多址技术
有时卫星服务存在于地球站的特定位置,有时则不存在。这意味着,一颗卫星可能在地球上的不同地方拥有自己的不同服务站。他们为卫星发送载波信号。
在这种情况下,我们进行多址接入,使卫星能够同时接收或发出来自不同站点的信号,而它们之间不会产生任何干扰。以下是三种类型的多址技术。
- FDMA(频分多址)
- TDMA(时分多址)
- CDMA(码分多址)
现在,让我们一一讨论每一种技术。
频分多址
在这种类型的多址接入中,我们为每个信号分配不同类型的频带(范围)。因此,任何两个信号不应具有相同类型的频率范围。因此,即使我们在一个通道中发送这些信号,它们之间也不会有任何干扰。
这种类型的访问的一个完美例子是我们的无线电频道。我们可以看到每个电台都被分配了不同的频段来运行。
让我们以三个站 A、B 和 C 为例。我们希望通过 FDMA 技术访问它们。所以我们给他们分配了不同的频段。
如图所示,卫星站A一直保持在0~20HZ的频率范围内。同样,B站和C站分别被分配了30-60 Hz和70-90 Hz的频率范围。他们之间没有干涉。
此类系统的主要缺点是突发性很强。对于动态且不均匀的信道,不建议使用这种类型的多路访问。因为,这会让他们的数据变得不灵活且低效。
时分多址
顾名思义,TDMA 是基于时间的访问。在这里,我们给每个通道指定了一定的时间范围。在该时间范围内,通道可以访问整个频谱带宽
每个站都有固定的长度或槽位。未使用的插槽将保持空闲状态。
假设,我们要使用 TDMA 技术将五个数据包发送到特定通道。因此,我们应该为它们分配一定的时隙或时间范围,在这些时隙或时间范围内它可以访问整个带宽。
上图中,数据包1、3、4处于活动状态,正在传输数据。而数据包 2 和 5 由于未参与而处于空闲状态。每次我们为该特定通道分配带宽时,都会重复此格式。
虽然我们已经为特定通道分配了某些时隙,但它也可以根据承载能力进行更改。这意味着,如果信道正在传输较重的负载,则可以为它分配比传输较轻负载的信道更大的时隙。这是TDMA相对于FDMA的最大优势。TDMA 的另一个优点是功耗非常低。
注- 在某些应用中,我们结合使用TDMA和FDMA技术。在这种情况下,每个通道将在特定时间范围内在特定频带中操作。在这种情况下,频率选择更加稳健,并且随时间压缩具有更大的容量。
码分多址
在CDMA技术中,为每个信道分配了唯一的代码以区分彼此。这种类型的多路访问的一个完美例子是我们的蜂窝系统。我们可以看到,尽管他们使用相同的带宽为公司客户提供相同的 X 或 Y 移动服务,但没有两个人的手机号码彼此匹配。
在CDMA过程中,我们对编码信号和码片序列的内积进行解码。因此,在数学上它可以写成
$$编码信号 = 原始数据\:\: \次\:\: 碎片序列$$
这种类型的多路访问的基本优点是它允许所有用户共存并同时使用整个带宽。由于每个用户都有不同的代码,因此不会有任何干扰。
在该技术中,与FDMA和TDMA不同,多个站可以具有多个信道。该技术最好的部分是每个站都可以随时使用整个频谱。