无线移动通信信道.
无线移动通信系统中的动态信道分配、功率控制
无线移动通信系统中的动态信道分配、功率控制北方交通大学现代通信研究所杨涛萧韦一、简介蜂窝移动通信网从开始使用到现在不过二十年左右的时间,但有着惊人的发展速度。
随着移动通信业务量的激增,模拟通信网面临着容量严重不足的压力。
另一方面,由于计算机和数据终端的广泛应用,非话音业务迅速增多,模拟蜂窝系统已经不能适应移动通信业务发展的需要。
现在,移动通信已从模拟网络发展到了第二代及第三代的数字通信网络。
要解决通信容量不足的问题,就需要找到一种高效合理使用有限的无线资源(主要指频率和功率)的方法。
在频分与时分多址(FDMA/TDMA)系统中,动态信道分配(DCA)已成为研究热点。
DCA不仅可以高效的利用频谱并可以减轻代价颇高的频率规划方面的负担。
另一方面,功率也是移动台的一种宝贵资源,并且也是限制系统容量的重要因素。
功率过大会引起共道干扰的增加,影响共道用户的通信质量。
功率过小,会使移动台的信噪比达不到要求的标准,同样也会对通信质量造成影响。
于是,提出了功率控制(PC),功率控制就是一种以最小功率来达到所需的信噪比,来使移动信道中的同道干扰降到最低的方法。
因为是移动信道,所以应充分考虑信道用户的移动性,这就需要充分利用用户的分布特性来进行资源的重组与分配,达到优化利用。
将DCA与PC相结合,综合考虑二者的作用及用户的移动性就产生了DCA与PC 的结合算法,这将作为本文的重点。
二、动态信道分配(DCA)早期的固定信道分配(FCA)方法是通过一个再用距离来建立再用方案。
FCA并未考虑用户的分布特性,信道是分配给小区而不是用户。
再用距离的选择就是要保证距离大于再用距离的共道用户的同频干扰足够小,以不至于对其他用户产生明显影响。
而对于DCA,所有的信道被集中在一起,根据某种规则动态的进行分配。
DCA算法是根据各小区的业务量来分配信道,这样可以减少业务的热点,并且DCA算法通过监测用户位置处的信号与干扰值来调整再用距离,这样可将系统容量进一步提升。
移动通信信道特征
移动通信信道特征
01
无线信道的衰落特性
快衰落 在一个典型的无线移动通信环境中，由于接收机与发射机之间的直达路径很可能被
建筑物或其他物体阻挡，在无线基站与移动台之间的通信部都是通过直达路径而是还通 过许多其他路径完成的。在微波频段，从发射机到接收机的电磁波的主要传播模式是散 射，即从建筑物平面或从人工自然物体的反射。
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
多径传播引起多径效应 多径效应在时域上的体现
多径信号传播的路径不同 到达时间不同→接收信号宽度扩展→时延扩展 到达相位不同→合成信号的幅度快速变化
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
多径效应在时域上将造成数字信号波形的展宽
发射端：基站发射一个极短的脉冲信号 接收端：经过多径信道后，移动台接收信号呈现为一串脉冲，使脉冲宽度 被展宽了。
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
接收两径信号的幅频特性曲线
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
移动通信信道特征
02
多径效应与相关带宽
√ 在相关带宽范围内，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号具有相同的增益及线性相位。
在相关带宽内信号传输失真小，若信号带宽超过相关带宽将产生较大的失真和 符号间干扰。
移动通信信道特征
移动通信信道特征
2
01
无线信道的衰落特性
在蜂窝系统中，发射机发射的无线信号经过空间传输后被接收机接收，接 收信号会经受空间损耗。城市内大多数基站设置在建筑物密集的城区，基站 和移动台之间没有直接视距路径，电磁波在穿过建筑物时会产生吸收损耗和 绕射损耗。这些都是“大尺度衰落”。
移动通信的信道是指基站天线
1.移动通信的信道是指基站天线，移动用户天线和两副天线之间的传播路径。
2 3G技术标准主要有3G WCDMA CDMA2000 TC-SCDMA.2.移动信道的基本特性是衰落特性。
3.移动信道是一种时变信道。
四种衰落特性：随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散，由于传播坏境中的地形起伏，建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落，称为阴影衰落无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的做用产生反射绕射和散射，使得其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播所引起的信号在接收端幅度，相位和到达时间的随机变化导致严重的衰落，是多径衰落大尺度衰落是由移动通信信道路径上的固定障碍物的阴影引起的，衰落特性一般服从d-n 律。
