移动通信信道-2
实验二 移动通信仿真通信实验
实验二移动通信仿真通信实验
一、实验目的
用仿真信道实现移动通信实验系统的通信过程
二、实验仪器设备
HD8670型移动通信实验箱等
三、实验内容
将实验系统的甲乙双方，用仿真信道连接起来，进行DS—CDMA 通信实验。
四、实验原理
图2-1是仿真信道的电路图，图2-2是用仿真信道构成的DS—CDMA通信实验
图2-1仿真信道实验电路图
图2-2 仿真信道实验方框图
五、实验步骤
1、按图2-2把跳接器K101、K103、K301的1-2接通，K104、K105、
K106断开作甲方发、乙方收的DS-CDMA移动通信实验。
2、按图2-2把跳接器K101、K102、K10
3、K301的1-2断开，K10
4、
K105、K106、K301的3-1接通，作乙方发、甲方收的DS-CDMA移动通信实验。
六、实验报告要求
说明通过仿真信道进行DS-CDMA通信实验的方法，仿真信道各跳接器的作用及使用方法。
2第二章移动通信信道
2第二章移动通信信道在我们日常生活中，移动通信已经成为不可或缺的一部分。
无论是与亲朋好友通话、浏览网页，还是使用各种移动应用，都离不开移动通信的支持。
而在这背后，移动通信信道起着至关重要的作用。
移动通信信道，简单来说，就是信息从发送端到接收端所经过的路径。
这个路径可不简单，它充满了各种复杂的情况和挑战。
想象一下，当您在繁华的街头打电话，周围有车辆的嘈杂声、人群的交谈声，还有各种建筑物对信号的反射和遮挡。
这就是移动通信信道所面临的现实环境。
首先，多径传播是移动通信信道的一个重要特点。
信号从发射端发出后，可能会通过多条不同的路径到达接收端。
这些路径的长度和传播条件各不相同，导致信号到达接收端的时间和强度也有所差异。
这就像是一群人同时从不同的路线跑步到终点，有的跑得快，有的跑得慢，有的路线顺畅，有的路线曲折。
这种多径传播会引起信号的衰落和失真，影响通信质量。
信号的衰落可以分为大尺度衰落和小尺度衰落。
大尺度衰落主要是由于距离、地形等因素引起的信号强度的缓慢变化。
比如，您离基站越远，信号通常就越弱。
而小尺度衰落则是在短距离或短时间内信号强度的快速变化，这可能是由于信号的多径传播导致的相位变化等原因引起的。
除了衰落，噪声也是移动通信信道中的一个“捣乱分子”。
噪声可以来自各种来源，比如电子设备内部的热噪声、外界的电磁干扰等。
噪声会使接收到的信号变得模糊不清，就像在一幅精美的画作上撒上了一些污点。
在移动通信信道中，多普勒效应也不容忽视。
当移动终端（比如您手中的手机）和基站之间存在相对运动时，接收信号的频率会发生变化。
这就好比一辆行驶中的汽车听到的警笛声的音调会发生变化一样。
多普勒效应会导致信号的扩展和失真，对通信造成影响。
为了应对移动通信信道中的这些挑战，通信工程师们想出了各种各样的办法。
比如，采用多种调制解调技术，让信号在复杂的信道环境中能够更稳定地传输；通过编码技术增加信号的冗余度，提高纠错能力；利用分集接收技术，从多个路径接收信号，降低衰落的影响。
移动通信信道-2简版
移动通信信道-2移动通信信道-2移动通信信道是指在移动通信系统中，用于传输各种信息、数据和信号的物理通道。
它是移动通信系统中重要的组成部分，起着承载通信内容的重要作用。
本文将对移动通信信道进行详细介绍，并分析其在移动通信系统中的作用。
1. 信道分类在移动通信系统中，信道可以按照不同的维度进行分类。
一种常见的分类方式是根据信号传输的方向，将信道分为上行信道和下行信道。
1.1 上行信道上行信道是指从移动终端向基站传输信号的信道。
在上行信道中，移动终端将用户发出的语音、数据或其他信息发送给基站。
上行信道通常使用较低的频率，以提供较长的传输距离和较好的穿透能力。
1.2 下行信道下行信道是指从基站向移动终端传输信号的信道。
在下行信道中，基站向移动终端发送语音、数据或其他相关信息。
下行信道通常使用较高的频率，以提供更大的传输带宽和传输速度。
除了根据信号传输的方向进行分类，信道还有其他的特性。
2.1 多径传播由于移动环境的复杂性，信号在传输过程中经常会由于多径传播而产生多个不同路径上的干涉。
这导致接收端收到多个不同强度和相位的信号，从而产生多径信道。
多径传播会造成信号的衰减、频谱扩展和相位失真等问题，需要采取一些技术手段来抵消其中的影响。
2.2 多址和复用移动通信系统中，有多个用户同时使用同一个信道进行通信。
为了实现多用户之间的区分和复用，需要采用多址和复用技术。
常见的多址技术包括时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和频分多址（FDMA）等，而复用技术则包括时分复用（TDM）和码分复用（CDM）等。
2.3 信道容量信道容量是指信道能够承载的最大信息传输速率。
对于给定的信道带宽和信噪比，信道容量可以用香农公式来计算。
提高信道容量的方法包括增加信道带宽、提高信噪比和采用更高效的编码和调制技术等。
