数字通信原理第11章信道复用与多址技术.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * 统计复用与随机多址 统计复用：统计复用是一种为适应数据业务传输需求具有随机性和突发性而提出来一种动态分配资源的共享信道工作方式。 统计复用主要包括集中控制和随机分布式控制两种方式。 (1)集中控制方式 轮询工作：通过控制单元根据终端的需求控制其对信道资源的使用。 第11章 信道复用与多址技术 第11章 信道复用与多址技术 统计复用与随机多址(续) 点到多点(PMP)模式无线基站系统帧内时隙的资源调度： 时间轴被划分成等长度的帧； 帧被划分成基站到用户的下行子帧和用户到基站的上行子帧； 各个子帧被进一步划分为等长或不等长的时隙； 每帧相应位置的时隙通常并不指定给特定的用户，而是根据用户的需求动态分配。 分配给用户的上行子信道和下行子信道的资源可以是不对称的。 第11章 信道复用与多址技术 统计复用与随机多址(续) 网络路由器或交换机输出端口传输速率的统计复用： 图(a):不分等级的输出端口传输速率的统计复用(单队列) 图(b):可进行优先度控制的输出端口传输速率的统计复用(多队列)； 优先度控制可根据需要采用不同的调度策略 第11章 信道复用与多址技术 统计复用与随机多址(续) （2）随机分布式控制方式 系统中没有集中的控制单元，各个终端间按照某种规则，有协调或者没有协调地使用信道的资源。 当出现一个以上的用户发送数据时，信道会出现冲突，冲突通常导致所有当前所有正在传输的报文发送失败。 出现冲突的示例： 第11章 信道复用与多址技术 统计复用与随机多址(续) 在随机分布式控制系统中，各个终端中一般包含了探测冲突的功能和相应的解决机制，可避免出现恶性的竞争。 采用随机分布式控制(碰撞自动退避机制)的通信系统示例 有线连接的局域网 无线局域网 11.7 综合复用技术 综合复用技术 现代的通信系统，特别是无线通信系统，正在逐步演变成一种采用综合复用技术的系统。 所谓的综合复用技术，可根据需要同时采用频分、时分、码分和空分等一种或者若干种技术，为信道资源的有效利用提供了很大的灵活性。 下面简要介绍无线通信系统长期演进(LTE)技术标准中采用的综合复用技术。 LTE采用了基于OFDM的正交频分多址接入(OFDMA)技术。 若干OFDM的符号周期作为时间的最小的分配单位 若干子载波数作为 频带的最小的分配单位 一个可分配的最小的物理资源块定义为 第11章 信道复用与多址技术 第11章 信道复用与多址技术 综合复用技术(续) 在我国主导的时分复用LTE(TD-LTE)标准中，取 第11章 信道复用与多址技术 综合复用技术(续) LTE系统的时频资源结构图如下图所示 第11章 结束 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * SCUT DT&P Labs 《数字通信原理》(11) 冯穗力等编著 电子工业出版社 2012年8月 第 11 章 信道复用与多址技术 本章的基本内容： 频分复用与频分多址； 时分复用与时分多址； 码分复用与码分多址； 统计复用与随机多址； 综合复用技术。 11.1 引言 引言 在通信系统中，通常有多个用户需要同时传输信息，需要解决信道资源的分配问题。 信道复用技术：根据可用的信道资源，将信道划分给不同的用户同时使用的方法。 多址技术：对信道资源和用户分别进行某种编号，使特定的信道资源与使用该资源的用户建立对应关系的方法。 多址接入：多个用户根据所分配得到的资源接入系统的过程。 信道的复用和多址技术的实施需要考虑用户通信过程的实时性。 第11章 信道复用与多址技术 引言(续) 信道资源的理想划分：各子信道间具有正交性。 设系统中有K个用户同时工作。 记第 k 个用户的发送信号的时间 第 k 个用户发送的信号 信道(信号)间正交的条件： 第11章 信道复用与多址技术 引言(续) 信道资源划分的主要方法： 频分复用 时分复用 码分复用 空分复用 统计复用 不同的资源划分方法，有相应的多址技术。 不同的信道划分方法，对资源的利用效率可能会有所不同，但总的可用资源(除空分复用外)一般只会减少，不会增加。 系统的总可用资源由香农定理决定。 第11章 信道复用与多址技术 11.2 频分复用与频分多址 频分复用与多址技术 传统的频分复用方法：将可用的频谱资源在频率域上划分