小尺度衰落由移动台运动和地点的变化而产生的，主要特征是多径。
4.一般认为，在移动通信系统中影响传播的3中基本机制为反射绕射和散射6.根据衰落与频率的关系，将衰落分为两种：频率选择性衰落和非频率选择性衰落。
频率选择性衰落是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应，信号中不同频率的分量衰落不一致，引起信号波形失真。
非频率选择性衰落，指信号经过传输信道后，各频率分量的衰落是相关的具有一致性，衰落波形不失真。
7.微观分集的类型时间分集频率分集空间分集8.分集的合并方式选择合并，在所接受的多路信号中，合并器选择信噪比最高的一路输出，这相当于在M个系数ak(t)，只有一个等于1.其余的为0最大比值合并，在选择合并中，只选择其中一个信号，其余信号被抛弃。
等增益合并，等增益合并器的各个加权系数均为19.为什么扩频信号能够有效抑制窄带干扰？扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时，对干扰信号的扩频，这降低了干扰信号的功率谱密度。
扩频后的干扰和载波相乘，积分（相当于低通滤波）大大地削弱了他对信号的干扰，因此在采样器的输出信号受干扰的影响就大为减少，输出的采样值比较稳定10跳频系统的抗干扰性能和在GSM系统的应用：跳频系统对抗单频或窄带干扰是很有特色的。
移动通信中无线信道特性的研究
移动通信中无线信道特性的研究作者：胡博来源：《城市建设理论研究》2013年第25期【摘要】在无线通信中，无线信道对信号的影响是巨大的，因此，研究移动通信中的无限信道很有必要，这也是提高移动通信性能的一个很关键的环节。
本文将从以下几个方面来分析移动通信中无线信道特性。
【关键词】移动通信；无线信道；特性中图分类号：E965 文献标识码：A 文章编号：一、前言目前，在国内的移动通信中，相关人员对无限信道的研究还不够深入，不能够很好的掌握无线信道的规律，因此，研究移动通信中无线信道特性很有必要。
二、无线信道对信号的影响信号在无线信道中传播一般可归结为反射、绕射和散射三种基本传播方式,无线信号无论是在前向链路还是在反向链路的传播,都会以多种方式受到物理信道的影响。
由于无线信道的复杂性和时变性,信号通过无线信道时会受到各个方面的衰减损耗。
总的说来,信道对无线信号的影响可归纳为自由空间路径损耗、阴影衰落和多径衰落三种。
在无线信道中,有三种最重要的多径衰落效应:信号强度在一段很小的传播距离或时间间隔内快速变化产生的多径衰落;不同路径信号的多普勒频移引起的随机频率变化以及多径传播时延扩展引起的多径衰落效应。
无线信道的多径衰落会导致信号在不同维(时间、频率、空间)的扩展,对无线通信信号具有明显的影响。
三、通信系统中信道模型的演变通过进行实地测量和分析，我们可以将各种无线信道抽象为模型，然后依据这些模型对无线通信系统进行设计和优化。
理论上来说，无线通信信道就是一个线性滤波器。
发射的信号通过这个滤波器后被接收，所以信号传输就是一个信号处理的过程。
信道模型给出了信道的基本统计信息，因此它是信道估计的基础。
我们这里要讨论的信道模型有以下几类：TU模型，ITU信道模型，LTE扩展信道模型。
在GSM网络投入运行之前，TU模型就已经被用来决定GSM中均衡器的需求和性能。
后来3GPP组织提出的一个新的TU模型，其与旧TU模型的最大区别在于新模型的最大时延只有旧模型的一半。
移动通信原理
移动通信原理移动通信原理1. 引言2. 移动通信系统结构移动通信系统是由移动终端、基站和核心网组成的。
移动终端是用户使用的移动设备，例如方式、平板电脑等。
基站是无线信号的发射和接收站点，负责和移动终端进行无线通信。
核心网是移动通信系统的中心，负责管理和控制移动终端之间的通信。
3. 无线信道原理移动通信系统使用的是无线信道进行信息传输。
无线信道是指通过无线电波进行传输的信道。
无线信道的传播特性会受到多种因素的影响，例如距离、障碍物、多径等。
为了提高无线通信的质量，通信系统会采取多种技术来克服这些影响，例如信号编码、调制解调、多址接入等。
4. 调制解调技术调制解调技术是移动通信中非常重要的技术之一，它将数字信号转换成模拟信号进行传输。
常见的调制技术包括调频（FM）、调相（PM）和调幅（AM）。
调制技术可以将信号从低频信号转换为高频信号，以便在无线信道中传输。
解调技术则将接收到的信号转换为原始的数字信号。
5. 多址接入技术多址接入技术是移动通信中实现多用户访问无线信道的关键技术。
常见的多址接入技术包括时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）。
多址接入技术可以使多个用户共享同一个频率带宽的无线信道，提高了无线通信系统的容量和效率。
6. 移动通信网络移动通信网络是由多个基站和核心网组成的。
基站负责与移动终端进行通信，将用户的语音、数据和多媒体信息传输到核心网。
