移动通信ppt课件.ppt

移动通信网络0.1 移动通信发展事件l l2020年代美国底特律警察局车载无线电。只接收。天线和年代美国底特律警察局车载无线电。只接收。天线和年代美国底特律警察局车载无线电。只接收。天线和年代美国底特律警察局车载无线电。只接收。天线和耗电困难。耗电困难。耗电困难。耗电困难。l l19301930年实现双向通信。年实现双向通信。年实现双向通信。年实现双向通信。l l真正大量使用移动通信是海洋运输，船载重大，可以支真正大量使用移动通信是海洋运输，船载重大，可以支真正大量使用移动通信是海洋运输，船载重大，可以支真正大量使用移动通信是海洋运输，船载重大，可以支撑电能消耗。撑电能消耗。撑电能消耗。撑电能消耗。l l19461946年，基地台为中心，覆盖年，基地台为中心，覆盖年，基地台为中心，覆盖年，基地台为中心，覆盖80km80km，可和市话相连。调，可和市话相连。调，可和市话相连。调，可和市话相连。调幅转向调频。频率资源开始不足。幅转向调频。频率资源开始不足。幅转向调频。频率资源开始不足。幅转向调频。频率资源开始不足。l l19791979年，蜂窝通信出现。小区通信技术和频率再用技术。年，蜂窝通信出现。小区通信技术和频率再用技术。年，蜂窝通信出现。小区通信技术和频率再用技术。年，蜂窝通信出现。小区通信技术和频率再用技术。但是是模拟信号。但是是模拟信号。但是是模拟信号。但是是模拟信号。l l19871987年，年，年，年，GSMGSM（Group Special MobileGroup Special Mobile数字蜂窝移动）出数字蜂窝移动）出数字蜂窝移动）出数字蜂窝移动）出现。抗干扰能力增强，频率再用距离缩短。多径时延传现。抗干扰能力增强，频率再用距离缩短。多径时延传现。抗干扰能力增强，频率再用距离缩短。多径时延传现。抗干扰能力增强，频率再用距离缩短。多径时延传输速度和传输容量成为主要问题。输速度和传输容量成为主要问题。输速度和传输容量成为主要问题。输速度和传输容量成为主要问题。0.2 移动通信发展总结l l第一阶段。第一阶段。第一阶段。第一阶段。1920-19501920-1950年，舰船和军用，短波频段年，舰船和军用，短波频段年，舰船和军用，短波频段年，舰船和军用，短波频段（150M150M）和电子管，人工交换信号。）和电子管，人工交换信号。）和电子管，人工交换信号。）和电子管，人工交换信号。l l第二阶段。第二阶段。第二阶段。第二阶段。1950-19601950-1960年，年，年，年，450M450M高频，向半导体过渡，半高频，向半导体过渡，半高频，向半导体过渡，半高频，向半导体过渡，半自动交换信号。自动交换信号。自动交换信号。自动交换信号。l l第三阶段。第三阶段。第三阶段。第三阶段。7070年代年代年代年代 800MHz800MHz频段频段频段频段 集成电路集成电路集成电路集成电路 蜂窝系统概念和理论，数字信号蜂窝系统概念和理论，数字信号蜂窝系统概念和理论，数字信号蜂窝系统概念和理论，数字信号 移动台体积革命移动台体积革命移动台体积革命移动台体积革命l l第四阶段。第四阶段。第四阶段。第四阶段。8080年代以后。超大规模集成电路和微处理器年代以后。超大规模集成电路和微处理器年代以后。超大规模集成电路和微处理器年代以后。超大规模集成电路和微处理器应用。应用。应用。应用。l l第五阶段。移动通信和互联网结合（第五阶段。移动通信和互联网结合（第五阶段。移动通信和互联网结合（第五阶段。移动通信和互联网结合（M+I)M+I)l lGPRSGPRS、CDMACDMA、BlueToothBlueTooth0.3 模拟网与数字网l l频谱利用率高，提高系统容量。频谱利用率高，提高系统容量。l l提供多种业务，提高通信系统的通用性。提供多种业务，提高通信系统的通用性。l l抗噪声、干扰能力增强。抗噪声、干扰能力增强。l l便于网络管理和控制。便于网络管理和控制。l l安全保密。安全保密。l l降低成本并减小移动台的体积和重量。降低成本并减小移动台的体积和重量。0.4 移动通信发展目标l lWhoever Whenever Wherever Whomever Whatever 无论任何人在任何时候和任何地方都能自无论任何人在任何时候和任何地方都能自由地与世界上其他任何人进行任何形式的由地与世界上其他任何人进行任何形式的通信通信1.移动通信的主要特点l l无线电波传输。