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无线通信基础知识

无线通信基础知识
无线通信基础知识

无线通信之所以成为既富挑战性又能引起研究人员兴趣的课题,主要原因有两个,这两个原因对于有线通信而言基本没有什么影响。首先是衰落(fading)现象;其次是无线用户是在空中进行通信,因此彼此间存在严重的干扰(interference),下面分别做一简要介绍。

1)衰落

首先介绍一些无线衰落信道的特性,与其他通信信道相比,移动信道是最为复杂的一种。电波传播的主要方式是空间波,即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。再加之移动台本身的运动,使得移动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。信号通过无线信道时,会遭受各种衰落的影响,一般来说接收信号的功率可以表达为:

P(d)=|d|-n S(d)R(d)

其中d表示移动台与基站的距离向量,|d|表示移动台与基站的距离。根据上式,无线信道对信号的影响可以分为三种:

(1) 大尺度衰落:电波在自由空间内的传播损耗|d|-n,其中n一般为3~4,与频率无关;

(2) 阴影衰落:S(d)表示,由于传播环境的地形起伏、建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引发的衰落,被称作中等尺度衰落;

(3) 小尺度衰落:R(d)表示,它是由发射机和接收机之间的多条信号路径的相长干扰和相消干扰造成的,当空间尺度与载波波长相当时,会出现小尺度衰落,因此小尺度衰落与频率有关。

大尺度衰落与诸如基站规划之类的问题关系更为密切,小尺度衰落是本文的

重点。

2)干扰

干扰可以是与同一台接收机通信的发射机之间的干扰(如蜂窝系统的上行链路),也可以是不同发射机——接收机对之间的干扰(例如不同小区中用户之间的干扰)。

无线信道的多径衰落

无线移动信道的主要特征就是多径传播,即接收机所接收到的信号是通过不同的直射、反射、折射等路径到达接收机,参见图1。由于电波通过各个路径的距离不同,因而各条路径中发射波的到达时间、相位都不相同。不同相位的多个信号在接收端叠加,如果同相叠加则会使信号幅度增强,而反相叠加则会削弱信号幅度。这样,接收信号的幅度将会发生急剧变化,就会产生衰落。

图1

例如发射端发送一个窄脉冲信号,则在接收端可以收到多个窄脉冲,每一个窄脉冲的衰落和时延以及窄脉冲的个数都是不同的。对应一个发送脉冲信号,图2给出接收端所接收到的信号情况。这样就造成了信道的时间弥散性(time dispersion ),其中τmax被定义为最大时延扩展。

在传输过程中,由于时延扩展,

接收信号中的一个符号的波形会扩

展到其他符号当中,造成符号间干

扰( Inter Symbol interference,

ISI )。为了避免产生ISI,应该令图2

符号宽度要远远大于无线信道的最大时延扩展,或者符号速率要小于最大时延扩展的倒数。由于移动环境十分复杂,不同地理位置,不同时间所测量到的时延扩

展都可能是不同的,因此需要采用大量测量数据的统计平均值。表1给出两种不同信道环境下的时延扩展值。

不同信道环境下的时延扩展值

环境最大时延扩展最大到达路径差

室外40ns~200ns 12m~60m

室内1um~20um 300m~6km

表1

在频域内,与时延扩展相关的另一个重要概念是相干带宽,实际应用中通常用最大时延扩展的倒数来定义相干带宽,即:

(ΔB)c= 1/τmax

从频域角度观察,多径信号的时延扩展可以导致频率选择性衰落(frequency-selective fading),即针对信号中不同的频率成分,无线传输信道会呈现不同的随机响应,由子信号中不同频率分量的衰落是不一致的,所以经过衰落之后,信号波形就会发生畸变。

下面从傅里叶变换的角度分析一下频率选择性衰落的原因:

我们以最简单二径传输为例,首先我们假设到达接收点的两路径信号具有相同的强度和一个相对时延差。那么,若令发射信号为f (t),则到达接收点的两条路径信号可分别表示成k·f(t-t0)和k·f(t-t0-τ),在这里t0是固定的时延,τ是两条路径信号的相对时延差,k为某一确定值。不难看出,上述的传播过程可用下图来表示:

K K

延时t0

延时t0+τ

相加

k·f(t-t0-τ)

k·f(t-t0)

k·f(t)

k·f(t)

f(t)

f(t)

G(t)

图中输出:

G(t)= k·f(t-t0)+k·f(t-t0-τ)

我们假设f (t)的傅立叶变换是F(ω),那么就有:

f (t) <=> F(ω)

k·f(t-t0) <=> k·F(ω)e-jωt0

k·f(t-t0-τ) <=> k·F(ω)e-jω(t0+τ)

k·f(t-t0)+ k·f(t-t0-τ) <=> k·F(ω)e-jωt0 (1+e-jωτ)

那么我们可以得出此时模型的传输特性H(ω)为:

H(ω)=k·e-jωt0 (1+e-jωτ)