为了对移动通信系统进行性能分析和优化设计，需要对信道进行建模。
信道建模是将实际的移动通信信道抽象成数学模型，从而方便对其性能进行分析。
第2章 移动通信信道的电波传播 2.1 VHF、UHF频段的电波传播特性2.2 阴 影 效 应2.3 移动信道的多径传播
• 2.1 VHF、UHF频段的电波传播特性 • 2.2 阴 影 效 应 • 2.3 移动信道的多径传播特性 • 2.4 多径衰落的时域特征和频域特征 • 2.5 电波传播损耗预测模型与中值路径损耗
预测
2.1 VHF、UHF频段 的电波传播特性
2.1.1 自由空间电波传播方式 2.1.2 视距传播的极限距离 2.1.3 绕射损耗 2.1.4 反射波
d0 3.57( hR (m) hT (m)) (km)
即视距取决于收、发天线的高度。天线架设越高，
视线距离越远。考虑空气不均匀性对电波传播轨迹的
影响，在标准大气折射情况下，等效地球半径
R=8500 km，可得修正后的视距传播的实际极限距
离 重点2
d0 4.12( hR (m) hT (m)) (km)
通过电场实测可以得到慢衰落的统计规 律。统计分析表明，接收信号的局部均值rlm 近似服从对数正态分布，其概率密度函数为
P(rlm )
1
e
rlm rlm
2 2
2π
式中， rlm 为整个测试区的平均值，即
rlm的期望值，取决于发射机功率、发射和接
收天线高度以及移动台与基站的距离。σ为标
准偏差，取决于测试区的地形地物、工作频率
慢衰落速率主要决定于传播环境，即移 动台周围地形，包括山丘起伏，建筑物的分 布与高度，街道走向，基站天线的位置与高 度，移动台行进速度等，而与频率无关。
慢衰落的深度，即接收信号电平变化的 幅度取决于信号频率与障碍物状况。频率较 高的信号比频率较低的信号容易穿透建筑物， 而频率较低的信号比频率较高的信号更具有 较强的绕射能力。
作业
W2-1，简述移动通信中电波传播的方式
移动通信信道-2简版范文
移动通信信道-2移动通信信道-2移动通信信道是指移动通信系统中数据传输的通道，用于在移动终端和基站之间传递信息。
在数字通信领域中，常见的移动通信信道包括下行链路和上行链路。
下行链路下行链路是指从基站向移动终端传输数据的通道。
在移动通信系统中，下行链路通常由基站发起，将数据传输到移动终端。
下行链路通常采用的多路复用技术是时分多路复用（TDM）和频分多路复用（FDM）。
在时分多路复用中，基站会将一段时间划分为多个时隙，然后将数据分时传输到不同的移动终端。
这种方式能够有效地提高信道的利用率，但是对于时延敏感的应用来说，可能会引入较大的延迟。
而在频分多路复用中，不同的移动终端使用不同的频率进行传输，基站则在不同的频率输数据。
这种方式能够有效地避免时延问题，但是需要更多的频谱资源。
，在下行链路中，还常用到调制解调器来将数字信号转换成模拟信号进行传输，以及信道编码来增强传输的可靠性。
上行链路上行链路是指从移动终端向基站传输数据的通道。
在移动通信系统中，上行链路通常由移动终端发起，将数据传输到基站。
上行链路通常采用的多路复用技术是码分多路复用（CDM）和时分多址（TDMA）。
在码分多路复用中，不同的移动终端使用不同的码片对数据进行调制，然后基站在接收端使用相应的码片进行解调。
这种方式能够有效地提高信道容量和抗干扰能力。
而在时分多址中，不同的移动终端在时间上交替传输数据，基站则在接收端对不同的时间片进行分离。
这种方式能够有效地避免碰撞问题，但是可能会引入比较大的时延。
与下行链路类似，在上行链路中也常用到调制解调器和信道编码来实现信号的传输和增强可靠性。
小结移动通信信道在移动通信系统中起到了承载数据传输的重要作用。
下行链路和上行链路分别负责基站到移动终端和移动终端到基站的数据传输。
在下行链路和上行链路中，采用了不同的多路复用技术和信号处理方法来提高信道的利用率、容量和可靠性。
移动通信技术的发展使得移动终端与基站之间的数据传输变得更加高效和可靠。
移动通信(第二章)
空间选择性衰落用相干距离描述。相干距离定义为两根天 线上的信道响应保持强相关时的最大空间距离。相干距离越短， 角度扩展越大，反之，相干距离越长，角度扩展越小。 典型的角度扩展值为：室内环境 360，城市环境为 20 ，平坦 的农村为 1。
传播损耗模型
❖ Okumura模型（奥村模型） ❖ Okumura-Hata模型 ❖ Hata模型扩展 ❖ COST-231模型 ❖ COST-231-Walfish-Ikegami模型
四种主要的效应
❖ 远近效应 由于接收用户的移动性，移动用户与基站之 间的距离也在随机变化，若各移动用户发射 信号的功率一样，那么到达基站时信号的强 弱将不同，离基站近者信号强，离基站远者 信号弱。通信系统中的非线性将进一步加重 信号强弱的不平衡性，甚至出现以强压弱的 现象，即为远近效应。
四种主要的效应
✓若频率管理或系统设计不当,就会造成同
频干扰；
