Multiple Access in Wireless netwerken

Share

|

Draadloze netwerken zijn multi-user systemen waarin informatie wordt overgebracht door middel van radiogolven. In een omgeving voor meerdere gebruikers, kan toegang tot de coördinatie worden bereikt via verschillende mechanismen: door isolerende de diverse signalen die dezelfde toegang medium, doordat de signalen te kampen voor de toegang, of door combinatie van deze twee benaderingen. De keuze voor de juiste regeling moet rekening houden met een aantal factoren, zoals het type verkeer in behandeling, de beschikbare technologie, kosten, complexiteit. Signaal isolatie is gemakkelijk bereikbaar door middel van een planning procedure waarin signalen worden toegestaan om het medium toegang volgens een vooraf vastgesteld plan. Signaal bewering komt precies omdat er geen signaal isolatie mechanisme wordt gebruikt. Toegang coördinatie kan worden uitgevoerd in verschillende domeinen: de frequentie domein, tijdsdomein, code domein, en ruimte domein. Signaal isolatie in elk domein wordt bereikt door het splitsen van de middelen beschikbaar in nonoverlapping sleuven (slots frequentie, tijd-slot, code-slot, slots en ruimte) en het toewijzen van elk signaal een slot. Vier belangrijke multiple access technologieën worden gebruikt door de draadloze netwerken: frequency division multiple access (FDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), code division multiple access (CDMA), en ruimte division multiple access (SDMA).

Frequency Division Multiple Access

FDMA is zeker de meest conventionele methode van meervoudige toegang en was de eerste techniek worden gebruikt in de moderne draadloze toepassingen. In FDMA, is de beschikbare bandbreedte splitsen in een aantal gelijke subbands, die elk vormt een fysieke kanaal. Het kanaal bandbreedte is een functie van de te verlenen diensten en van de beschikbare technologie en wordt geïdentificeerd door zijn centrum-frequentie, bekend als een drager. In enkele kanaal per carrierFDMA technologie, zijn de kanalen eenmaal is toegewezen, gebruikt op een niet-time-sharing basis. Dus een kanaal toegewezen aan een bepaalde gebruiker blijft toegewezen tot het einde van de taak waarvoor die specifieke opdracht is gemaakt.

Time Division Multiple Access

TDMA is een ander bekend meervoudige toegang techniek en slaagde FDMA in de moderne draadloze toepassingen. In TDMA, wordt de gehele bandbreedte ter beschikking gesteld van alle signalen, maar op een time-sharing basis. In een dergelijk geval wordt de mededeling uitgevoerd op een buffer-en-burst-regeling, zodat de bron informatie eerst wordt opgeslagen en vervolgens verzonden. Voorafgaand aan de overdracht wordt de informatie blijft bewaard gedurende een periode van tijd om als een frame. Toezending vervolgens plaatsvindt binnen een tijdsinterval bekend als een (tijd genoemd) slot. De tijd-slot vormt het fysieke kanaal.

Code Division Multiple Access

CDMA is een niet-conventionele meervoudige toegang techniek die onmiddellijk gevonden brede toepassing in de moderne draadloze systemen. In CDMA, wordt de volledige bandbreedte ter beschikking gelijktijdig aan alle signalen. In theorie is weinig dynamisch coördinatie vereist is, in tegenstelling tot FDMA TDMA en in welke frequentie en time management hebben een directe impact op de prestaties. To accomplish CDMA-systemen, spread-spectrum-technieken worden gebruikt. (Bijlage C introduceert het concept van spread spectrum.)

Kanalen in de forward link worden geïdentificeerd door orthogonale sequenties, dwz channelization in voorwaartse koppeling wordt bereikt door het gebruik van orthogonale codes. Basisstations zijn geïdentificeerd door pseudonoise (PN) sequenties. Daarom is in het voorste link, elk kanaal maakt gebruik van een specifieke orthogonale code en maakt gebruik van een reeks PN modulatie, met een PN-code sequentie die specifiek zijn voor elk basisstation. Vandaar, meervoudige toegang in de voorwaartse koppeling wordt bereikt door het gebruik van verspreiding van orthogonale sequenties. Het doel van de PN volgorde in de forward link is naar het basisstation te identificeren en om de storing te verminderen. In het algemeen is het gebruik van orthogonale codes in de omgekeerde link vindt geen directe toepassing, omdat het omgekeerde link asynchrone intrinsiek is. Channelization in de omgekeerde verbinding wordt bereikt met het gebruik van lange PN sequenties, gecombineerd met een aantal prive-identificatie, zoals de elektronische serienummer van het mobiele station. Sommige systemen, aan de andere kant, uit te voeren een soort van synchrone transmissie op de achterzijde link. In een dergelijk geval kan, orthogonale codes ook worden gebruikt met channelization doeleinden in de omgekeerde koppeling.

Verschillende PN sequenties worden gebruikt in de verschillende systemen, en zij zullen worden uitgewerkt voor de verschillende technologieën. Twee belangrijke orthogonale sequenties worden gebruikt in alle CDMA-systemen: Walsh codes en variabele verspreiding orthogonale functies (OVSF) (zie bijlage C).

Space Division Multiple Access

SDMA is een niet-conventionele meervoudige toegang techniek die toepassing in de moderne draadloze systemen vindt vooral in combinatie met andere meervoudige toegang technieken. De ruimtelijke dimensie is uitvoerig onderzocht door draadloze communicatie-systemen in de vorm van frequentie hergebruik. De inzet van geavanceerde technieken om verder voordeel van de ruimtelijke dimensie is ingebed in de SDMA filosofie. In SDMA, wordt de gehele bandbreedte ter beschikking gelijktijdig aan alle signalen. Signalen worden ruimtelijk gediscrimineerd, en de communicatie-traject vormt de fysieke kanalen. De tenuitvoerlegging van een SDMA architectuur is sterk gebaseerd op antennes technologie in combinatie met geavanceerde digitale signaalverwerking. In tegenstelling tot de conventionele toepassingen waarbij de locaties worden voortdurend verlicht door stijve-beam antennes, in SDMA de antennes moeten voorzien in de mogelijkheid om de locaties verlichten op een dynamische manier. De antenne balken moet worden langs elektronische weg en adaptief gericht op de gebruiker, zodat deze in een geïdealiseerde situatie, is de locatie alleen al genoeg om te discrimineren van de gebruiker.

FDMA en TDMA-systemen zijn meestal beschouwd als smalband, terwijl de CDMA-systemen zijn meestal ontworpen om te worden wideband. SDMA systemen worden ingezet samen met de andere meervoudige toegang technologieën.

---