多址联接方式

卫星通信的基本特点之一

多址通信是卫星通信的基本特点之一，它是指卫星天线波束覆盖区内的任何地球站可以通过共同的卫星进行双边或多边通信联接，常称为“多址联接”。

实现多址联接的技术基础是信号分割。信号分割就是利用无线电信号在频率、时间、编码等参量方面的不同，在发端进行恰当的设计，使系统中各地球站所发射的信号各有差别，而各地球站接收端具有相应的信号识别能力，能从复合信号中选择出本站所需的信号，从而实现多址联接。

目前卫星通信中使用的多址方式主要有频分多址方式FDMA、TDMA、CDMA和空分多址方式(SDMA，Spatial Division Multiple Access)。

1．FDMA

FDMA是最基本和最早使用的一种多址方式，它采用的信号分割方法是将卫星转发器的射频频带分割成若干互不重叠部分，分配给各地球站使用，根据信号频率的不同来区分各个地球站信号。

FDMA多址方式的优点是简单、可靠、技术成熟、便于实现。但系统中有一些关键问题必须妥善解决，如：

① 对整个系统要进行严格的功率控制，因为系统中某一地球站发射的功率若大于额定值，就会侵占卫星上发给其它其他地球站的功率。反之，发射功率过小，又会影响通信质量。

② 在各载波占用的频带之间要设置一定保护频带，防止频率漂移或邻道干扰等。

③ 当多个载波信号同时通过转发器时，会发生有效输出功率降低、产生互调噪声和可懂串话、强信号对弱信号的抑制等现象。要采取措施，尽量减少互调的影响。

采用FDMA方式的卫星通信体制主要有：FDM/FM/FDMA(频分复用/调频/频分多址)、TDM/PSK/FDMA(时分复用/移相键控/频分多址)、SCPC/FM/FDMA/DA(单路单载波)、PCM/SCPC/PSK/FDMA/DA(简称SPADE)。

2．TDMA

为了提高转发器功率的利用率，增加电路容量，减少载波间的互调，在1972年提出关于时分多址的设想，时分多址TDMA的基本特征是：把卫星转发器的工作时间分割成周期性的互不重叠的时隙，分配给各站使用。各地球站只在规定的时隙以突发(burst)的形式发射它的已调信号，这些信号通过转发器时在时间上是严格依次排列、互不重叠的。也就是说任何一个时刻，由卫星行波管功率放大器放大的只有一个地球站的一个射频载波。

TDMA的特点是：

① 采用数字制，各地球站在分配时隙以高速突发形式的脉冲串调制载波后发向卫星。各突发开始有“报头”码组，用以解决载波恢复、位定时的同步问题和站址识别。

② 在任何时刻都只有一个站发出的信号通过转发器，转发器始终处于单载波工作状态。这样就从根本上克服了频分多址方式产生互调干扰的缺点。

③ TDMA方式的主要问题是需要精确的同步，以保证各突发到达转发器的时间不发生重叠，并且保证接收站能迅速建立载波、位定时的同步和正确识别站址。

较典型的采用TDMA多址方式的卫星通信体制是PCM/TDM/PSK/TDMA(脉冲编码/时分复用/移相键控/时分多址)。

3．CDMA

CDMA就是各站用各自不相同的、相互准正交的地址码分别调制各自要发送的信号，以区分各站地址，而在频率、时间、空间上可重叠。CDMA的原理是：利用自相关性非常强而互相关性比较弱的周期性序列作为地址码，对载波进行调制，使其频谱扩展(称为扩频调制)，在接收端根据相关性差异对收到的所有信号进行鉴别，从中将地址码与本地地址码完全一致的宽带信号还原为窄带而选出，而滤去其他与本地地址码无关信号(称为相关检测或扩频解调)。

要实现码分多址，必须具备下列三个条件：

① 要有足够数量具有好的相关特性的地址码，使系统中每个站都能分配到所需的地址码。

② 必须用地址码对待发信号进行扩频调制，使传输信号所占频带极大地展宽，每一信号的能量谱密度大大降低。

③ 在码分多址通信系统中的各接收端，必须有本地地址码。该地址码应与对端发来的地址码完全相一致，用来对收到的全部信号进行相关的检测，将地址码之间不同的相关性转化为频谱宽窄的差异，然后用窄带滤波器从中选出所需要的信号。

CDMA方式的优点是：具有较强的抗干扰能力；有一定的保密能力；信号功率谱密度低，隐蔽性好；不需要网定时；改变地址比较灵活。缺点是：占用很宽的频带，频带利用率低；要选择数量足够的可用地址码组较为困难；接收时，对地址码的捕获与同步需有一定时间。

采用CDMA多址方式的卫星通信体制有：PCM/TDM/PSK/CDMA(脉冲编码/时分复用/移相键控/码分多址)。

4．SDMA

空分多址的基本特征是卫星天线有多个点波束(又称窄波束)，它们分别指向不同的区域地球站，利用波束在空间指向的差异来区分不同的地球站。

SDMA方式的优点是：卫星天线增益高；卫星功率可得到合理有效的利用；不同区域地球站所发信号在空间互不重叠，即使在同一时间利用相同频率，也不会相互干扰，因而可实现频率重复使用，这就成倍地扩大了系统的通信容量。此外，卫星对其它其他地面通信系统的干扰减少了，对地球站的技术要求也降低了。缺点是：对卫星的稳定及姿态控制提出很高的要求；卫星天线及馈线装置也比较庞大和复杂；转换开关不仅使设备复杂，而且由于空间故障难以修复，增加了通信失效的风险。

常用的SDMA多址方式的卫星通信体制有：FDM/FM/SDMA(频分复用/调频/空分多址)、PCM/TDM/SDMA(脉码调制/时分复用/空分多址)、TDM/SS/SDMA(时分复用/星上交换/空分多址)。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省