核心网负责管理和控制移动通信系统的各个部分，协调基站之间的通信和移动终端的切换。
7. 移动通信标准移动通信标准是制定移动通信系统中各种技术和规范的组织机构制定的。
常见的移动通信标准包括GSM、CDMA2000、WCDMA和LTE 等。
这些标准规定了移动通信系统的基本原理、技术和频谱分配，确保了不同厂商的设备之间的互通性。
8. 移动通信的发展趋势移动通信技术在不断地发展和演进。
移动通信系统将实现更高的数据传输速率、更低的时延和更大的网络容量。
无线移动通信信道
无线移动通信信道无线移动通信信道1. 引言无线移动通信是一种通过无线信道传输信息的通信方式。
无线信道可以被视为信息传输的媒介，它承载着移动通信系统中的语音、数据、视频等信息。
2. 无线信道的特点与有线通信相比，无线通信具有以下特点：1. 无线信道具有广播性质，可以为多个用户提供服务。
2. 无线信道具有移动性，用户可以在无线通信系统覆盖范围内自由移动。
3. 无线信道具有多径传播效应，信号在传播过程中会经历多个传播路径，导致传输信号产生多种副本。
3. 无线移动通信信道分类无线移动通信信道可以根据不同的分类方式进行划分，常见的分类方式包括：1. 按照传输介质划分，可以将无线信道分为电磁波传播信道、声波传播信道等。
2. 按照传输距离划分，可以将无线信道分为近距离信道和远距离信道。
3. 按照传输方式划分，可以将无线信道分为广播信道、点对点信道等。
4. 无线移动通信信道的技术无线移动通信信道的传输技术主要包括以下几种：1. 调幅调制(AM)：将信息信号嵌入到载波信号的幅度中，在接收端通过解调还原信息信号。
2. 调频调制(FM)：将信息信号嵌入到载波信号的频率中，在接收端通过解调还原信息信号。
3. 调相调制(PM)：将信息信号嵌入到载波信号的相位中，在接收端通过解调还原信息信号。
5. 无线移动通信信道的技术挑战无线移动通信信道面临着以下几个技术挑战：1. 多径传播效应：移动通信信号在传播过程中会经历多个传播路径，导致信号叠加和信号衰落。
2. 多用户干扰：在同一个频段上进行的通信会相互干扰，影响通信质量。
3. 频谱资源受限：无线通信频谱资源有限，需要进行合理的频谱管理。
6. 无线移动通信信道的发展趋势随着移动通信技术的不断发展，无线移动通信信道也在不断演进。
的发展趋势包括：1. 多天线技术：利用多天线的技术可以提高信号的传输效率和抗干扰能力。
2. 毫米波通信：毫米波通信具有大带宽和高传输速率的特点，将成为无线通信的重要技术之一。
移动通信网络中的信道模型建立
移动通信网络中的信道模型建立在移动通信网络中，无线信道是连接移动用户设备与基站之间的重要媒介，它的好坏程度直接影响着通信质量、用户体验以及网络容量等方面。
作为无线通信领域的重要问题之一，“信道建模”在无线通信的研究中也显得格外重要。
本文将深入探讨移动通信网络中的信道模型建立，包括基本概念、分类、常用模型以及建立方法等方面。
一、基本概念1. 信道信道是指无线通信中传递信息的物理链路，它包括了传播介质、传播方式、利用频段以及信号传输方法等几个方面。
比如说，无线电波穿过空气传递到地面上的基站接收机，实现了信息的传递。
2. 信噪比信噪比是指有用信号和干扰和噪声信号的比值，也就是传输信号中有用信号的功率与噪声功率之比。
在无线通信中，信号的传输受到各种噪声和干扰的干扰，信号强度和噪声强度之间的比值越大，表明信号的质量越好。
3. 衰落衰落是指无线信号在传输过程中衰减失真的现象，也称为衰减。
衰落的原因是由于信号受到多径信号干扰、空气介质介电常数和导电率的波动、障碍物阻碍以及信号频率等因素所引起的。
二、分类移动通信网络中的信道模型可分为以下几类：1. 静态信道模型静态信道模型是指信道特性变化缓慢，信道状态可以假设不随时间变化或者随时间变化缓慢的信道模型。
静态信道模型最常用的就是大尺度衰落模型，通常可以用标准的理论模型进行描述。
这种信道模型适用于城市和农村等人口密度较低的区域。
2. 动态信道模型动态信道模型是指信道特性变化快，信道状态需要随时间变化而变化的信道模型。
动态信道模型适合于城市中的通信环境，尤其是在高速移动环境下。
三、常用模型1. 经典模型经典信道模型是根据充分的场强测量数据进行建模，通常需要进行大量的实地数据采集和处理。
在实际应用中，常用如大尺度衰落模型、多径衰落模型、特定场合衰落模型、生产无回波地形衰落模型等经典模型。
2. 统计模型统计信道模型是用概率统计方法处理信道随机性的模型。
常见的统计模型包括如Rayleigh分布模型和Rice分布模型等。
5g中的信道和信号 -回复
5g中的信道和信号-回复5G中的信道和信号作为下一代移动通信技术的代表，5G通信系统在无线通信领域带来了巨大的革新。
在5G中，信道和信号是关键要素之一，它们在实现高速、高质量的无线通信中发挥着重要作用。
本文将一步一步回答有关5G中的信道和信号的问题。
1. 什么是信道？信道是指无线通信中的信息传输介质，包括空气介质和传输设备。
在5G中，信道是无线通信系统中传输数据的媒介，负责将发送方发送的信号传输给接收方。
