移动通信(第二章)..
北京工业大学移动通信作业答案
第一章绪论1、移动通信的工作方式主要有几种？蜂窝式移动通信系统采用哪种方式？双工方式分类。
答：移动通信的工作方式：单工、双工、半双工。
蜂窝式移动通信系统采用双工。
双工方式分类：时分双工（TDD、频分双工（FDD 。
2、什么叫移动通信？有哪些主要特点？答：移动通信是指通信双方中至少有一方在移动中（或暂时停留在某处）进行信息传递的通信方式，成为现代通信中发展最快的通信手段之一。
特点：利用无线电波进行信息传输；在强干扰环境（外部干扰+内部干扰）下工作；无线电频率资源非常有限；提高通信容量；对移动终端设备要求高，必须适合移动环境；系统复杂，网络管理和控制必须有效。
3、1G 2G、3G 4G移动通信系统的主要特点对比。
答：1G全自动拨号，全双工方式，越区频道转换，自动漫游。
是模拟通信系统，采用小区制，蜂窝组网，多址接入方式为频分多址FDM A调制方式为FM2G :数字移动通信系统；采用小区制，微蜂窝组网；能够承载低速的数据业务；调制方式有GMS K QPSK等；多址接入方式为时分多址TDMA和码分多址CDMA采用均衡技术和RAKE接收技术，抗干扰多径衰落能力强；保密性好。
3G :微蜂窝结构，宽带CDMA技术；调制方式QPSK自适应调制；多址方式主要是CDMA 电路交换采用分组交换；具备支持多媒体传输能力的要求。
4G :是一个可称为宽带接入和分布式网络，是功能集成的宽带移动通信系统，是广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的的广播网络，是一个全IP的网络结构，包括核心网和无线接口，采用多种新的技术和方法来支撑。
4、移动通信中的干扰主要有哪些，哪种干扰是蜂窝移动通信系统所特有的？答：互调干扰：两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生同有用信号频率相近的组合频率，从而构成干扰，如：接收机的混频。
邻道干扰：相邻或邻近的信道（或频道）之间，由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。
同频干扰：相同载频电台之间的干扰。
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。
移动通信技术第二章习题答案
一、单项选择题1.PN PN短码用于前向信道的调制，标识不同的短码用于前向信道的调制，标识不同的短码用于前向信道的调制，标识不同的________________________。
BA.A.基站基站基站B. B. B.小区小区小区C. C. C.业务信道业务信道业务信道D. D. D.控制信道控制信道2.IS95 CDMA 系统中使用的PN 短码偏置共有个。
个。
A A A. 512 B. 1024 C. 32768 D.327673.RAKE 接收技术是一种接收技术是一种_____________________分集技术。
分集技术。
分集技术。
C CA. A. 空间空间空间B. B. B. 频率频率频率C. C. C. 时间时间时间D. D. D.极化极化4.IS-95 CDMA 移动台最多可以解调移动台最多可以解调__________________多径信号。
多径信号。
多径信号。
C CA. 1个B. 2个C. 3个D.4个5.5.对于对于对于IS95 CDMA IS95 CDMA IS95 CDMA系统，寻呼信道数一般为系统，寻呼信道数一般为。
A A. 1A. 1个个 B. 7 B. 7个个 C. 8 C. 8个个 D. 12 D. 12个个6.6.反向闭环功率控制比特的发射速率是反向闭环功率控制比特的发射速率是反向闭环功率控制比特的发射速率是__________________。
DA. 1bpsB. 20bpsC.100bpsD. 800bps7.IS95 CDMA 7.IS95 CDMA同步信道的比特率是同步信道的比特率是。
AA. 1200bpsB. 2400bpsC. 4800bpsD.9600bps8.8.从从WASLH 码的角度分析，码的角度分析，IS95 CDMA IS95 CDMA 系统的前向业务信道最多有个。
个。
B B A. 55 B. 61 C. 64 D.4810. IS95 CDMA 小区的PN 短码偏置在短码偏置在__________________信道发布。
2-3第二章移动通信基础(多径效应)
E0d0 d1
E0d0 d1
1 1
1
22
1
22
, ,
2n
,
(2n 1)
n 0,1,2...