✓在移动通信系统中，为了提高频率利用
✓农村：K 4 .7 8 lg f2 1 8 .3 3 lg f 4 0 .9 4
传播损耗模型
❖ Hata模型扩展（适合于个人通信系统）
适用条件： 频率：1500MHz-2000MHz 距离：1km-20km 基站天线高度：30m-200m 移动台天线高度：1m-10m
传播损耗公式 ：
L 5 0 ( u r b a n ) 4 6 . 3 3 3 . 9 l g ( f c ) 1 3 . 8 2 l g ( h b ) ( h m ) ( 4 4 . 9 6 . 5 5 l g ( h b ) ) l g ( d ) C M
信号损耗
❖ 多径传播引起的损耗（快衰落）： 在数十波长的范围内，接收信号场强的瞬时 值呈现快速变化的特征，这是由多径传播引 起的，称作快衰落，又称作小尺度衰落。其 电平分布一般服从瑞利（Rayleigh）分布或 莱斯（Rice）分布。
移动通信信道1
移动通信信道1移动通信信道1移动通信信道是指在移动通信系统中，用于传输数据和信号的特定物理介质。
移动通信信道承载着方式信号的传输和通话过程中的数据传送。
通常，移动通信信道可以分为下行信道和上行信道。
下行信道下行信道是指从基站（基站可以理解为移动通信系统中的信号发射和接收设备）向方式发送信号和数据的信道。
下行信道用于实现方式接收呼叫、短信、数据等服务。
它是从基站到方式的单向通信信道。
下行信道一般有以下几种类型：1. 广播信道（Broadcast Channel）：用于向所有方式广播公告、系统信息等。
2. 公告信道（Paging Channel）：用于向特定方式发送来电通知、短信等。
3. 共享信道（Shared Channel）：多个方式共享使用的信道，用于传输语音、数据等。
4. 寻呼信道（Pilot Channel）：用于基站向方式发送信号，帮助方式进行寻呼监听。
5. 同步信道（Sync Channel）：用于同步方式时钟和基站时钟。
6. 邻区信道（Neighbour Channel）：用于与周边基站进行通信。
上行信道上行信道是指从方式向基站发送信号和数据的信道。
上行信道用于实现方式发出呼叫、发送短信、数据等服务。
它是从方式到基站的单向通信信道。
上行信道也有多种类型，包括但不限于以下几种：1. 接入信道（Access Channel）：用于方式与基站建立连接和发送呼叫等。
2. 数据信道（Traffic Channel）：传输方式发出的语音、数据等。
3. 控制信道（Control Channel）：传输方式与基站之间的控制信息，如网络注册、身份验证等。
4. 反馈信道（Feedback Channel）：用于方式向基站发送接收质量反馈信息。
移动通信信道的特点移动通信信道具有以下几个特点：1. 随机接入：移动通信系统要支持大量的用户接入，信道必须具备随机接入的能力，以确保用户可以随时接入网络。
2. 可靠传输：信道要具备传输信号和数据的可靠性，在无线环境中，信道受到噪声、多径效应等环境因素的干扰，通信系统需要采用相应的纠错技术，提高信道的可靠性。
2g信道编码
2g信道编码
2G信道编码是在移动通信领域被广泛使用的数字信号编码技术，它可以将数字信息信号转换为对应的数字编码，从而在传输过程中保
证信息的可靠性和稳定性。
这种编码技术主要用于语音通信，短信发
送和数据传输等领域。
2G信道编码主要采用的编码方式是卷积码编码。
在信号传输的过程中，数据会经过多次的传输和干扰，如果不进行编码处理就会导致
数据误差增多，信息传输的可靠性受到很大的影响。
而卷积码编码通
过将数据进行冗余处理，可以有效地保护数据的完整性，避免数据失
真和传输错误。
值得注意的是，2G信道编码在实际的应用中存在一定的局限性。
随着移动通信技术的不断升级，人们对通信质量和速度的要求越来越高，2G信道编码的效率相对较低，无法满足现代移动通信领域的需求。
因此，在2G时代之后，3G、4G、5G等新一代移动通信技术逐渐成熟，各种新的信道编码技术也得到了广泛应用。
总之，2G信道编码作为移动通信领域的一项重要技术，曾经在通信领域中发挥了不可替代的作用。
然而，随着科技的不断发展和进步，我们有理由相信，未来会有更多更先进的信道编码技术涌现，让我们
的通信更加快捷、高效、稳定。
程郁凡《移动通信原理》第一章概述
GPRS：General Packet Radio Service 通用分组无线业务
WAP: Wireless Application Protocol 无线应用协议
i-Mode: Information Mode，日本提出的一种移动上网服
务
DECT: Digital European Cordless Telephone 泛欧数字无
考核方式
平时成绩，15％（考勤、作业） 期中考试成绩，15％ 期末考试成绩，70％
答疑
主楼B3 411 程郁凡 Email：chengyf@
2019年12月
第一第一章章 概概述 述
11