2. 5G中有哪些常见的信道类型？5G中常见的信道类型包括下行信道和上行信道。
下行信道是从基站发送到终端设备的信道，用于传输各种数据和媒体内容。
上行信道是从终端设备发送到基站的信道，用于上传用户数据和进行反馈。
3. 5G信道中的多天线技术有何作用？多天线技术是5G中的重要技术之一，它通过在发送和接收设备上使用多个天线来增强无线信号的传输效果。
多天线技术可以提高无线传输速率、信号覆盖范围和抗干扰能力，从而提升用户的通信体验。
4. 5G信号中的毫米波是什么？在5G中，毫米波是一种高频段的无线信号，其频率通常在30 GHz 到300 GHz之间。
相比传统的微波信号，毫米波信号具有更高的频率和更宽的频谱，可以支持更高的数据传输速率。
然而，毫米波信号的传输距离相对较短，容易受到障碍物的阻挡。
5. 5G中的波束赋形技术有何意义？波束赋形技术是5G中的一项关键技术，它通过对信号进行定向发射和接收，将无线能量集中在用户所在的方向上。
这种技术可以提高传输速率和信号质量，并减少与其他用户之间的干扰，从而为用户提供更稳定、更高效的网络连接。
6. 5G信号中的大规模天线阵列有何优势？大规模天线阵列是5G中的另一项重要技术，它通过在基站和终端设备上使用大量的天线来实现多天线通信。
大规模天线阵列可以实现更精确的波束赋形和更高的信号增益，提供更广阔的信号覆盖范围和更高的数据传输速率。
7. 5G中的小区间干扰如何解决？在5G中，小区间干扰是一个较为普遍的问题，指不同小区之间的频率相互干扰的现象。
第三章 无线移动通信信道
9
快衰落瞬时幅度特性
• 电平通过率(Level Crossing Rate)：指在单 位时间内信号电平以正斜率通过某一给定电平 A的次数 • 衰落速率:指单位时间内信号以正斜率通过中 值电平的次数 • 衰落深度: 指信号的有效值(均方根值)与最小 值之间的差值
• 衰落持续时间及其分布：指信号电平低于某一 电平(门限电平)的持续时间
17
移动通信中的多普勒效应
• 在移动通信中，当移动台移向基站时，频率变高， 远离基站时，频率变低，所以我们在移动通信中要 充分考虑“多普勒效应”。 • 当然，由于日常生活中，我们移动速度的局限，不 可能会带来十分大的频率偏移，但是这不可否认地 会给移动通信带来影响。 • 为了避免这种影响造成我们通信中的问题，我们不 得不在技术上加以各种考虑。也加大了移动通信的 复杂性。
31
18
移动通信的场强特征
• • • • 移动通信环境下场强变化剧烈 场强变化的平均值随距离增加而衰减 场强特性曲线的中值呈慢速变化---慢衰落 场强特性曲线的瞬时值呈快速变化---快衰落
19
移动通信环境的几个效应
• 空间传播损耗---Path loss • 阴影效应：由地形结构引起，表现为慢衰落 • 多径效应：由移动体周围的局部散射体引起 的多径传播，表现为快衰落 • 多普勒效应：由于移动体的运动速度和方向 引起多径条件下多普勒频谱展宽
24
时延扩展、相关带宽 小结
• 信号的时延扩展越小，相关带宽越大， 时延扩展造成符号间干扰就越小。频率 选择性衰落的可能就越小。 • 一般来说，窄带信号通过移动信道时将 引起平坦衰落，而宽带扩频信号将引起 频率选择性衰落。
25
传播模型
• 传播模型，或称场强预测模型，用于预 测接收信号的中值场强，它的目的是根 据地形地貌、建筑物高度和密度和街道 分布等本地环境特征，以及与无线电波 传播有关的系统参数（如信号频率、基 站天线高度等），采用一定的数学公式、 图表和算法，计算出服务区内任意两点 间的传输损耗。
移动通信第三章(无线信道特性)
华南农业大学 胡洁
1
3.1
VHF、UHF电波传播特性
影响电磁波传播的三种基本传播机制：反射 、绕射、散射
基站天线
散射波 直射波
基站天线
绕射波
移动台天线
地面反射波 山峰
移动台天线
2
3.1
VHF、UHF电波传播特性
电磁波的传播方式 传播路径：
3.2
3.2.1 传播路径与信号衰落
移动信道的特征
d2 hb
d hm θ
θ
d1
10
图 3 – 6 移动信道的传播路径
3.2.1
传播路径与信号衰落
假设反射系数R=-1(镜面反射)， 则合成场强E为
E E0 (1 a1e
j
2
d1
a2e
j
2
d 2
)
式中，E0是直射波场强，λ是工作波长，α1和α2
图 3-15 时变多径信道响应示例
27
(a) N=3; (b) N=4; (c) N=5
3.2.4
N
多径时散与相关带宽
接收到的信号为N个不同路径传来的信号之和，即
S0 (t ) ai Si [t i (t )]
ai是第i条路径的衰减系数,τi(t)为第i条路径的相对延时差
i 1
28
hb＞200m时，Hb(hb, d)＞0dB；反之，当hb ＜200m时，
Hb(hb, d)＜0 dB。 同理，当移动台天线高度不是3m时，需用移动台 天线高度增益因子Hm(hm, f)加以修正，参见图 3 - 24(b)。 当hm＞3m时，Hm(hm, f)＞0dB； 反之，当hm＜3m时， Hm(hm, f)＜0dB。
