【文章內(nèi)容簡介】 個(gè)尋呼信道 W1 – W7 ，其余 55個(gè)業(yè)務(wù)信道。 多址接入方式 導(dǎo)頻信道W0 同步信道W32 尋呼信道W1 業(yè)務(wù)信道W8 尋呼信道W7 業(yè)務(wù)信道W62 業(yè)務(wù)信道W63 … … 下行 CDMA信道 45 ? IS95體制下的碼分多址方式 ? 上行（反向）信道配置 ? n1?32， n2?64，接入信道最多為 32個(gè) ，業(yè)務(wù)信道最多為 64個(gè)。 ? IS95 CDMA的主要技術(shù)特點(diǎn) ? CDMA系統(tǒng)所有用戶共享同一時(shí)隙、同一頻段； ? CDMA采用擴(kuò)頻通信，信道占用 ，屬于寬帶通信系統(tǒng)，它具有擴(kuò)頻通信的一系列優(yōu)點(diǎn)，如抗干擾強(qiáng)，低功率譜密度等； 多址接入方式 接入信道1 接入信道2 接入信道3 業(yè)務(wù)信道1 接入信道n1 業(yè)務(wù)信道n21 業(yè)務(wù)信道n2 … … 上行 CDMA信道 46 中國的 3G/4G頻段 ? 2022年中國無線電委員會(huì)根據(jù) ITU的建議，結(jié)合本國國情，頒布了 3G/4G頻段： 30 MHz 40 MHz 60 MHz 30 MHz 15 MHz 80 MHz 60 MHz FDD TDD TDD FDD（上行） FDD（下行） 衛(wèi)星 空 1850 1880 1920 1980 2022 2025 2110 2170 雙工間隔 190 MHz 100 MHz TDD 2300 2400 47 無線接入評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) ?概念 ? 無線接入技術(shù)的基本問題是：頻譜資源的充分利用和傳輸質(zhì)量的保證，包括可靠性和安全性。為了評價(jià)頻譜利用程度和傳輸質(zhì)量的好壞，需要采用一些評價(jià)要素，如頻帶效率、電路頻譜效率及相關(guān)的質(zhì)量評估指標(biāo)； ?頻帶效率（ Spectral Efficieny） ? 頻帶效率定義為傳輸?shù)拇a率 bit/s與數(shù)字信號所占頻帶 Hz之比，即bit/Hz。 ? IS54標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 30KHz信道傳輸 48kbit/s，頻帶效率為 bit/Hz； ? GSM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 200KHz信道傳輸 270 kbit/s，頻帶效率為 bit/Hz。 ? 頻帶效率與信源編碼無關(guān)，只決定于調(diào)制制式，標(biāo)志調(diào)制的信息密度，故也稱為調(diào)制信息密度。 48 無線接入評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) ?電路頻譜效率（ Circuit Spectrum Efficieny ） ? 電路頻譜效率定義為每個(gè)區(qū)中每 MHz頻譜的電話電路數(shù)，即： ? m ：每個(gè)載波的電路數(shù)； B：信道帶寬（包括保護(hù)帶）； RA：限制使用的鄰信道數(shù)。 ? 上式考慮了收發(fā)所需一對頻率及兩信道間必須的保護(hù)帶和相鄰信號在同一區(qū)的限制使用。 ?質(zhì)量評估 ? 聲音和圖象的質(zhì)量是多維的度量，例如線性失真，非線性失真，時(shí)延，回聲，量化噪聲等。它們之間的相互關(guān)系及對人們的感覺是需要通過主觀評價(jià)來進(jìn)行，也很難統(tǒng)一。 ? 為了統(tǒng)一質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通常信源編碼采用主觀測量方法評估質(zhì)量；信道的質(zhì)量統(tǒng)一用誤比特率（ BER）進(jìn)行評估； 2)(1 0 0 0)1(M H zRABmEc ???49 CDMA無線個(gè)人通信 ?個(gè)人通信概述 ?無線多址接入技術(shù) ?無線傳播與移動(dòng)信道 ?