移動通信中的多址技術(shù)可以被認(rèn)為是濾波技術(shù)。許多用戶可以同時(shí)使用同一頻譜，然后采用不同的濾波器和處理技術(shù)，使不同用戶信號互不干擾地被分別接收和解調(diào)。移動通信現(xiàn)在主要采用三種多址技術(shù)：頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。

一、三種多址方式簡介

1、頻分多址：所謂頻分多址（FDMA：Frequency Division Multiple Access），就是在頻域中一個(gè)相對窄帶的信道里，信號功率被集中起來傳輸，不同信號被分配到不同頻率的信道里，發(fā)往和來自鄰近信道的干擾用帶通濾波器限制，這樣在規(guī)定的窄帶里只能通過有用信號的能量，而任何其它頻率的信號被排斥在外。

2、時(shí)分多址：所謂時(shí)分多址（TDMA：Time Division Multiple Access），就是一個(gè)信道由一連串周期性的時(shí)隙構(gòu)成。不同信號的能量被分配到不同的時(shí)隙里，利用定時(shí)選通來限制鄰近信號的干擾，從而只讓在規(guī)定時(shí)隙中有用的信號能量通過。典型系統(tǒng)有歐洲的GSM和美國的DAMPS。

3、碼分多址：所謂碼分多址（CDMA：Code Division Multiple Access），就是每一個(gè)信號被分配一個(gè)偽隨機(jī)(二進(jìn)制)序列，不同信號的能量被分配到不同的偽隨機(jī)序列里。由于偽隨機(jī)序列帶寬比信號帶寬大100多倍，這一過程稱為擴(kuò)頻。不同的偽隨機(jī)序列具有正交性，在接收機(jī)里，信號用相關(guān)器加以分離。相關(guān)器只接收選定的偽隨機(jī)序列，并壓縮其頻譜，凡不符合該用戶偽隨機(jī)序列的信號就不被壓縮帶寬。結(jié)果只有有用信號的信息才被識別和提取出來。典型系統(tǒng)有美國的IS-95。

二、三種多址方式的頻譜效率

頻譜效率可以用每話音信道占用的頻譜帶寬來表示。移動通信不同的多址方式有不同的頻譜效率。

1、FDMA的頻譜效率

FDMA的頻譜效率取決于每信道帶寬和頻率復(fù)用因子。

如美國AMPS系統(tǒng)：信道帶寬為30kHz，信道總數(shù)666，話音信道數(shù)624，其余為控制信道。為保證可靠通話所需的18dB載干比，頻率復(fù)用因子應(yīng)該取7，即每7個(gè)小區(qū)組成一個(gè)群，每個(gè)群的頻率可復(fù)用。這樣，每個(gè)小區(qū)中每話音信道占用的頻譜帶寬為B=224kHz。

再如英國TACS系統(tǒng)：信道帶寬為25kHz，信道總數(shù)300，話音信道數(shù)279，其余為控制信道。頻率復(fù)用因子為7。這樣，每個(gè)小區(qū)中每話音信道占用的頻譜帶寬為B=188kHz。

2、TDMA的頻譜效率

TDMA的頻譜效率計(jì)算方法與FDMA基本相同。

如歐洲GSM系統(tǒng)：每載頻帶寬200kHz，有話音信道8個(gè)。為保證可靠通話所需的9dB載干比，頻率復(fù)用因子取3。這樣，每個(gè)小區(qū)中每話音信道占用的頻譜帶寬為B=75kHz。

再如美國DAMPS系統(tǒng)：每載頻帶寬30kHz，有話音信道3個(gè)。為保證可靠通話，頻率復(fù)用因子取7。這樣，每個(gè)小區(qū)中每話音信道占用的頻譜帶寬為B=70kHz。

3、CDMA的頻譜效率

CDMA的頻譜效率依賴于處理增益(BW/R)、每個(gè)比特能量對于干擾的比(Eb/Io)、話音負(fù)荷周期、全向頻率再用效率ηf和扇區(qū)數(shù)G。即使上述參數(shù)都確定，頻譜效率還受具體的地理環(huán)境、背景噪聲、外部干擾等條件的影響。所以，CDMA中每話音信道占用的頻譜帶寬是不確定的。理論估算的公式如下，式(1)和(2)中各符號的含義詳見下表2-3。

CDMA每小區(qū)容量為：

N= ηf BW Cd G/[VfR(Eb/Io)]               (1)

CDMA每話音信道占用的頻譜帶寬為：

B=BW/N=Vf R (Eb/Io)/(ηf Cd G)             (2)

表2-3：CDMA系統(tǒng)頻譜效率計(jì)算公式中符號的含義

如美國IS-95系統(tǒng)：ηf=0.67；Cd=0.5；Vf=0.4；BW=1250；R=9.6；G=2.55；Eb/Io=5。代入公式，可估算得：CDMA每小區(qū)用戶容量約為N=56。

CDMA每小區(qū)每話音信號占用頻譜帶寬約為B=22.5kHz。

三、小結(jié)

通過上述分析估算可知，FDMA、TDMA和CDMA每小區(qū)每話音信號占用頻譜帶寬分別為224/188kHz、70/75kHz、22.5kHz。可見，TDMA的頻譜效率是FDMA的2~3倍；CDMA的頻譜效率是FDMA的8~10倍。

欲進(jìn)一步了解各種通信技術(shù)頻率利用率比較的請進(jìn)入。