教学计划
第一章+第八章：移动通信概述与发展（4学时） 第二章：移动通信电波传播与预测模型（8学时） 第三章：移动通信中的信源编码和调制解调技术（2~4学时） 第四章：抗衰落和链路性能增强技术（6~8学时）
System 公用陆地移动通信系统
PSTN: Public Switching Telephone Network 公用电话
交换网
GSM: Global System for Mobile communication 全球
移动通信系统
PCN: Personal Communication Network 个人通信网
第一第一章章 概概述 述
25
移动通信的分类及应用系统
移动通信的分类：
民用设备和军用设备（使用对象） 陆地通信、海上通信和空中通信（使用环境） 专用网和公用网（服务范围） 局域网和广域网（覆盖范围） FDMA、TDMA、CDMA（多址方式） 单工、双工(TDD和FDD)（工作方式）
移动通信频段划分[1]
![移动通信频段划分[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/37792474ce84b9d528ea81c758f5f61fb73628f0.png)
移动通信频段划分移动通信频段划分移动通信频段划分是指将无线电频谱分配给不同的移动通信系统以实现无线通信服务的过程。
不同的移动通信系统使用不同的频段，以避免干扰并提高通信质量和效率。
本文将探讨移动通信频段划分的概念、重要性以及国际和国内的相关政策。
概念移动通信频段划分是指根据国际规定和国内政策，将无线电频谱分配给不同的移动通信系统使用。
移动通信频段的划分通常涉及到分配给不同网络运营商、不同通信技术以及不同地理区域的频段。
频段划分的目的是确保不同移动通信系统之间的互相独立运行，减少干扰，提高通信质量和效率。
重要性移动通信频段划分的重要性不言而喻。
首先，频段划分可以避免不同移动通信系统之间的频谱干扰。
如果不对频段进行划分和分配，不同移动通信系统之间的信号可能会相互干扰，导致通信质量下降甚至无法正常通信。
频段划分可以确保每个通信系统都有足够的频谱资源来支持其正常运行。
其次，频段划分还可以提高通信系统的效率。
根据不同的通信技术和业务需求，将频谱资源合理地划分给不同的通信系统，可以确保每个系统都能够获得足够的带宽来支持其业务需求。
这样可以提高通信系统的信道容量和数据传输速率，提供更好的通信体验。
最后，频段划分还可以促进移动通信市场的竞争和发展。
通过公平公正地划分和分配频段，可以鼓励新的运营商进入市场，增加市场竞争，提供更多元化和优质的移动通信服务。
同时，频段划分还可以为不同通信技术的研发和创新提供必要的频谱资源，推动移动通信技术的发展。
国际频段划分国际频段划分是由国际电信联盟（ITU）进行管理和协调的。
ITU根据不同的业务需求和技术标准，将无线电频谱划分为不同的频段，并为不同的移动通信系统分配了特定的频段。
根据ITU的划分，移动通信频段通常被划分为以下几个主要范围：- 低频段：通常用于覆盖广阔地理区域的移动通信服务，例如农村地区或偏远地区的通信覆盖。
- 中频段：主要用于城市和城镇等人口密集地区的移动通信服务，提供更高的容量和数据传输速率。
移动通信信道-2简洁范本
移动通信信道-2移动通信信道-2移动通信信道是指在移动通信系统中，用于传输用户信息的路径。
在移动通信系统中，移动通信信道可以分为下行信道和上行信道。
下行信道下行信道是指从基站向用户终端传输信息的信道。
在下行信道中，信息是由基站发送给用户终端的。
下行信道可以进一步分为广播信道和共享信道。
广播信道广播信道是一种单向传输信道，即只有基站向用户终端发送信息，用户终端不能向基站发送信息。
广播信道通常用来向用户广播系统公告、短信、通知等信息。
共享信道共享信道是一种双向传输信道，即既可以由基站向用户终端发送信息，也可以由用户终端向基站发送信息。
共享信道通常用于传输用户通话、数据等信息。
上行信道上行信道是指从用户终端向基站传输信息的信道。
在上行信道中，信息是由用户终端发送给基站的。
上行信道可以进一步分为随机接入信道和分时复用信道。
随机接入信道随机接入信道是一种无线传输方式，多个用户终端可以通过该信道向基站发送信息。
随机接入信道通常用于传输短报文、测量报告等低延迟、小数据量的信息。
分时复用信道分时复用信道是一种时分多址的传输方式，用户终端按照时间片轮流使用信道。
分时复用信道通常用于传输大数据量、高带宽的信息，例如用户通话、文件传输等。
移动通信系统中的信道不仅可以根据传输方向进行分类，还可以根据传输技术进行分类。
常见的移动通信信道技术包括CDMA、TDMA、GSM等。
，移动通信信道在移动通信系统中扮演着重要的角色，用于传输用户信息。
根据传输方向和传输技术的不同，移动通信信道可以进一步分为下行信道和上行信道，以及广播信道、共享信道、随机接入信道和分时复用信道等。
