無(wú)線通信多址技術(shù)

無(wú)線通信系統(tǒng) 第七章 無(wú)線通信多址技術(shù) 7.1 概述 7.2 頻分多址（ FDMA） 7.3 時(shí)分多址（ TDMA） 7.4 擴(kuò)頻多址（ SSMA） 7.5 空分多址（ SDMA） 7.6 分組無(wú)線電（ PR） 7.7 蜂窩系統(tǒng)的容量 第七章 無(wú)線通信多址技術(shù) 多用戶通信系統(tǒng)有幾種典型的方式： 多址接入系統(tǒng)：許多用戶共享有限的無(wú)線頻譜。 廣播網(wǎng)：一個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)送信號(hào)給許多用戶。 為了能使多用戶正常地進(jìn)行通信，需要采用有效的多址技術(shù)。 多址方式的基本類型有頻分多址（ FDMA）、時(shí)分多址（ TDMA）和碼分多址（ CDMA）。 還有兩種多址模式用于無(wú)線通信：分組無(wú)線電（ PR）和空分多址（ SDMA）。 選擇什么樣的多址方式取決于通信系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境和要求 。 7.1 概述 頻分雙工（ FDD）：為一個(gè)用戶提供兩個(gè)確定的頻段。前向頻段提供從基站到移動(dòng)臺(tái)的傳輸，而反向頻段提供從移動(dòng)臺(tái)到基站的傳輸。 在 FDD中，前向和反向頻段的頻率分配在整個(gè)系統(tǒng)中是固定的。 時(shí)分雙工（ TDD）：用時(shí)間而不是頻率來(lái)提供前向鏈路和反向鏈路。前向時(shí)隙和反向時(shí)隙之間的時(shí)間分隔很小時(shí)，用戶聽(tīng)起來(lái)就是同時(shí)的。 反向信道 前向信道頻率頻率分隔反向信道 前向信道時(shí)間時(shí)間分隔 7.1 概述 FDD和 TDD的比較： FDD 收發(fā)信機(jī)同時(shí)地發(fā)送和接收相差大于 100dB的無(wú)線信號(hào)，必須謹(jǐn)慎地分配頻率，使其與共用這兩個(gè)頻段地其它用戶保持協(xié)調(diào)。 頻率分隔必須使用于不太昂貴的 RF設(shè)備。 TDD 消除了單獨(dú)的兩個(gè)頻段的需要。 接收和發(fā)射之間存在時(shí)間間隔。 應(yīng)用限制在無(wú)繩和短距離無(wú)線接入。 7.1 概述 共享有效帶寬。根據(jù)有效帶寬是怎樣分配給用戶的，可以把這些技術(shù)分為窄帶系統(tǒng)和寬帶系統(tǒng)。 窄帶系統(tǒng)：?jiǎn)蝹€(gè)信道的帶寬同所期望的信道的相干帶寬一致。 FDMA/FDD：可用的無(wú)線帶寬被分成許多窄帶信道，這些信道工作在 FDD方式，每個(gè)用戶分配一個(gè)信道，不共享。 TDMA/FDD和 TDMA/TDD：大量的無(wú)線信道用FDD/TDD方式分配，而每個(gè)信道用 TDMA方式共享。 寬帶系統(tǒng)：信道的發(fā)射帶寬比信道的相干帶寬大得多。 7.1 概述 蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 多址技術(shù)高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)（AMPS） FDMA/FDD全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM） TDMA/FDD美國(guó)數(shù)字蜂窩（USDC） TDMA/FDD日本數(shù)字蜂窩（JDC） TDMA/FDDCT2（無(wú)繩電話） FDMA/FDD歐洲數(shù)字無(wú)繩電話（DECT） FDMA/FDD美國(guó)窄帶擴(kuò)頻（IS-95） CDMA/FDD不同無(wú)線通信系統(tǒng)中的多址技術(shù) 7.2 頻分多址（ FDMA） 特點(diǎn)：連續(xù)發(fā)射、通常用于窄帶系統(tǒng)、簡(jiǎn)單、但基站成本高（使用雙工器、帶通濾波器和精確的射頻濾波器）。 