1、时不变多径效应
• 当接收机处于不同空间位置时，两路信号具有不同 的相位差 。
• 某些位置相位差φ△为π的偶数倍，两路信号同相相加 ，接收信号比较强。
• 某些位置φ△为π的奇数倍，两路信号反相相减，这 时接收信号可能会非常弱。出现衰落深陷。
均方根（rms）时延扩展 • 功率时延谱的二阶矩的平方根
4、无线多径信道特性参数
无线信道的相干带宽：指一定的频率范围，在该频率范 围内，两个频率分量有很强的幅度相关性。 当两信号的频率间隔超出相干带宽时，幅度相关性 很小。
• 定义为多径时延扩展的倒数
• 工程定义
4、无线多径信道特性参数
无线信号的多普勒扩展 • 指一定的频率范围，在该频率范围内接收
• 平坦衰落：发送信号的所有频率分量经历相同 的衰落（同时放大或衰减）。
• 频率选择性衰落：不同频率分量经历不同的衰 落。
• 快衰落：衰落变化快于基带信号传输。 • 慢衰落：衰落变化慢于基带信号变化。 • 阴影衰落和衰落储备：由于阴影造成的衰落
平坦衰落信道特性
频率选择性信道衰落特性
• 这一部分就介绍到这里
d
vt cos
c
)
0
]
E0 cos[(t)]
f 1 d 2 dt
多普勒频移
fd
vcBiblioteka osfc (1v cos
c
)
v c
fc
c os
fc fd
fd max cos
两个不同多普勒频移信号的干涉效应
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 答案
网 答：移动通信中，快衰落分为以下三种类型：空间选择性快衰落、频率选择性快衰落和时间
选择性快衰落。
案 其产生的原因和克服需要采取的措施如下： 答 （1）空间选择性快衰落：由于开放型的时变信道使天线的点波束产生了扩散而引起的，克
服措施为空间分集；
后 （2）频率选择性快衰落：由于信道在时域的时延扩散而引起的，可采用自适应均衡喝 Rake
频、时二维扩散函数。 它们之间的关系如下图所示
第 2 页 共 51 页
Pv (ν ,ξ )
F.T
Ph (τ ,ξ )
F.T
F.T
Ps (Ω,ν )
F.T
RH (Ω,τ )
2.10
在线性时变信道的时、频、空三维分析中，主要参量
RH
(Ω,τ
,
∆r λ
)
的物理含义是什么？
Pv = (ν ,ξ ,ϕ) 的物理含义是什么？它们之间有什么关系？
m 答：移动通信信道中，大、中、小尺度衰耗与衰落的特征： o （1）大尺度：电波在空间传播所产生的损耗，反映的是传播在宏观大范围（千米量级）的 c 空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势； w. （2）中尺度：主要是指电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生阴影效应而产生的 a 损耗，反映了在中等范围内（数百波长量级）的接收信号电平平均值起伏变化的趋势；为无 d 线传播所特有，一般从统计规律上看遵从对数正态分布，其变化率比传送信息率慢； h （3）小尺度：反映微观小范围（数十波长以下量级）接收电平平均值的起伏变化趋势，其 k 电平幅度分布一般遵从瑞利（Rayleigh）分布、莱斯（Rice）分布和纳卡伽米（Nakagami） . 分布。 www 2.4 移动通信中存在 3 种类型的快衰落，它们各自表示什么类型的快衰落x + x2 + x3 + x25
移动通信原理-整理(第二章)
第二章 蜂窝组网技术● 说明大区制和小区制的概念，指出小区制的主要优点。
小容量的大区制一个基站覆盖整个服务区，发射功率要大利用分集接收等技术来保证上行链路的通信质量只能适用于小容量的通信网大容量的小区制将覆盖区域划分为若干小区 ，每个小区设立一个基站服务于本小区，但各小区可重复使用频率 带来同频干扰的问题● 简述越区切换的基本概念。
什么是MAHO ？当正在通话的移动台进入相邻无线小区时，业务信道自动切换到相邻小区基站，从而不中断通信过程。
