谈谈“多址技术”与“调制技术”

目录

一、多址技术

 二、调制技术

三、GSM / WCDMA / LTE / NR的横向对比

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一、多址技术

        多址技术：在无线通信中，许多用户同时通话，以不同的无线信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址接入技术。用于区分不同的用户接入。方式有FDMA、TDMA、CDMA、OFDMA等。

        FDMA ：频分多址，按频率将信道划分为N个载波，并行传输N路数据，动态分配给多用户使用。如1G时代就是使用FDMA，因为滤波器技术成熟，便于解调。2G的GSM系统也使用了频分多址，每个频点为200kHz带宽。

        TDMA ：时分多址，按时间将信道话费为N个时隙，将N个时隙动态的分配给多个用户使用。如：GSM系统分了8个时隙：0号时隙用于控制信道，1-7号时隙用于承载业务。

        CDMA ：码分多址，依靠扩频码来区分不同的终端。扩频码须具有正交性，即不相互影响。CDMA是3G通信的基础技术，WCDMA，cdma2000，TD-SCDMA这几种3G制式标准，从名字都可以看出是以CDMA为基础的。CDMA由高通率先提出并以此崛起。（我们常说，一流的企业做标准,二流的企业做品牌,三流的企业做产品。高通就是最好的例子，依靠CDMA专利赚的盆满钵满，从默默无闻的小企业一跃成为通信行业大佬。）

        OFDMA ：正交频分多址，是OFDM技术和FDMA技术的结合。OFDM是正交频分复用的调制技术，采用相互正交的子载波，这样子载波之间不需要增加保护带宽，提高了频谱利用率。4G-LTE及5G NR系统都使用了OFDMA。

        NOMA：非正交多址技术；由于5G对频谱效率提出更高的要求，业内提出采用新型多址接入复用方式，即非正交多址接入。NOMA不同于传统的正交传输，在发送端采用非正交发送，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除技术实现正确解调。与正交传输相比，接收机复杂度有所提升，但可以获得更高的频谱效率。非正交传输的基本思想是利用复杂的接收机设计来换取更高的频谱效率，随着芯片处理能力的增强，将使非正交传输技术在实际系统中的应用成为可能。目前，NOMA还未正式商用。

盗张图，更形象化：

 二、调制技术

        调制技术：两种说法①把信息放到载波上；②实现频谱的搬移，基带信号调制到频带信号；②不就是上变频技术嘛？ 就目前来看，调制更多的是把信息加载到载波上去的技术； 方式有：

• 模拟调制：调幅AM、调频FM、调相PM；
• 数字调制：幅移键控ASK、频移键控FSK、相移键控PSK、正交幅度调制QAM

        没办法，载波就这三要素：幅度、相位、频率，调制也只能从这三方面去下手。

用表达式来表示：

 数字调制示意图：

 

QAM调制：

        正交幅度调制，将两个调制信号分别对频率相等、相位相差90°的两个正交载波进行调幅，然后再将这两个调幅信号进行矢量相加，从而得到调幅信号。将两种调幅信号汇合到一个信道，进一步提高频带利用率。

        如：二进制QAM（4QAM）、四进制QAM（16QAM）、八进制QAM（256QAM）

GMSK调制：

        高斯最小频移键控，GMSK是GSM系统所使用的调制方式。

        GMSK调制是在MSK（最小频移键控，FSK的一种）调制器之前插入高斯低通预调制滤波器，进行预调制滤波，以减小两个不同频率的载波切换时的跳变能量，使得调制后的信号频谱紧凑，误码性好。

三、GSM / WCDMA / LTE / NR的横向对比

制式	多址方式	调制方式(最大)	无线帧格式
GSM	FDMA+TDMA	GMSK	帧（8个时隙，4.615ms）——复帧——超帧——巨帧
WCDMA	CDMA	32QAM	由72个帧的超帧组成，每帧长10ms，每帧15个时隙
LTE	OFDMA	256QAM	帧长10ms，每帧含10个子帧，20个时隙；TDD-LTE与FDD-LTE两种帧结构有所不同
NR	OFDMA	1024QAM	波长10ms,分10个子帧1ms》子帧波间隔可变，子帧包含的符号数也是可变的。

PS：无线帧格式的具体内容，我们下一期见。