許多信道在一個(gè)基站中共享同一個(gè)天線，可能導(dǎo)致非線性效應(yīng)，產(chǎn)生交調(diào)頻率。 信道1頻率時(shí)間代碼信道2信道3信道N 7.3 時(shí)分多址（ TDMA） 發(fā)射數(shù)據(jù)是用緩存突發(fā)法，省電，切換簡(jiǎn)單，不需要雙工器，不同用戶分配不同的帶寬； 同步開(kāi)銷大，必須有自適應(yīng)均衡、保護(hù)時(shí)隙； 用戶共享一個(gè)載波頻率，利用互不交叉的時(shí)隙，時(shí)隙數(shù)取決于調(diào)制技術(shù)、有效帶寬等； 頻率代碼時(shí)隙信道1信道2信道3信道N時(shí)間一個(gè)TDMA幀頭比特 信息 尾比特時(shí)隙1 時(shí)隙2 時(shí)隙3 - - - - - 時(shí)隙N尾比特 同步比特 信息數(shù)據(jù) 保護(hù)比特 7.3 時(shí)分多址（ TDMA） TDMA的效率：發(fā)射的數(shù)據(jù)中信息所占的百分比，不包括為接入模式而提供的系統(tǒng)開(kāi)銷。 1 1 0 0O H r r t p t g r grtrpgTfff O H Tb N b N b N b N bNNbbbb T RTRbb 每一幀的系統(tǒng)開(kāi)銷數(shù)：每一幀參考碼組數(shù)， ：每一幀業(yè)務(wù)碼組數(shù)，：參考碼組的開(kāi)銷比特， ：每一時(shí)隙中每個(gè)頭比特的開(kāi)銷，：每一保護(hù)時(shí)間間隔的等效比特?cái)?shù)每一幀總比特?cái)?shù)為： 幀 長(zhǎng) ， ： 信 息 比 特 率幀 效 率 ： 7.3 時(shí)分多址（ TDMA） TDMA系統(tǒng)的信道數(shù)：把每一個(gè)信道的 TDMA時(shí)隙與有效信道相乘，得到 TDMA系統(tǒng)中所提供的 TDMA信道時(shí)隙數(shù)。 例 7.3 TDMA/FDD GSM 系統(tǒng)采用 25MHz帶寬用于前向鏈路， 并被分成 200kHz的無(wú)線信道，如果一個(gè)無(wú)線信道支持 8語(yǔ)音用戶，并假設(shè)沒(méi)有保護(hù)時(shí)隙，求 此 GSM系統(tǒng)包含的同時(shí)用戶數(shù)。 2:t o tcm B BNBm保護(hù)每一個(gè)信道所能支持的最大T D M A 用戶數(shù)，25 10002 0 0 / 8M H zNk H z 7.3 時(shí)分多址（ TDMA） 例 7.4 如果 GSM使用每幀包含 8個(gè)時(shí)隙的幀結(jié)構(gòu)，并且每一幀包含 156.25比特，在信道中數(shù)據(jù)速率為 270.833kbps，求（ 1）比特周期，（ 2）時(shí)隙長(zhǎng)，（ 3）幀長(zhǎng)，（ 4）占用一個(gè)時(shí)隙的用戶在兩次發(fā)射之間必須等待的時(shí)間。 11(1 ) 3 . 6 9 22 7 0 . 8 3 3 /( 2 ) 1 5 6 . 2 5 0 . 5 7 7( 3 ) 8 4 . 6 1 54 . 6 1 5bbs l o t bf s l o tTsR k b i t sT T m sT T m sms (4) 用 戶 必 須 等 待 ， 在 一 個(gè) 新 幀 到 來(lái) 之 后才可以進(jìn)行下一次發(fā)射。 7.3 時(shí)分多址（ TDMA） 例 7.5 如果一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) GSM時(shí)隙由 6個(gè)尾比特，8.25個(gè)保護(hù)比特， 26個(gè)訓(xùn)練比特和 2組業(yè)務(wù)碼組組成，其中每一個(gè)業(yè)務(wù)碼組由 58比特組成，求幀效率？ 