CDMA - 多址接入方法



根據不同地區的頻率分配,允許在FDD或TDD模式下執行,以有效利用可用頻譜。

頻分雙工

一種雙工方法,其中上行鏈路和下行鏈路傳輸使用兩個獨立的頻帶:

  • 上行鏈路 - 1920 MHz 至 1980 MHz

  • 下行鏈路 - 2110 MHz 至 2170 MHz

  • 頻寬 - 每個載波位於 5 MHz 寬頻的中心

通道分離

標稱值為 5 MHz,可調整。

通道柵格

200 kHz(中心頻率必須是 200 kHz 的倍數)。

收發頻率分離

標稱值為 190 MHz。此值可以是固定的或可變的(最小 134.8 MHz,最大 245.2 MHz)。

通道編號

載波頻率由 UTRA 絕對無線電頻率通道號 (UARFCN) 指定。此編號由網路(對於上行鏈路和下行鏈路)在 BCCH 邏輯通道上傳送,並由 Nu = 5 * (上行鏈路頻率 MHz) 和 ND = 5 * (下行鏈路頻率 MHz) 定義。

時分雙工

時分雙工是一種透過使用同步時間間隔在同一頻率上傳輸上行鏈路和下行鏈路傳輸的技術。載波使用 5 MHz 頻寬,儘管 3GPP 正在研究一種低晶片速率方案 (1.28 Mcps)。TDD 可用的頻帶為 1900–1920 MHz 和 2010–2025 MHz。

無線鏈路的雙工方法

Duplex Methods Radio Links

在時分雙工的情況下,前向鏈路頻率與反向鏈路頻率相同。在每個鏈路中,訊號輪流連續傳輸——就像乒乓球遊戲一樣。

Ping-Pong

TDD 系統示例

TDD 使用單個頻帶進行收發。此外,它透過分配交替的時隙來進行收發操作來共享頻帶。要傳輸的資訊可以是語音、影片或位序列格式的計算機資料。每個時間間隔可以是 1 位元組長,或者可能是幾個位元組的一部分。

TDD 隨時間交替地傳輸和接收站資料。時隙可以是可變長度的。由於高速資料的性質,通訊雙方不能認為傳輸是間歇性的。看似同時的傳輸實際上是在相互競爭。數字轉換為模擬語音,沒有人可以說它不是全雙工的。

TDD System Example

在某些 TDD 系統中,交替的時間間隔具有相同的持續時間或同時具有下行鏈路和上行鏈路;但是,系統不需要對稱 50/50。系統可以根據需要是非對稱的。

例如,在訪問網際網路時,下載速度通常高於上傳速度。大多數裝置在非同步模式下工作,其中下載速度高於上傳速度。當下載速度高於上傳速度時,上傳所需的時隙較少。一些 TDD 格式提供動態頻寬分配,其中時間間隔的數量或持續時間根據需要動態更改。

TDD 的真正優勢在於它只有一個頻譜通道,不需要頻帶保護或通道分離,因為間隔使用時隙進行。缺點是 TDD 的成功實施需要一個定時系統。需要對發射機和接收機進行精確定時,以確保時間間隔不會重疊或相互干擾。

定時通常與 GPS 原子鐘標準特定衍生同步。時隙之間還需要保護時間以避免重複。此時間通常等於傳輸接收處理時間(傳輸接收切換時間)和通訊通道上的傳輸延遲(延遲)。

頻分雙工

在頻分雙工 (FDD) 中,前向鏈路頻率與反向鏈路頻率不同。在每個鏈路中,訊號連續並行傳輸。

Frequency Division Duplex

FDD 系統示例

FDD 需要兩個對稱的頻譜段用於上行鏈路和下行鏈路通道。

在具有發射機和接收機的手機中,由於同時在如此接近的位置執行,接收機必須儘可能濾除來自發射機的訊號。頻譜分離越多,濾波器越有效。

FDD System Example

FDD 使用大量的頻譜,通常是所需 TDD 頻譜的兩倍。此外,傳輸和接收通道之間必須有足夠的頻譜分離。這些頻帶一直都說——不能使用,它們是不必要的。鑑於頻譜的稀缺性和成本,它們是真正的缺點。

FDD 的用途

FDD 廣泛用於不同的蜂窩電話系統。在某些系統中,頻帶 869-894 MHz 用作從基站塔到裝置的下行鏈路 (DL) 頻譜。並且,頻帶 824-849 MHz 用作手機在基站的上行鏈路 (UL) 頻譜。

FDD 也適用於電纜,其中發射和接收通道被賦予電纜頻譜的不同部分,如在有線電視系統中。並且,濾波器用於保持通道分離。

FDD 的缺點

FDD 的缺點是它不允許使用多天線、多輸入多輸出 (MIMO) 和波束成形等特殊技術。這些技術是新一代長期演進 (LTE) 4G 手機提高資料速率的必要組成部分。很難製造足夠寬的頻寬來覆蓋兩組天線頻譜。需要複雜的電路動態調整。

多址接入方法

無線通道是由地理區域中的多個使用者共享的通訊介質。移動站為了傳輸其資訊流而相互競爭頻率資源。如果沒有其他措施來控制多個使用者的併發訪問,則可能會發生衝突。由於衝突對於諸如行動電話之類的面向連線的通訊是不希望的,因此需要根據請求為個人/移動使用者站分配專用通道。

Multiple Access Methods

行動通訊,在所有使用者上共享無線資源,必須進行通訊以識別使用者。在識別使用者的同時,它被稱為“多址接入”(多址接入),即在接收站接收多個發射站的無線電波(如下圖所示)。

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