无线通信 - 多路访问
多址接入方案允许许多移动用户同时共享有限数量的无线电频谱。
多址技术
在无线通信系统中，通常希望允许用户在从基站向移动站接收信息的同时，同时从移动站向基站发送信息。
蜂窝系统将任何给定区域划分为小区，每个小区中的移动单元与基站通信。蜂窝系统设计的主要目标是能够增加信道的容量，即在给定带宽内以足够的服务质量水平处理尽可能多的呼叫。
有几种不同的方式可以允许访问该频道。主要包括以下内容 -
- 频分多址 (FDMA)
- 时分多址 (TDMA)
- 码分多址 (CDMA)
- 空分多址 (SDMA)
根据如何将可用带宽分配给用户，这些技术可以分为窄带和宽带系统。
窄带系统
使用比相干带宽窄得多的信道运行的系统称为窄带系统。窄带TDMA允许用户使用相同的信道，但为信道上的每个用户分配唯一的时隙，从而在单个信道上及时分离少量用户。
宽带系统
在宽带系统中，单个信道的传输带宽远大于信道的相干带宽。因此，多径衰落不会极大地影响宽带信道内的接收信号，并且频率选择性衰落仅发生在信号带宽的一小部分中。
频分多址 (FDMA)
FDMA 是先进移动电话服务的基础技术。FDMA的特点如下。
- FDMA为每个不同的用户分配不同的频率子带来访问网络。
- 如果未使用 FDMA，则信道将保持空闲状态，而不是分配给其他用户。
- FDMA 在窄带系统中实现，并且比 TDMA 简单。
- 这里进行严格的滤波以减少相邻信道干扰。
- 基站BS和移动站MS在FDMA中同时且连续地发送和接收。
时分多址 (TDMA)
在不需要连续传输的情况下，使用TDMA代替FDMA。TDMA 的特点如下。
- TDMA 与多个用户共享单个载波频率，其中每个用户都使用不重叠的时隙。
- TDMA 中的数据传输不是连续的，而是突发式的。因此，切换过程更简单。
- TDMA 使用不同的时隙进行发送和接收，因此不需要双工器。
- TDMA的优点是可以为不同的用户分配每帧不同数量的时隙。
- 通过根据优先级连接或重新分配时隙，可以按需向不同用户提供带宽。
码分多址 (CDMA)
码分多址技术是多址的一个示例，其中多个发射机使用单个信道同时发送信息。其特点如下。
- 在 CDMA 中，每个用户都使用完整的可用频谱，而不是按单独的频率分配。
- 强烈建议将 CDMA 用于语音和数据通信。
- 虽然CDMA中多个代码占用相同的信道，但是具有相同代码的用户可以互相通信。
- CDMA 比 TDMA 提供更多的空域容量。
- CDMA 很好地处理了基站之间的切换。
空分多址 (SDMA)
空分多址或空分多址是一种MIMO（多输入多输出）架构技术，主要用于无线和卫星通信。它具有以下特点。
- 所有用户可以使用同一通道同时进行通信。
- SDMA 完全不受干扰。
- 一颗卫星可以与更多相同频率的卫星接收器进行通信。
- 使用定向点波束天线，因此 SDMA 中的基站可以跟踪移动用户。
- 控制空间中每个用户的辐射能量。
扩频多址
扩频多址 (SSMA) 使用传输带宽的信号，其幅度大于所需的最小 RF 带宽。
扩频多址技术有两种主要类型 -
- 跳频扩频 (FHSS)
- 直接序列扩频 (DSSS)
跳频扩频 (FHSS)
这是一种数字多址系统，其中各个用户的载波频率在宽带信道内以伪随机方式变化。数字数据被分成统一大小的突发，然后在不同的载波频率上传输。
直接序列扩频 (DSSS)
这是 CDMA 最常用的技术。在 DS-SS 中，消息信号乘以伪随机噪声码。每个用户都有自己的码字，该码字与其他用户的码正交，并且为了检测用户，接收器必须知道发射器使用的码字。
称为混合的组合序列也用作另一种类型的扩频。跳时也是另一种很少被提及的类型。
由于许多用户可以共享相同的扩频带宽而不会互相干扰，因此扩频系统在多用户环境中变得带宽高效。