6 8 . 2 5 2 6 2 5 8 1 5 6 . 2 58 1 5 6 . 2 5 1 2 5 08 ( 6 8 . 2 5 2 6 ) 3 2 23221 1 0 0 7 4 . 2 4 %1250OHfbP 一 個(gè) 時(shí) 隙 有 比 特一 個(gè) 幀 有 比 特每 幀 的 系 統(tǒng) 開(kāi) 銷 比 特幀效率 7.4 擴(kuò)頻多址（ SSMA） 把一個(gè)窄帶信號(hào)在發(fā)射前轉(zhuǎn)換成寬帶信號(hào)。 有以下兩種類型： 7.4.1 跳頻多址（ FHMA） 7.4.2 碼分多址（ CDMA） 7.4.3 混合擴(kuò)頻技術(shù)（ HSST） 7.4.4 矢量量化 7.4.1 跳頻多址（ FHMA） 把一個(gè)寬頻段分成若干個(gè)頻率間隔，稱為頻道 。 單個(gè)用戶的載波頻率在寬帶頻道范圍內(nèi)按偽隨機(jī)方式變化 ， 用戶數(shù)據(jù)就在不同的載波上發(fā)射出去 。 在某一時(shí)刻，跳頻信號(hào)是一個(gè)窄帶信號(hào)。 FHMA和 FDMA地區(qū)別在于 FHMA跳頻信號(hào)快速地變換頻道。 一個(gè)快跳頻系統(tǒng)可被認(rèn)為是使用頻率分集的 FDMA系統(tǒng)。 FHMA系統(tǒng)通常采用功率效率高的恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)。 一個(gè)跳頻系統(tǒng)具有一定的安全保證。 7.4.2 碼分多址（ CDMA） 所有用戶使用同一載頻，并且可以同時(shí)發(fā)射。 發(fā)送端偽隨機(jī)編碼調(diào)制和接收端相關(guān)處理。 存在“遠(yuǎn)近效應(yīng)”問(wèn)題，一般采用功率控制來(lái)克服。 時(shí)間信道1信道2信道3信道N頻率碼 7.4.2 碼分多址（ CDMA） CDMA特點(diǎn)： 抗干擾，抗噪聲能力強(qiáng)； 抗多徑干擾，分離并收集所需要信號(hào)中不同時(shí)延的信號(hào)能量，增加接收信噪比； 能在低功率譜密度情況下工作，而低的發(fā)射功率有利于移動(dòng)通信使用者的健康； 有一定的保密性能； 由于采用相關(guān)接收方式， CDMA通信可以在信噪比很低的情況下工作，其信號(hào)具有很強(qiáng)的隱蔽性； 與 TDMA和 FDMA不同， CDMA是干擾受限系統(tǒng)，減小干擾可以直接增加系統(tǒng)容量，因此，可以利用話音激活、前向糾錯(cuò)和扇型分區(qū)等技術(shù)提高頻帶利用率； 在 CDMA蜂窩系統(tǒng)中，相鄰小區(qū)使用相同的頻率，所以它可以實(shí)現(xiàn)宏分集和進(jìn)行軟切換。 7.4.3 混合擴(kuò)頻技術(shù)（ HSST） 7.4.3.1 混合 FDMA/CDMA（ FCDMA） 與原來(lái)的 CDMA系統(tǒng)相比，其處理增益低一些。 優(yōu)點(diǎn)是帶寬不需要連續(xù)。系統(tǒng)容量是各子帶容量之和。 7.4.3.2 混合直擴(kuò) /跳頻多址（ DS/FHMA） 直接序列擴(kuò)展頻譜信號(hào)的中心頻率以偽隨機(jī)方式變化。 優(yōu)點(diǎn)是避免了遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題，但不適合軟切換。 寬帶CDMA窄帶CDMA 的頻譜 7.4.3 混合擴(kuò)頻技術(shù)（ HSST） 7.4.3.3 時(shí)分 CDMA（ TCDMA） 給不同的小區(qū)指定不同的擴(kuò)頻代碼； 在每一小區(qū)內(nèi)，僅分配給一個(gè)用戶特定時(shí)隙，切換時(shí)用戶的擴(kuò)頻碼變?yōu)樾滦^(qū)的； 優(yōu)點(diǎn)是它避免了遠(yuǎn)近效應(yīng)。 