蜂窩通信原理 ? CDMA通信原理及其性能分析 ? CDMA無線個(gè)人通信關(guān)鍵技術(shù) ?第三代移動(dòng)通信技術(shù) 50 無線傳播與移動(dòng)信道 ? 概念 ? 移動(dòng)信道屬于無線信道，它既不同于傳統(tǒng)的固定有線信道，也與一般具有可移動(dòng)功能的無線接入的無線信道有所區(qū)別，它是移動(dòng)的動(dòng)態(tài)信道； ? 移動(dòng)信道取決于用戶所在地的環(huán)境條件，其信道參數(shù)是時(shí)變的； ? 移動(dòng)通信中的各類新技術(shù)都是針對移動(dòng)信道的動(dòng)態(tài)時(shí)變特性，為解決移動(dòng)通信中的有效性、可靠性和安全性的基本指標(biāo)而設(shè)計(jì)的。 51 移動(dòng)信道的特點(diǎn) ? 移動(dòng)通信信道的三個(gè)主要特點(diǎn) ? 傳播的開放性 ? 一切無線信道都是基于電磁波在空間的傳播來實(shí)現(xiàn)開放式信息傳輸； ? 接收環(huán)境的復(fù)雜性 ? 是指接收點(diǎn)地理環(huán)境的復(fù)雜性與多樣性； ? 一般可以將接收點(diǎn)地理環(huán)境劃分為三類典型區(qū)域：高樓林立的城市繁華區(qū)，以一般性建筑物為主體的近郊區(qū)，以山丘、湖泊、平原為主的農(nóng)村及遠(yuǎn)郊區(qū)； ? 通信用戶的隨機(jī)移動(dòng)性 ? 移動(dòng)通信主要包含三種類型：準(zhǔn)靜態(tài)的室內(nèi)用戶通信、慢速步行用戶通信和高速車載用戶通信。 52 移動(dòng)信道的特點(diǎn) ? 移動(dòng)通信信道中的電磁波傳播 ? 直射波 ? 在視距覆蓋區(qū)內(nèi)無遮擋的傳播，是超短波、微波的主要傳輸方式，經(jīng)直射波傳播的信號最強(qiáng)； ? 反射波 ? 從不同建筑物或其他反射體反射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號，其信號強(qiáng)度較直射波弱； ? 繞射波 ? 從較大的建筑物與山丘繞射后到達(dá)接收點(diǎn)的傳播信號。但是，它需要滿足電波產(chǎn)生繞射的條件，其信號強(qiáng)度較直射波弱； ? 散射波 ? 穿透建筑物的傳播及空氣中離子受激后二次發(fā)射的漫反射產(chǎn)生的信號。但它們相對直射波、反射波、繞射波都比較弱。 53 移動(dòng)信道的特點(diǎn) ? 接收信號中的三種損耗 ? 路徑傳播損耗 ? 路徑傳播損耗是指電波在空間傳播所產(chǎn)生的損耗，反映了傳播在宏觀大范圍（千米量級）的空間距離上的接收信號電平平均值的變化趨勢。 ? 慢衰落損耗 ? 慢衰落損耗主要指電磁波在傳播路徑上受到建筑物等的阻擋所產(chǎn)生的陰影效應(yīng)而產(chǎn)生的損耗，反映了在中等范圍內(nèi)（數(shù)百波長量級）的接收信號電平平均值起伏變化產(chǎn)生的趨勢。 ? 慢衰落損耗為無線傳播所特有，從統(tǒng)計(jì)規(guī)律上服從對數(shù)正態(tài)分布，其變化率比信息速率慢，所以稱為慢衰落。 ? 快衰落損耗 ? 快衰落損耗反映了微觀小范圍（數(shù)十波長以下量級）接收電平平均值的起伏變化趨勢，其電平幅度分布一般遵循瑞利（ Rayleigh）、萊斯（ Rice）和納卡伽米（ Nakagami）分布，其變化速率比慢衰落快，故稱為快衰落。 54 移動(dòng)信道的特點(diǎn) ? 接收信號中的四種主要效應(yīng) ? 陰影效應(yīng) ? 由于大型建筑物和其它物體的阻擋，在電波傳播的接收區(qū)域中產(chǎn)生傳播半盲區(qū)，類似于太陽光受阻擋后產(chǎn)生的陰影。 ? 光線的波長較短，陰影可見，電磁波波長較長，陰影不可見，但接收機(jī)可以感覺出來。 ? 遠(yuǎn)近效應(yīng) ? 由于用戶的隨機(jī)移動(dòng)性，移動(dòng)用戶與基站之間的距離也在隨機(jī)變化，若個(gè)移動(dòng)用戶發(fā)射信號的功率一樣，那么到達(dá)基站時(shí)信號的強(qiáng)弱將不同，離基站近者信號強(qiáng)，離基站遠(yuǎn)者信號弱。 ? 