CDMA - 多路访问方法

允许在 FDD 或 TDD 模式下运行的可能性,以便根据不同区域的频率分配有效地使用可用频谱。


频分双工

一种双工方法,其中上行链路和下行链路传输使用两个单独的频带 −

  • 上行链路 − 1920 兆赫到 1980 兆赫

  • 上行链接 − 2110 兆赫到 2170 兆赫

  • 带宽 − 每个载波位于 5 MHz 宽频带的中心

通道分隔

可调整的标称值 5 MHz。

信道栅格

200 kHz(中心频率必须是 200 kHz 的倍数)。

Tx-Rx 频率分离

标称值为 190 MHz。 该值可以是固定的或可变的(最小值为 134.8 MHz,最大值为 245.2 MHz)。

信道编号

载波频率由 UTRA 绝对射频信道编号 (UARFCN) 指定。 该数字由网络(用于上行链路和下行链路)在 BCCH 逻辑信道上发送,由 Nu = 5 *(频率上行链路 MHz)和 ND = 5 *(频率下行链路 MHz)定义。


时分双工

时分双工是一种通过使用同步时间间隔在同一频率上传输上行链路和下行链路传输的技术。 尽管 3GPP (1.28 Mcps) 正在研究一种低芯片速率解决方案,但该载波使用 5 MHz 频段。 TDD 的可用频段为 1900-1920 MHz 和 2010-2025 MHz。

无线链路的双工方式

无线链路的双工方式

在时分双工的情况下,正向链路频率与反向链路频率相同。 在每个链路中,信号轮流连续传输 − 就像乒乓球比赛一样。

Ping-Pong

TDD系统示例

TDD 使用单一频段进行传输和接收。 此外,它通过为发送和接收操作分配交替时隙来共享频带。 要传输的信息可以是语音、视频或位串行格式的计算机数据。 每个时间间隔可以是 1 个字节长,也可以是几个字节的一部分。

TDD 随着时间的推移交替发送和接收站数据。 时隙可以是可变长度的。 由于高速数据的性质,通信双方不能意味着传输是间歇性的。 看似同步的传输实际上是相互竞争的。 数字转换成模拟语音,谁也不能说不是全双工。

TDD 系统示例

在某些 TDD 系统中,替代时间间隔具有相同的持续时间或同时具有 DL 和 UL; 但是,系统不需要是 50/50 对称的。 该系统可以根据需要不对称。

例如,在访问互联网时,下载速度通常高于上传速度。 大多数设备工作在下载速度高于上传速度的异步模式下。 当下载速度高于上传速度时,上传所需的时隙较少。 当时间间隔或持续时间的数量根据需要动态更改时,一些 TDD 格式提供动态带宽分配。

TDD 的真正优势在于它只是频谱的单个信道,并且不需要频带保护或信道分离,因为间隔是使用时隙进行的。 缺点是TDD的成功实现需要一个计时系统。 需要对发送器和接收器进行精确定时,以确保时间间隔不会重叠或相互干扰。

时间通常与 GPS 原子钟标准特定衍生品同步。 时隙之间也需要保护时间以避免重复。 该时间一般等于传输-接收处理时间(传输-接收切换时间)和通信信道上的传输延迟(latency)。


频分双工

在频分双工 (FDD) 中,正向链路频率与反向链路频率不同。 在每条链路中,信号连续并行传输。

频分双工

FDD系统示例

FDD 需要两个对称的频谱段用于上行链路和下行链路信道。

在带有发射器和接收器的手机中,在如此近的距离内同时工作,接收器必须尽可能多地过滤来自发射器的信号。 更多的频谱分离,最有效的过滤器。

FDD 系统示例

FDD 使用大量频谱,通常是所需 TDD 频谱的两倍。 此外,信道的传输和接收之间必须有足够的频谱分离。 鉴于频谱的稀缺性和成本,这是真正的劣势。

FDD 的使用

FDD 广泛用于不同的蜂窝电话系统。 在某些系统中,869-894 MHz 频带用作从基站塔到设备的下行链路 (DL) 频谱。 并且,824-849 MHz 频带用作蜂窝站点手机的上行链路 (UL) 频谱。

FDD 也适用于电缆,在电缆中传输和接收通道被赋予电缆频谱的不同部分,就像在有线电视系统中一样。 并且,过滤器用于保持通道分离。

FDD 的缺点

FDD 的缺点是它不允许使用多天线、多输入输出 (MIMO) 和波束成形等特殊技术。 这些技术是演进 (LTE) 4G 手机提高数据速率的基本要素。 很难使带宽足够宽以覆盖两组天线频谱。 需要电路复杂的动态调整。


多种访问方式

无线电信道是一个地理区域中多个用户共享的通信媒介。 移动电话相互竞争频率资源以传输其信息流。 如果没有其他措施来控制多个用户的并发访问,可能会发生冲突。 由于不希望移动终端面向连接的通信冲突,因此需要根据请求为个人/移动用户站分配专用信道。

多种访问方法

移动通信,共享所有用户的无线资源,必须识别用户以进行通信。 在识别用户时,称为"多路访问"(Multiple Access),即在一个接收站接收多个发射站的无线电波(如下图所示)。