移动台辅助切换(MAHO)：每个移动台检测从周围基站中接收信号能量，并且将这些检测数据连续地回送给当前为它服务的基站。
● 什么是同频干扰？它是如何产生的？如何减少？所谓同频干扰，即指无用信号的载频与有用信号的载频相同，并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰一般采用频率复用的技术以增加频谱效率。
当小区不断分裂使基站服务区不断缩小，同频复用系数增加时，大量的同频干扰将取代人为噪声和其它干扰，成为对小区制的主要约束。
这时移动无线电环境将由噪声受限环境变为干扰受限环境。
了减小同频干扰，同频小区必须在物理上隔开一个最小的距离，为传播提供充分的隔离。
● 另外，可以采用定向天线减小同频干扰采用六边形的原因用最小的小区数就能覆盖整个地理区域最接近于全向的基站天线和自由空间传播的全向辐射模式● 中心激励(center-excited)：基站设在小区的中央，用全向天线形成圆形覆盖区。
顶点激励 (edge-excited) ：基站设在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三副120度扇形辐射的定向天线，分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域。
● 绘出单位无线小区簇的小区个数N=4时，三个簇彼此邻接时的结构图形。
小区半径为R 时，相邻簇同频小区的中心距离如何确定？D=根号（3*N ）*R● 用六边形表示一个小区，使相邻小区无空隙，则每一簇的小区数量N 满足什么关系式？ j ij i N 22++=N=4,7,12.J=2,I=0.1.2● 说明改善蜂窝系统容量的三种方法以及各自的原理。
第二章移动通信系统与电磁辐射
、八、-前言随着移动通信的飞速发展，网络建设也加速进行。
人们身边的基站数量也越来越多，分布越来越密集。
那么基站是否产生辐射，对我们的身体是否会有影响呢？带着这些问题，我们对生活中的电磁环境做了深入的研究，并完成了本报告。
在报告里，我们将对以下几个问题进行讨论和讲解，并通过测试和分析，得出科学的结论。
电磁波、电磁辐射是广泛存在的我们生活在一个复杂的电磁环境中，不仅有自然界中雷电、天体等带来的电磁波，还有大量的人工磁场。
随着科技的发展，大量的电子电气设备走入了我们的生活，在为生活提供便利的同时，也增加了电磁辐射。
电磁波和电磁辐射的本质电磁波与声音、光的本质类似，都是一种能量的波动传播，不同之处在于声波的频率较低，在30Hz至U 30kHz之间，光波频率较高，在 3.85 >1020〜7.69沐020Hz之间，而我们用来进行移动通信信号传递的电磁波频率在4>08Hz至U 2X109HZ之间。
移动通信所发射电磁波的频率和强度对人体的影响公众对自身生活环境的质量要求越来越高，对身边环境中的种种不利因素，都会进行维权行动。
移动通信基站的电磁辐射也成为公众关心的问题，由于专业知识的不熟悉以及一些有失偏颇论调的影响，公众对移动通信基站容易产生误解，谈“辐射”色变。
由此引起的纠纷已成为影响构建和谐社会的重要问题之一。
通过监测研究，我们将得至科学的结论生活中的电磁环境状况究竟怎样？移动通信行业对人体健康有什么影响？这并不能从“常识”判断。
国际上的研究显示，一定强度的电磁波辐射是可能危害人们健康的。
我们依据科学原理，由专业的工程师采用国际和国家通用的监测方法、国际先进的测量设备对广州市部分地区的基站周边电磁环境进行了监测和研究，将监测数据与国家电磁防护标准限值进行对比分析，详解人们生活环境周边基站的电磁辐射问题。
第一章电磁辐射基本原理一、电磁辐射概述1■电磁辐射的概念 1.1辐射辐射是一种自然现象，自然界中的一切物体，只要温度在绝对温度零度（约为-273.15C）以上，都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量，这种传送能量的方式称为辐射。
移动通信练习题+答案
移动通信练习题+答案移动通信练习题第一章：移动通信基础知识1·什么是移动通信？移动通信是一种通过无线电波进行信息传输的通信方式，可以实现在移动状态下进行语音通话、短信传送和数据传输等功能。
