1、無線通信的基本原理1。無線電波傳播傳播傳播傳播傳播傳播傳播傳播傳播的基礎(chǔ)理論無線電波傳播傳播傳播傳播傳播傳播傳播傳播傳播的傳播方法：無線電傳播的基本原理-無線電波傳播傳播傳播方法：無線電傳播的基本原理-頻譜分割，一般來說，傳播是在極低頻率的10KHz到極高頻率的頂點(diǎn)300GHz(GigaHertz)一般分為8個(gè)區(qū)域，如下表：在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，頻帶分為以下部分，這表明移動(dòng)通信頻率在UHF頻帶內(nèi)，并作為空間波發(fā)送。無線傳播的基本原理-頻譜分割，無線傳播的基本原理-傳播路徑，UHF波段中從發(fā)射器到接收器的電磁波的主要傳播模式是直接和散射，即視距直線傳播和建筑物平面中的反射或人工，從自然物體折射。在典

2、型的蜂窩移動(dòng)通信環(huán)境中，移動(dòng)臺(tái)通常比基站天線短得多，接收器和發(fā)射器之間的直接路徑經(jīng)常被建筑物或其他物體干擾。因此，蜂窩基站和移動(dòng)站之間的通信不一定通過直接路徑，而是通過許多其他路徑進(jìn)行。無線傳播的基本原理傳播路徑(多路徑)、無線傳播環(huán)境信號(hào)衰落、快速衰落：如果存在大量的傳播路徑，就會(huì)出現(xiàn)所謂的多路徑現(xiàn)象，其合成波的振幅和相位隨著移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)而發(fā)生大幅度波動(dòng)。這就是所謂的快速衰落或多路徑衰落，因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度概率函數(shù)跟隨瑞利分布，也稱為瑞利衰落。合成波的振幅和相位在很大程度上取決于移動(dòng)臺(tái)的運(yùn)動(dòng)波動(dòng)，衰退的振幅、相位和角度隨機(jī)變化。無線傳播環(huán)境-信號(hào)衰落、快速衰落、無線傳播環(huán)境-信號(hào)衰落、慢衰落：從移

3、動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)除了瞬時(shí)快速瑞利衰落外，隨著區(qū)域位置的變化，場(chǎng)強(qiáng)中值發(fā)生了慢變化，這稱為慢衰落或陰影衰落，慢衰落的場(chǎng)強(qiáng)中值遵循對(duì)數(shù)正態(tài)分布。電波傳播路徑上有高層建筑、樹林、地形起伏等障礙物的阻擋，就會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的影子。淡入深度與位置/位置相關(guān)，淡入速度取決于移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)的速度。無線傳播環(huán)境-信號(hào)衰減、慢衰減、無線傳播環(huán)境-信號(hào)衰減，通常在蜂窩環(huán)境中有兩種效果。一個(gè)是多路徑，從建筑表面或其他對(duì)象反射，散射引起的短期衰減；第二種是直接可見路徑產(chǎn)生的主要信號(hào)強(qiáng)度的緩慢變化，即長(zhǎng)期場(chǎng)強(qiáng)變化。也就是說，信道遵循瑞利分布的快速衰落，疊加信號(hào)振幅的緩慢衰落以滿足對(duì)數(shù)正態(tài)分布。無線傳播環(huán)境-信號(hào)衰落、防止高速衰

4、落的主要措施-分集空間分集頻率分集分集分集分集分集分集分集分集分集慢速衰落的主要方法包括增加發(fā)射功率、提高接收靈敏度、宏分集等。無線傳播環(huán)境在研究無線電波時(shí)，主要特征是特定接收器功率接收的信號(hào)級(jí)別的傳播損耗。由于傳播路徑和地形干擾，傳播信號(hào)減少，這種信號(hào)減少稱為傳播損失。自由空間中的傳播損失可以用頻率(MHz)表示，d用距離(km)表示。常識(shí)與距離d，頻率f成反比，距離或頻率增加一倍，自由空間的路徑損失增加6dB(信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)衰減4倍)。無線傳播環(huán)境-無線電損耗，已知頻率f可以簡(jiǎn)化自下而上=2。gamma稱為路徑損失坡度系數(shù)。在實(shí)際信號(hào)空間傳播中，地形、信號(hào)收發(fā)、反射和滲透會(huì)導(dǎo)致不同的傳播損失。無

