时分多址(TDMA)技术这种多址技术是让若干个地球站共同使用一个信道,但是我们把一个载波在不同的时间上进行切片,分为8个时隙给8个用户用,由于占用的时间不同,所以相互之间不会干扰。显然,在相同信道数的情况下,采用时分多址要比频分多址能容纳更多的用户。
码分多址(CDMA)技术这种多址技术也是多个地球站共同使用一个信道。但是每个地球站都被分配有一个独特的“码序列”,与所有别的“码序列”都不相同且正交,所以各个用户相互之间也没有干扰。因为是靠不同的“码序列”来区分不同的地球站,所以叫做“码分多址”。采用CDMA技术可以比时分多址方式容纳更多的用户。
多路复用技术是把多个低速信道组合成一个高速信道的技术,它可以有效的提高数据链路的利用率,从而使得一条高速的主干链路同时为多条低速的接入链路提供服务,也就是使得网络干线可以同时运载大量的语音和数据传输。
多路复用技术分为以下四种:
1、频分多路复用,特点是把电路或空间的频带资源分为多个频段,并将其分配给多个用户,每个用户终端的数据通过分配给它的子通路传输。主要用于电话和电缆电视系统。
2、时分多路复用,特点是按传输的时间进行分割,将不同信号在不同时间内传送。又包含两种方式:同步时分复用和异步时分复用。
3、波分多路复用,特点是对于光的频分复用。做到用一根光纤来同时传输与多个频率很接近的光波信号。
4、码分多路复用,特点是每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信,是一种共享信道的方法。通信各方面之间不会相互干扰,且抗干扰能力强。
数字信号的优点在于:
1.抗干扰能力强,无噪声积累 在模拟通信中,为了提高信噪比,需要在信号传输过程中及时对衰减的传输信号进行放大,信号在传输过程中不可避免叠加的噪声也被同时放大,随着传输距离的增加,噪声积累越来越多,以致传输质量严重恶化。 由于数字信号的幅值为有限个离散值(通常取两个幅值),在传输过程中虽然也受到噪声的干扰,但当信噪比恶化到一定程度时,即在适当的距离采用判决再生的方法,再生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号,所以可以实现长距离高质量的传输。
2.便于加密处理 信息传输的安全性和保密性越来越重要,数字通信的加密处理比模拟通信容易得多,以语音信号为例,经过数字变换后的信号可以用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理。
3.便于储存、处理和交换 数字信号形式和计算机所用信号一致,都是二进制代码,因此便于与计算机联网,也便于用计算机对数字信号进行存储、处理和交换,可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。
4.设备便于集成化、微型化 数字信号采用时分多路复用,不需要体积较大的滤波器。
频分多路复用是将传输介质的可用带宽分割成一个个“频段”,以便每个输入装置都分配到一个“频段”。传输介质容许传输的最大带宽构成一个信道,因此每个“频段”就是一个子信道。
频分多路复用的特点是:每个用户终端的数据通过专门分配给它的予信道传输,在用户没有数据传输时,别的用户也不能使用。频分多路复用适合于模拟信号的频分传输,主要用于电话和电缆电视(CATV)系统,在数据通信系统中应和调制解调技术结合使用。
时分多路复用的原理为了提高信道利用率,信号在传输过程中一般采用多路复用的传输方式,即多路信号在同一条信道上传输。所谓时分多路复用,就是利用多路信号(数字信号)在信道上占有不同的时间间隔来进行通信。目前应用较多的是频分多路复用和时分多路复用,前者适用于时间连续信号的传输;后者适用于时间离散信号的传输。
异步时分多路复用技术,也叫做统计时分多路复用技术(STDM,Statistic Time-Division Multiplexing)。指的是将用户的数据划分为一个个数据单元,不同用户的数据单元仍按照时分的方式来共享信道;但是不再使用物理特性来标识不同用户,而是使用数据单元中的若干比特,也就是使用逻辑的方式来标识用户。
这种方法提高了设备利用率,但是技术复杂性也比较高,所以这种方法主要应用于高速远程通信过程中,例如,异步传输模式ATM。
码分多址通信原理:
码分多址(CDMA,Code-DivisionMultiple Access)通信系统中,不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分,而是用各自不同的编码序列来区分,或者说,靠信号的不同波形来区分。如果从频域或时域来观察,多个CDMA信号是互相重叠的。接收机用相关器可以在多个CDMA信号中选出其中使用预定码型的信号。其它使用不同码型的信号因为和接收机本地产生的码型不同而不能被解调。它们的存在类似于在信道中引入了噪声和干扰,通常称之为多址干扰。
1.系统容量大:据研究表明,理论上CDMA移动网的系统容量比模拟网大20倍,比GSM约大5倍。
2.系统容量的灵活配置:在CDMA系统中,用户数的增加相当于背景噪声的增加,造成话音质量的下降。但对用户数并无限制,操作者可在容量和话音质量之间折衷考虑。另外,多小区之间可根据话务量和干扰情况自动均衡。
3.语音质量高:CDMA系统性能质量更佳指的是CDMA系统具有较高的话音质量,声码器可以动态地调整数据传输速率,并根据适当的门限值选择不同的电平级发射。另外,软切换技术克服了硬切换容易掉话的缺点。
4.网络规划灵活:在CDMA系统中,用户按不同的、唯一、特定的伪随机序列码区分,所以不同CDMA载波可在相邻的小区内使用,网络规划灵活,扩展简单。
5.无线发射功率小:由于CDMA系统采用非常精确的功率控制技术和可变速率声码器,因此,基站设备和手机以及将来的便携式的个人通信器只需很小的发射功率就可以进行正常的通信。
6.建网成本下降:由于CDMA系统的容量大,频率利用率高,在一定的频带内,能容纳更多的用户。同时,在覆盖相同面积的条件下, CDMA系统要比GSM系统少建80%以上的基站。从而,使建网成本大幅度下降.
无线信道多路复用通过时分多路复用和频分多路复用两种方式复用
复用技术是指一种在传输路径上综合多路信道,然后恢复原机制或解除终端各信道复用技术的过程。在数据通信中,复用技术提高了信道传输效率,有广泛应用。多路复用技术是在发送端将多路信号进行组合(如广电前端使用的混合器),在一条专用的物理信道上实现传输,接收端再将复合信号分离出来。多路复用技术主要有两大类:频分多路复用(即频分复用)和时分多路复用(即时分复用),波分复用和统计复用本质上也属于这两种复用技术。另外还有其他复用技术,如码分复用、极化波复用和空分复用。
计算机网络中采用的最基本的多路复用技术若媒体能达到的位传输速率超过传输数据所需的数据传输速率,则可采用时分多路复用TDM技术,也即将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用。
每一时间片由复用的一个信号占用,而不像FDM那样,同一时间同时发送多路信号频分复用按频谱划分信道,多路基带信号被调制在不同的频谱上。
因此它们在频谱上不会重叠,即在频率上正交,但在时间上是重叠的,可以同时在一个信道内传输多路复用数据通信系统或计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号,这就是所谓的多路复用技术(MultiplexiI1g)。
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