2·移动通信的主要技术有哪些？主要技术包括蜂窝通信技术、调频多址技术（FDMA）、时分多址技术（TDMA）、码分多址技术（CDMA）等。
3·请介绍移动通信的蜂窝通信技术。
蜂窝通信技术是指将通信区域划分成多个小区域，每个小区域都有自己的基站，并为移动终端提供服务。
这种技术可以增加频谱利用率和系统容量。
4·移动通信的频段有哪些？移动通信的频段主要包括800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz 等。
5·什么是3G、4G、5G？3G是第三代移动通信技术，提供较高的数据传输速率。
4G是第四代移动通信技术，可以提供更快的数据传输速率和更稳定的信号。
5G是第五代移动通信技术，具有更高的数据传输速率和更低的延迟。
第二章：移动通信网络结构1·请描述移动通信网络的结构。
移动通信网络通常由核心网和无线接入网两部分组成。
核心网负责处理和转发用户数据，无线接入网提供无线信号的覆盖。
2·请介绍移动通信网络的核心网。
核心网包括移动交换中心（MSC）、服务网关（SGW）、用户数据库（HLR/HSS）等，负责管理和控制用户的通信服务。
3·请介绍移动通信网络的无线接入网。
无线接入网包括基站子系统（BSS）和无线接入网控制器（RNC），负责提供无线信号的覆盖和对移动终端的控制。
第三章：移动通信协议1·请介绍移动通信中的主要协议。
主要协议包括GSM（Global System for Mobile Communications）、UMTS（Universal Mobile Telecommunications System）和LTE（Long Term Evolution）等。
移动通信系统_c2
同频复用比与C/I的关系
在蜂房系统中：
DR C / I 40 lg 40 lg(Q 1) R
I：主要取决于同频干扰。
(dB)
推导过程
DS
DI
D D I DS
R DS
C (dB) P LS T
LS , LI 为传输损耗
I (dB) P LI T
此时该信道变为话务信道，而基站再找个空闲信道作为临时呼叫 信道
循环不定位方式 基于循环定位方式，企图解决冲突现象。 基站在所有空闲信道上都发出空闲信号，通信双 方随机地占据就近的空闲信道。 用户须进行信道扫描，基站下行需发长信号。 移动用户不定位呼叫基站，基站发长信号定位移 动台建立通信。 只适合信道很少的系统，解决了冲突，但接续时 间长，系统的全信道都工作，互调干扰严重 循环分散定位方式 上种方法的改进，基站下行时，在所有信道上发 呼叫信号，等待应答 解决接续时间长，但接续控制复杂，多信道工作。
C 当N=7时， 28 14.47 dB I
邻频干扰 相邻频率的信号干扰产生的原因 发射信号的杂散、谐波 接收机滤波问题 解决办法：采用信道分配不相邻的方法。
2.3、提高系统容量的方法
小区分裂 小区分裂是频率复用外，提高蜂窝网容量及频谱 效率的又一重要概念 小区分裂是解决网中用户的增加，解决网中用户 密度的不同的有效方法 小区分裂为：在原小区的基础上增加新基站，如 常用1：4方案，新小区半径是原小区的一半
一般计算公式
C I
m：干扰源的总数
C
I
k 1
m
K
I K：相互独立的第k个干扰源对移动接收机的干扰功率
设各小区干扰功率一样，则
第二章 移动通信无线电波传播
Lbs 32.45 20lg d (km) 20lg f ( MHz)dB
其中,d为距离(km),f为工作频率(MHz)。
(3.1)
2.1.2 视距传播的极限距离
图2-3 视距传播的极限距离
2.1.2 视距传播的极限距离
视线所能到达的最远距离称为视线距离 d0。 已知地球半径为R=6370km，设发射天 线和接收天线高度分别为hT和hR(单位 m)，理论上可得视距传播的极 hT (m))km
2.1.2 视距传播的极限距离
当考虑空气的不均匀性对电波传播轨 迹的影响后，等效为地球半径 R=8500km，可得修正后的视距传播的 极限距离：