5、線傳播環(huán)境電波損耗，無線電波受地形結(jié)構(gòu)和人類環(huán)境的影響，直接決定無線傳播的方式。影響無線電波傳播方式的主要因素包括自然地形(高山、丘陵、平原、水域)人工建筑物的數(shù)量、分布、材料特性植被特征氣象條件、無線傳播環(huán)境-傳播損失、無線傳播模型和校正、隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，通信質(zhì)量要求的增加、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、復(fù)蓋預(yù)測(cè)無法通過手動(dòng)計(jì)算實(shí)現(xiàn)。用計(jì)算機(jī)應(yīng)用無線電模型可以很好地解決這個(gè)問題。通過模型計(jì)算預(yù)測(cè)誤差在10dB以內(nèi)的路徑損失的局部平均值。移動(dòng)通信中使用的傳播模型有多種。Hata-Okumura型號(hào)Walfisch-Ikegami型號(hào)Planet通用型號(hào)具有不同的特征，適用范圍不同。無線傳播模型和校正，PlaN

6、ET通用模型為l(db)=PTX-PRX=-k1-k2 326d-k3 326(heff)-k4(diffraction)-K5 322PTX是發(fā)射功率(dBm)。K1是偏移常數(shù)(dB)。K2是距離衰減常數(shù)。K3是基站天線高度補(bǔ)償修正系數(shù)。K4是多衍射損耗修正系數(shù)。K5是多個(gè)修改器(heff)。K6是移動(dòng)臺(tái)天線的有效高度增益修整因子。d基站和移動(dòng)站之間的距離(m)；Heff是基站天線的有效高度(m)。Diffraction(k4)是障礙物阻擋時(shí)的衍射路徑損失。Kclutter是地形衰減系數(shù)(dB)。Hmeff是一種無線傳播模型和校正，用于預(yù)測(cè)人類環(huán)境對(duì)移動(dòng)天線的有效高度、地形、障礙物和傳播傳播

7、路徑損失的影響。傳播模型是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)社區(qū)規(guī)劃的基礎(chǔ)。采用模型的價(jià)值在于在確保準(zhǔn)確性的同時(shí)節(jié)省人員、成本和時(shí)間。2 .移動(dòng)通信的基本原理，第一，蜂窩理論2，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3，多連接技術(shù)4，概念分析，蜂窩理論，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)從區(qū)域系統(tǒng)演化成蜂窩結(jié)構(gòu)。地方制條件下，用戶少，通話量少，頻率比較豐富。地方制網(wǎng)絡(luò)是由功率密集型功率放大器組成的基站，復(fù)蓋特定區(qū)域。此區(qū)域中的通道組f1，F(xiàn)2，f3.使用fn。蜂窩理論，隨著用戶的增加，流量增加，網(wǎng)絡(luò)容量增加，原始通道組(f1，f2.fn)在頻率多路復(fù)用、蜂窩理論、網(wǎng)絡(luò)無線設(shè)計(jì)中，基站發(fā)送功率減少、每個(gè)基站復(fù)蓋范圍減少、原來復(fù)蓋了一個(gè)基站的區(qū)域，現(xiàn)在復(fù)蓋了多個(gè)基站，整

8、個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖像蜂窩一樣。蜂窩理論，移動(dòng)通信的基本原理，1，蜂窩理論2，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3，多連接技術(shù)4，概念分析，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，BTS，BSC，MSC/VLR，BSC，其中，無線接入網(wǎng)絡(luò)用于處理所有與無線相關(guān)的功能，而CN用于處理UMTS系統(tǒng)內(nèi)的所有語音呼叫和數(shù)據(jù)連接，以及外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由。上述兩個(gè)單元和用戶設(shè)備(UserEquipent，UE)共同構(gòu)成了整個(gè)UMTS系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-3g，移動(dòng)通信的基本原理，1，蜂窩理論2，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3，多連接技術(shù)4，概念分析，移動(dòng)通信系統(tǒng)的多連接方式fdmatdmaxdma，移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)盡可能有效地使用分配的頻率。由于頻率資源有限，將有限的資源提供給

9、更多的移動(dòng)用戶是移動(dòng)通信技術(shù)持續(xù)更新發(fā)展的主題。移動(dòng)通信系統(tǒng)正在使用或開發(fā)FDMA、TDMA、CDMA和SDMA多連接方法。傳統(tǒng)多址技術(shù)，F(xiàn)DMA:frequency division multiple access frequency division tdma:timedivisionmultipleaccess分時(shí)多址，F(xiàn)DMAFDMA通道一次只能分配習(xí)語新聞?lì)l道時(shí)，基站和移動(dòng)站同時(shí)持續(xù)地發(fā)出FDMA。一般而言，TACS要求每個(gè)通道25kHz帶寬的FDMA比TDMA簡(jiǎn)單，同步和組幀位少，系統(tǒng)開銷少的FDMA需要精確的RF濾波器，需要雙面打印器(單天線)非線性效果。很多信道共享一個(gè)天線，功