通信系統(tǒng)中的非線性將進(jìn)一步加重信號強(qiáng)弱的不平衡性，甚至出現(xiàn)以強(qiáng)壓弱的現(xiàn)象，并使弱者即離基站較遠(yuǎn)的用戶產(chǎn)生掉話（通信中斷）現(xiàn)象，通常稱這一現(xiàn)象為遠(yuǎn)近效應(yīng)。 55 移動(dòng)信道的特點(diǎn) ? 接收信號中的四種主要效應(yīng) ? 多徑效應(yīng) ? 由于接收者所處地理環(huán)境的復(fù)雜性，使得接收到的信號不僅有直射波的主徑信號、還有從不同建筑物發(fā)射及繞射過來的多條不同路徑的信號，而且它們到達(dá)時(shí)的信號強(qiáng)度、到達(dá)時(shí)間及到達(dá)時(shí)的載波相位都不一樣。 ? 所接收到的信號是上述各路徑信號的矢量和，也就是說，各路徑之間可能產(chǎn)生自干擾，稱這類自干擾為多徑干擾或多徑效應(yīng) ? 多徑干擾非常復(fù)雜，有時(shí)根本收不到主徑直射波，收到的是一些連續(xù)的反射波等。 ? 多譜勒效應(yīng) ? 多譜勒效應(yīng)是由于接收用戶處于高速移動(dòng)中，比如車載通信時(shí)傳播頻率的擴(kuò)散而引起的，其擴(kuò)散的程度與用戶運(yùn)動(dòng)速度成正比。 ? 這種現(xiàn)象只產(chǎn)生在高速（ ?70km/h）車載通信時(shí)，而對于通常慢速移動(dòng)的步行和準(zhǔn)靜態(tài)的室內(nèi)通信則不予考慮。 56 無線傳播模型 ? 傳播損耗基本模型 ? 我們總體上對傳播損耗模型做基本的定量分析。根據(jù)前面分析可知，傳播的總損耗分別由大尺度范圍（千米量級）的路徑損耗、中尺度（數(shù)百波長量級）陰影效應(yīng)和小尺度范圍（數(shù)十波長以下量級）的快衰落共同決定的。 ? 傳播總損耗可表示如下 ? [d(t)]?：大范圍的路徑損耗， ? ? 2–； ? S[d(t)]：中范圍的陰影效應(yīng)損耗； ? K[d(t)]：小范圍內(nèi)的快衰落損耗。 ? ? ? ? ? ? ? ?)()()()( tdKtdStdtdP ??? ? ?57 無線傳播模型 ? 大尺度衰落與小尺度衰落 58 大尺度的傳播損耗分析 ? 基本概念 ? 移動(dòng)通信信道是一個(gè)完全開放式的信道，其傳播損耗從宏觀的大范圍看，主要決定于傳播的環(huán)境與條件。 ? 傳播損耗不僅決定于傳播距離，而且還與傳播中的地形、地貌、傳播的載波頻率，以及收、發(fā)天線高度等密切相關(guān)。 ? 從理論角度得出一個(gè)確切、完整的傳播損耗公式難度很大。大多數(shù)傳播模型是通過分析和試驗(yàn)相結(jié)合而獲得的。 ? 試驗(yàn)方法依賴于測試數(shù)據(jù)的曲線或解析式擬合。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是通過場強(qiáng)測試考慮了所有的傳播因素，包括已知和未知的。 ? 通常在工程上大多采用一些經(jīng)驗(yàn)公式與模型，這對于工程技術(shù)人員而言已基本上能滿足工程上的估算要求。 59 大尺度的傳播損耗分析 ? 對數(shù)距離路徑損耗模型 ? 基于理論和測試的傳播模型指出，無論室內(nèi)或室外信道，平均接收信號的功率隨距離的對數(shù)衰減。 ? 對任意收發(fā)距離，平均大尺度路徑損耗可表示為： ? n：路徑損耗指數(shù)，表明路徑損耗隨距離增長的速率。 n值決定于特定的傳播環(huán)境，自由空間為 2，當(dāng)有阻擋物時(shí)增大； ? d0：近地參考距離，由測試決定。在蜂窩系統(tǒng)，經(jīng)常采用 1km的參考距離，微蜂窩采用 100m或 1m，但參考距離應(yīng)設(shè)在天線的遠(yuǎn)場區(qū)； ? d：收發(fā)距離。 ? ?0 ndPL d d??? ????? ?00 ( ) 1 0 l o g dP L d B P L d n d???? ????或60 大尺度的傳播損耗分析 ? 對數(shù)距離路徑損耗模型 ? 采用對數(shù) 對數(shù)坐標(biāo)時(shí)，路徑損耗表示為斜率為 10 n dB/10倍程的直線。 ? 不同環(huán)境下路徑損耗指數(shù)： 61 對數(shù)正態(tài)陰影損耗 ? 對數(shù)正態(tài)陰影 ? 