무선 통신-다중 액세스

다수의 모바일 사용자가 유한 한 양의 무선 스펙트럼을 동시에 공유 할 수 있도록 다중 액세스 체계가 사용됩니다.

다중 액세스 기술

무선 통신 시스템에서, 가입자가 기지국으로부터 이동국으로 정보를 수신하면서 동시에 이동국에서 기지국으로 정보를 전송할 수 있도록하는 것이 종종 바람직하다.

셀룰러 시스템은 주어진 영역을 각 셀의 이동 장치가 기지국과 통신하는 셀로 분할합니다. 셀룰러 시스템 설계의 주요 목표는increase the capacity of the channel즉, 충분한 수준의 서비스 품질로 주어진 대역폭에서 가능한 한 많은 통화를 처리합니다.

채널에 대한 액세스를 허용하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 여기에는 주로 다음이 포함됩니다.

주파수 분할 다중 액세스 (FDMA)
시분할 다중 액세스 (TDMA)
코드 분할 다중 액세스 (CDMA)
공간 분할 다중 액세스 (SDMA)

사용 가능한 대역폭이 사용자에게 할당되는 방식에 따라 이러한 기술은 다음과 같이 분류 될 수 있습니다. narrowband 과 wideband 시스템.

협 대역 시스템

일관성 대역폭보다 훨씬 더 좁은 채널로 작동하는 시스템을 협 대역 시스템이라고합니다. 협 대역 TDMA를 사용하면 사용자가 동일한 채널을 사용할 수 있지만 채널의 각 사용자에게 고유 한 시간 슬롯을 할당하여 단일 채널에서 적은 수의 사용자를 시간적으로 분리합니다.

광대역 시스템

광대역 시스템에서 단일 채널의 전송 대역폭은 채널의 일관성 대역폭보다 훨씬 큽니다. 따라서 다중 경로 페이딩은 광대역 채널 내에서 수신 된 신호에 큰 영향을 미치지 않으며 주파수 선택 페이드는 신호 대역폭의 작은 부분에서만 발생합니다.

FDMA (Frequency Division Multiple Access)

FDMA는 고급 휴대폰 서비스를위한 기본 기술입니다. FDMA의 특징은 다음과 같습니다.

FDMA는 네트워크에 액세스하기 위해 서로 다른 각 사용자에게 서로 다른 주파수 대역을 할당합니다.
FDMA를 사용하지 않으면 채널이 다른 사용자에게 할당되지 않고 유휴 상태로 유지됩니다.
FDMA는 협 대역 시스템에서 구현되며 TDMA보다 덜 복잡합니다.
여기에서는 인접 채널 간섭을 줄이기 위해 엄격한 필터링이 수행됩니다.
기지국 BS와 이동국 MS는 FDMA에서 동시에 연속적으로 송수신한다.

시분할 다중 액세스 (TDMA)

연속 전송이 필요하지 않은 경우에는 FDMA 대신 TDMA를 사용합니다. TDMA의 기능은 다음과 같습니다.

TDMA는 각 사용자가 겹치지 않는 시간 슬롯을 사용하는 여러 사용자와 단일 반송파 주파수를 공유합니다.
TDMA의 데이터 전송은 연속적이지 않지만 버스트에서 발생합니다. 따라서 핸드 오프 프로세스가 더 간단합니다.
TDMA는 송수신에 서로 다른 시간 슬롯을 사용하므로 듀플렉서가 필요하지 않습니다.
TDMA는 프레임 당 다른 수의 시간 슬롯을 다른 사용자에게 할당 할 수있는 장점이 있습니다.
우선 순위에 따라 시간 슬롯을 연결하거나 재 할당하여 다양한 사용자에게 요청시 대역폭을 제공 할 수 있습니다.

코드 분할 다중 액세스 (CDMA)

코드 분할 다중 액세스 기술은 여러 송신기가 단일 채널을 사용하여 정보를 동시에 보내는 다중 액세스의 예입니다. 그 특징은 다음과 같습니다.

CDMA에서 모든 사용자는 별도의 주파수로 할당되는 대신 사용 가능한 전체 스펙트럼을 사용합니다.
CDMA는 음성 및 데이터 통신에 많이 권장됩니다.
CDMA에서는 여러 코드가 동일한 채널을 차지하지만 동일한 코드를 가진 사용자는 서로 통신 할 수 있습니다.
CDMA는 TDMA보다 더 많은 공역 용량을 제공합니다.
기지국 간의 핸드 오프는 CDMA에 의해 매우 잘 처리됩니다.

SDMA (Space Division Multiple Access)

공간 분할 다중 접속 또는 공간 분할 다중 접속은 MIMO (multiple-input multiple-output) 아키텍처이며 주로 무선 및 위성 통신에 사용되는 기술입니다. 다음과 같은 기능이 있습니다.

모든 사용자는 동일한 채널을 사용하여 동시에 통신 할 수 있습니다.
SDMA는 간섭이 전혀 없습니다.
단일 위성은 동일한 주파수의 더 많은 위성 수신기와 통신 할 수 있습니다.
지향성 스폿 빔 안테나가 사용되므로 SDMA의 기지국은 움직이는 사용자를 추적 할 수 있습니다.
공간에서 각 사용자의 복사 에너지를 제어합니다.

확산 스펙트럼 다중 액세스

SSMA (Spread Spectrum Multiple Access)는 크기가 필요한 최소 RF 대역폭보다 큰 전송 대역폭을 가진 신호를 사용합니다.

확산 스펙트럼 다중 액세스 기술에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.

주파수 도약 확산 스펙트럼 (FHSS)
DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

FHSS (Frequency Hopped Spread Spectrum)

이것은 광대역 채널 내에서 개별 사용자의 반송파 주파수가 의사 랜덤 방식으로 변하는 디지털 다중 접속 시스템입니다. 디지털 데이터는 균일 한 크기의 버스트로 분할되어 다른 반송파 주파수로 전송됩니다.

DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

이것은 CDMA에 가장 일반적으로 사용되는 기술입니다. DS-SS에서 메시지 신호는 의사 랜덤 노이즈 코드로 곱해집니다. 각 사용자에게는 다른 사용자의 코드와 직교하는 자신의 코드 단어가 주어지며 사용자를 감지하려면 수신기가 송신기에서 사용하는 코드 단어를 알아야합니다.

라는 조합 시퀀스 hybrid 다른 유형의 확산 스펙트럼으로도 사용됩니다. Time hopping 거의 언급되지 않는 또 다른 유형입니다.

많은 사용자가 서로 간섭하지 않고 동일한 확산 스펙트럼 대역폭을 공유 할 수 있기 때문에 확산 스펙트럼 시스템은 bandwidth efficient 여러 사용자 환경에서.