自由。距离损耗；阴影效应；多径干扰；无线电波传输。自由。距离损耗；阴影效应；多径干扰；无线电波传输。自由。距离损耗；阴影效应；多径干扰；无线电波传输。自由。距离损耗；阴影效应；多径干扰；移动中信号随机起伏。移动中信号随机起伏。移动中信号随机起伏。移动中信号随机起伏。l l干扰环境复杂。系统本身（邻道、互调、共道、多址）；干扰环境复杂。系统本身（邻道、互调、共道、多址）；干扰环境复杂。系统本身（邻道、互调、共道、多址）；干扰环境复杂。系统本身（邻道、互调、共道、多址）；外界（天电、工业）。外界（天电、工业）。外界（天电、工业）。外界（天电、工业）。l l频谱资源有限，而需求剧增。开辟频段；提高利用率；频谱资源有限，而需求剧增。开辟频段；提高利用率；频谱资源有限，而需求剧增。开辟频段；提高利用率；频谱资源有限，而需求剧增。开辟频段；提高利用率；合理分配严格管理。合理分配严格管理。合理分配严格管理。合理分配严格管理。l l网络异构。平面；立体。给计费、定位、信道分配、鉴网络异构。平面；立体。给计费、定位、信道分配、鉴网络异构。平面；立体。给计费、定位、信道分配、鉴网络异构。平面；立体。给计费、定位、信道分配、鉴权、信令格式、过境切换带来极大问题。权、信令格式、过境切换带来极大问题。权、信令格式、过境切换带来极大问题。权、信令格式、过境切换带来极大问题。l l工作站在移动中使用。体积、防高温、水、震动、电源工作站在移动中使用。体积、防高温、水、震动、电源工作站在移动中使用。体积、防高温、水、震动、电源工作站在移动中使用。体积、防高温、水、震动、电源2、移动通信的传输方式单向和双向。单向主要用来寻呼和报警。双向分为：单向和双向。单向主要用来寻呼和报警。双向分为：单向和双向。单向主要用来寻呼和报警。双向分为：单向和双向。单向主要用来寻呼和报警。双向分为：l l单工通信。交替进行收发。分为同频单工和异频单工。主要适单工通信。交替进行收发。分为同频单工和异频单工。主要适单工通信。交替进行收发。分为同频单工和异频单工。主要适单工通信。交替进行收发。分为同频单工和异频单工。主要适用点对点。用点对点。用点对点。用点对点。同频：设备简单；会议网络容易形成；接收与发射互不干扰；同频：设备简单；会议网络容易形成；接收与发射互不干扰；同频：设备简单；会议网络容易形成；接收与发射互不干扰；同频：设备简单；会议网络容易形成；接收与发射互不干扰；功耗小。同频干扰；通话间断；需要多频道时间隔大，造成浪功耗小。同频干扰；通话间断；需要多频道时间隔大，造成浪功耗小。同频干扰；通话间断；需要多频道时间隔大，造成浪功耗小。同频干扰；通话间断；需要多频道时间隔大，造成浪费。适用调度系统。费。适用调度系统。费。适用调度系统。费。适用调度系统。异频：增加频谱利用率。收发仍不同步。异频：增加频谱利用率。收发仍不同步。异频：增加频谱利用率。收发仍不同步。异频：增加频谱利用率。收发仍不同步。单工主要为了省电。单工主要为了省电。单工主要为了省电。单工主要为了省电。l l双工通信。收发同步。两副天线或者双工天线。天线始终工作双工通信。收发同步。两副天线或者双工天线。天线始终工作双工通信。收发同步。两副天线或者双工天线。天线始终工作双工通信。收发同步。两副天线或者双工天线。天线始终工作造成耗电量大。移动台不能直接通话。时分双工。造成耗电量大。移动台不能直接通话。时分双工。造成耗电量大。移动台不能直接通话。时分双工。造成耗电量大。移动台不能直接通话。时分双工。l l半双工通信。基地台双工，移动台单工。中继台？一般成对半双工通信。基地台双工，移动台单工。中继台？一般成对半双工通信。基地台双工，移动台单工。中继台？一般成对半双工通信。基地台双工，移动台单工。中继台？一般成对3、常用移动通信系统、常用移动通信系统l 无线寻呼系统无线寻呼系统无线寻呼系统无线寻呼系统 单向、不可知结果单向、不可知结果单向、不可知结果单向、不可知结果 寻呼编码容量、联网寻呼编码容量、联网寻呼编码容量、联网寻呼编码容量、联网 人呼人，人呼物，物呼物是发展方向。人呼人，人呼物，物呼物是发展方向。人呼人，人呼物，物呼物是发展方向。人呼人，人呼物，物呼物是发展方向。