d0 4.12( hR (m) hT (m))km
2.1.3 反射波
图2-4 反射波和直射波
2 G r 天线垂直于通量的有效面积等于 A r 4 2
t t r r 2
4d
所以天线接收功率为 P S * A P G G 。通过上式可 (4d ) 以看出天线接收功率与波长有关，与发送端到接收 端距离有关。
2.1.1 自由空间的电波传播
Pt L 我们把自由空间的传播损耗L定义为： Pr
图2-1 典型的移动信道电波传播路径
传播模型的建立：
通常人们在分析研究无线信道时，常常将无 线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模 型： 1 大尺度传播模型：描述发射机和接收机之间 （T-R）在长距离（几百米或几千米）上的 信号强度的变化模型。 2 小尺度传播模型：描述短距离（几个波长） 或短时间（秒级）内的信号强度的快速波动 的传播模型。
2.1.5 散射
散射：当波穿行的介质中存在小于波长的 物体并且单位体积内阻挡体的个数非常巨 大时，发生散射。 散射波产生于粗糙表面，小物体或其他不 规则物体。在实际的通信系统中，树叶、 街道标志和灯柱等会引发散射。
第二章 蜂窝移动通信系统
第二章蜂窝移动通信系统第二章蜂窝移动通信系统2.1 蜂窝移动通信系统概述蜂窝移动通信系统是一种基于无线通信技术的多用户、多频道的通信系统。
它通过将覆盖区域划分为多个小区，每个小区由一个基站负责覆盖和通信服务。
该系统采用频分多址（FDMA）或码分多址（CDMA）技术，实现对用户间的隔离和通信的同时进行。
2.2 蜂窝移动通信系统的基本组成2.2.1 基站子系统（BSS）基站子系统是蜂窝移动通信系统的核心组成部分，包括基站控制器（BSC）和基站（BS）。
BSC负责对多个基站的管理和控制，而基站则负责具体的信号传输和接收。
2.2.2 移动交换中心（MSC）移动交换中心是蜂窝移动通信系统的中央控制设备，负责调度和管理系统内的通信流量，实现用户话务的接入、切换和传输。
2.2.3 移动接入网（RAN）移动接入网是蜂窝移动通信系统与用户终端之间的接口，负责用户的接入、信号传输和数据转换。
2.3 蜂窝移动通信系统的信号传输方式2.3.1 频分多址（FDMA）频分多址是一种在时间上共享信道、在频率上分配信道的传输方式。
在蜂窝移动通信系统中，每个小区被分配一个频率带宽，该频率带宽被划分为多个信道，每个信道用于传输一个用户的通信数据。
2.3.2 码分多址（CDMA）码分多址是一种在时间和频率上共享信道的传输方式。
在蜂窝移动通信系统中，每个用户的通信数据被编码为不同的码序列，然后与其他用户的码序列混合传输。
接收端通过解码的方式将目标用户的信息提取出来。
2.3.3 时分多址（TDMA）时分多址是一种在时间上共享信道的传输方式。
在蜂窝移动通信系统中，每个信道被划分为多个时隙，每个时隙用于传输一个用户的通信数据。
2.4 蜂窝移动通信系统的网络拓扑结构2.4.1 单基站单小区单基站单小区是蜂窝移动通信系统最基本的网络拓扑结构，一个基站覆盖一个小区，该小区内的所有用户共享同一频率资源。
2.4.2 单基站多小区单基站多小区是指一个基站覆盖多个小区，每个小区有不同的频率资源分配，从而增加了系统的容量和覆盖范围。
移动通信系统的基本概述(
第一章 移动通信概述
1.1 移动通信的发展 1.2 移动通信的特点及组成 1.3 移动通信的分类 1.4 移动通信的工作方式
1.5 移动通信中的多址技术 1.6 移动通信的编码与调制技术
1
什么是移动通信
移动通信——“动中通”
通信双方或至少其中一方在移动环境下进行 信息传递的通信方式，包括移动体之间或移动 体与固定体之间的通信。
中国移动通信发展历程－－大陆无线寻呼
中国移动通信发展历程－－蜂窝移动电话
中国移动通信发展历程－－模拟与数字移动电话
指数型增长，跳跃式前进，跨越式发展
