Лекции по Широкополосным сигналам и системам   

5. Роль широкополосных сигналов в системах с множественным доступом

5.4. Множественный доступ с синхронным кодовым разделением

            Как FDMA, так и TDMA базируются на расщеплении полного доступного частотно-временного ресурса между пользователями, так что каждому из них отдается в распоряжается только его «персональная» часть, и никакие сегменты ресурса в совместном пользовании не находятся. При FDMA подобная фрагментация осуществляется в частотной области (см. рисунок слева) так, что в распоряжение -го пользователя поступает весь временной ресурс , но только часть  полного частотного ресурса . Когда максимальное число абонентов является главным приоритетом, . Дробление во временной области при TDMA (см. рисунок справа) предоставляет одному пользователю весь доступный частотный ресурс , но только часть полного временного кадра . Когда число пользователей должно
быть максимизировано, сигнал каждого пользователя в обеих схемах, имея из-за фрагментации ресурса частотно-временное произведение , автоматически оказывается простым.

            Предположим, что передача организована так, что взаимные временные сдвиги между пользовательскими сигналами на входе приемного устройства отсутствуют. Тогда все абсолютные запаздывания сигналов можно без потери общности положить нулевыми: . Возьмем произвольное семейство  ортогональных широкополосных сигналов, скажем, функций Уолша, и используем каждый из них как пользовательский сигнал для -ичной ФМ передачи данных. Каждая сигнатура занимает всю полосу  и весь временной кадр  (см. рисунок), передавая  бит данных за интервал . Если , данный метод множественного доступа позволяет обслуживать до  абонентов, тогда как при БФМ возможно удвоение , поскольку два разных абонента могут использовать сдвинутые по фазе квадратурные реплики одной и той же сигнатуры. Как видно, максимальное число пользователей вновь в точности совпадает с верхней границей, как это уже было при FDMA и TDMA.

            В рассмотренной схеме множественного доступа грамотное кодирование сигнатур, взамен расщепления частотного или временного ресурсов, обеспечивает их ортогональность. Именно поэтому она ниже, как и повсеместно, фигурирует под аббревиатурой CDMA (code division multiple access – множественный доступ с кодовым разделением, МДКР). Достоинства CDMA в сравнении с классическими FDMA и TDMA (помехоустойчивость, низкая вероятность обнаружения, осуществимость RAKE-алгоритма др.) автоматически следуют из широкополосной природы CDMA сигнатур. В то же время, синхронизация сигнатур критически важна в обеспечении их ортогональности и разделении абонентов на приемной стороне. Чтобы дифференцировать описанный вариант CDMA от рассматриваемого позднее добавим к его названию определение синхронный (S-CDMA). Синхронный вариант CDMA достаточно легко реализуется в системах с единственным передатчиком (подобно базовой станции в сотовой сети), одновременно посылающим потоки данных, из которых каждый адресован определенному пользователю. Благодаря этому S-CDMA используется как платформа физического уровня линии «вниз» в сотовых сетях с CDMA поколений 2G (cdmaOne) и 3G (WCDMA, cdma2000).



*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.