更新时间:2024-06-26 22:18
当把多个用户接入一个公共的传输媒质实现相互间通信时,需要给每个用户的信号赋以不同的特征,以区分不同的用户,这种技术称为多址技术。
与多路复用不同,多址接入技术不需要各路信息集中在一起,而是各自经过调制送到信道上去,以及各自从信道上取下经调制而得到的所需信息。
当把多个用户接入一个公共的传输媒质量实现相互间通信时,需要给每个用户的信号赋以不同的特征,以区分不同的用户,这种技术称为多址技术。
在蜂窝通信系统中,移动台是通过基站和其它移动台进行通信的,众所周知,移动通信是依靠无线电波的传播来传输信号的,具有大面积覆盖的特点,对网内一个用户发射额信号而言,其他用户均可接收到所传播的电波,因此必须对移动台和基站的信息加以区别,使基站能区分是哪个移动台发来的信号,而各移动台又能识别出哪个信号是发给自己的。
要解决这个问题,就必须给每个信号赋以不同的特征,这就是多址接入技术要解决的问题。
多址技术是移动通信的基础技术之一。
各个用户可直接送到线路上去,各用户都有一个地址,这就是多址接入方式。这样构成的系统,也能使各用户之间相互交换信息,因而也可称为一个通信网。
卫星通信网就是这样一个网。多个地球站公用一个卫星线路。实用的卫星通信系统实际上是一个全联结网。倘若一个卫星覆盖n个地球站(用户),预先分配好各用户间能够使用的N(N-1)个频道,也就是N(N-1)个单向信道,作为地球站之间相互通信之用。这时,任何两个需要通信的地球站之间都配有一个双工信道,因此它们都是直接联通的,也就不需要再有交换设备。这种网的信道利用率当然是不高的,除非各站间的业务量都相当大,因各信道都是专用的。当业务量不太大时,有一种称为SPADE系统的卫星通信网,可以按需要分配信道,其大致原理可简述如下。
一个转发器的频带分成900个信道,每个信道可通一路PCM电话,这些信道任何用户都可使用。另开一个频段供广播用。在这频段内可送数字信号,按时分方式分配给各用户。共分50个时槽,除一个时槽作同步用外,其它49个分给49个地球站。这系统的最大容量就是49个站,它们各自在规定的时槽内送状态和控制信息。在系统工作时,各个站都应把该站的当时状态,如正在与哪个站用哪对信道上通话,发送到卫星上去再广播下来,因此各站都能收到这些信号,就知道哪些信道已被占用。
当本站要与其它站通信时,就选用未被占用的信道并发出呼叫,即在所分配的时槽中送出被叫的地址和一些控制信号,对方收到后就应答,从而建立通信联系,相互通话;同时送出该信道已被占用的状态信息,使各站都知道以免冲突。通话完毕后再广播此信道已空闲的信息。
这种方式可提高信道的利用率,实际上已完成了没有交换点的交换。这里交换是由各用户自己控制的,所以常称为分散控制的交换系统。当然也可用集中控制,即设立一个中心控制站,所有用户要使用这些信道时,应向中心控制站申请,这也是通过前述的广播频段进行。中心控制站街道申请后作出应答,并分配空闲信道号码,申请的站就可与另一站用这信道通信,完毕后再通知中心控制站撤销该信道的占用。
更典型的多址接入系统是具有随机接入性质的阿罗华方式。这原来是为计算机通信而设计的。最开始用的是无线信道。主机具有一个无线电收发信机,可把信息传送给所有网内的用户,但用地址来表明对象是哪一个用户。
多址方式的基本类型有:频分多址方式、时分多址方式、空分多址方式、码分多址方式等。
移动通信系统中最常用的是频分多址方式、时分多址方式、码分多址技术。
最简单的多址方式是把公用信道以各种方式分解成多个信道,每两个用户占用两个子信道作为相互双向通信的信道。例如卫星通信中所用的频分多址(FDMA)或时分多址(TDMA)。这些实际上形成一个全联结网,业务分析较简单。其缺点是信道利用率一般不高,因为任两用户之间很少会连续传送信息,尤其是当信息以脉冲串形式出现时,中间常有较多的间隙,就更不经济了。有不少按需分配公用信道的方式可改进这种缺点,但是控制要复杂得多。对于这类方式,分析方法仍与电路转接类似。
自从阿罗华系统所引入的多址接入方式出现后,情况就起了变化。这种方式中有碰撞现象,即两个或两个以上的信息同时企图占用信道,它们相撞而均被破坏,必须重发。这与排队系统中被拒绝有相似的效果,只是被拒绝或被破坏的已不止一个信息。