การสื่อสารไร้สาย - การเข้าถึงหลายรายการ

โครงร่างการเข้าถึงหลายรูปแบบถูกใช้เพื่อให้ผู้ใช้มือถือหลายคนแชร์คลื่นความถี่วิทยุจำนวน จำกัด พร้อมกันได้

เทคนิคการเข้าถึงหลายรายการ

ในระบบการสื่อสารไร้สายมักเป็นที่พึงปรารถนาที่จะให้ผู้ใช้บริการส่งข้อมูลพร้อมกันจากสถานีเคลื่อนที่ไปยังสถานีฐานในขณะที่รับข้อมูลจากสถานีฐานไปยังสถานีเคลื่อนที่

ระบบเซลลูลาร์แบ่งพื้นที่ใด ๆ ออกเป็นเซลล์ที่หน่วยเคลื่อนที่ในแต่ละเซลล์สื่อสารกับสถานีฐาน จุดมุ่งหมายหลักในการออกแบบระบบเซลลูลาร์คือการสามารถincrease the capacity of the channelกล่าวคือจัดการการโทรให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในแบนด์วิดท์ที่กำหนดโดยมีคุณภาพการบริการที่เพียงพอ

มีหลายวิธีในการอนุญาตให้เข้าถึงช่อง ซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้เป็นหลัก -

• การแบ่งความถี่หลายการเข้าถึง (FDMA)
• การแบ่งเวลาหลายการเข้าถึง (TDMA)
• การแบ่งรหัสหลายการเข้าถึง (CDMA)
• การแบ่งพื้นที่หลายการเข้าถึง (SDMA)

ขึ้นอยู่กับวิธีการจัดสรรแบนด์วิดท์ที่มีให้กับผู้ใช้เทคนิคเหล่านี้สามารถจำแนกได้เป็น narrowband และ wideband ระบบ

ระบบ Narrowband

ระบบที่ทำงานด้วยช่องสัญญาณที่แคบกว่าแบนด์วิดท์เชื่อมโยงกันอย่างมากเรียกว่าระบบวงแคบ TDMA วงแคบช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้ช่องสัญญาณเดียวกัน แต่จัดสรรช่วงเวลาที่ไม่ซ้ำกันให้กับผู้ใช้แต่ละคนในช่องสัญญาณดังนั้นจึงแยกผู้ใช้จำนวนน้อยในช่วงเวลาเดียวในช่องสัญญาณเดียว

ระบบ Wideband

ในระบบไวด์แบนด์แบนด์วิดท์การส่งสัญญาณของช่องสัญญาณเดียวจะใหญ่กว่าแบนด์วิดท์เชื่อมโยงกันของช่องสัญญาณมาก ดังนั้นการซีดจางแบบหลายพา ธ จึงไม่ส่งผลอย่างมากต่อสัญญาณที่ได้รับภายในช่องสัญญาณแบบไวด์แบนด์และการเฟดแบบเลือกความถี่จะเกิดขึ้นในส่วนของแบนด์วิดท์สัญญาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

การเข้าถึงหลายส่วนความถี่ (FDMA)

FDMA เป็นเทคโนโลยีพื้นฐานสำหรับบริการโทรศัพท์มือถือขั้นสูง คุณสมบัติของ FDMA มีดังต่อไปนี้

• FDMA จัดสรรย่านความถี่ย่อยที่แตกต่างกันให้กับผู้ใช้แต่ละรายเพื่อเข้าถึงเครือข่าย
• หากไม่ได้ใช้ FDMA ช่องสัญญาณจะไม่ได้ใช้งานแทนที่จะจัดสรรให้กับผู้ใช้รายอื่น
• FDMA ถูกนำไปใช้ในระบบ Narrowband และมีความซับซ้อนน้อยกว่า TDMA
• ที่นี่มีการกรองแบบแน่นเพื่อลดการรบกวนช่องสัญญาณที่อยู่ติดกัน
• BS สถานีฐานและ MS สถานีเคลื่อนที่ส่งและรับพร้อมกันและต่อเนื่องใน FDMA

การเข้าถึงหลายส่วนของเวลา (TDMA)

ในกรณีที่ไม่จำเป็นต้องมีการส่งข้อมูลแบบต่อเนื่องจะมีการใช้ TDMA แทน FDMA คุณสมบัติของ TDMA มีดังต่อไปนี้

• TDMA แชร์ความถี่ของผู้ให้บริการรายเดียวกับผู้ใช้หลายรายซึ่งผู้ใช้แต่ละรายใช้ประโยชน์จากช่วงเวลาที่ไม่ทับซ้อนกัน
• การส่งข้อมูลใน TDMA ไม่ต่อเนื่อง แต่เกิดขึ้นแบบต่อเนื่อง ดังนั้นกระบวนการแฮนด์ออฟจึงง่ายกว่า
• TDMA ใช้ช่วงเวลาที่แตกต่างกันสำหรับการส่งและการรับดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้ duplexers
• TDMA มีข้อได้เปรียบที่สามารถจัดสรรจำนวนช่วงเวลาต่อเฟรมให้กับผู้ใช้ที่แตกต่างกันได้
• สามารถจัดหาแบนด์วิดท์ตามความต้องการให้กับผู้ใช้ที่แตกต่างกันโดยการเชื่อมต่อหรือกำหนดช่วงเวลาใหม่ตามลำดับความสำคัญ