第3章 oy移动信道的传播特性-2-移动信道的特征(衰落)
数据传输速率高，则码元宽度小，带 频率选择性衰落（ 200kHz ） 宽宽，多径信号干扰码元程度高，信号 带宽大于信道相关带宽。
数字移动通信 3-24
3.2.4 时延扩展和相关带宽
相关带宽的意义
从频域来看多径现象将导致频率选择性衰落，即 信道对不同频率成分有不同的响应 在相关带宽内信号传输失真小，若信号带宽超过
根据发送信号与信道变化快慢程度（多普勒扩展）
快衰落（信号带宽Bs <多普勒扩展Bd，即码元间隔Ts >相干时间Tc）
慢衰落（信号带宽Bs >多普勒扩展Bd，即码元间隔Ts <相干时间Tc）
数字移动通信 3-32
一、平坦衰落与频率选择性衰落
平坦衰落
在信号带宽范围内，各频点的幅度有基本相同的增益， 即发送信号的频谱基本保持不变；
动，易受时间选择性衰落影响。
数字移动通信 3-31
3.2.3 多径衰落信道的分类
移动信道中的时间色散和频率色散产生衰落效应： 根据信号带宽和信道相关带宽的比较（多径衰落）
频率选择性衰落（码元间隔Ts <时延扩展Δ，即信号带宽Bs >相关
带宽Bc）
平坦衰落 （码元间隔Ts >时延扩展Δ，即信号带宽Bs <相关带宽Bc）
多径衰落
在不到一个波长范围内会出现几十分贝的电 平变化和剧烈的相位摆动
数字移动通信
3.2.2 移动环境的多径传播
1.多径衰落(幅度快衰落)
衰落的分布：没有直射播的N个路径传播时，每径信号的 幅度服从高斯分布，相位在0~2π 间服从均匀分布的各径 信号的合成信号的包络分布为瑞利分布。 幅度快衰落包络概率密度函数p(r)为
移动通信信道1
移动通信信道1移动通信信道11. 信道的概念在移动通信系统中，信道是指无线电波传输时承载信号的介质。
信号在无线传输过程中通过信道进行传输，信道的好坏直接影响着通信质量和传输速率。
移动通信信道是指在移动通信系统中用于传输信号的通道。
2. 移动通信信道的分类移动通信信道根据信号传输的方式和用途的不同可以进行分类。
常见的移动通信信道有以下几种：2.1 控制信道控制信道用于传输通信系统的控制信息，包括建立连接、维护连接、释放连接等过程中需要交换的信息。
控制信道保证了通信系统的正常运行，并确保用户能够正常进行通信。
2.2 数据信道数据信道主要用于传输用户数据，包括语音、视频、文字等信息。
数据信道的传输速率和稳定性直接影响着通信系统的性能。
2.3 广播信道广播信道用于向广域范围内的用户发送广播信息，例如天气预报、紧急通知等。
广播信道通常采用单向传输，不需要进行双向通信。
2.4 分集信道分集信道常用于抵抗多径衰落和干扰，提高信道的可靠性和传输速率。
常见的分集技术包括时分复用（TDM）、频分复用（FDM）和码分复用（CDMA）等。
3. 移动通信信道的特点移动通信信道具有以下几个特点：3.1 多径效应由于移动通信中信号在传输过程中会经历反射、折射、散射等多种路径，导致信号在接收端产生多次接收到的副本，即多径效应。
多径效应会导致信号叠加和衰落，影响通信系统的可靠性和传输质量。
3.2 多用户接入移动通信系统中存在大量的用户，不同用户的信号需要通过同一个信道进行传输。
因此，移动通信信道需要具备多用户接入的能力，以实现同时传输多个用户的数据和控制信息。
3.3 带宽限制移动通信信道的带宽是有限的，需要合理分配给不同的用户。
带宽限制需要保证用户间的公平竞争和满足用户需求。
3.4 时变性移动通信信道的传输性能会随着时间的变化而变化，主要受到多径效应、干扰和衰落等因素的影响。
时变信道需要通过信道估计和调整发送和接收参数以适应信道的变化。
第4章 移动通信网络技术-2
第4章 移动通信网络技术
3) 同频再用距离与小区半径之间的关系 移动台M处于小区A的边沿时，从基站A收到的信号最 弱，即最易受到基站B发射的同频道干扰。 定义： A、B两基站之间的距离为同频再用距离，记做D。 D=DI+DS=DI +r0 (4-2-2) 式中， DI为同频道干扰源至被干扰接收机的距离； DS为有用信号的传播距离，即为小区半径r0。
第4章 移动通信网络技术
设给定的频段以等间隔划分为信道，按顺序分别标明 各信道的号码为：1，2，3，…。若每个区群有7个小区， 每个小区需6个信道，则按上述原则进行分配，可得到： 第一组： 第二组： 第三组： 第四组： 第五组： 1，5，14，20，34，36 2，9，13，18，21，31 3，8，19，25，33，40 4，12，16，22，37，39 6，10，27，30，32，41
第4章 移动通信网络技术
区群大小的选择
设系统共有S个可用的双向信道，服务区域可划分为M个区群，
区群由N个小区组成，小区半径固定为r。 每小区信道数 k ＝ S／N 系统总的信道数 C = S×M = k×N×M 同频道小区距离 D 3N r
系统容量↑
同频干扰↓
→ k↑
→ D↑
→ N↓ 。
→ N↑ 。
复习：
