[科普中國]-多址接入

多址接入的概念

與多路復(fù)用不同，多址接入技術(shù)不需要各路信息集中在一起，而是各自經(jīng)過調(diào)制送到信道上去，以及各自從信道上取下經(jīng)調(diào)制而得到的所需信息。

當(dāng)把多個用戶接入一個公共的傳輸媒質(zhì)量實(shí)現(xiàn)相互間通信時，需要給每個用戶的信號賦以不同的特征，以區(qū)分不同的用戶，這種技術(shù)稱為多址技術(shù)。

在蜂窩通信系統(tǒng)中，移動臺是通過基站和其它移動臺進(jìn)行通信的，眾所周知，移動通信是依靠無線電波的傳播來傳輸信號的，具有大面積覆蓋的特點(diǎn)，對網(wǎng)內(nèi)一個用戶發(fā)射額信號而言，其他用戶均可接收到所傳播的電波，因此必須對移動臺和基站的信息加以區(qū)別，使基站能區(qū)分是哪個移動臺發(fā)來的信號，而各移動臺又能識別出哪個信號是發(fā)給自己的。

要解決這個問題，就必須給每個信號賦以不同的特征，這就是多址接入技術(shù)要解決的問題。

多址技術(shù)是移動通信的基礎(chǔ)技術(shù)之一。1

各個用戶可直接送到線路上去，各用戶都有一個地址，這就是多址接入方式。這樣構(gòu)成的系統(tǒng)，也能使各用戶之間相互交換信息，因而也可稱為一個通信網(wǎng)。

衛(wèi)星通信網(wǎng)就是這樣一個網(wǎng)。多個地球站公用一個衛(wèi)星線路?，F(xiàn)在實(shí)用的衛(wèi)星通信系統(tǒng)實(shí)際上是一個全聯(lián)結(jié)網(wǎng)。倘若一個衛(wèi)星覆蓋n個地球站（用戶），預(yù)先分配好各用戶間能夠使用的N（N-1）個頻道，也就是N（N-1）個單向信道，作為地球站之間相互通信之用。這時，任何兩個需要通信的地球站之間都配有一個雙工信道，因此它們都是直接聯(lián)通的，也就不需要再有交換設(shè)備。這種網(wǎng)的信道利用率當(dāng)然是不高的，除非各站間的業(yè)務(wù)量都相當(dāng)大，因各信道都是專用的。當(dāng)業(yè)務(wù)量不太大時，有一種稱為SPADE系統(tǒng)的衛(wèi)星通信網(wǎng)，可以按需要分配信道，其大致原理可簡述如下。

一個轉(zhuǎn)發(fā)器的頻帶分成900個信道，每個信道可通一路PCM電話，這些信道任何用戶都可使用。另開一個頻段供廣播用。在這頻段內(nèi)可送數(shù)字信號，按時分方式分配給各用戶。共分50個時槽，除一個時槽作同步用外，其它49個分給49個地球站。這系統(tǒng)的最大容量就是49個站，它們各自在規(guī)定的時槽內(nèi)送狀態(tài)和控制信息。在系統(tǒng)工作時，各個站都應(yīng)把該站的當(dāng)時狀態(tài)，如正在與哪個站用哪對信道上通話，發(fā)送到衛(wèi)星上去再廣播下來，因此各站都能收到這些信號，就知道哪些信道已被占用。

當(dāng)本站要與其它站通信時，就選用未被占用的信道并發(fā)出呼叫，即在所分配的時槽中送出被叫的地址和一些控制信號，對方收到后就應(yīng)答，從而建立通信聯(lián)系，相互通話；同時送出該信道已被占用的狀態(tài)信息，使各站都知道以免沖突。通話完畢后再廣播此信道已空閑的信息。

這種方式可提高信道的利用率，實(shí)際上已完成了沒有交換點(diǎn)的交換。這里交換是由各用戶自己控制的，所以常稱為分散控制的交換系統(tǒng)。當(dāng)然也可用集中控制，即設(shè)立一個中心控制站，所有用戶要使用這些信道時，應(yīng)向中心控制站申請，這也是通過前述的廣播頻段進(jìn)行。中心控制站街道申請后作出應(yīng)答，并分配空閑信道號碼，申請的站就可與另一站用這信道通信，完畢后再通知中心控制站撤銷該信道的占用。

更典型的多址接入系統(tǒng)是具有隨機(jī)接入性質(zhì)的阿羅華方式。這原來是為計算機(jī)通信而設(shè)計的。最開始用的是無線信道。主機(jī)具有一個無線電收發(fā)信機(jī)，可把信息傳送給所有網(wǎng)內(nèi)的用戶，但用地址來表明對象是哪一個用戶。2

多址方式的基本原理多址接入的基本類型多址方式的基本類型有：頻分多址方式、時分多址方式、空分多址方式、碼分多址方式等。

目前移動通信系統(tǒng)中最常用的是頻分多址方式、時分多址方式、碼分多址技術(shù)。3

多址接入系統(tǒng)最簡單的多址方式是把公用信道以各種方式分解成多個信道，每兩個用戶占用兩個子信道作為相互雙向通信的信道。例如衛(wèi)星通信中現(xiàn)在所用的頻分多址（FDMA）或時分多址（TDMA）。這些實(shí)際上形成一個全聯(lián)結(jié)網(wǎng)，業(yè)務(wù)分析較簡單。其缺點(diǎn)是信道利用率一般不高，因?yàn)槿蝺捎脩糁g很少會連續(xù)傳送信息，尤其是當(dāng)信息以脈沖串形式出現(xiàn)時，中間常有較多的間隙，就更不經(jīng)濟(jì)了。有不少按需分配公用信道的方式可改進(jìn)這種缺點(diǎn)，但是控制要復(fù)雜得多。對于這類方式，分析方法仍與電路轉(zhuǎn)接類似。

自從阿羅華系統(tǒng)所引入的多址接入方式出現(xiàn)后，情況就起了變化。這種方式中有碰撞現(xiàn)象，即兩個或兩個以上的信息同時企圖占用信道，它們相撞而均被破壞，必須重發(fā)。這與排隊系統(tǒng)中被拒絕有相似的效果，只是被拒絕或被破壞的已不止一個信息。4