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什麼是多址通訊

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多個使用者直接使用一個公共通道實現各使用者間通訊的方式,亦稱任意選址通訊和多元聯接。在通訊網中,為減少在各使用者間直接敷設線路的數目,通常設立交換中心,這時每一使用者只要有一對使用者線聯結到交換中心就能實現各使用者間通訊;但也可以利用一個大容量的公共通道,按選定的使用者地址直接實現相互間通訊(即多址通訊)。多址通訊廣泛應用於行動通訊網、衛星通訊網,也廣泛用於計算機區域網路上,這是一種很有發展前途的通訊方式。80年代初,衛星通訊、無線通訊網、區域資料網和多點地面電纜等通訊系統都廣泛使用了多址技術。

什麼是多址通訊

多址通訊系統的關鍵問題,是既要使各使用者能實時地使用通道,又要最大限度地提高通道利用率。多址通訊技術的主要內容包括通道分配和通道複用。

通道分配:

通道分配給各使用者使用,其主要分配方式有固定分配、按需分配和隨機佔用三種方式。

(1)固定分配(亦稱預分配):把公共通道分成為若干子通道,任何兩個站之間通訊時要佔用預先分配給它們的固定子通道,分配好後不再變更。用這種方式通訊時不需要附加控制和排程通道,因而裝置簡單。但是,各通道的容量固定、不能增減,特別是當某站分得的通道空閒不用時,其他臺站不能利用它,因此通道利用率低。

(2)按需分配:按照需要和業務變動情況,隨時把通道合理地分配給使用者使用。多數這類系統設有一中心站集中控制通道分配。當某使用者需要通訊時,它先與中心站聯絡,中心站根據當時情況給通訊雙方安排通道。有些系統採用分散控制方式,這時上述中心站的功能分別由各使用者自己實現。採用按需分配方式,雖然系統裝置複雜,但通道利用率高。

(3)隨機佔用(亦稱爭用):它沒有通道控制系統,當用戶需要通訊時可按一定的規程隨機佔用通道。這種方式適用於各使用者通訊量較小的情況。當系統中同時工作的使用者過多時,會造成較大的互相干擾甚至失效,因而通道利用率低。

通道複用:

主要方式有:分頻多重進接、分時多重進接、分碼多重進接、分空間多重進接和極化分割等。

分頻多重進接

各站發出的訊號在指定頻帶內互不重疊地排列,共同使用一個射頻通道。這種方式在衛星通訊和地面通訊中使用得最多。它的優點是裝置比較簡單,技術比較成熟。採用預分配方式的分頻多重進接通訊最適用於對通道需要量變化不大的大容量通訊幹線。當採用按需分配通道時,根據需要,每個站可使用不同的載頻,佔用不同的頻帶。頻分方式的缺點是不同載頻的多個訊號同時在一個通道中傳輸時,由於通道非線性(如衛星轉發器的非線性)產生的互調幹擾,會導致通道的功率和頻帶利用率降低。

分時多重進接

通道按時隙順序分配給不同的使用者。各站訊號都使用相同的載頻,而在每瞬時只有一個站的訊號在通道中傳輸。分時多重進接方式的優點是可以充分利用通道的功率和頻帶。其缺點是要求各站訊號在時間上保持嚴格的同步,因而各站需要有複雜的同步裝置。隨著數字積體電路技術的發展,分時多重進接將在多址技術中佔據越來越重要的地位。

分碼多重進接

主要包括時頻編碼和擴頻多址兩種形式。

(1)時頻編碼:各個使用者發出的每個資訊碼元都由一組射頻脈衝傳輸。這些射頻脈衝之間的時間間隔和載頻有約定的規律。各站根據其約定不同,可以實現多址通訊。這種系統可容納同時工作的使用者數由射頻脈衝的時隙數、載頻數和約定方式等因素決定。由於通道分配採用隨機佔用方式,所以它主要用於移動無線通訊網。

(2)擴頻多址:各站使用擴充套件頻譜訊號(見擴頻通訊)互相通訊。它們同時佔用同一頻段。收信端根據訊號採用的特定擴頻方式(如地址碼)來識別需要接收的訊號。而對收到的其他訊號有很強的抑制能力,所以儘管各訊號同時被接收機接收,但解調器能排除無用訊號的干擾,解調出需要的訊號。

分空間多重進接

利用不同空間的線路實現多址通訊。例如,在地面線路中使用同一根電纜中的不同線對,在一顆衛星上產生不同指向的多個天線波束來分別供各站使用。各站可以同時使用相同頻率通訊,不會互相干擾(即頻率再用)。通常,這種系統需要有控制裝置,用以編排在各線路上傳輸的訊號。

極化分割

使兩個站的訊號極化方向不同(如互相正交)。這樣,兩個訊號可以使用同一頻率但沒有相互干擾。這種方法主要用在衛星通訊中。

各種多址技術與多路複用、交換技術等通訊技術相互配合,已成為有效利用通道的關鍵措施。

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