移动通信的概念及特点 移动通信：指通信的一方或双方在移动中实现通信。即 要求通信中至少有一方处在运动中或暂时停留在某一非 预定的位置上。 典型的移动通信系统通常由移动台(MS)、基站子系统 (BSS)、网络子系统构成。移动交换中心(MSC)是网络子 系统的核心。 MSC：完成呼叫接续与控制、无线资源管理和移动性 管理等功能。三种数据库(HLR、VLR和AUC) HLR：归属地用户位置数据库。存储该HLR管辖区的所 有移动用户的有关数据。 VLR：外来用户位置数据库。存储进入其控制区域内的 漫游移动用户的有关数据。
移动通信信道-2
移动通信信道-2移动通信信道-2引言信道分类根据信号传输方式和频谱分配方式的不同，移动通信信道可以分为以下几种不同的分类：1. 物理信道：物理信道是指在无线通信系统中用来实现物理层传输的信道，包括下行链路和上行链路。
下行链路将数据从基站传输给移动终端，上行链路将数据从移动终端传输给基站。
物理信道通常采用无线电频段进行传输。
2. 控制信道：控制信道用于在移动通信系统中传输控制信息，包括信令传输、呼叫建立、系统广播等。
控制信道可以分为共享信道和独立信道两种，共享信道被多个用户共享，独立信道由单个用户独享。
3. 广播信道：广播信道主要用于向所有终端用户广播系统信息，包括基站系统信息、覆盖范围等，并且广播信道具有广播传输的特点，即消息一次发送，所有用户均可接收。
4. 业务信道：业务信道用于传输用户的语音、数据和视频等业务数据。
根据业务不同，业务信道又可以进一步分为语音信道、数据信道和视频信道等。
信道特点移动通信信道具有以下几个特点：1. 无线传输：移动通信信道是通过无线电波进行传输的，信号在传输过程中会受到多径效应、衰落等干扰，信道传输质量会受到影响。
2. 时变信道：移动通信信道是时变信道，即信道状态会发生改变。
移动用户的移动性、周围环境的变化等都会导致信号传输质量的变化。
3. 多径效应：在无线信道中，信号传输往往会经过多条不同路径，信号的传播会产生多径效应，导致信号衰落和时延扩散等问题。
4. 频谱受限：无线通信频谱资源是有限的，需要进行频谱分配和管理，以充分利用频谱资源。
信道调制技术针对不同的信道特点和系统要求，移动通信系统采用了多种信道调制技术，用于实现信号的调制和解调。
以下是一些常见的信道调制技术：1. 调幅（AM）：调幅是一种模拟信号调制技术，用于将基带信号调制到高频载波上，实现信号的传输。
2. 调频（FM）：调频是一种模拟信号调制技术，通过调节载波频率的变化来表示基带信号的幅度变化，实现信号的传输。
2G 移动通信原理2023简版
2G 移动通信原理2G 移动通信原理什么是2G移动通信2G移动通信指的是第二代移动通信技术，也被称为2G网络。
它是在1G移动通信（模拟）技术基础上的重大突破和进步，采用了数字技术，提供了更高的信号质量、更可靠的通信和更多的功能。
2G移动通信开创了短消息业务（SMS）的时代，也是方式通信进入数字化时代的里程碑。
2G网络为通信运营商提供了更高的频段利用效率和更好的通信质量，大大提高了用户的通信体验。
2G移动通信原理2G移动通信的基本原理是通过无线电波进行信号传输。
它主要依靠两个关键技术：时分多址（TDMA）和代码分割多址（CDMA）。
时分多址（TDMA）时分多址（TDMA）是2G移动通信的关键技术之一。
它将每个通信信道划分成不同的时间片，并将不同用户的数据进行交替传输。
每个用户的数据只占用自己分配的时间片，以保证数据的独立性和可靠性。
TDMA技术的核心是时间同步。
在一个TDMA系统中，发射站和接收站之间需要保持时间同步，以确保数据能够按照正确的时间片传输。
通过时间同步，不同用户的数据可以在同一信道上并行传输，大大提高了信道利用效率。
代码分割多址（CDMA）代码分割多址（CDMA）是另一种2G移动通信的关键技术。
它采用了一种称为扩频技术的编码方法，在发送端将数据进行编码，并在接收端进行解码。
这种编码方法使得不同用户的数据在传输过程中互相干扰，但只有经过正确解码的数据才能被接收端识别。
CDMA技术的核心是编码和解码。
发送端使用一个唯一的编码序列将数据进行编码，并在接收端使用相同的编码序列将数据进行解码。
这种编码方法使得不同用户的数据能够在同一信道输，大大提高了信道利用效率。
2G移动通信的特点2G移动通信具有以下几个特点：1. 数字化：2G通信采用了数字信号传输，数据传输更加可靠和稳定。
2. 高频段利用效率：2G通信采用了TDMA和CDMA技术，能够将不同用户的数据同时传输在同一信道上，大大提高了频段利用效率。
移动通信信道-2
移动通信信道-21. 引言在移动通信系统中，信道是指传输无线电信号的介质。
移动信道分为下行信道和上行信道，分别用于移动通信系统中的BS（基站）向UE（用户设备）发送数据，以及UE向BS发送数据。
2. 下行信道下行信道是指BS向UE发送数据的信道。
在移动通信系统中，下行信道经常用于传输语音、数据和控制信号。
下行信道可以分为广播信道和多址信道。