双向寻呼双向寻呼双向寻呼双向寻呼 主要结合主要结合主要结合主要结合internetinternetl l 无绳电话无绳电话无绳电话无绳电话(Cordless Telephone)(Cordless Telephone)CT-1 CT-1 CT-2 CT-2 数字信号、时分双工数字信号、时分双工数字信号、时分双工数字信号、时分双工 800MHz 800MHz、4040个信道、信道动态分配个信道、信道动态分配个信道、信道动态分配个信道、信道动态分配 因为功率较小支持蜂窝实现频率再用因为功率较小支持蜂窝实现频率再用因为功率较小支持蜂窝实现频率再用因为功率较小支持蜂窝实现频率再用 支持加密、国际标准支持加密、国际标准支持加密、国际标准支持加密、国际标准l l集群通信系统集群通信系统集群通信系统集群通信系统 专用移动通信网、频率共用、频道动态分配、半双工通信、讲话限时。可以专用移动通信网、频率共用、频道动态分配、半双工通信、讲话限时。可以专用移动通信网、频率共用、频道动态分配、半双工通信、讲话限时。可以专用移动通信网、频率共用、频道动态分配、半双工通信、讲话限时。可以单呼、组呼、群呼。可移动调度台。单呼、组呼、群呼。可移动调度台。单呼、组呼、群呼。可移动调度台。单呼、组呼、群呼。可移动调度台。3、常用移动通信系统、常用移动通信系统l 卫星通信系统卫星通信系统 好好 同步卫星距离地面太远，移动台信号不同步卫星距离地面太远，移动台信号不好好 低轨道卫星实现容易，但越低卫星数目低轨道卫星实现容易，但越低卫星数目越多，卫星阵列越多，卫星阵列 纷纷失败。铱星，纷纷失败。铱星，MOTOROLA公司，公司，共共66颗。颗。l l 4、蜂窝技术、蜂窝技术l l蜂窝移动系统概述蜂窝移动系统概述蜂窝移动系统概述蜂窝移动系统概述 大功率发射机提供很少信道资源大功率发射机提供很少信道资源大功率发射机提供很少信道资源大功率发射机提供很少信道资源 划分成小区，小功率划分成小区，小功率划分成小区，小功率划分成小区，小功率 相邻小区不允许使用相同频率相邻小区不允许使用相同频率相邻小区不允许使用相同频率相邻小区不允许使用相同频率 相隔一定距离的小区可以重复频率相隔一定距离的小区可以重复频率相隔一定距离的小区可以重复频率相隔一定距离的小区可以重复频率,即频率再即频率再即频率再即频率再用用用用 小区分裂，不能无限制小区分裂，不能无限制小区分裂，不能无限制小区分裂，不能无限制 小区群数不能太少以保证频率再用距离小区群数不能太少以保证频率再用距离小区群数不能太少以保证频率再用距离小区群数不能太少以保证频率再用距离 越区切换，要求小区半径不宜过小越区切换，要求小区半径不宜过小越区切换，要求小区半径不宜过小越区切换，要求小区半径不宜过小 全双工全双工全双工全双工 4、蜂窝技术、蜂窝技术l l频率复用频率复用频率复用频率复用 概念概念概念概念 图，六边形？（没有间隙、最大面积、贴近圆）图，六边形？（没有间隙、最大面积、贴近圆）图，六边形？（没有间隙、最大面积、贴近圆）图，六边形？（没有间隙、最大面积、贴近圆）c=mkn m:c=mkn m:复制次数，复制次数，复制次数，复制次数，k k：信道数，：信道数，：信道数，：信道数，n n：小区数：小区数：小区数：小区数 nn越小越好。干扰与容量越小越好。干扰与容量越小越好。干扰与容量越小越好。干扰与容量 nni*i+i*j+j*j i*i+i*j+j*j 同频相邻小区的寻找同频相邻小区的寻找同频相邻小区的寻找同频相邻小区的寻找 33MHz33MHz带宽，两个带宽，两个带宽，两个带宽，两个25kHz25kHz单信道作为话音和信令信道，单信道作为话音和信令信道，单信道作为话音和信令信道，单信道作为话音和信令信道，4,7,124,7,12小区数时每个小区的信道数。信令信道。小区数时每个小区的信道数。信令信道。小区数时每个小区的信道数。信令信道。小区数时每个小区的信道数。信令信道。4、蜂窝技术、蜂窝技术l l信道分配策略信道分配策略信道分配策略信道分配策略 固定分配策略固定分配策略固定分配策略固定分配策略 只能使用小区内部信道。只能使用小区内部信道。只能使用小区内部信道。只能使用小区内部信道。借用策略。借用策略。借用策略。借用策略。动态分配策略，动态分配策略，动态分配策略，动态分配策略，MSCMSC（移动交换中心）统一分配（移动交换中心）统一分配（移动交换中心）统一分配（移动交换中心）统一分配 动态分配的算法动态分配的算法动态分配的算法动态分配的算法 小区没有使用；小区没有使用；小区没有使用；小区没有使用；频率服用距离内小区没有使用；频率服用距离内小区没有使用；频率服用距离内小区没有使用；频率服用距离内小区没有使用；动态分配开销大动态分配开销大动态分配开销大动态分配开销大 4、蜂窝技术、蜂窝技术l l切换切换切换切换 概念概念概念概念 最小可用信号；切换门限值最小可用信号；切换门限值最小可用信号；切换门限值最小可用信号；切换门限值 其差值的影响其差值的影响其差值的影响其差值的影响 瞬间衰减的避免。