10、率放大器的非線性生成信使(IM)，產(chǎn)生額外的RF輻射，TDMA多個(gè)用戶共享載波頻率，共享不同間隙TDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞不連續(xù)，數(shù)據(jù)包發(fā)射，可以關(guān)閉不連續(xù)傳輸，使用空閑時(shí)隙接收其他基站，即使使用交換機(jī)處理實(shí)現(xiàn)FDD，也可以實(shí)現(xiàn)雙面打印器CDMA:codecodivisionmultipleaccess代碼拆分多連接，允許所有用戶以相同的頻率獲得基于編碼的業(yè)務(wù)通道，spacedivisionmultipleaccess(SDMA):拆分多址，SDMA具有相同的時(shí)隙SDMA是通道容量擴(kuò)展方法，如空氣分離-代碼分段多連接(SD-CDMA)。智能天線使用智能天線，基站的智能天線形成多個(gè)光束，復(fù)蓋整個(gè)單元

11、，智能天線可以位于每個(gè)MS上。移動(dòng)通信的基本原理，1，蜂窩理論2，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3，多連接技術(shù)4，概念分析，a)流量概念，流量的嚴(yán)格定義稱為流量強(qiáng)度。測(cè)量電話系統(tǒng)業(yè)務(wù)的數(shù)量。與單位時(shí)間(通常使用1小時(shí))中的調(diào)用數(shù)n和調(diào)用通道中的平均時(shí)間(t)成正比。A=nT/3600系統(tǒng)使用中流量(a)指示系統(tǒng)使用的程度，也稱為愛爾蘭Erlang(符號(hào)Erl)。t是秒。流量概念，平均用戶使用時(shí)間流量表示一天中每個(gè)最大使用時(shí)間用戶的平均接收和接收流量總和。為了保持一定水平的服務(wù)質(zhì)量，在計(jì)算信道數(shù)時(shí)，保證無線信道呼叫對(duì)使用時(shí)間以外時(shí)間的損失率明顯低于使用時(shí)間指標(biāo)。流量概念-愛爾蘭b表，在流量理論中，愛爾蘭b函數(shù)最適合多

12、通道共享電話系統(tǒng)的實(shí)際情況1，系統(tǒng)中的通道數(shù)n假定為有限值，用戶數(shù)MN。2、單位時(shí)間內(nèi)的調(diào)用次數(shù)是獨(dú)立常數(shù)，與系統(tǒng)中的用戶數(shù)無關(guān)。3、用戶呼叫后，如果沒有空閑通道，則放棄調(diào)用請(qǐng)求。4、貨幣時(shí)間的概率分布遵循指數(shù)規(guī)律。流量概念-愛爾蘭b表，對(duì)于這種系統(tǒng)，n通道的k通道同時(shí)占用的概率為Pk=(Ak/k！)/(ai/I！)I 1到n，其中k=1，2，3，N. N通道全部使用后，再調(diào)用將丟失，因此N通道同時(shí)占用的概率等于調(diào)用丟失率(GOS:Gradeofservice)。即PN=(AN/N！)/(ai/I！)=Bi稱為島公式(從1到n)，流量概念-島b表可以根據(jù)與a、a和n通道的關(guān)系獲得島b表。在愛爾

13、蘭b表中，需要的通道數(shù)可以在流量和呼叫損失率已知時(shí)確定。當(dāng)知道通道數(shù)n和調(diào)用損失率時(shí)，此表可以獲得n通道上負(fù)載的流量量。流量概念-愛爾蘭b表，b)dBm介紹了測(cè)試功率的絕對(duì)值(dBm)的db概念，該概念以10lgP(功率值/1mw)計(jì)算。DBi、dBddBi和dBd是測(cè)試增益(功率增益)的值，兩者都是相對(duì)值，但參考標(biāo)準(zhǔn)不同。DBi的參考標(biāo)準(zhǔn)略有不同，因?yàn)樗侨较蛱炀€，而dBd的參考標(biāo)準(zhǔn)是偶極。一般認(rèn)為，顯示為dBi比顯示為dBd大2.15。DB是根據(jù)10lg (a功率/b功率)，b)dB概念計(jì)算出的功率絕對(duì)值，dBm是10lgP(功率值/1mw)計(jì)算出的功率。DBi、dBddBi和dBd是測(cè)試增益(功率增益)的值，兩者都是相對(duì)值，但參考標(biāo)準(zhǔn)不同。DBi的參考標(biāo)準(zhǔn)略有不同，因?yàn)樗侨较蛱炀€，而