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。
移动通信信道1简版
移动通信信道1移动通信信道11. 引言移动通信是指通过无线电波传输信息的方式进行通信。
在移动通信系统中，信道是指信息传输的通道，在信道上进行的数据传输决定了通信系统的性能和效果。
本文将介绍移动通信中的信道类型、特点及其在通信系统中的应用。
2. 信道类型在移动通信系统中，根据不同的传输特点，信道可以分为以下几种类型：2.1. 控制信道控制信道主要用于移动通信系统中的控制信息传输，包括呼叫建立、保持、释放等过程中的信令传输。
控制信道的传输过程对通信系统的性能和稳定性起着重要的作用。
2.2. 物理信道物理信道是移动通信系统中的主要信道类型，用于传输用户的语音、数据和视频等信息。
物理信道的特点是传输速率较高，同时信道容量也较大，能够满足用户对通信质量和数据传输速率的需求。
2.3. 广播信道广播信道是用于向移动通信系统中的所有用户广播信息的信道。
广播信道的传输距离较远，覆盖范围较大，能够实现对广大用户的信息传输。
3. 信道特点不同类型的信道具有不同的特点，下面将分别介绍各个类型信道的特点：3.1. 控制信道特点- 控制信道具有较低的传输速率，主要传输控制信息和信令。
- 控制信道对通信系统的性能和稳定性起着重要的作用，传输过程要求高可靠性和低延迟。
- 控制信道的容量通常较小，需要严格控制通信量。
3.2. 物理信道特点- 物理信道具有较高的传输速率和较大的信道容量。
- 物理信道的传输质量直接影响通信的语音、数据和视频传输质量。
- 物理信道需要通过调制解调、编解码等技术来实现信号的传输和解析。
3.3. 广播信道特点- 广播信道具有较远的传输距离和较大的覆盖范围。
- 广播信道能够实现一对多的信息传输，适用于向大量用户广播信息。
- 广播信道的信号传输需要考虑信号衰减、干扰等因素。
4. 信道在移动通信系统中的应用不同类型的信道在移动通信系统中扮演着不同的角色，下面将介绍信道在移动通信系统中的应用：4.1. 控制信道应用- 控制信道主要用于移动通信系统中的呼叫建立、保持、释放等过程中的信令传输。
移动通信信道-2
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。
无线移动通信信道
3.1 概 述
对接收点信号场强的预测估算，是通信工程设计 中的重要环节。由于信道传播特性的随机变化，不 可能用一两个公式对其进行计算(jì suàn)；必须依 据实际环境，选用不同的数学模型进行预测估算， 再经实际电测才能确定。
第六页，共46页。
3.1 概 述
功率(gōnglǜ)单
第三十三页，共46页。
3.6.2 Okumura模型(móxíng)
（1）准平坦地形大城市地区的中值路径损耗 (sǔnhào)
OБайду номын сангаасumura模型中准平坦地形大城市地区的中值路径 损耗(sǔnhào)（dB）由下式给出
LT = Lbs+Am(f,d ) −Hb(hb,d ) −Hm(hm, f )
第三十四页，共46页。
3.2.1 自由空间电波(diàn bō)传播方式
• 自由空间电波传播是指天线周围(zhōuwéi)为无限 大真空时的电波传播，它是理想传播条件。
• 电波在自由空间传播时，可以认为是直射波传播， 其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射 或散射。
第十一页，共46页。
3.2.1 自由空间电波(diàn bō)传播方式
第十四页，共46页。
3.2.2 视距传播(chuánbō)的极限距离
• 已知地球半径为R = 6 370km，设发射天线和接收天 线高度分别为hT和hR（单位为m），理论上可得视距 传播的极限距离d0为
• 由此可见，视距决定于收、发天线的高度。天线架设 (jiàshè)越高，视线距离越远。
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• 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。
• 当电波遇到比波长大得多的物体时发生反射，反射发生于 地球表面、建筑物和墙壁表面。
无线移动通信信道
无线移动通信信道1. 导言无线移动通信是指通过无线信道传输信息的移动通信方式。
在无线移动通信中，信道是实现信息传输的基础，其质量直接影响到通信系统的性能。
本文将介绍无线移动通信信道的定义、特性以及常见的信道模型。
2. 信道定义无线移动通信信道是指信息从发送端到接收端传输过程中所经过的无线介质，它具有传输信号的能力和特性。
通常情况下，无线信道是受到噪声干扰、信号衰落和多径效应等影响的。
3. 信道特性3.1 噪声干扰在无线移动通信中，由于环境的复杂性和多种无线设备的存在，会引入各种噪声干扰，如热噪声、互调干扰和随机噪声等。
这些噪声干扰会降低信号的质量，影响通信的可靠性。