2.1 广播信道广播信道是指BS向所有UE广播信息的信道。
在这种信道上，BS发送的数据可以被所有UE接收到。
广播信道常用于发送系统信息、公告、广告等信息。
2.2 多址信道多址信道是指BS向多个UE发送数据的信道。
在这种信道上，BS发送的数据会经过调度算法分配给不同的UE。
多址信道常用于传输用户数据和控制信号。
3. 上行信道上行信道是指UE向BS发送数据的信道。
在移动通信系统中，上行信道用于传输用户数据、控制信号和反馈信息。
上行信道可以分为分时信道和分频信道。
3.1 分时信道分时信道是指UE在不同的时间片段上向BS发送数据的信道。
在这种信道上，BS会根据时隙分配算法将不同的UE的数据进行分时传输。
分时信道常用于传输用户数据和控制信号。
3.2 分频信道分频信道是指UE通过不同的频率向BS发送数据的信道。
在这种信道上，不同的UE在不同的频段上进行数据传输，从而避免了频率冲突。
分频信道常用于传输用户数据和反馈信息。
4.移动通信信道是移动通信系统中非常重要的一部分，它承载着数据和控制信号的传输。
下行信道用于BS向UE发送数据，上行信道用于UE向BS发送数据。
下行信道可以分为广播信道和多址信道，上行信道可以分为分时信道和分频信道。
了解移动通信信道的工作原理和分类对于理解移动通信系统的运行原理和性能优化具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
N 4
a0
t
五、时延扩展和相关带宽
2、时延扩展的描述
时延功率谱：由不同时延信号分量的平均功率构成
P(τ) 归一化时延谱 P( )
0dB
时延扩展， P(τ )的均方根
P()
30dB
0
m 平均时延
Tm
相对时延值
最大多径时延， P(τ )下 降到-30dB时的时延差
2、多径传播对接收信号产生的影响 典型实例 800MHz室内环境中典型传播时延扩展为
1μs，符号速率200kbps，符号宽度？重叠率？
符号宽度5μs，重叠覆盖率20%
2.2 移动通信信道的多径传播特性
2.2.1 移动通信信道中的电波传播损耗特性 2.2.2 移动环境下的多径传播 2.2.3 多普勒频移 2.2.4 多径接收信号的统计特性（自学） 2.2.5 衰落信号幅度的特征量
2.2.5 衰落信号幅度的特征量
2.2.4 多径接收信号的统计特性（提示）
移动通信信道统计分析：对接收信号的功率或 电压包络进行定量描述。 以瑞利分布为例，接收信号的包络和相位(σ为方差)：
– 包络概率密度函数（瑞利分布）：
r 2 2 p(r ) 2 e
1 2
r2
r0
– 相位概率密度函数（均匀分布）： p( )
深度衰落发生的次数较少，浅度衰落发生得相当频繁。 衰减20dB概率为1%，衰减30dB和40dB的概率分别为 0.1%和0.01%。
正斜率 负斜率
t1
t2
t3
t4
A
1
2
3
4
NA 4 /T
T
F
( A) ti / 4
i
4
0
四、衰落信号幅度的特征量
4、平均衰落持续时间 定义：信号包络低于某个给定电平值的概率与 该电平值所对应的电平通过率之比。
信号2： 200kHz -> -5 s 多径干扰程度大，带宽大于相关带宽
平坦衰落 vs. 频率选择性衰落！
五、时延扩展和相关带宽
五、时延扩展和相关带宽
4、多径对信号频域的影响
A( , t )
1
进一步思考物理含义？
当多径时延差一定时，
从频域上看，当信号带 宽较宽时，会发生畸变！
(2n 1) (t ) (2n 3) (t )
1
图2-14 双射线信道的幅频特性
当 (t ) 2n
2.3 描述多径衰落信道的主要参数
2.3.1 时延扩展和相关带宽 2.3.2 多普勒扩展和相关时间
2.3.3 角度扩展和相关距离（自学）
2.3.4 多径衰落信道的分类
五、时延扩展与相关带宽
1、时延扩展的概念 定义：多径传播造成的信号时间扩散 假设发射一个极短的脉冲信号，经过多径信道
后，接收信号是什么样的？
相关带宽由信道的时延扩展决定，两者之间 成反比关系。 信道实际情况 时延扩展（多径结构） 相关带宽
五、时延扩展和相关带宽
6、时延扩展和相关带宽的关系
实例分析：时延扩展为 1.37s ，采用式 (2-70) 计算可得 相关带宽为116kHz。 思考：带宽分别为30kHz的信号和200kHz的信号，在经 过该信道后，从时域和频域上看，各有什么区别？ 多径干扰程度小，带宽小于相关带宽 信号1：30kHz -> - 33.3 s
j (t )
)
五、时延扩展和相关带宽
4、多径对信号频域的影响 双径信道等效网络的传递函数为:
H e ( j, t ) s0 (t ) 1 e j (t ) si (t )
信道的幅频特性为:
A( , t ) 1 cos (t ) j sin (t ) 1 2 2 cos( (t ))
2.2 移动通信信道的多径传播特性
2.2.1 移动通信信道中的电波传播损耗特性 2.2.2 移动环境下的多径传播 2.2.3 多普勒频移 2.2.4 多径接收信号的统计特性（自学）