以上路徑損耗模型沒有考慮到在相同收發(fā)距離情況下 ,不同位置的周圍環(huán)境的差別 ,就會(huì)導(dǎo)致測試信號與路徑損耗模型預(yù)測的平均結(jié)果有很大差異： ? 測試表明 ,對任意的 d 值，特定位置的路徑損耗 PL(d)為隨機(jī)正態(tài)對數(shù)分布 , 即 : ? X?： 0均值的高斯分布隨機(jī)變量，單位 dB； ? ?： 標(biāo)準(zhǔn)偏差 ，單位 dB。 ? 對數(shù)正態(tài)分布描述了在傳播路徑上，具有相同收發(fā)距離時(shí)，不同的隨機(jī)陰影效應(yīng)。這種現(xiàn)象叫對數(shù)正態(tài)陰影。 ? 對數(shù)正態(tài)陰影意味著在特定收發(fā)距離的測試信號電平是路徑損耗模型平均值的高斯 (正態(tài) )分布，其中測試信號單位為 dB，高斯分布標(biāo)準(zhǔn)偏差的單位也是 dB 。這樣，利用高斯分布可以方便地分析陰影的隨機(jī)效應(yīng)。 00( ) [ ] ( ) ( ) 1 0 l o g ( )dP L d d B P L d X P L d n Xd??? ? ? ? ?62 對數(shù)正態(tài)陰影損耗 ? 對數(shù)正態(tài)陰影模擬結(jié)果 0 1 2 33025201510505t (s) 20 log eta(t)0 1 2 3302520151050510t (s) 20 log eta(t)深度陰影 輕微陰影 63 大尺度的傳播損耗分析 ? 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ? ? 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞歉鶕?jù)大量的測量結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析后導(dǎo)出的公式。 ? 用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ筋A(yù)測路徑損耗的方法很簡單，不需要有關(guān)環(huán)境的詳細(xì)信息，但不能提供非常精確的路徑損耗估算值。 ? 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ接?jì)算的是閉式形式的公式，便于快速應(yīng)用。 ? 確定性模式 ? 確定性模式是對具體的現(xiàn)場環(huán)境直接應(yīng)用電磁理論計(jì)算的方法。環(huán)境的描述從地形地物數(shù)據(jù)庫 (數(shù)字電子地圖）中得到，在環(huán)境描述中可以找到不同的精度等級。 ? 在市區(qū)、山區(qū)環(huán)境情況中，確定性的無線傳播預(yù)測是一種極其復(fù)雜的電磁問題。 ? 電磁覆蓋的數(shù)學(xué)復(fù)雜度使它不可能預(yù)測高度精確的無線傳播。無線傳播和環(huán)境特征，諸如建筑物高度、街道寬度、地面類型等有關(guān)。 64 大尺度的傳播損耗分析 ? 半經(jīng)驗(yàn)或半確定性模式 ? 半經(jīng)驗(yàn)或半確定性模式是基于把確定性方法用于一般的市區(qū)或室內(nèi)環(huán)境中導(dǎo)出的等式。 ? 有時(shí)候，為了改善它們和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對等式進(jìn)行修正。得到的等式是天線周圍地區(qū)某個(gè)規(guī)定特性的函數(shù)。 ? 與經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭粯樱Y(jié)果是從閉式中得到，使用方便。 ? 環(huán)境小區(qū)分類 ? 由于移動(dòng)通信所在環(huán)境的多樣性，所以每個(gè)傳播模式都是對某特定類型環(huán)境設(shè)計(jì)的。因此，可以根據(jù)傳播模式的應(yīng)用環(huán)境對它分類。 ? 通?？紤]的三類環(huán)境（小區(qū)）為：宏小區(qū)、微小區(qū)和微微小區(qū)。 65 大尺度的傳播損耗分析 ? 傳播模式與環(huán)境小區(qū)的適用關(guān)系 ? 三種類型模式和三種小區(qū)類型之間有相互適