3.2 信号衰落信号衰落是指信号强度在传输过程中逐渐减弱的现象。
在无线移动通信中，信号衰落主要由路径损耗、多普勒效应和多径传播引起。
信号衰落不仅会导致信号强度下降，还会引起相位失真和码间干扰等问题。
3.3 多径效应由于信号在传输过程中经过多个路径，会引起多径效应。
多径效应会导致信号的传播时间和相位发生变化，从而引起码间干扰和符号误判等问题。
为了克服多径效应的影响，通信系统通常会采用均衡和编码技术来进行处理。
4. 常见的信道模型4.1 AWGN信道模型AWGN（Additive White Gaussian Noise）信道模型是一种最简单的信道模型，假设信道中只存在高斯白噪声。
在AWGN信道模型中，信号的功率保持不变，但受到高斯噪声的影响。
4.2 瑞利衰落信道模型瑞利衰落信道模型是一种常见的无线信道模型，其特点是信号经过多径传播引起的不同路径功率不等相位随机变化。
瑞利衰落信道模型适用于室内环境或城市间直线传输等场景。
4.3 空间传输模型空间传输模型是一种考虑空间分布的信道模型，适用于具有空间分布特性的信道，如室外蜂窝网络等。
空间传输模型可以描述信号的路径损耗、阴影衰落和多径效应等特性。
5.无线移动通信信道是实现信息传输的基础，其特性的了解对于设计和优化无线通信系统至关重要。
无线移动通信信道
无线移动通信信道无线移动通信信道⒈引言无线移动通信信道是指在无线通信系统中，用于传输信号和信息的媒介。
它承载了移动通信中的语音、数据和多媒体等各种信息。
本文将详细介绍无线移动通信信道的定义、分类、特点和技术。
⒉信道的定义无线移动通信信道是指无线通信系统中用于传输信号和信息的物理媒介。
它可以是空间中的电磁波传播路径、无线接入系统中的传输介质等。
⒊信道的分类⑴频率分复用信道⒊⑴ FDMA (Frequency Division Multiple Access)信道⒊⑵ TDMA (Time Division Multiple Access)信道⒊⑶ CDMA (Code Division Multiple Access)信道⑵时空分复用信道⒊⑴ MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)信道⒊⑵ OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信道⒊⑶ SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access)信道⒋信道的特点⑴多径效应⑵多用户干扰⑶随机衰落⑷空间相关性⑸频率选择性⒌信道建模与估计⑴瑞利衰落信道模型⑵多径衰落信道模型⑶统计信道建模⑷信道估计算法⒍信道编码与调制⑴信道编码技术⒍⑴奇偶校验码⒍⑵线性分组码⒍⑶条纹码⑵调制技术⒍⑴幅度调制⒍⑵相位调制⒍⑶频率调制附件：信道测量数据法律名词及注释：⒈信道：在通信中指的是物理媒介，用于传输信号和信息。
⒉无线移动通信：一种通过无线信号进行移动通信的技术和系统。
⒊频率分复用：一种通过将频谱资源分割成不同的子频段，每个用户占用不同的子频段进行通信的技术。
⒋时空分复用：一种通过在时间和空间维度上分配资源，提高系统的容量和效率的技术。
⒌瑞利衰落信道：一种在无线通信中常见的多径衰落信道，其幅度和相位呈高斯分布。
⒍信道编码：一种将信息进行编码，以提高信道传输质量和可靠性的技术。
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。
无线移动通信信道
无线移动通信信道无线移动通信信道1. 什么是信道在无线移动通信中，信道是指无线信号传输的媒介，它是无线通信系统中传送信号的路径。
信道可以是空中传输信号的空间，也可以是物理链路中的传输介质。
无线移动通信信道是无线通信系统中一个重要的概念，它直接影响着信号的传输质量。
2. 信道类型在无线移动通信中，根据不同的传输媒介和信号特点，可以将信道分为以下几种类型：2.1 广播信道广播信道是最常见的一种无线移动通信信道。
它通过将信号传输到广泛范围的接收器（如广播电视接收机或收音机）来实现信息传输。
在广播信道中，发送方向多个接收方发送相同的信息，因此广播信道具有较高的频谱效率。
然而，由于信息的传输是广播形式的，所以无法保证信息的安全性和隐私性。
2.2 点对点信道点对点信道是一种直接连接两个设备间的传输媒介。
在点对点信道中，设备之间可以进行双向通信，可以实现私密的信息传输。
点对点信道可以采用不同的物理链路，如有线或无线链路，并且可以根据需要采用不同的调制解调技术。
2.3 多址信道多址信道是一种将同一频段的信道资源分配给多个用户的技术。
在多址信道中，多个用户共享同一频段的信道，在适当的调度和调整下，各用户可以同时进行通信，从而提高频谱利用率。
多址信道可以采用时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）等不同的多址技术。
2.4 信道衰落无线移动通信信道中常常存在信号衰落现象。
信道衰落主要由传输媒介的多路径传播效应、阴影衰落、多普勒效应等因素引起。
