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时分多址技术(TDMA)

(1)TDMA系统原理
       时分多址是在一个宽带的无线载波上,把时间分成周期性的帧,每一帧再分割成若干时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的),每个时隙就是一个通信信道,分配给一个用户。如图23所示,系统根据一定的时隙分配原则,使各个移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发射信号(突发信号),在满足定时和同步的条件下,基站可以在各时隙中接收到各移动台的信号而互不干扰。同时,基站发向各个移动台的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输.各移动台只要在指定的时隙内接收,就能在合路的信号(TDM信号)中把发给它的信号区分出来。所以TDMA系统发射数据是用缓存-突发法,因此对任何一个用户而言发射都是不连续的。这就意味着数字数据和数据调制必须与TDMA一起使用,而不像采用模拟FM的FDMA系统。
TDMA系统的工作原理
图23   TDMA系统的工作原理
(2)TDMA的帧结构
       TDMA帧是TDMA系统的基本时隙单元,各个用户的发射相互连成一个重复的帧结构,如图24所示。
TDMA帧结构
图24    TDMA帧结构
       从图可看出-TDMA帧是由若干时隙组成的,每一帧都是由头比特,信息数据和尾比特组成。在TDMA/TDD系统中,每帧信息中时隙的一部分用于前向链路,而另一部分用于反向链路。在TDMA/FDD系统中,前向传送和反向传送有一个完全相同或相似的帧结构,但前向和反向链路使用的载频和帧同步时间是不同的。TDMA/FDD系统在一个特定用户的前向和反向时隙间设置了几个延时时隙,以便在用户单元中不需要使用双工器。
       在一个TDMA帧中,头比特包含了基站和用户用来确认彼此的地址和同步信息。利用保护时间来保证不同时隙和帧之间的接收机同步。
(3)TDMA系统的特点
       突发传输的速率高,远大于语音编码速率,每路编码速率设为R(bit/s),共N个时隙,则在这个载波上传输的速率将大于NR(bit/s)。这是因为TDMA系统中需要较高的同步开销。同步技术是TDMA系统正常工作的重要保证。同步包括帧同步、时隙同步和比特同步。
       TDMA
       发射信号速率随N的增大而提高,如果达到100kbit/s以上,码间串扰就将加大,必须釆用自适应均衡,用以补偿传输失真。
       TDMA用不同的时隙来发射和接收,因此不需双工器。即使使用FDD技术,在用户单元内部的切换器,就能满足TDMA在接收机和发射机间的切换,而不使用双工器。
       基站复杂性减小。N个时分信道共用一个载波,占据相同带宽,只需一部收发信机。互调干扰小。
       相比FDMA,抗干扰能力强,频率利用率高,系统容量大。
       越区切换简单。由于在TDMA中移动台是不连续地突发式传输.所以切换处理对一个用户单元来说是很简单的,因为它可以利用空闲时隙监测其他基站,这样越区切换可在无信息传输时进行。因而没有必要中断信息的传输,即使传输数据也不会因越区切换而丢失。
       由于受频率选择性衰落信道的影响.TDMA的码速率受到限制,单载频的系统容量数是有限的。一般FDMA和TDMA结合起来,提供较大的系统容量。