[1]無線通信介紹
- 1. 無線通信基本概念
- 2. 無線通信多址技術
- 3. 無線通信雙工方式
1. 無線通信基本概念
無線通信就是利用電磁波的輻射和傳播，經過空間傳輸信號的通信方式，利用無線通信可以傳送電報、電話、傳真、資料、影像以及廣播和電視節目等通信業務，無線通信系統可以分為移動蜂窩網系統（2G、3G、4G、5G）、無線局域網系統（WLAN）、廣播電視系統、衛星通信系統等，
2. 無線通信多址技術
本文所講的多址技術包括：
頻分多址技術、時分多址技術、碼分多址技術與空分多址技術，分別對應FDMA、TDMA、CDMA與SDMA，
什么是多址技術？為什么要出現多址技術？各個多址技術理解？
其實很簡單
早期的無線電報就不需要多址技術，因為它的通信方式是能發能收，用戶承載量不大，只需要點對點通信，而現在的移動通信，為了實作更高的通信效率，采用了基礎網路構架，在這個基礎網路構架當中，包括了很多基站，基站之間是相互連接的，手機在通信的時候，不是直接和另一部手機通過無線電來通信，而是先發送信號到離自己最近的基站，基站把信號送到離另一部手機最近的基站，再由這個基站通過無線的方式送達目的手機，
那么，就會有多部手機同時和一個基站通信，基站如何區分不同手機的信號呢？這就需要多址技術了，
- FDMA（第一代通信采用）：
如圖：頻分多址技術是通過不同的用戶占用不同頻率的信道，從而避免了相互干擾，實作了區分，
手機選擇哪一個頻率，可以通過濾波器實作，由于濾波器的阻斷都有過渡帶，因而，相鄰的兩個頻率之間一定會保留一定的帶寬作為保護，（后面我們會講到OFDMA技術，屬于正交頻分多址技術，不保留帶寬保護，提高頻帶利用率）
- TDMA（第二代通信采用）
如圖：從原理上來說，TDMA和FDMA類似，只不過頻率換成了時間而已，時間資源被劃分成幀，每一幀內又被劃分成若干時隙，需要定時器，并且需要與基站同步，
- CDMA（第三代通信采用）
CDMA和OFMDA分別是第三代和第四代移動通信的多址技術，其實，從數學上看，這兩種技術的差別非常小，
現在使用的是CMDA是直接序列擴頻（direct sequence spread spectrum），CDMA是用碼（code）來區分用戶的，所謂的碼，就是一個由1和-1構成的序列，列如 1 1 -1 -1，就是長度為4的擴頻碼，
擴頻操作，就是把用戶資料符號，假設為 x0，乘以上面這個碼，得到 x0，x0，-x0，-x0 ，也就是說，經過擴頻知乎，一個符號變成了 4 個符號，如果要保持用戶的速率不變，就需要 4 倍的帶寬，因此，這個技術被稱為直接序列擴頻，
CDMA技術的講解實為復雜，后期會出一章節，詳細推導整個程序，
- OFDMA（第四代第五代采用）
傳統的 FDMA 的各個信道之間為了避免相互干擾，需要保留一定的保護帶，有一定的頻譜損失，而 OFDM 的各個子載波之間沒有保護帶，而且又是正交的，互相之間沒有干擾，所以比 FDMA 有較大的頻譜效率優勢，但是，這樣的標準太低，子載波之間的正交是很自然的事情，
OFDMA技術的講解，后期也會出一章節，仔細推導關于OFDM技術原理，及原理中QPSK、16QAM、64QAM，256QAM等，
總結：
多址技術是無線通信的基礎性技術，我們按照技術發展的程序介紹了 FDMA TDMA CDMA OFDMA ，他們分別是第一代到第五代移動通信的多址技術，實作 FDMA的基礎是濾波器技術，因為其最簡單所以最先應用，而 TDMA 是走向寬帶化的第一步，需要依托于定時技術的發展，TDMA的問題在于，只有一個資源劃分的維度，也就是時間，在走向更高的帶寬的時候資源分配存在困難，但是 CDMA的問題在于他是一個自干擾的系統，雖然采用了快速功率控制， UFR、軟切換等技術手段，但是仍然無法克服其缺點，CDMA 系統的多用戶檢測是解決這一問題的根本方法，但是由于實際系統設計的限制使得多用戶檢測技術無法應用， OFDM 也是一種特殊的 CDMA ，它利用了線性系統的特性，用比較小的代價克服了信道的多徑效應和多用戶干擾，稱為第四代移動通信的多址技術，
3. 無線通信雙工方式
雙工分為半雙工和全雙工
- 半雙工指的是同一時間只允許一個設備傳送資訊，若另一設備要傳送資訊，需等原來傳送資訊的設備傳送完成后再處理，對講機就是半雙工技術的典型應用，
- 全雙工指的是允許二臺設備同時進行雙向資訊傳輸，一般的電話、手機就是全雙工的系統，因為在講話的同時也可以聽到對方的聲音，我們平時講的雙工技術通常指的就是全雙工技術，
雙工方式分為頻分雙工（FDD）、時分雙工（TDD）
- 頻分雙工（FDD）：用頻率來區分發送和接收信號，優點：實作簡單；缺點：在上下行業務不對稱時（主要指資料業務）頻譜利用效率低；典型應用：GSM、CDMA2000、WCDMA系統，
- 時分雙工（TDD）：用時隙來區分發送和接收信號，優點：在上下行業務不對稱時可以給上下行靈活分配不同數量的時隙，頻譜利用效率高；缺點：實作較復雜，需要GPS同步，并且和CDMA技術一起使用時，上下行之間的干擾控制困難；典型應用：TD-SCDMA、TD-LTE系統，
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/198793.html
標籤：其他
上一篇：藍牙技術簡介（英語演講）