或系统输入话务总量（Erlang）。它与信道的载频间隔、每载频的时隙数、频率资源和频率复用方式、基站设置方式等有关。 蜂窝系统的无线容量可定义为 式中， 是无线容量大小； 是分配给系统的总频谱宽度；是信道带宽； 是区群中的小区数。 信道/小区 1、FDMA和TDMA蜂窝系统的容量 FDMA的无线容量如下： TDMA的无线容量如下： 信道/小区 信道/小区 6.8 系统容量 2、CDMA蜂窝系统的容量 决定CDMA蜂窝系统容量的主要参数是：处理增益、、语音负载周期、频率复用效率，以及基站天线扇区数。 实际中，根据CDMA蜂窝通信系统的特点进行修正。 信道/小区 6.8 系统容量 （1）采用语音激活技术提高系统容量 （2）利用扇区划分提高系统容量 （3）频率复用 信道/小区 信道/小区 信道/小区 6.8 系统容量 三种体制系统容量的比较结果为 需要说明的是以上的比较中CDMA系统容量是理论值，实际比较普遍的看法是，CDMA蜂窝系统的容量是模拟FDMA系统的8~10倍。 6.8 系统容量 1、随机多址 随机多址原理、随机多址分类 2、系统容量 FDMA、TDMA、CDMA容量的计算 小结 * * * * * *