多址接入技術



有時衛星服務在某個地球站位置存在,有時不存在。這意味著,一顆衛星可能在地球的不同位置擁有不同的服務站。它們向衛星傳送載波訊號。

在這種情況下,我們使用多址接入技術,使衛星能夠同時接收或傳送來自不同站點的訊號,而不會相互干擾。以下是三種多址接入技術。

  • 分頻多重進接 (FDMA)
  • 分時多重進接 (TDMA)
  • 分碼多重進接 (CDMA)

現在,讓我們逐一討論每種技術。

FDMA

在這種多址接入中,我們為每個訊號分配不同的頻帶(範圍)。因此,任何兩個訊號都不應具有相同的頻率範圍。因此,即使我們在一個通道中傳送這些訊號,它們之間也不會產生干擾。

這種接入型別的一個完美的例子是我們的無線電頻道。我們可以看到,為了執行,每個電臺都被分配了不同的頻帶。

FDMA

讓我們考慮三個站點 A、B 和 C。我們想透過 FDMA 技術訪問它們。所以我們給他們分配了不同的頻帶。

如圖所示,衛星站 A 保持在 0 到 20 Hz 的頻率範圍內。同樣,站點 B 和 C 分別被分配了 30-60 Hz 和 70-90 Hz 的頻率範圍。它們之間沒有干擾。

這種系統的主要缺點是它非常突發性。對於動態和不均勻的通道,不推薦這種多址接入。因為它會使他們的資料變得不靈活且效率低下。

TDMA

顧名思義,TDMA 是基於時間的接入。在這裡,我們為每個通道提供一定的時間幀。在這個時間幀內,通道可以訪問整個頻譜頻寬。

每個站點獲得一個固定長度的時隙。未使用的時隙將保持空閒狀態。

TDMA

假設,我們想用 TDMA 技術向特定通道傳送五個資料包。因此,我們應該為它們分配一定的時間槽或時間幀,在此期間它可以訪問整個頻寬。

在上圖中,資料包 1、3 和 4 是活動的,它們傳輸資料。而資料包 2 和 5 由於沒有參與而處於空閒狀態。每次我們向該特定通道分配頻寬時,此格式都會重複。

儘管我們已經為特定通道分配了某些時隙,但它也可以根據負載承載能力進行更改。這意味著,如果一個通道正在傳輸較重的負載,那麼可以為其分配比傳輸較輕負載的通道更大的時隙。這是 TDMA 相比於 FDMA 的最大優點。TDMA 的另一個優點是功耗非常低。

注意 - 在某些應用中,我們使用TDMA 和 FDMA技術的組合。在這種情況下,每個通道將在特定時間段內在特定頻帶上執行。在這種情況下,頻率選擇更穩健,並且具有比時間壓縮更大的容量。

CDMA

在 CDMA 技術中,為每個通道分配一個唯一的程式碼以彼此區分。這種多址接入的一個完美的例子是我們的蜂窩系統。我們可以看到,儘管他們是同一 X 或 Y 移動服務提供商的客戶,使用相同的頻寬,但沒有兩個人的手機號碼匹配。

在 CDMA 過程中,我們對編碼訊號和碼片序列的內積進行解碼。因此,數學上可以寫成

$$編碼訊號 = 原始資料 × 碼片序列$$

這種多址接入的基本優點是它允許所有使用者同時共存並使用整個頻寬。由於每個使用者都有不同的程式碼,因此不會有任何干擾。

在這種技術中,許多站點可以擁有許多通道,這與 FDMA 和 TDMA 不同。這項技術的最佳部分是每個站點都可以始終使用整個頻譜。

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