上式中所求的传输特性除常数因子k外,是由一个模为1,固定时延为t。的网络与另一个特性为(1+e-jωτ)的网络级联所组成,而后一个网络的模特性为:

|(1+e-jωτ)|=|1+sinωτ-jsinωτ|=2|cos(ωτ/2)|

由此可见,两径传播的模特性将依赖于2|cos(ωτ/2)|,这就是说,对不同的频率,两径传播的结果将有不同的衰减。并且在ωτ=2nπ时出现传输的极点,在wτ= 2(n+1)π时出现零点。

相干带宽是无线信道的一个特性,至于信号通过无线信道时,是出现频率选择性衰落还是平坦衰落,这要取决于信号本身的带宽。

无线信道的时变性以及多普勒频移

当移动台在运动中进行通信时,接收信号的频率会发生变化,称为多普勒效应,这是任何波动过程都具有的特性。以可见光为例,假设一个发光物体在远处以固定的频率发出光波,我们可以接收到的频率应该是与物体发出的频率相同。现在假定该物体开始向我们运动,但光源发出第二个波峰时,它距我们的距离应该要比发出第一个波峰的时候要近,这样第二个波峰达到我们的时同要小于第一个波峰到达我们的时间,因此这两个波峰到达我们的时间间隔变小了,与此相应我们接收到的频率就会增加。相反,当发光物体远离我们而去的时候,我们接收到的频率就要减小,这就是多普勒效应的原理。在天体物理学中,天文学家利用多普勒效应可以判断出其他星系的恒星都在远离我们而去,从而得出宇宙是在不断膨胀的结论。这种称为多普勒效应的频率和速度的关系是我们日常熟悉的,例如我们在路边听汽车的汽笛声:当汽车驶近我们时,其汽笛音调变高(对应频率增加);而当它始离我们时,汽笛音调又会变低(对应频率减小)。

信道的时变性是指信道的传递函数是随时间而变化的,即在不同的时刻发送相同的信号,在接收端收到的信号是不相同的,见图1. 10(a)。时变性在移动通信系统中的具体体现之一就是多普勒频移( Doppler shift),即单一频率信号经过时变衰落信道之后会呈现为具有一定带宽和频率包络的信号。这又可以称为信道的频率弥散性(frequency dispersion)。

-f 0

f 0-f 0

f 0

频率

频率发射机

接收机(a )(b )发送

接收t=t1t=t3

t=t2

(a)表示由于多径造成的信道时变性

(b)由于多普勒频移造成的信道频率弥散性

图1. 1 无线信道的时变性示意图

多普勒效应所引起的附加频率偏移可以称为多普勒频移(Doppler shift ),可以用下式表示:

f d =(v/λ)cos θ=(vf c /c)cos θ=f m cos θ

其中f c 表示载波频率,c 表示光速,f m 表示最大多普勒频移,v 表示移动台的运动速度,θ表示入射波相对于移动方向的角度。可以看到,多普勒频移与载波频率和移动台运动速度成正比。

当移动台向入射波方向移动时,多普勒频移为正,即移动台接收到的信号频率会增加;如果背向入射波方向运动,则多普勒频移为负,即移动台接收到的信号频率会减小。由于存在多普勒频移,所以当单一频率信号(f 0)到达接收端的时候,其频谱不再是位于频率轴±f 0 处的单纯 δ函数,而是分布在(f 0-f m ,f 0-f m )内的、存在一定宽度的频谱。表1.7中给出两种载波情况下(900MHz ,2GHz )不同移动速度时的最大多普勒频移数值。

表l.7

最大多普勒频偏(Hz )

100km/h 75km/h 50km/h 25km/h

900MHz 83 62 42 21

2GHz 185 139 93 46

从时域来看,与多普勒频移相关的另一个概念就是相干时间,即:

(ΔT)c=1/f m

相干时间是信道冲激响应维持不变的时间间隔的统计平均值。换句话说,相干时间就是指一段时间间隔,在此间隔内,两个到达信号有很强的幅度相关性。如果基带信号带宽的倒数,一般指符号宽度大于无线信道的相干时间,那么信号的波形就可能会发生变化,造成信号的畸变,产生时间选择性衰落,也成为快衰落;反之,如果符号的宽度小于相干时间,则认为是非时间选择性衰落,即慢衰落。

OFDM 系统的主要优缺点

近年来OFDM 系统已经越来越得到人们的广泛关注,其原因在子OFDM 系统存在如下的主要优点:

①把高速数据流通过串并转换,使得每个子载波上的数据符号持续长度相对增加,从而可以有效地减小无线信道的时间弥散所带来的ISI ,这样就减小了接收机内均衡的复杂度,有时甚至可以不采用均衡器,仅通过采用插人循环前缀的方法消除ISI 的不利影响。

②传统的频分多路传输方法中,将频带分为若干个不相交的子频带来传输并行的数据流,在接收端用一组滤波器来分离各个子信道。这种方法的优点是简单,直接,缺点是频谱的利用率低,子信道之间要留有足够的保护频带,而且多个滤波器的实现也有不少困难。而OFDM 系统由于各个子载波之间存在正交性,允许子信道的频谱相互重叠,因此与常规的频分复用系统相比,OFDM 系统可以最大限度地利用频谱资源,见图 信道 12345678910