信道中的碼組傳遞 其他碼組的可選信道 7.4.3 混合擴(kuò)頻技術(shù)（ HSST） 7.4.3.4 時(shí)分跳頻（ TDFH） 用戶可以在一個(gè)新的 TDMA幀開(kāi)始時(shí)跳到一個(gè)新的頻率，因此避免了在一個(gè)特定信道上的嚴(yán)重衰落或碰撞事件。 如果使兩個(gè)互相干擾的基站發(fā)射機(jī)在不同頻率和不同時(shí)間發(fā)射，就避免了鄰近小區(qū)的同信道干擾問(wèn)題。 成倍增加 GSM的容量。 7.5 空分多址（ SDMA） 通過(guò)控制用戶的空間輻射能量來(lái)提供多址接入能力 。 扇形天線可被看作是 SDMA的一個(gè)基本方式 。 ( a ) 全向基站天線模式 ( b ) 定向基站天線模式 ( c ) 自適應(yīng)天線模式 , 為小區(qū)內(nèi)每一用 戶提供單獨(dú)波束 7.6 分組無(wú)線電（ PR） 7.6.1 分組無(wú)線電協(xié)議 7.6.2 載波檢測(cè)多址 CSMA 協(xié)議 7.6.3 預(yù)留協(xié)議 7.6.4 分組無(wú)線電的截獲效應(yīng) 7.6.1 分組無(wú)線電協(xié)議 規(guī)一化吞吐量 : 分組B 分組C分組A發(fā)射機(jī)1發(fā)射機(jī)2易損階段 2時(shí)間21t一個(gè)分組時(shí)間（ ） 1tP r P r , ,P r -RT R P o i s s o nP o i s s o ne無(wú) 碰 撞 無(wú) 碰 撞 ， 分 組 到 達(dá) 服 從 分 布 ，到 達(dá) 率 為 ， 是 發(fā) 射 分 組 所 需 要 的 時(shí) 間 用 戶 產(chǎn) 生 分 組 的 概 率為 分 布則 無(wú) 碰 撞 7.6.1 分組無(wú)線電協(xié)議 7.6.1.1 純 ALOHA ALOHA協(xié)議是用于數(shù)據(jù)發(fā)射的隨機(jī)接入?yún)f(xié)議 ； 消息易損階段是分組的兩倍 ,則 其 吞吐量： T=Re-R 7.6.1.2 時(shí)隙 ALOHA 時(shí)間被分成相同長(zhǎng)度的時(shí)隙 ,它比分組時(shí)間長(zhǎng)； 每個(gè)用戶僅在時(shí)隙開(kāi)始處發(fā)送，避免部分碰撞； 時(shí)延增大，吞吐量為： T=Re-2R 7.6.1 分組無(wú)線電協(xié)議 7.6.2 載波檢測(cè)多址 CSMA 協(xié)議 在進(jìn)行發(fā)射前監(jiān)聽(tīng)一下信道，可以獲得更高的接入效率 ； CSMA協(xié)議中，檢測(cè)延遲和傳播延遲是兩個(gè)重要的參數(shù)； 下面是 CSMA技術(shù)的一些變形： 1-持續(xù) CSMA：如果信道空閑，用戶就以概率 1發(fā)射信息 p-持續(xù) CSMA：如果檢測(cè)到信道空閑，以概率 p發(fā)送分組，并在延遲 t秒后，以概率 1-p發(fā)送 非持續(xù) CSMA：如果信道空閑，用戶就發(fā)射，如果信道忙，用戶根據(jù)時(shí)延分布，過(guò)一段時(shí)間后發(fā)射分組 CSMA/CD：用戶監(jiān)測(cè)它的發(fā)射是否發(fā)生碰撞，如果兩個(gè)或多個(gè)終端同時(shí)開(kāi)始發(fā)射，那么就會(huì)檢測(cè)到碰撞，立即中斷發(fā)射。對(duì)單工信道，中斷傳輸來(lái)檢測(cè)信道，對(duì)于雙工系統(tǒng)，可以使用完全雙工收發(fā)信機(jī)。 7.6.2 載波檢測(cè)多址 CSMA 協(xié)議 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 812510203040 O p t i m u mp - P e r s i s t e n t S l o t t e dN o n - P e r s i s t e n t S l o t t e d1 - P e r s i s t e n tS o t t e dA L O H AA L O H A 歸一化延時(shí)吞吐量 7.6.3 預(yù)留協(xié)議 7.6.3.1 預(yù)留 ALOHA 以時(shí)分多址技術(shù)為基礎(chǔ)的一個(gè)分組接入模式。 