多址接入

多址接入

當把多個用戶接入一個公共的傳輸媒質量實現相互間通信時,需要給每個用戶的信號賦以不同的特徵,以區分不同的用戶,這種技術稱為多址技術。

多址方式的基本類型有:頻分多址方式、時分多址方式、空分多址方式、碼分多址方式等。

基本介紹

  • 中文名:多址接入
  • 套用領域:蜂窩通信系統
術語解釋,基本原理,類型,系統,

術語解釋

與多路復用不同,多址接入技術不需要各路信息集中在一起,而是各自經過調製送到信道上去,以及各自從信道上取下經調製而得到的所需信息。
多址接入
當把多個用戶接入一個公共的傳輸媒質量實現相互間通信時,需要給每個用戶的信號賦以不同的特徵,以區分不同的用戶,這種技術稱為多址技術。
蜂窩通信系統中,移動台是通過基站和其它移動台進行通信的,眾所周知,移動通信是依靠無線電波的傳播來傳輸信號的,具有大面積覆蓋的特點,對網內一個用戶發射額信號而言,其他用戶均可接收到所傳播的電波,因此必須對移動台和基站的信息加以區別,使基站能區分是哪個移動台發來的信號,而各移動台又能識別出哪個信號是發給自己的。
要解決這個問題,就必須給每個信號賦以不同的特徵,這就是多址接入技術要解決的問題。
多址技術是移動通信的基礎技術之一。
各個用戶可直接送到線路上去,各用戶都有一個地址,這就是多址接入方式。這樣構成的系統,也能使各用戶之間相互交換信息,因而也可稱為一個通信網。
衛星通信網就是這樣一個網。多個地球站公用一個衛星線路。現在實用的衛星通信系統實際上是一個全聯結網。倘若一個衛星覆蓋n個地球站(用戶),預先分配好各用戶間能夠使用的N(N-1)個頻道,也就是N(N-1)個單向信道,作為地球站之間相互通信之用。這時,任何兩個需要通信的地球站之間都配有一個雙工信道,因此它們都是直接聯通的,也就不需要再有交換設備。這種網的信道利用率當然是不高的,除非各站間的業務量都相當大,因各信道都是專用的。當業務量不太大時,有一種稱為SPADE系統的衛星通信網,可以按需要分配信道,其大致原理可簡述如下。
一個轉發器的頻帶分成900個信道,每個信道可通一路PCM電話,這些信道任何用戶都可使用。另開一個頻段供廣播用。在這頻段內可送數位訊號,按時分方式分配給各用戶。共分50個時槽,除一個時槽作同步用外,其它49個分給49個地球站。這系統的最大容量就是49個站,它們各自在規定的時槽內送狀態和控制信息。在系統工作時,各個站都應把該站的當時狀態,如正在與哪個站用哪對信道上通話,傳送到衛星上去再廣播下來,因此各站都能收到這些信號,就知道哪些信道已被占用。
當本站要與其它站通信時,就選用未被占用的信道並發出呼叫,即在所分配的時槽中送出被叫的地址和一些控制信號,對方收到後就應答,從而建立通信聯繫,相互通話;同時送出該信道已被占用的狀態信息,使各站都知道以免衝突。通話完畢後再廣播此信道已空閒的信息。
這種方式可提高信道的利用率,實際上已完成了沒有交換點的交換。這裡交換是由各用戶自己控制的,所以常稱為分散控制的交換系統。當然也可用集中控制,即設立一個中心控制站,所有用戶要使用這些信道時,應向中心控制站申請,這也是通過前述的廣播頻段進行。中心控制站街道申請後作出應答,並分配空閒信道號碼,申請的站就可與另一站用這信道通信,完畢後再通知中心控制站撤銷該信道的占用。
更典型的多址接入系統是具有隨機接入性質的阿羅華方式。這原來是為計算機通信而設計的。最開始用的是無線信道。主機具有一個無線電收發信機,可把信息傳送給所有網內的用戶,但用地址來表明對象是哪一個用戶。

基本原理

類型

多址方式的基本類型有:頻分多址方式、時分多址方式、空分多址方式、碼分多址方式等。
目前移動通信系統中最常用的是頻分多址方式、時分多址方式、碼分多址技術。

系統

最簡單的多址方式是把公用信道以各種方式分解成多個信道,每兩個用戶占用兩個子信道作為相互雙向通信的信道。例如衛星通信中現在所用的頻分多址(FDMA)或時分多址(TDMA)。這些實際上形成一個全聯結網,業務分析較簡單。其缺點是信道利用率一般不高,因為任兩用戶之間很少會連續傳送信息,尤其是當信息以脈衝串形式出現時,中間常有較多的間隙,就更不經濟了。有不少按需分配公用信道的方式可改進這種缺點,但是控制要複雜得多。對於這類方式,分析方法仍與電路轉接類似。
自從阿羅華系統所引入的多址接入方式出現後,情況就起了變化。這種方式中有碰撞現象,即兩個或兩個以上的信息同時企圖占用信道,它們相撞而均被破壞,必須重發。這與排隊系統中被拒絕有相似的效果,只是被拒絕或被破壞的已不止一個信息。

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