媒体接入控制——静态划分信道

信道复用

• 复用(Multiplexing)是通信技术中一个重要概念。复用就是通过一条物理线路同时传输多路用户的信号

• 当网络中传输媒体的传输容量大于多条单一信道传输的总通信量时，可以利用复用技术在一条物理线路上建立多条通信信道来充分利用传输媒体的带宽
  

• 常见的信道复用技术有：

  1. 频分复用(FDM)
  2. 时分复用(TDM)
  3. 波分复用(WDM)
  4. 码分复用(CDM)

频分复用

时分复用

波分复用

码分复用

• 码分复用CDM是另一种共享信道的方法。实际上，由于该技术主要用于多址接入，人们更常用的名词是码分多址CDMA(Code Division Multiple Access)。

• 同理，频分复用FDM和时分复用TDM同样可应用于多址接入，相应的名词是频分多址FDMA(Frequency Division Mulitiple Access)和时分多址TDMA(Time Division Multiple Access).

• 简单看复用和多址的概念：

  • 复用是将单一每一的频带资源划分成很多子信道，这些子信道之间互相独立，互不干扰，从媒体的整体频带资源上看，每个子信道只占用该媒体频带资源的一部分
  • 多址(更确切的说是多点接入)处理的是动态分配信道给用户。这在用户仅仅暂时性地占用信道的应用总是必须的，而所用的移动通信系统基本上都是属于这种情况。相反，在信道永久性地分配给用户的应用中，多址是不需要的(对于无线广播或电视广播就是这样)
  • 在某种程度上，FDMA，TDMA,CDMA可以分别看成FMD,TDM,CDM的应用

• 与FDM和TDM不同，CDM的每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信

• 由于各用户使用进过特殊挑选的不同码型，因此，各用户之间不会造成干扰

• CDM最初是用于军事通信，因为这种系统所发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易于被敌人发现

• 随着科学的进步，CDMA设备的价格和体积都大幅度下降，因而现在已经广泛用于民用的移动通信中

• 在CDMA中，每一个比特时间再划分为m个短的间隔，成为码片(Chip)。通常m的值是64或者128.为了简单，之后的举例码片均为8

• 使用CDMA的每一站被指派一个唯一的m bit码片序列

  • 一个站如果要发送比特1，则发送它自己的m bit码片序列
  • 一个站如果要发送比特0，则发送它自己的m bit码片序列的二进制反码

  【举例】

  ​ 指派CDMA系统中某个站点的码片序列为00011011

  ​ 发送比特1：发送自己的码片序列00011011

  ​ 发送比特0：发送自己的二进制反码11100100

  ​ 为了方便，我们按惯例把码片序列中的0写成-1，把1写成+1

  ​ 则该站点的码片序列为（-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1）

• 码片序列的挑选原则如下：

  • 分配给每个站的码片序列必须各不相同，实际常采用伪随机码序列

  • 分配给每个站的码片序列必须相互正交(规格化内积为0)

    令向量S表示站S的码片序列，令向量T表示其他任何站的码片序列

    两个不同的站S和T的码片序列正交，就是向量S和T的规格化内积为0
    
    

• 例题：

最后

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