某個(gè)分組時(shí)隙被賦予優(yōu)先級(jí)，并且有可能為用戶預(yù)留發(fā)射分組的時(shí)隙。 在大業(yè)務(wù)量時(shí)，提供好的吞吐量。 7.6.3.2 分組預(yù)留多址（ PRMA PRMA使用一類似于預(yù)留 ALOHA的離散分組時(shí)間技術(shù)，以每一 TDMA時(shí)隙傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)，且優(yōu)先傳輸語(yǔ)音，同時(shí)利用了 TDMA的周期幀結(jié)構(gòu)。 PRMA被建議為綜合傳輸分組數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的一種方法。 7.6.4 分組無(wú)線電的截獲效應(yīng) 分組無(wú)線電多址技術(shù)是以在同一信道內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)為基礎(chǔ)的； 在使用調(diào)頻或擴(kuò)頻調(diào)制時(shí)，會(huì)產(chǎn)生發(fā)射機(jī)的屏蔽問(wèn)題； 截獲效應(yīng)有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。 分析截獲效應(yīng)的有用參數(shù)是接收到的到達(dá)分組相對(duì)于其它碰撞分組的最小功率比，稱為截獲率。 不同通信類型應(yīng)該使用的多址技術(shù)： 通 信 類 型 多 址 技 術(shù)分 組 、 短 消 息 競(jìng) 爭(zhēng) 協(xié) 議分 組 、 長(zhǎng) 信 息 。 大 量 用 戶 預(yù) 留 協(xié) 議分 組 、 長(zhǎng) 信 息 、 少 量 用 戶 固定 T D M A 預(yù) 留 信 道 和 預(yù) 留 協(xié) 議數(shù) 據(jù) 流 或 確 定 的 語(yǔ) 音 F D M A 、 T D M A 、 C D M A 7.7 蜂窩系統(tǒng)的容量 7.7.1 蜂窩 CDMA容量 7.7.2 多小區(qū) CDMA的容量 7.7.3 SDMA容量 7.7.4 矢量量化 7.7 蜂窩系統(tǒng)的容量 無(wú)線通信系統(tǒng)的容量定義為一定頻段內(nèi)所能提供的信道或用戶的最大數(shù)目。 無(wú)線信道容量是一個(gè)衡量無(wú)線系統(tǒng)頻譜效率的參數(shù)。 這一參數(shù)取決于于所需的波載干擾比 （ C/I） 和信道帶寬 Bc。 反向信道干擾：來(lái)自周圍小區(qū)的用戶產(chǎn)生的干擾。 前向信道干擾：本小區(qū)周圍小區(qū)中的同信道基站產(chǎn)生地干擾。 同信道復(fù)用率： Q=D/R， D：同信道小區(qū)之間的距離，R：小區(qū)半徑。 蜂窩系統(tǒng)的無(wú)線容量可定為 ： m=Bt/BcN（無(wú)線信道 /小區(qū)）， Bt是分配給系統(tǒng)的總的頻譜 ， Bc是信道寬帶 ， N是頻率重用的小區(qū)數(shù)， NQ 3 7.7 蜂窩系統(tǒng)的容量 51156 414162312132930313271817339101119827363534 282037212223242526424344454746494838394041 7.7 蜂窩系統(tǒng)的容量 采用上圖所示的蜂窩結(jié)構(gòu)時(shí)， 在小區(qū)邊緣處，即 d0=R時(shí)產(chǎn)生最大干擾。 (C/I)min是接收機(jī)正常工作所需要的最小 C/I。 