การเข้าถึงหลายส่วนของรหัส (CDMA)

เทคนิคการเข้าถึงแบบแบ่งรหัสเป็นตัวอย่างของการเข้าถึงหลายรายการที่เครื่องส่งสัญญาณหลายเครื่องใช้ช่องทางเดียวเพื่อส่งข้อมูลพร้อมกัน คุณสมบัติมีดังนี้

• ใน CDMA ผู้ใช้ทุกคนใช้คลื่นความถี่ที่มีอยู่ทั้งหมดแทนที่จะได้รับการจัดสรรด้วยความถี่แยกกัน
• แนะนำให้ใช้ CDMA มากสำหรับการสื่อสารด้วยเสียงและข้อมูล
• แม้ว่ารหัสหลายตัวจะใช้ช่องสัญญาณเดียวกันใน CDMA แต่ผู้ใช้ที่มีรหัสเดียวกันสามารถสื่อสารกันได้
• CDMA มีความจุอากาศมากกว่า TDMA
• การวางมือระหว่างสถานีฐานได้รับการจัดการอย่างดีโดย CDMA

การเข้าถึงพื้นที่หลายส่วน (SDMA)

การแบ่งพื้นที่หลายการเข้าถึงหรือการแบ่งพื้นที่หลายการเข้าถึงเป็นเทคนิคซึ่งเป็นสถาปัตยกรรม MIMO (อินพุตหลายเอาต์พุตหลายช่อง) และใช้เป็นส่วนใหญ่ในการสื่อสารไร้สายและดาวเทียม มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้

• ผู้ใช้ทุกคนสามารถสื่อสารพร้อมกันโดยใช้ช่องทางเดียวกัน
• SDMA ปราศจากสัญญาณรบกวน
• ดาวเทียมดวงเดียวสามารถสื่อสารกับเครื่องรับดาวเทียมที่มีความถี่เดียวกันได้มากกว่า
• มีการใช้เสาอากาศลำแสงสปอตแบบกำหนดทิศทางและด้วยเหตุนี้สถานีฐานใน SDMA จึงสามารถติดตามผู้ใช้ที่กำลังเคลื่อนที่ได้
• ควบคุมพลังงานที่แผ่ออกมาสำหรับผู้ใช้แต่ละคนในอวกาศ

แพร่กระจายการเข้าถึงหลายสเปกตรัม

การเข้าถึงแบบกระจายหลายสเปกตรัม (SSMA) ใช้สัญญาณที่มีแบนด์วิดท์การส่งซึ่งมีขนาดมากกว่าแบนด์วิดท์ RF ที่ต้องการขั้นต่ำ

เทคนิคการเข้าถึงหลายสเปกตรัมการแพร่กระจายมีสองประเภทหลัก -

• สเปกตรัมการแพร่กระจายของความถี่กระโดด (FHSS)
• สเปกตรัมการแพร่กระจายลำดับตรง (DSSS)

ความถี่ในการแพร่กระจายสเปกตรัม (FHSS)

นี่คือระบบการเข้าถึงหลายช่องทางดิจิทัลซึ่งความถี่ของผู้ให้บริการของผู้ใช้แต่ละรายนั้นแตกต่างกันไปในรูปแบบสุ่มหลอกภายในช่องสัญญาณความถี่กว้าง ข้อมูลดิจิทัลถูกแบ่งออกเป็นระเบิดขนาดสม่ำเสมอซึ่งจะถูกส่งผ่านความถี่ของพาหะที่แตกต่างกัน

Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)

นี่เป็นเทคโนโลยีที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับ CDMA ใน DS-SS สัญญาณข้อความจะถูกคูณด้วยรหัสเสียงรบกวนแบบสุ่มหลอก ผู้ใช้แต่ละคนจะได้รับรหัสคำของตัวเองซึ่งตั้งฉากกับรหัสของผู้ใช้รายอื่นและในการตรวจจับผู้ใช้ผู้รับจะต้องทราบคำรหัสที่เครื่องส่งสัญญาณใช้

ลำดับผสมที่เรียกว่า as hybrid ยังใช้เป็นสเปกตรัมการแพร่กระจายอีกประเภทหนึ่ง Time hopping ยังเป็นอีกประเภทหนึ่งที่ไม่ค่อยมีใครพูดถึง

เนื่องจากผู้ใช้จำนวนมากสามารถแชร์แบนด์วิดท์สเปกตรัมการแพร่กระจายเดียวกันโดยไม่รบกวนกันและกันระบบสเปกตรัมการแพร่กระจายจึงกลาย bandwidth efficient ในสภาพแวดล้อมของผู้ใช้หลายคน