监测一段时间。监测变化的陡度决定是否快速切换。瞬间衰减的避免。监测一段时间。监测变化的陡度决定是否快速切换。瞬间衰减的避免。监测一段时间。监测变化的陡度决定是否快速切换。瞬间衰减的避免。监测一段时间。监测变化的陡度决定是否快速切换。驻留时间统计。驻留时间统计。驻留时间统计。驻留时间统计。基站监测信号能量（定位接收机），移动台监测。基站监测信号能量（定位接收机），移动台监测。基站监测信号能量（定位接收机），移动台监测。基站监测信号能量（定位接收机），移动台监测。系统切换系统切换系统切换系统切换 切换优先切换优先切换优先切换优先 预留信道，降低了容量，一般和动态分配结合预留信道，降低了容量，一般和动态分配结合预留信道，降低了容量，一般和动态分配结合预留信道，降低了容量，一般和动态分配结合 请求排队请求排队请求排队请求排队 l l切换注意事项切换注意事项切换注意事项切换注意事项 高速穿行用户和步行用户高速穿行用户和步行用户高速穿行用户和步行用户高速穿行用户和步行用户 伞状小区伞状小区伞状小区伞状小区 小区拖尾。行进速度过慢。调整切换参数和切换时间小区拖尾。行进速度过慢。调整切换参数和切换时间小区拖尾。行进速度过慢。调整切换参数和切换时间小区拖尾。行进速度过慢。调整切换参数和切换时间 软切换是指同频切换软切换是指同频切换软切换是指同频切换软切换是指同频切换 4、蜂窝技术、蜂窝技术l l干扰和系统容量干扰和系统容量干扰和系统容量干扰和系统容量 移动台、相邻小区、同频基站、非蜂窝系统移动台、相邻小区、同频基站、非蜂窝系统移动台、相邻小区、同频基站、非蜂窝系统移动台、相邻小区、同频基站、非蜂窝系统 通信内容干扰；信令干扰通信内容干扰；信令干扰通信内容干扰；信令干扰通信内容干扰；信令干扰 系统内干扰：同频干扰和邻道系统内干扰：同频干扰和邻道系统内干扰：同频干扰和邻道系统内干扰：同频干扰和邻道 干扰干扰干扰干扰 系统外干扰：无法控制，最大且经常存在的：竞争蜂窝系统系统外干扰：无法控制，最大且经常存在的：竞争蜂窝系统系统外干扰：无法控制，最大且经常存在的：竞争蜂窝系统系统外干扰：无法控制，最大且经常存在的：竞争蜂窝系统 同频干扰：增大小区半径会降低容量，功率不可以控制。同频干扰：增大小区半径会降低容量，功率不可以控制。同频干扰：增大小区半径会降低容量，功率不可以控制。同频干扰：增大小区半径会降低容量，功率不可以控制。邻频干扰：虑波器效果造成。远近效应（基站、移动台）邻频干扰：虑波器效果造成。远近效应（基站、移动台）邻频干扰：虑波器效果造成。远近效应（基站、移动台）邻频干扰：虑波器效果造成。远近效应（基站、移动台）信道间隔太大不好。信道间隔太大不好。信道间隔太大不好。信道间隔太大不好。本小区和邻近小区不连续分配信道。基站控制移动台保持最小功本小区和邻近小区不连续分配信道。基站控制移动台保持最小功本小区和邻近小区不连续分配信道。基站控制移动台保持最小功本小区和邻近小区不连续分配信道。基站控制移动台保持最小功 率。率。率。率。4、蜂窝技术、蜂窝技术l l中继和服务等级中继和服务等级中继和服务等级中继和服务等级 大量用户共享较小数量信道，基于统计实现。大量用户共享较小数量信道，基于统计实现。大量用户共享较小数量信道，基于统计实现。大量用户共享较小数量信道，基于统计实现。中继理论和排队理论中继理论和排队理论中继理论和排队理论中继理论和排队理论 等级划分（基于服务的质量）等级划分（基于服务的质量）等级划分（基于服务的质量）等级划分（基于服务的质量）动态分配的算法动态分配的算法动态分配的算法动态分配的算法 4、蜂窝技术、蜂窝技术l l容量提高容量提高容量提高容量提高 小区分裂小区分裂小区分裂小区分裂 小区小区小区小区 小小区，降低天线高度和功率小小区，降低天线高度和功率小小区，降低天线高度和功率小小区，降低天线高度和功率 小区一般不同时分裂，繁华地段。小区一般不同时分裂，繁华地段。小区一般不同时分裂，繁华地段。小区一般不同时分裂，繁华地段。