00001knMnkkdCndIdM， 是 服 務(wù) 小 區(qū) 中 路 徑 損 耗 指 數(shù) ， 是 服 務(wù) 基 站到移動(dòng)臺(tái)的距離，最鄰近的同信道小區(qū)個(gè)數(shù)為-m i n2 2 22m i n1 1 1333nnnnt t tnccc nC R RI M D M D M QB B BmQQMCBBBI = ，則蜂窩系統(tǒng)容量為:， 無(wú) 線 信 道 / 小 區(qū) 7.7 蜂窩系統(tǒng)的容量 2m i nm i n2/ / /4/tceq ccceqb b c ceqcceqBmBCCI I BBBC I C I C ICIE R E RCI I In C ICBIC BI 如 果 和 固 定 ， 則=是特定系統(tǒng)的帶寬， 是不同系統(tǒng)的帶寬是相對(duì)于特定系統(tǒng) 的不同系統(tǒng)的最小 。在數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中， 可以表示為：=，對(duì)應(yīng)于不同系統(tǒng)的 ，有： 7.7 蜂窩系統(tǒng)的容量 例 7.7。評(píng)估四種不同的蜂窩無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)，選擇容量最大的系統(tǒng)，假設(shè) n=4。 m i nm i nm i nm i n: 3 0 , ( / ) 1 8: 2 5 , ( / ) 1 4: 1 2 . 5 , ( / ) 2: 6 . 2 5 , ( / ) 9ccccA B k H z C I d BB k H z C I d BB k H z C I d BB k H z C I d B系統(tǒng)系統(tǒng)B系統(tǒng)C系統(tǒng)D 2m i nm i nm i n6 . 2 5 ,: 3 0 , ( / ) 1 8 2 0 l o g 6 . 2 5 / 3 0 3 1 . 6 8: 2 5 , ( / ) 1 4 2 0 l o g 6 . 2 5 / 2 5 2 6: 1 2 . 5 , ( / ) 2 2 0 l o g 6 . 2 5 / 1 2 . 5 4: 6 . 2 5ceq cc e qcccBCCk H zI I BA B k H z C I d BB k H z C I d BB k H z C I d BBk 解：考慮系統(tǒng)帶寬為 = ，則系統(tǒng)系統(tǒng)B系統(tǒng)C系統(tǒng)D m i n, ( / ) 9 2 0 l o g 6 . 2 5 / 6 . 2 5 9H z C I d BC 系 統(tǒng) 提 供 最 大 容 量 。 7.7 蜂窩系統(tǒng)的容量 系統(tǒng)， TDMA系統(tǒng)把容量提高了 3到 6 倍。 (C/I)min在窄帶數(shù)字系統(tǒng)中為 12dB，模擬 FM系統(tǒng)中為 18dB。 在一數(shù)字式蜂窩系統(tǒng)中， C/I可以表示為： 在 FDMA系統(tǒng)中， Bt被分成 M個(gè)帶寬為 Bc的信道， C=EbRb，I=I0Bc，因此， FDMA的無(wú)線容量為： 在 TDMA系統(tǒng)中 ,C=EbRb， I=I0Bc， I0表示每赫茲的干擾功率。 相對(duì)于模擬蜂窩無(wú)線， TDMA系統(tǒng)把容量提高了 3到 6 倍。 bbbbERC ERII ， 每 比 特 能 量 ， 數(shù) 據(jù) 速 率23ttBmB CMI， 無(wú) 線 信 道 / 小 區(qū) 7.7 蜂窩系統(tǒng)的容量 A M P S 和基于數(shù)字 T D M A 的蜂窩系統(tǒng)的比較 參數(shù) A M P S G S M U S D C P D C 帶寬（ M H z ） 25 25 25 25 語(yǔ)音信道 833 1000 2500 3000 頻率復(fù)用（簇大?。?7 4 或 3 7 或 4 4 或 3 信道 / 站址 1 1 9 250 或 333 357 或 625 429 或 750 通信量（愛(ài)爾蘭 / 平方公里） 1 1 . 