信道衰落会导致信号强度的不均匀分布，从而影响到信号的传输质量。
为了克服信道衰落带来的影响，现代无线通信系统采用了调制编码、增强信道编码、自适应调制等技术来提高信号的抗干扰性和传输可靠性。
3. 信道容量信道容量是衡量信道传输效能的一个重要指标。
它表示在给定的频带宽度和信噪比条件下，信道所能传输的最大数据率。
信道容量受到信噪比、频带宽度、误码率等因素的影响。
提高信道容量的主要方法包括增大频带宽度、提高信噪比、改进调制解调技术等。
无线移动通信信道
无线移动通信信道无线移动通信信道引言无线移动通信信道是指无线通信系统中，无线信号在传播过程中经过的介质和环境。
在无线通信系统中，信道对信号的传输质量和传输速率起着重要的影响。
了解信道特性对于设计和优化无线通信系统至关重要。
信道的分类无线移动通信信道可以按照不同的标准和特性进行分类。
常见的信道分类包括：1. 按传播介质分类：- 空中传播（如无线电波在空气中的传播）- 陆地传播（如电波在地面、楼宇等环境中的传播）- 水下传播（如声波在水下的传播）2. 按信号传播方式分类：- 地面传播（如信号经由地面反射、绕射传播）- 天线传播（如信号由天线直接传输）3. 按通信系统分类：- 广播信道（如电视、广播等广播系统的信道）- 移动通信信道（如移动方式、无线局域网等通信系统的信道）信道特性无线移动通信信道具有以下特性：1. 多径传播：移动通信信号在传播过程中会经历多条路径，包括直射路径、反射路径、衍射路径等，导致信号的多径传播。
2. 多径损耗：多径传播会导致信号在传播过程中发生衰减，造成多径损耗。
多径损耗与传播距离和环境特性有关。
3. 多径干扰：由于多径传播的存在，信号在接收端可能会受到多个不同路径上的干扰信号，导致信号质量下降。
4. 多径时延扩展：多径传播会导致信号传输时延扩展，增加信号传输的时延。
5. 多路径衰落：由于多径传播的不同路径长度导致信号的相位和幅度受到测量误差和环境扰动的影响，产生多路径衰落现象。
信道建模为了研究和分析无线移动通信信道，需要对信道进行建模。
常见的信道建模方法包括：1. 统计信道模型：基于统计的方法来研究信道的特性，通过对历史信道数据的统计分析来建立信道模型。
2. 几何信道模型：基于信号在传播过程中的几何特性，通过建立几何模型来描述信道传播的过程。
3. 多径信道模型：基于多径传播的特性，使用多径传播参数来建立信道模型。
信道建模对于无线通信系统的性能分析和优化非常重要。
信道估计与均衡在无线通信系统中，信道估计和均衡技术用于估计信道的状态和补偿信道传播过程中引入的损耗和干扰。
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。
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（阴影区域信号来源）
dB
（超视距通讯途径）
传播途径
直射波及地面反射波 （最一般的传播形式）
对流层反射波 （传播具有很大的随机性）
山体绕射波 （阴影区域信号来源）
2018/10/8
电离层反射波 （超视距通讯途径）
4
传播途径
•直射：自由空间传播； •反射：在电波传播的路径上有一个体积远大于电波波长的物体， 电波不能绕射过该物体； •绕射：在发射机与接收机之间有边缘光滑且不规则的阻挡物体， 该物体的尺寸与电波波长接近，电波可以从该物体的边缘绕射过 去； •衍射：当电磁波的传播路由上存在小于波长的物体、并且单位 体积内这种障碍物体的数目非常巨大时，发生衍射。衍射发生在 粗糙表面、小物体或其它不规则物体，如：树叶、街道标志和灯 柱等
移动通信技术
阳旭艳
无线电波频谱划分
波段 3-30Hz 30-300Hz 300-3000Hz 3-30KHz 30-300KHz 300-3000KHz 波段 极长波（EFL，极低频） 特长波（SLF，特低频） 超长波（ULF，超低频） 甚长波（VLF，甚低频） 长波（LF，低频） 中波（MF，中频） 波长范围 10e5～10e4km 10e4～10e3km 10e3～10e2km 10e2～10km 10～1km 10e3～10e2m
传播损耗
建筑物穿透损耗
•
•
• •
•
• •
•
•
物体阻挡/穿透损耗为： 隔墙阻挡：5～20dB 楼层阻挡：＞20dB 室内损耗值是楼层高度的函数，-1.9dB/层 家具和其它障碍物的阻挡： 2～15dB 厚玻璃： 6～10dB 火车车厢的穿透损耗为：15～30dB 电梯的穿透损耗： 30dB左右 茂密树叶损耗：10dB
（水平极化）
0 j 60 而 其中，ε为介电常数，σ为电导率，λ为波长。
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传播损耗
绕损耗
特点 电磁波在绕射点四处扩散 绕射波覆盖除障碍物外的所有方向 扩散损耗最为严重 计算公式复杂，随不同绕射常数变化
T R
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15