切换困难，频率分配更加困难，一般采用伞状小区切换困难，频率分配更加困难，一般采用伞状小区切换困难，频率分配更加困难，一般采用伞状小区切换困难，频率分配更加困难，一般采用伞状小区 划分扇区（裂向）划分扇区（裂向）划分扇区（裂向）划分扇区（裂向）定向天线，减小同频干扰，定向天线，减小同频干扰，定向天线，减小同频干扰，定向天线，减小同频干扰，3 3个或者个或者个或者个或者6 6个个个个 基站信道也要划分降低中继效率，切换次数增加（一般基站支持基站信道也要划分降低中继效率，切换次数增加（一般基站支持基站信道也要划分降低中继效率，切换次数增加（一般基站支持基站信道也要划分降低中继效率，切换次数增加（一般基站支持切换不依赖切换不依赖切换不依赖切换不依赖MSCMSC）高大建筑群不利高大建筑群不利高大建筑群不利高大建筑群不利 微小区微小区微小区微小区 小区复用，一般三个小区一个基站，三套无线设备小区复用，一般三个小区一个基站，三套无线设备小区复用，一般三个小区一个基站，三套无线设备小区复用，一般三个小区一个基站，三套无线设备 定向天线减小干扰定向天线减小干扰定向天线减小干扰定向天线减小干扰 同频避免同频避免同频避免同频避免MSCMSC干预切换干预切换干预切换干预切换 中继容量没有降低中继容量没有降低中继容量没有降低中继容量没有降低5、大尺度路径损耗、大尺度路径损耗l l定义定义定义定义 研究发射机与接收机长距离场强变化研究发射机与接收机长距离场强变化研究发射机与接收机长距离场强变化研究发射机与接收机长距离场强变化 移动台的迅速变化引起的衰减称为小尺度衰减移动台的迅速变化引起的衰减称为小尺度衰减移动台的迅速变化引起的衰减称为小尺度衰减移动台的迅速变化引起的衰减称为小尺度衰减l l自由空间传播自由空间传播自由空间传播自由空间传播 无阻挡无阻挡无阻挡无阻挡 功率与距离平方成反比功率与距离平方成反比功率与距离平方成反比功率与距离平方成反比l l反射反射反射反射 反射介质会吸收部分能量反射介质会吸收部分能量反射介质会吸收部分能量反射介质会吸收部分能量 地面反射（双线）模型地面反射（双线）模型地面反射（双线）模型地面反射（双线）模型l l绕射绕射绕射绕射 刃形绕射刃形绕射刃形绕射刃形绕射 多刃形绕射多刃形绕射多刃形绕射多刃形绕射5、大尺度路径损耗、大尺度路径损耗l l散射散射散射散射 粗糙表面将能量散布于所有方向，给接收机提供粗糙表面将能量散布于所有方向，给接收机提供粗糙表面将能量散布于所有方向，给接收机提供粗糙表面将能量散布于所有方向，给接收机提供了额外能量了额外能量了额外能量了额外能量l l数学模型可以预测信号强度和噪声强度，但需要数学模型可以预测信号强度和噪声强度，但需要数学模型可以预测信号强度和噪声强度，但需要数学模型可以预测信号强度和噪声强度，但需要测量测量测量测量l l室内传播室内传播室内传播室内传播(覆盖距离更小、环境异构更大覆盖距离更小、环境异构更大覆盖距离更小、环境异构更大覆盖距离更小、环境异构更大)反射、绕射和散射反射、绕射和散射反射、绕射和散射反射、绕射和散射 门的因素、天线位置、房间布置门的因素、天线位置、房间布置门的因素、天线位置、房间布置门的因素、天线位置、房间布置 分隔损耗（同楼层）分隔损耗（同楼层）分隔损耗（同楼层）分隔损耗（同楼层）,墙壁材料墙壁材料墙壁材料墙壁材料 楼层间损耗、窗口数量、楼层高度楼层间损耗、窗口数量、楼层高度楼层间损耗、窗口数量、楼层高度楼层间损耗、窗口数量、楼层高度 透射，频率和建筑物高度影响透射，频率和建筑物高度影响透射，频率和建筑物高度影响透射，频率和建筑物高度影响6、小尺度衰落和多径效应、小尺度衰落和多径效应l l定义定义定义定义 经过短时或者短距传播后信号强度急剧变化经过短时或者短距传播后信号强度急剧变化经过短时或者短距传播后信号强度急剧变化经过短时或者短距传播后信号强度急剧变化 多径信号引起随机频率调制多径信号引起随机频率调制多径信号引起随机频率调制多径信号引起随机频率调制 多径信号引起传播时延多径信号引起传播时延多径信号引起传播时延多径信号引起传播时延 即使移动台静止以上因素也不可避免即使移动台静止以上因素也不可避免即使移动台静止以上因素也不可避免即使移动台静止以上因素也不可避免l l影响因素影响因素影响因素影响因素 多径效应多径效应多径效应多径效应 幅度、相位引起信号失真；时间延长造成模糊幅度、相位引起信号失真；时间延长造成模糊幅度、相位引起信号失真；时间延长造成模糊幅度、相位引起信号失真；时间延长造成模糊 移动台的移动速度移动台的移动速度移动台的移动速度移动台的移动速度 频移现象频移现象频移现象频移现象 环境物体运动速度环境物体运动速度环境物体运动速度环境物体运动速度 带宽大小带宽大小带宽大小带宽大小 带宽大则只失真，信号强度没有显著变化；带宽小则反之。