据统计，我国从1987年开通移动电话业务到1997年用户达 到1000万户，用了整整10年的时间。而从1000万户增长到 2001年的1亿户，只用了不到4年的时间。此后，2002年11 月，移动电话用户总数达到2亿；2004年5月，达到3亿； 2006年2月，达到4亿。今天的中国，移动电话用户已经超 过4.87亿户，成为全球移动电话用户最多的国家，同时也 是GSM和CDMA网络容量全球最大的国家。20年，6.3亿秒， 平均每1.2秒就增加一个新用户。
第三代移动通信系统
具有全球标准 使用全球公共频带 具有全球使用的小型终端 具有全球漫游能力 从媒体（Media）→多媒体（Multi-media） 微蜂窝结构 提高改良的频率使用效率 具有易于向下一代系统发展的灵活性 具有高速的分级数据速率 在固定位置环境下能达到2Mbps 对步行用户能达到384kbps 对车载用户能达到144kbps
2000s，第三代移动通信系统，欧洲、日本的WCDMA ， 北美的CDMA-2000 ，中国的TD-SCDMA
第一代移动通信系统特点
系统间没有公共接口。 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承 载业务很难开展。 频率利用率低，无法适应大容量的要求。 安全性差，易于被窃听，易做“假机”。
移动通信课程第二章(2)
D5 D4
BS
D3
BS
MS
D
r0
BS
D6
D2
D1
BS
BS
27
1). 全向小区系统C/I的计算(5/10)
2) 有效信号： 3) 无效信号：
n C P r T 0
I
k 1
m
n P D T k
4) 全向小区系统C/I ：
C PT r0 n I
r0
n
P
k 1
m
2.2.1.2 条状服务区的C/I 2.2.1.3 面状服务区的C/I
1). 全向小区系统的C/I 2). 定向小区系统的C/I
11
2.2.1.1 信号/同频干扰比
信号/同频干扰比 (只考虑两个单独的小
区)
同频 小区A r0 MS 同频 小区B
D
Q=D/r0
同频干扰示意图 D 为同频复用距离 r0 为小区半径 Q=D/r0 为同频复用比
1 C/I 6
3N
4
73.5 18.7dB 17dB
满足17dB信干比的要求。
31
1). 全向小区系统C/I的计算(9/10)
b). 最坏情况下全向天线系统C/I 的计算：
BS BS
D+r0
n
将最短干扰距离( DK D r0 ) 带入计算：
C 1 I DK k 1 r0
C / I 40lg Q 1
14
2.2.1 同频干扰
2.2.1.1 信号/同频干扰比 2.2.1.2 条状服务区的C/I 2.2.1.3 面状服务区的C/I
1). 全向小区系统的C/I 2). 定向小区系统的C/I
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平均时延： P( )d
0
时延扩展：
0
2 P( )d 2
表示各路经到达时间的散布程度。
三种主要的衰落1
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
四种主要的效应
多普勒效应
由于接收用户处于高速运动中，这样会造成 接收到的信号的载频发生扩散，这种现象称 作多普勒效应。 v f D cos f m cos
运动方向相向，则多普勒频移为正（接收频 率增加），运动方向相反，则多普勒频移为 负（接收频率减少）。
当移动台以恒定速率v在长度 为d、端点为X和Y的路径上运 动时，受到自远方S点发出的 信号，如图所示。
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。
信号损耗
多径接收信号的统计特征：
当N个多径信号相互独立，且没有一个信号占支配地位时，
1 v cos i 2 t v 最大多普勒移： f m fd
d
Y
15
三种主要的衰落
时延扩展与频率选择性衰落
多普勒扩展和时间选择性衰落 角度扩展与空间选择性衰落
三种主要的衰落1
时延扩展
用来描述在时域上，由多径传播所造成的信号波形扩散效应。 M 多径接收信号： S r (t ) ai Sb (t i (t ))