9 27 .7 或 40 41 或 74 .8 50 或 9 0 . 8 容量增益 1 . 0 2 . 3 或 3 . 4 3 . 5 或 6 . 3 4 . 2 或 7 . 6 7.7.1 蜂窩 CDMA容量 CDMA系統(tǒng)的容量是干擾受限的，而在 FDMA和 TDMA中是帶寬受限的。 干擾的減少將導(dǎo)致 CDMA容量的直接增加。 在 CDMA系統(tǒng)中，當(dāng)用戶數(shù)減少時(shí)每一用戶的鏈路性能就會(huì)增加。 TDMA和 FDMA的頻率復(fù)用取決于由路徑損耗產(chǎn)生的小區(qū)間的隔離，而 CDMA小區(qū)可以復(fù)用所有頻率，因而容量有了較大增加。 單小區(qū) CDMA系統(tǒng)中，設(shè)用戶數(shù)為 N，那么，在當(dāng)前小區(qū)中的基站接收到一個(gè)用戶的有用信號(hào)功率 P和（ N-1）個(gè)干擾用戶的功率，其中每一干擾用戶的功率為 P。因此，信噪比為： 1( 1 ) 1PS N RN P N 7.7.1 蜂窩 CDMA容量 基站接收機(jī)處的 SNR可用 Eb/N0表示： 能夠接入此系統(tǒng)的用戶數(shù)可表示為： 當(dāng)用戶數(shù)目龐大且系統(tǒng)是干擾受限而不是噪聲受限時(shí) ， 每一扇區(qū)中用戶數(shù)用戶數(shù)可表示為： PNERWKPKRWWPKRPNEbb 001,)1()1( PNERWKb01011sbWR WKREN ， 是 語(yǔ) 音 激 活 因 子 ， 是 處 理 增 益 7.7.2 多小區(qū) CDMA的容量 相鄰干擾小區(qū)的數(shù)目決定了 CDMA蜂窩系統(tǒng)的頻率復(fù)用因子 f。 CDMA反向鏈路的 f： 各相鄰小區(qū)有不同的用戶數(shù)，每個(gè)干擾用戶產(chǎn)生的干擾取決于它與通信基站的距離以及它們的發(fā)射功率。 一個(gè)特定小區(qū)中的變量 Nai可用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)技術(shù)計(jì)算。 使用同心圓幾何法求 CDMA容量：用遞歸幾何法來(lái)確定小區(qū)內(nèi)和小區(qū)外用戶的傳播路徑損耗是怎樣影響 CDMA系統(tǒng)的頻率復(fù)用的。 000, ii a iiaiNf N U iN U NNi 小區(qū)內(nèi)用戶的干擾， 第 個(gè)相鄰小區(qū)的用戶數(shù)，第 個(gè) 相 鄰 小 區(qū) 內(nèi) 用 戶 產(chǎn) 生 的 平 均 干 擾 功 率 7.7.2 多小區(qū) CDMA的容量 7.7.2 多小區(qū) CDMA的容量 102 d3RAdjacentcell02 dR 02 dR Rdesiredcell 7.7.2 多小區(qū) CDMA的容量 中心小區(qū)的面積： 假設(shè)第一層面積為 A1，有 M1個(gè)干擾小區(qū)，每個(gè)干擾小區(qū)的面積相同 A，則 第 i層的面積可以表示為： 相鄰干擾小區(qū)與目的小區(qū)的面積相同。 同一層內(nèi)每個(gè)小區(qū)到目的小區(qū)的半徑相同。 同一層內(nèi)只考慮一個(gè)小區(qū)的干擾作用，再簡(jiǎn)單地乘以同一層內(nèi)小區(qū)數(shù)即可。 2 2 20A R d R 2 2111132A R R M AM 11iiA iM Ai 7.7.2 多小區(qū) CDMA的容量 考慮相鄰小區(qū)內(nèi)用戶的不同分布對(duì)干擾的影響，經(jīng)常是有用的，可以確定最壞情況下的頻率復(fù)用。 干擾層分為兩個(gè)部分，使用加權(quán)因子在相鄰小區(qū)的內(nèi)層和外層