带宽大则只失真，信号强度没有显著变化；带宽小则反之。带宽大则只失真，信号强度没有显著变化；带宽小则反之。带宽大则只失真，信号强度没有显著变化；带宽小则反之。l l多普勒频移多普勒频移多普勒频移多普勒频移 v*cosv*cos l l相干带宽（处理时延）相干带宽（处理时延）相干带宽（处理时延）相干带宽（处理时延）一定频率范围内，两个频率分量产生很强的幅度相关性，避免码间干扰一定频率范围内，两个频率分量产生很强的幅度相关性，避免码间干扰一定频率范围内，两个频率分量产生很强的幅度相关性，避免码间干扰一定频率范围内，两个频率分量产生很强的幅度相关性，避免码间干扰6、小尺度衰落和多径效应、小尺度衰落和多径效应l l相干时间相干时间相干时间相干时间 频谱范围内多普勒效应异常明显，如果带宽远大于该频谱范围，可频谱范围内多普勒效应异常明显，如果带宽远大于该频谱范围，可频谱范围内多普勒效应异常明显，如果带宽远大于该频谱范围，可频谱范围内多普勒效应异常明显，如果带宽远大于该频谱范围，可以忽略多普勒影响以忽略多普勒影响以忽略多普勒影响以忽略多普勒影响 时间间隔内到达的先后信号有很强的幅度相关性（统计得到）时间间隔内到达的先后信号有很强的幅度相关性（统计得到）时间间隔内到达的先后信号有很强的幅度相关性（统计得到）时间间隔内到达的先后信号有很强的幅度相关性（统计得到）l l小尺度衰落类型小尺度衰落类型小尺度衰落类型小尺度衰落类型 多径时延引起多径时延引起多径时延引起多径时延引起 平坦衰落平坦衰落平坦衰落平坦衰落 信道带宽大于信号带宽信道带宽大于信号带宽信道带宽大于信号带宽信道带宽大于信号带宽 频谱特性不变，幅度有变化频谱特性不变，幅度有变化频谱特性不变，幅度有变化频谱特性不变，幅度有变化 频率选择性衰落，发送信号带宽大于信道带宽频率选择性衰落，发送信号带宽大于信道带宽频率选择性衰落，发送信号带宽大于信道带宽频率选择性衰落，发送信号带宽大于信道带宽 频谱特性分布式变化，幅度变化不大频谱特性分布式变化，幅度变化不大频谱特性分布式变化，幅度变化不大频谱特性分布式变化，幅度变化不大 多普勒频移引起多普勒频移引起多普勒频移引起多普勒频移引起 快衰落快衰落快衰落快衰落 信道带宽过小信道带宽过小信道带宽过小信道带宽过小 移动速度过大移动速度过大移动速度过大移动速度过大 慢衰落慢衰落慢衰落慢衰落 信道带宽足够信道带宽足够信道带宽足够信道带宽足够 移动缓慢移动缓慢移动缓慢移动缓慢7、调制技术、调制技术l l调幅调幅调幅调幅 载波幅度随着调制信号幅度大小而变化载波幅度随着调制信号幅度大小而变化载波幅度随着调制信号幅度大小而变化载波幅度随着调制信号幅度大小而变化l l调频调频调频调频 载波频率随着调制信号频率变化而变化载波频率随着调制信号频率变化而变化载波频率随着调制信号频率变化而变化载波频率随着调制信号频率变化而变化l l调相调相调相调相 载波相位角度随着调制信号角度变化而变化载波相位角度随着调制信号角度变化而变化载波相位角度随着调制信号角度变化而变化载波相位角度随着调制信号角度变化而变化l l调频和调幅调频和调幅调频和调幅调频和调幅 更好的抗噪声性，影响幅度无所谓；更好的抗噪声性，影响幅度无所谓；更好的抗噪声性，影响幅度无所谓；更好的抗噪声性，影响幅度无所谓；幅度固定可以使用效率更高的放大器，省电幅度固定可以使用效率更高的放大器，省电幅度固定可以使用效率更高的放大器，省电幅度固定可以使用效率更高的放大器，省电 捕获效应。只取最强信号，而避免干扰捕获效应。只取最强信号，而避免干扰捕获效应。只取最强信号，而避免干扰捕获效应。只取最强信号，而避免干扰 占用带宽大，发射接收设备复杂，不适合弱信号占用带宽大，发射接收设备复杂，不适合弱信号占用带宽大，发射接收设备复杂，不适合弱信号占用带宽大，发射接收设备复杂，不适合弱信号7、调制技术、调制技术l l数字调制数字调制数字调制数字调制 信号可以表示为符号或者脉冲的时间序列信号可以表示为符号或者脉冲的时间序列信号可以表示为符号或者脉冲的时间序列信号可以表示为符号或者脉冲的时间序列 抗噪声性强、抗损耗、容易复用、安全性强抗噪声性强、抗损耗、容易复用、安全性强抗噪声性强、抗损耗、容易复用、安全性强抗噪声性强、抗损耗、容易复用、安全性强l lNyquistNyquist准则准则准则准则 只要通信系统响应模型在接收机端每个抽样时刻只对当前符号有响应，只要通信系统响应模型在接收机端每个抽样时刻只对当前符号有响应，只要通信系统响应模型在接收机端每个抽样时刻只对当前符号有响应，只要通信系统响应模型在接收机端每个抽样时刻只对当前符号有响应，则符号间干扰可以抵消，而且带宽小。