2.2.5 衰落信号幅度的特征量
一、电波传播损耗特性
移动信道是一种变参信道 信号传播过程中会遭受不同类型的损耗
时，双径信号同相叠加，出现峰点；
当 (t ) (2n 1)
时，双径信号反相相消，出现谷点。
五、 时延扩展和相关带宽
5、多径对信号频域影响的量化 （1）相关带宽的定义 指一特定频率范围，在该范围内，两个频率
分量有很强的幅度相关性；
在此范围内的所有频率分量几乎具有相同的 增益及线性相位。
接收信号场强的瞬时值快速变化，在几个波长
间距内的变化幅度可达30dB
一、电波传播损耗特性
场强 dBV / m
80 60
几十个波长（多径衰落）
40
20 0
0 2
几百个波长（阴影衰落） 传播损耗
4 距离(km) 6 8
一、电波传播损耗特性
大尺度路径损耗传播模型
描述发射机和接收机之间长距离上平均场强的变化， 用于预测平均场强并估计无线覆盖范围。 受到收发距离及地形地貌的影响。
二、移动环境的多径传播
1、多径传播的基本概 念
信道中存在各种反射物 和散射物 发射波到达接收机时形 成在时间、空间上相互
基站 散射波 直射波
V
反射波
移动台
区别的多个无线电波
二、移动环境下的多径传播
1、多径传播的基本概念 余 音 绕 梁
多径传播示意图
二、移动环境下的多径传播
2、多径传播对接收信号产生的影响
三、多普勒频移
1、何为多普勒频移？
1842年由奥地利数学家、物理学家克里斯琴.多普勒.约 翰首先提出。 定义：当发射源与接收体之间发生相对运动时，接收频
率与发射频率之差。
火车汽笛声的变化？ 从远而近时，汽笛音调变尖 从近而远时，汽笛音调变低 对无线通信场景如何更直白的理解？
思考：如何理解物理含义？ 信号包络低于某个给定电平值的概率 ->值越大， 衰落情况越严重 电平通过率 -> 值越大，衰落变化速度越快，停留
在某状态的时间越短
四、衰落信号幅度的特征量
4、平均衰落持续时间 思考：平均衰落持续时间对工程设计的意义在 哪里？
接收信号电平低于接收机门限电平时，就可能造成 语音中断或误比特率突然增大。 由平均衰落持续时间可判断通信受影响的程度，确 定是否会发生突发错误及突发错误的长度。
2、衰落率 定义：信号包络在单位时间内以正斜率通过中值 电平的次数
与发射频率、移动台行进速度、方向及多径传播的路
径数有关。 当移动台的行进方向朝着或背着电波传播方向时，衰 落最快。
v FA /2
四、衰落信号幅度的特征量
3、电平通过率
包络在单位时间以正斜率通过某规定电平R的次数
势？
朝向入射波方向移动－>多普勒 频移为正值； 背向入射波方向移动－>多普勒 频移为负值。
思考：移动台连续的运动，会造成什么现象？
2.2 移动通信信道的多径传播特性
2.2.1 移动通信信道中的电波传播损耗特性 2.2.2 移动环境下的多径传播 2.2.3 多普勒频移 2.2.4 多径接收信号的统计特性（自学）
0 2
3-24
四、衰落信号幅度的特征量
1、研究衰落信号幅度特征量的必要性 链路设计需要得到链路性能的幅度特点
一条衰落信道每隔多长时间就会衰落到某一特定的电 平之下？ 这条信道将在该门限下持续多长时间？
工程应用中，常常用一些特征量表示衰落信号 的幅度特点。
四、衰落信号幅度的特征量
五、 时延扩展和相关带宽
5、多径对信号频域影响的量化 （2）相关带宽的定量计算
相关系数大于0.9时，相关带宽为：
1 Bc 50
将定义放宽至相关系数大于0.5，相关带宽为： 1 Bc 5 实际工程上，一般采用下式估算：
Bc 1 2
五、时延扩展和相关带宽
6、时延扩展和相关带宽的关系
上次课重点回顾
VHF和UHF电波主要有几种传播方式？ 自由空间中电波传播损耗变化有何规律？
大气对电波传播有何影响？
绕射损耗与哪些因素有关？ 反射模型中，电波传播损耗变化有何规律？第2Fra bibliotek 移动通信信道
2.1 陆地无线电波传播特性 2.2 移动通信信道的多径传播特性 2.3 描述多径衰落信道的主要参数 2.4 阴影衰落的基本特性 2.5 电波传播损耗预测模型 2.6 多径衰落信道的建模和仿真 2.7 MIMO信道简介 第三次课 第一次课
典型的时延（功率）谱曲线
五、时延扩展和相关带宽
2、时延扩展的描述 平均时延
m P( )d
0
离散化
m
a a
k k
2 k k 2 k
P( ) P( )
k k k k
k
时延扩展
( 2 P( )d ) m 2
2
2 2 a k k k 2 a k k
平均时延扩展 (s)
五、时延扩展和相关带宽
4、多径对信号频域的影响 以双径模型为例，且不计信道的固定衰减
H e ( , t )
1
Si (t )
第一射线信号为Si(t)
衰减系数
2
两径时延差
(t )
So (t )
第二射线信号为Si(t)ej（t）
图2-13 双径信道等效网络
s0 (t ) si (t )(1 e
P(d ) L(d ) S (d ) R(d )