静态划分信道(静态划分信道什么意思)

静态划分信道(静态划分信道什么意思)

学习静态划分信道,首先我们需要了解信道复用的基本概念。

复用是通信技术中的一个重要概念,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:频分复用FDM、时分复用TDM、波分复用WDM、码分复用CDM

频分复用FDM:将传输线路的频带资源划分成多个子频带,形成多个子信道,各子信道之间需要留出隔离频带,以免造成子信道间的干扰,当多路信号输入一个多路复用器时,这个复用器将每一路信号调制到不同频率的载波上,接收到由相应的分用器通过滤波将各路信号分开,将合成的复用信号恢复成原始的多路信号。

由此可见,频繁复用的所有用户同时占用不同的频带资源并行通信。

时分复用TDM:如图,横坐标为时间,将时间分为一条条时隙,时分复用技术将传输线路的带宽资源按时隙轮流分配给用户,没对用户只在所分配的时隙里使用线路传输数据。时分复用技术将时间划分成为一段段等长的时分复用帧,每一个时分复用的用户在每一个时分复用帧中占用固定序号的时隙。如图所示,每一个用户所占用的时隙是周期性出现的,周期的长度就是复用帧的长度。

时分复用的所有用户在不同时间占用同样的频带宽度

波分复用WDM:波分复用实际就是光的“频分复用“,如图为8路传输速率均为2.5Gbtit/s的光载波,波长均为1310nm,经光调制后,分别将波长变换到1550-1561.2nm,每个光载波相隔1.6nm,这8个波长很接近的光载波经过光复用器,或称合波器,就在一根光纤中传输,因此,在一根光纤上传输的总速率就达到了8*2.5Gbit/s。光信号传输一段距离后会衰减,因此对衰减了的光信号必须进行放大才能继续传输。现在已经有了很好的掺铒光纤放大器,两个光纤放大器之间的光缆线路长度可达120KM,而光复用器和光分用器,或称分拨器之间可以放入四个掺铒光纤放大器,是的光复用器和光分用器之间的无光电转换距离可达600KM。

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,人们常用的称呼是码分多址CDMA(Code Division Multiple Access),同理,频分复用FDM和时分复用TDM同样可用于多址接入,相应的名词是频分多址FDMA(Frequency Division Multiple Access)和时分多址TDMA(Time Division Multiple Access)。

在这里,我们不严格区分复用和多址,可简单解释为:

复用是将单一媒体的频带资源划分成很多子信道,这些子信道之间相互独立,互不干扰。从媒体的整体频带资源上看,每隔子信道只占用该媒体资源的一部分。

多址多点接入)处理的是动态分配信道给用户。这在用户仅仅暂时性拥有信道的应用中是必须的,而所有的移动通信系统基本上都是这种情况,相反,在信道中永久地分配给用户的应用中,多址是不需要的(无线广播或者电视广播站)。

与频分复用和时分多用不同的是,码分多用的每一个用户可以在相同的时间使用同样的频带进行通信。

由于各用户经过特殊挑选的不同的码型,因此各用户之间不会造成干扰。

码分复用最初用于军事通信,因为这种系统所发送的信号具有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现。随着技术的进步,CDMA设备的价格和体积都大幅度的下级,因此现在已广泛用于民用的移动通信中。

在CDMA(码分多址)中,每一个比特时间再划分m各短的间隔,称为码片(Chip)。通常m的值是64或128。

使用CDMA的每一个站被指派一个唯一的m bit码片序列(Chip Sequence),一个站如果要发送比特1,则发送他自己的m bit码片序列,如果一个站要发送比特0,则发送她自己的m bit码片序列的二进制反码;

假设指派给CDMA系统中的某个站点的码片序列为00011011。

该站发送比特1:发送自己的码片序列00011011

如果发送比特0:发送自己的码片序列的反码11100100

为方便,我们按惯例将码片序列中的0写为-1,1写为+1。

则该站点的码片序列是(-1 -1 -1 +1 -1 +1 +1),这种通信方式称为序列扩频DSSS

码片序列的挑选原则如下:

1、 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。

2、 分配给每个站的码片序列必须相互正交(规格化内积为0)

本文为笔者在自学过程中整理的笔记,如有错误之处,欢迎指正,感谢关注!

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