多径效应
由于接收者所处地理环境的复杂性，使得接 收到的信号不仅有直射波的主径信号，还有 从不同建筑物反射及绕射过来的多条不同路 径信号，从而它们到达时的信号强度、到达 时间及到达时的载波相位都不一样，所接收 的信号是各路信号的矢量和，也就是说，各 路径之间可能产生自干扰，称这类自干扰为 多径干扰或多径效应。
信号损耗
无线信号在传输中受
到的损耗包括： 由传输距离引起 的路径损耗 由阴影效应引起 的损耗 由多径传播引起 的信号衰落
信号损耗
传输距离引起的路径损耗：
距离越远损耗越大 信号频率低时的传输损耗小 信号频率高时的传输损耗大
信号损耗
阴影效应引起的损耗（慢衰落）：
电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻拦 所产生的阴影效应而产生损耗，反映了在中等 范围内（数百波长量级）的接收场强中值的变 化趋势。这类损耗一般为无线传播所特有，从 统计规律上看服从对数正态分布。其变化率比 传输信息率慢，其衰落周期以秒级计，故称作 慢衰落，有的文献称作大尺度衰落。
VHF 、UHF频段电波传播特性
在移动通信系统中，影响传播的三种最基本
的传播机制为反射、绕射和散射。 移动台接收到的电波一般是直射波和随时变 化的绕射波、反射波、散射波的叠加。接收 信号的电场强度起伏不定，称为衰落。 衰落是移动信道的基本特征。
VHF 、UHF频段电波传播特性
直射波： 是指在视距覆盖区内无遮挡的传播，它是超短波、 微波的主要传播方式，经直射波传播的信号最强。 自由空间传播损耗：
第二章 移动信道
学习重点：
了解VHF 、UHF频段的电波传播特性 掌握各种信号衰落的成因及其分布规律 理解移动信道的四种效应和三种选择性衰落 了解传播损耗模型，重点掌握奥村-哈塔模型 了解移动信道中的常见干扰
移动信道的特点
传播的开放性和多样性：电波在空间开放式
传播，传播方式也具有多样性。 接收环境的复杂性：接收点地理环境的复杂 性和多样性，可分为市内繁华区、近郊区和 远郊区及农村 移动用户的随机移动性：准静态的室内用户， 慢速步行用户，高速车载用户通信
4d 2 Lbs 10 lg( ) ( dB ) 32.45 20 lg d ( km ) 20 lg f ( MHz )
可见在自由空间中电波传播损耗只与工作频率和传 播距离有关。 利用等效地球半径，视距传播的极限距离：
d0 4.12( h R (m) hT (m) )(km)
多径接收信号的幅度变化服从瑞利分布，相位变化服从0－ 2π 的均匀分布。因此，多径衰落也称为瑞利衰落。
r r 2 / Βιβλιοθήκη 2 2e ( r 0) p( r ) 0( r 0)
当N个多径信号相互独立，且存在一个占支配地位的信号时，
多径接收信号的幅度变化服从莱斯分布。
S
无线电波从源点S出发，在X点 和Y点分别被移动台接收时所 走的路程差为
Δxi＝ dcosθi ＝ v Δt cosθi
由于源端点距离很远，可假设 在X点和Y点处的θi是相同的， 所以，由路程差造成的接收信 号相位变化值为
2xi
2 vt
cos i
θi
X
由此可得出频率变化值，即多 普勒频移fd为
VHF 、UHF频段电波传播特性
绕射损耗： 由障碍物引起的附加传播损耗。依据障碍物与收发 点的位置关系，及菲涅尔余隙、菲涅尔半径的概念， 可计算出电波的绕射损耗。 反射和散射： 电波传播中遇到两种不同介质的光滑界面时，就会 发射反射现象。当介质中存在小于波长的物体且单 位面积内阻挡体的个数非常多时，发生散射。
r ( r 2 A2 ) / 2 2 Ar 2e I 0 2 ( A 0, r 0) p ( r ) 0(r 0)
x 2n I 0 ( x) 2 n n!n! n 0 2
四种主要的效应
阴影效应
由于大型建筑物和其他物体的遮挡，在电波 传播的接收区域中产生传播的半盲区，使处 于此的接收电平受到损耗。电波的波长较短， 阴影可见；波长较长，阴影不可见。但还是 可以测试出来的。