则符号间干扰可以抵消，而且带宽小。则符号间干扰可以抵消，而且带宽小。则符号间干扰可以抵消，而且带宽小。l l线性调制和非线性调制线性调制和非线性调制线性调制和非线性调制线性调制和非线性调制 传输信号变化是信号变化的线性函数，其带宽效率高，所以大量采用。传输信号变化是信号变化的线性函数，其带宽效率高，所以大量采用。传输信号变化是信号变化的线性函数，其带宽效率高，所以大量采用。传输信号变化是信号变化的线性函数，其带宽效率高，所以大量采用。l l扩频调制技术扩频调制技术扩频调制技术扩频调制技术 带宽差数量级。虽然单个用户带宽效率低，但是很多用户可以在一个带宽差数量级。虽然单个用户带宽效率低，但是很多用户可以在一个带宽差数量级。虽然单个用户带宽效率低，但是很多用户可以在一个带宽差数量级。虽然单个用户带宽效率低，但是很多用户可以在一个频带中同时使用。频带中同时使用。频带中同时使用。频带中同时使用。伪噪声伪噪声伪噪声伪噪声PNPN序列表现随机性，但是可以再现。正交特性使得相互干扰几序列表现随机性，但是可以再现。正交特性使得相互干扰几序列表现随机性，但是可以再现。正交特性使得相互干扰几序列表现随机性，但是可以再现。正交特性使得相互干扰几乎为乎为乎为乎为0 0。所有小区使用相同信道。所有小区使用相同信道。所有小区使用相同信道。所有小区使用相同信道。抗多径衰落。抗多径衰落。抗多径衰落。抗多径衰落。l l跳频跳频跳频跳频 数据突发、陡变数据突发、陡变数据突发、陡变数据突发、陡变8、均衡、分集和信道编码、均衡、分集和信道编码l l均衡均衡均衡均衡 消除多径效应引起的码间干扰。主要是通过特定的码序列消除多径效应引起的码间干扰。主要是通过特定的码序列消除多径效应引起的码间干扰。主要是通过特定的码序列消除多径效应引起的码间干扰。主要是通过特定的码序列训练虑波特性训练虑波特性训练虑波特性训练虑波特性 线性均衡和非线性均衡。主要看有无利用反馈信息。线性线性均衡和非线性均衡。主要看有无利用反馈信息。线性线性均衡和非线性均衡。主要看有无利用反馈信息。线性线性均衡和非线性均衡。主要看有无利用反馈信息。线性为常用。失真严重时非线性效果好。为常用。失真严重时非线性效果好。为常用。失真严重时非线性效果好。为常用。失真严重时非线性效果好。l l分集技术分集技术分集技术分集技术 将多径信号分开接收。将多径信号分开接收。将多径信号分开接收。将多径信号分开接收。天线分集，也称空间分集。选择分集，扫描分集，合并天线分集，也称空间分集。选择分集，扫描分集，合并天线分集，也称空间分集。选择分集，扫描分集，合并天线分集，也称空间分集。选择分集，扫描分集，合并分集分集分集分集 频率分集。备用频率的使用。频率分集。备用频率的使用。频率分集。备用频率的使用。频率分集。备用频率的使用。时间分集。再次发送。时间分集。再次发送。时间分集。再次发送。时间分集。再次发送。l l信道编码信道编码信道编码信道编码 传输数据引入冗余来避免出现误码。传输数据引入冗余来避免出现误码。传输数据引入冗余来避免出现误码。传输数据引入冗余来避免出现误码。000,001,010,011,100,101,110,111 000,011,101,110 000,001,010,011,100,101,110,111 000,011,101,110 000,111000,1119、多址技术、多址技术l l双工方式与多址方式定义双工方式与多址方式定义双工方式与多址方式定义双工方式与多址方式定义 FDD&TDD FDD&TDD 频分多址、时分多址、码分多址、分组无线电、空分频分多址、时分多址、码分多址、分组无线电、空分频分多址、时分多址、码分多址、分组无线电、空分频分多址、时分多址、码分多址、分组无线电、空分多址多址多址多址l l频分多址定义频分多址定义频分多址定义频分多址定义 窄带窄带窄带窄带 每个用户一个信道，每个用户一个信道，每个用户一个信道，每个用户一个信道，FDDFDD情况下一对频谱，一个前向，一个反向情况下一对频谱，一个前向，一个反向情况下一对频谱，一个前向，一个反向情况下一对频谱，一个前向，一个反向 