邻道干扰 相邻波道信号中存在的寄生辐射
落入本频道接收机带内 加大频道间的隔离度
同频干扰 相邻区群中同信道小区的信号造成的干扰 适当选择频道干扰因子Q
FDMA的优点在于其符号时间远大于平均延迟扩展,所以码间干扰较少,无需自适应均衡。但每信道占用一个载频,信道的相对带宽较窄,即通常在窄带系统中实现;且基站复杂庞大,易产生信道间的互调干扰,必须使用带通滤波器来限制邻道干扰。最后,FDMA的越区切换较为复杂,必须瞬时中断传输,对于数据传输将带来数据的丢失。
1.1.2 第二代无线通信系统
经过主要蜂窝产商的大量研究和比较,在20世纪80年代晚期,USDC(The United States Digital Cellular System)实现了可以在固定频带内支持更多用户的时分多址(Time Division Multiple Access)系统。在每个AMPS信道上,USDC可以支持3个全速率(Full-rate)用户或6个半速率(Half-rate)用户。在FDD模式上,USDC沿用了AMPS的45MHz间隔。1990年,USDC/AMPS双模式系统由EIA/TIA(Electronic Industries Association and Telecommunication Industry Association)在Interim Standard 54(IS-54)中标准化,随后被升级到IS-136。由于USDC保持了和AMPS的兼容性,有时也被称为D-AMPS(Digital AMPS)。
时分多址接入技术(TDMA)是2G系统中的几个应用最广泛的系统,包括USDC和GSM,所采用的多址接入技术。它把频谱资源分为几个时隙(Time Slots),每个时隙只允许一个用户收发数据。用户通过周期性地占用时隙来占用信道,所以一个信道可以认为是一个在每帧(Frame)中重复出现的,这里N个时隙组成一个帧。TDMA的帧结构如图1.4所示。
图1.4 时分多址的帧结构
TDMA系统的缺点包括:突发传输的速率高,远大于语音编码速率,故TDMA系统中需要较高的同步开销。发射信号速率随N的增大而提高,引起码间串扰加大,所以必须采用自适应均衡。
当然,TDMA的优点也十分明显。由于采用了帧的交错(Interleaving),即移动台在接收发射时使用同样的时隙号,而接收的TDMA帧开始时刻相对于发射的TDMA帧开始时刻延迟了若干个时隙的时间间隔(USDC为2时隙,GSM为3时隙),使时间的接收发射时隙分开,从而避免了GSM在同一时间同时接收发射引起的于扰,所以TDMA手机无需采用价格昂贵的双工滤波器,从而也降低了成本。
此外,TDMA基站复杂性小,互调干扰小,抗干扰能力强,频率利用率高,系统容量也较FDMA大。最后,TDMA的越区切换简单,可在无信息传输时进行,不会丢失数据。
1.1.3 第三代无线通信系统
为了满足不断增长的网络容量需求,数据速率亟待提高到能提供高速数据传输和多媒体应用的水平上来,于是3G标准出现了。ITU(International Telecommunication Union)定义了一组特定的空中接口技术并称之为3G,包含在IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)倡议中。IMT-2000是3G的国际标准,它包括IMT-DS(IMT Direct Sequence,或W-CDMA、UTRA-FDD)、IMT-MC(IMT Multi Carrier,或CDMA2000)、IMT-TD(IMT Time Division,或TD-CDMA和TD-SCDMA)、IMT-SC(IMT-Single Carrier,或EDGE,实际上是2.75G标准)和IMT-FT(IMT-Frequency Time或DECT)。
码分多址接入技术(CDMA)实际上是扩频多址(Spread Spectrum Multiple Access)的一种,广泛应用于3G系统中。通过伪噪声(pseudo-noise,下称PN)信号,可以将一个窄带信号转变为一个宽带的、类似于噪声的信号,然后再传播。SSMA提供对多径干扰(Multipath Interference)更好的抵抗力,以及更大的多址容量。