传播损耗
几乎任何一次通信的过程，都是这多种传播方式的 组合
2018/10/8
5
3.2 自由空间的无线电传播
三种基本电波的传播机制
阻挡体
反射 （引起多径衰落） 绕射
散射
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比传输波长 大的多的物体 尖利边缘
粗糙表面
6
传播环境
①建筑物反射波 ②绕射波 ③直达波 ④地面反射波
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2
300-3000GHz
3.1 概 述
移动通信信道:基站天线、移动用户天线和两付天线之间的传播路径 无线电波传播方式:直射、反射、绕射和散射以及它们的合成 衰落:接收端信号幅度的随机起伏变化现象。电波传播的基本特性即 移动信道的基本特性——衰落特性 衰落的原因:复杂的无线电波传播环境 发射数据 衰落的表现
2.5.1 路径损耗—俗称路损 2.5.2 慢衰落损耗—俗称慢衰 2.5.3 快衰落损耗—俗称快衰
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11
3.2 自由空间的无线电传播
自由空间传播是指在理想的、均匀的、各向同性的介质中传 播，电波传播不发生反射、绕射、散射和吸收现象，只存在由电 磁波能量扩散而引起的传播损耗。 若以分贝表示，则有
3-30MHz
30-300MHz
短波（HF，高频）
超短波（VHF，甚高频）
10e2～10m
10～1m
300-3000MHz
3-30GHz 30-300GHz
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分米波（UHF，超高频）
厘米波（SHF，特高频） 毫米波（EHF，极高频） 亚毫米波（超极高频）
10e2～10cm
10～1cm 10～1mm 1～0.1mm
人为环境
开阔区 平滑地形 丘陵地形 山区
市区 郊区 准郊区 乡村地区
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9
信号衰落
接收功率(dBm)
-20
快衰落 慢衰落
-40
-60
10
20
30
距离(m)
慢衰落在几十个波长的长度上呈现比较慢的变化趋势、快 衰落则是叠加在其上的快变化成分
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2.5 移动通信信道的三大损耗
R
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13
3.2.1理想介质表面的反射
反射：当电波传播过程中遇到两种不同介质的光滑界面时， 会发生反射。 反射系数（R） sin z 入射波与反射波的比值 R θ为入射角 sin z 式中 0 cos2 (垂直极化） z
0
z 0 cos2
17
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传播损耗
反射损耗
地面性质 水面 稻田 田野 城市、山地、 森林
传播损耗和弥散 阴影衰落 直射波及地面反射波 多径衰落 （最一般的传播形式）
I.
对流层反射波 （传播具有很大的随机性）
接收数据 研究无线移动通信信道的基本方法： 0
-5 理论分析。用电磁场理论和统计理论分析电波在移动环境中的传播特性， -10 -15 -20 -25 -30 -35
II.
现场电波实测。在不同的传播环境中，做电波实测实验，验证和校正理 山体绕射波 电离层反射波 论分析结果。 3 2018/10/8
L(dB) 32.45 20lg f 20lg d
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传播损耗
准平滑地形及不规则地形 传播损耗
T R
准平滑地形:表面起伏平 缓，起伏高度小于等于20 米的地形
不规则地形:除了准平滑 地形之外的其余地形，可 按状态分为：丘陵地形、 孤立山岳、倾斜地形、水 陆混合地形等 T
穿透损耗 室内信号取决于建筑物的穿透损耗 室内窗口处与室内中部信号差别较 大 建筑物材质对穿透损耗影响较大 电磁波的入射角对穿透损耗影响较 大
T
R
w1 ε 0μ 0
d D
w2 ε 0μ 0
εμ
E2
θ θ
WdBm XdBm
E1
电磁波穿透墙体的反射和折 射
16
穿透损耗=X-W=B dB
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传播环境
无线电波传播受地形结构和人为环境的影响，无线传播环境直接 决定传播模型的选取。 影响环境的主要因素： 自然地形（高山、丘陵、平原、水域） 人工建筑的数量、分布、材料特性 该区域植被特征 天气状况 自然和人为的电磁噪声状况
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传播环境
地形结构