多址方案及其应用解析

多址方案中允许几个设备连接到相同的物理介质，在它上面传输并共享它的容量。多址方案基于一种复用方法，允许几个数据流或信号共享相同的通信信道或物理介质。复用是指多个数据流在一个共享介质中合并为一个信号的流程。多址接入方案分配的资源有频段、时隙、码字或三者中的任意结合。最基本的多址方案有FDMA（Frequency Division Multiple Access，频分多址）、TDMA（Time Di-vision Multiple Access，时分多址）和CDMA（Code Division Multiple Access，码分多址）。

在FDMA中，每次通信在一个或两个（根据双工方式）窄带信道上传输。信道带宽和调制方案决定了可以达到的总传输速率。由于滤波不理想等原因，需要在FDMA信道间引入保护频带来避免所谓的邻道干扰。

在TDMA中，不是分配给每个用户独立的频率信道，而是让用户在时域上共享一个宽带信道。这通过引入一种帧结构实现，将每个TDMA帧细分为许多时隙，时隙数量为需要支持的用户数。只要有足够的可用频谱，每个小区可以分配多个载波。这样的TDMA系统通常也体现了FDMA的特点。因此实际使用的是混合TD-MA/FDMA系统（Brand and Aghvami，2002）。TDMA系统必须与所有用户的传输时间严格同步以确保信号在正确时隙接收并不会导致干扰。

在CDMA中，窄带信号通过扩频在宽带传输。和TDMA一样，多个用户共享传输带宽，但是，也和FDMA一样，它们在连接过程中连续传输。每个用户使用不同扩频码使CDMA系统具有多址能力。由于扩频技术的使用，CDMA系统也被称为扩频多址系统。适用于移动通信的两个著名的CDMA基本技术为跳频（Fre-quency Hopping，FH）技术和直接序列（Direct Sequence，DS）扩频技术。(www.xing528.com)

在FH-CDMA系统中，根据指定算法（可以随机分配或预先给定），发送端信号在可用频率间跳变。发送端与接收端同步操作，接收端持续调整以保持与发送端相同的中心频率。短脉冲数据在窄带载波传输。然后，发送端调至另一频率并再次传输。在给定带宽上发送端可以每秒多次跳频，在某个频率上传输一段时间，然后调至另一个频率并再次传输。相比于仅使用一个载频，传输相同信息时跳频需要更广泛的带宽。

在DS-CDMA系统中，数据流通过由独立的时间片组成的直接序列（扩频码）直接相乘实现。独立的时间片比用户数据位占用更短的时间，这也就是对原始信号进行扩频的原因。由于使用的传输带宽比最小信号带宽大几个数量级，由此获得的扩频增益等于用户数据位与时间片长度的比值。