每信道只能接受一个连接每信道只能接受一个连接每信道只能接受一个连接每信道只能接受一个连接 不太需要均衡不太需要均衡不太需要均衡不太需要均衡 浪费严重浪费严重浪费严重浪费严重 不间断发送，不需要同步、帧识别等控制不间断发送，不需要同步、帧识别等控制不间断发送，不需要同步、帧识别等控制不间断发送，不需要同步、帧识别等控制 基站复杂，主要体现在虑波能力基站复杂，主要体现在虑波能力基站复杂，主要体现在虑波能力基站复杂，主要体现在虑波能力 接收成本高，双工器的使用接收成本高，双工器的使用接收成本高，双工器的使用接收成本高，双工器的使用 交调频率，许多信道共享同一个天线，功率放大器在极限工作情况交调频率，许多信道共享同一个天线，功率放大器在极限工作情况交调频率，许多信道共享同一个天线，功率放大器在极限工作情况交调频率，许多信道共享同一个天线，功率放大器在极限工作情况下，非线性频域扩展，产生的干扰下，非线性频域扩展，产生的干扰下，非线性频域扩展，产生的干扰下，非线性频域扩展，产生的干扰9、多址技术、多址技术l l时分多址定义时分多址定义时分多址定义时分多址定义 时隙时隙时隙时隙 缓存突发发射，功率控制困难，但省电缓存突发发射，功率控制困难，但省电缓存突发发射，功率控制困难，但省电缓存突发发射，功率控制困难，但省电 TDDTDD中时隙的一半前向、一半后向；中时隙的一半前向、一半后向；中时隙的一半前向、一半后向；中时隙的一半前向、一半后向；FDDFDD时则完全相同，时则完全相同，时则完全相同，时则完全相同，链路不一致链路不一致链路不一致链路不一致 帧：头比特帧：头比特帧：头比特帧：头比特 时隙时隙时隙时隙1.1.时隙时隙时隙时隙n n 尾比特尾比特尾比特尾比特 时隙：尾比特时隙：尾比特时隙：尾比特时隙：尾比特 同步比特同步比特同步比特同步比特 数据数据数据数据 保护比特保护比特保护比特保护比特 头比特：头比特：头比特：头比特：IDID信息，同步信息信息，同步信息信息，同步信息信息，同步信息 时隙动态分配时隙动态分配时隙动态分配时隙动态分配 同步开销大同步开销大同步开销大同步开销大 但可以实现用户等级但可以实现用户等级但可以实现用户等级但可以实现用户等级 过区切换容易，足够时间监控网络过区切换容易，足够时间监控网络过区切换容易，足够时间监控网络过区切换容易，足够时间监控网络 双工器不需要双工器不需要双工器不需要双工器不需要 必需均衡器必需均衡器必需均衡器必需均衡器9、多址技术、多址技术l l码分多址定义码分多址定义码分多址定义码分多址定义 扩频多址扩频多址扩频多址扩频多址 窄带窄带窄带窄带PNPN序列序列序列序列宽带宽带宽带宽带 抗多径干扰、抗衰落抗多径干扰、抗衰落抗多径干扰、抗衰落抗多径干扰、抗衰落 跳频多址跳频多址跳频多址跳频多址 用序列码频移调制。信息码与序列码组合合成频率，频率跳变。快用序列码频移调制。信息码与序列码组合合成频率，频率跳变。快用序列码频移调制。信息码与序列码组合合成频率，频率跳变。快用序列码频移调制。信息码与序列码组合合成频率，频率跳变。快跳、慢跳。跳、慢跳。跳、慢跳。跳、慢跳。碰撞问题。切换不好实现。碰撞问题。切换不好实现。碰撞问题。切换不好实现。碰撞问题。切换不好实现。跳时多址跳时多址跳时多址跳时多址 类似时分多址，但是不轮转，而是按扩频码的规律。类似时分多址，但是不轮转，而是按扩频码的规律。类似时分多址，但是不轮转，而是按扩频码的规律。类似时分多址，但是不轮转，而是按扩频码的规律。直接扩频序列（直接扩频序列（直接扩频序列（直接扩频序列（CDMACDMA）同一频谱，相移控制同一频谱，相移控制同一频谱，相移控制同一频谱，相移控制 PNPN码正交，不干扰码正交，不干扰码正交，不干扰码正交，不干扰 远近问题需要采用功率控制，保证移动台给基站相同强度信号，但远近问题需要采用功率控制，保证移动台给基站相同强度信号，但远近问题需要采用功率控制，保证移动台给基站相同强度信号，但远近问题需要采用功率控制，保证移动台给基站相同强度信号，但是唯一弱点是小区外的移动台不受控制，仍可干扰是唯一弱点是小区外的移动台不受控制，仍可干扰是唯一弱点是小区外的移动台不受控制，仍可干扰是唯一弱点是小区外的移动台不受控制，仍可干扰 不存在容量不够的情况，增加用户只会降低性能不存在容量不够的情况，增加用户只会降低性能不存在容量