跳頻式多重存取之行動衛星通訊系統的設計

Abstract

展頻技術可應用於多重存取(Multiple access)通 訊系統乃是早為人知的特性.近年來這種利用 展頻來做多重存取,即所謂碼域多重存取(Code Devision Multiple Access, CDMA)頗有不少人倡導將之 應用於無線電通訊上.碼域多重存取具有其他 如頻域或時域多重存取所沒有的優點.譬如,其 容量較大,可與現有系統共存又能作軟式交接( Soft hand-off)等.至於CDMA用於行動衛星通訊系統 上,則早於1978年便有人建議以跳頻方式進行.現 有的某些軍事衛星通訊系統,便是以跳頻配合 頻移鍵來做調變.美太空總署的追蹤與數據接 駁衛星系統(TDRSS)則是使用直接系列的CDMA技術. 其他如VSAT衛星網路也已有人討論過.本計畫之 目的即在研究跳頻式的展頻多重存取行動衛星 系統之設計有關的種種課題.跳頻式的多重存 取系統設計須考慮每個使用者的跳頻圖樣( Hopping pattern)或地址(Address)之指定,以及使用者 間的地址同步與否等問題.關於前者,即使用者 地址之設計,基本上已在80年代初期解決.至於 後者,同步可增加額外的正交性,當然會因此消 除使用者間的互相干擾.惟如此一來,不啻讓網 路多了一層類似TDMA的同步需求.在本計畫裡,我們將同時考慮非同步(Asynchronous)與同步( Synchronous)的CDMA衛星行動通訊系統.我們衡量系 統的性能時將以其錯誤率、容量(Capacity)與頻 譜效率(Spectral efficiency)三項為指標來從事最佳化之系統設計.其中容量乃是指在維持一定錯 誤率下可容納的最大使用人數;而頻譜效率則 是以每秒鐘每單位頻寬可傳送的數據為準.