频率

频率节省的带宽

(a )(b )

③各个子信道中的这种正交调制和解调可以采用IDFT 和DFT 方法来实现。对于N 很大的系统中,我们可以通过采用快速傅里叶变换(FFT )来实现。随着大规模集成电路技术与DSP 技术的发展,IFFT 和FFT 都是非常容易实现的,见图

S/P IFTF调制

信道

P/S FFT解调

④无线数据业务一般都存在非对称性,即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路中的数据传输量,如Internet业务中的网页浏览、FTP下载等。另一方面,移动终端功率一般小于1W,在大蜂窝环境下传输速率低于

10kbit/s~l00kbit/s;而基站发送功率可以较大,有可能提供1Mbit/s以上的传输速率。因此无论从用户数据业务的使用需求,还是从移动通信系统自身的要求考虑都希望物理层支持非对称高速数据传输。而OFDM系统可以很容易地通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。

⑤由于无线信道存在频率选择性,不可能所有的子载波都同时处于比较深的衰落情况中,因此可以通过动态比特分配以及动态子信道分配的方法,充分利用信噪比较高的子信道,从而提高系统的性能。而且对于多用户系统来说,对一个用户不适用的子信道对其他用户来说,可能是性能比较好的子信道,因此除非一个子信道对所有用户来说都不适用,该子信道才会被关闭,但发生这种情况的概率非常小。

⑥OFDM系统可以容易与其他多种接入方法相结合使用,构成OFDMA系统,其中包括多载波码分多址MC-CDMA、跳频OFDM以及OFDM-TDMA等等,使得多个用户可以同时利用OFDM技术进行信息的传递

⑦因为窄带干扰只能影响一小部分的子载波,因此,OFDM系统可以在某种程度上抵抗这种窄带干扰。

但是OFDM系统内由于存在有多个正交子载波,而且其输出信号是多个子

信道信号的叠加,因此与单载波系统相比,存在如下主要缺点:

①易受频率偏差的影响

由于子信道的频谱相互覆盖,这就对它们之间的正交性提出了严格的要求。然而由于无线信道存在时变性,在传输过程中会出现无线信号的频率偏移,例如多普勒频移,或者由于发射机载波频率与接收机本地振荡器之间存在的频率偏差,都会使得OFDM系统子载波之间的正交性遭到破坏,从而导致子信道间的信号相互干扰(ICI),这种对频率偏差敏感是OFDM系统的主要缺点之一。

②存在较高的峰值平均功率比

与单载波系统相比,由于多载波调制系统的输出是多个子信道信号的叠加,因此如果多个信号的相位一致时,所得到的叠加信号的瞬时功率就会远远大于信号的平均功率,导致出现较大的峰值平均功率比(PAR)。这样就对发射机内放大器的线性提出了很高的要求,如果放大器的动态范围不能满足信号的变化,则会为信号带来畸变,使叠加信号的频谱发生变化,从而导致各个子信道信号之间的正交性遭到破坏,产生相互干扰,使系统性能恶化。

在无线信道中,信号从发射天线经过一个时变多径信道到达接收天线,会产生时间选择性衰落和频率选择性衰落。信道的时变特性引起信号频率的扩展,导致Doppler效益。信道的多径传播会引起信号在时间上展宽并导致频率选择性衰落。人们采用相干时间或Doppler带宽来描述信道的时变特性,采用多径时延扩展(T d)或相干带宽(W c=1/(2T d))来描述信道的多径特性。在小于相干时间的时间范围内,可以认为该信道是非频率选择性信道,所经历的衰落是平滑衰落,即所有的频率成分所经历的衰落情况是相同的。这就可以得到一个简单而又较为符合实际系统的研究模型。

正交频分多路复用(OFDM)的基本原理就是把高速的数据流通过串并转换,分配到传输速率较低的若干个子信道中进行传输。由于每个子信道中的符号周期会相对增加,因此可以减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响。并且还可以在OFDM符号间插入保护间隔,令保护间隔大于无线信道的最大时延扩展,这样就可以最大限度地消除由于多径而带来的符号间干扰(ISI)。而且,一般都会采用循环前缀作为保护间隔,从而可以避免由多径带来的信道间干扰(ICI)。

参考资料:

《无线通信基础》

《OFDM移动通信技术原理与应用》作者:佟学俭

三类不同层次的损耗:

1、路径传播损耗一般称为衰耗,指电波在空间传播所产生的损耗。它反映出传播在宏观大范围(千米量级)的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。路径损耗在有线通信中也存在。欢迎光临中国通信网,这里为您提供通信技术,通信资源,通信资料,电信技术,移动通信,3G资料,通信资料下载,通信知识,通信学习,移动通信资料,NGN资料,通信培训,通信人才等服务

2、慢衰落损耗它主要是指电磁波在传播路径上受到建筑物等的阻挡产生的阴影效应而产生的损耗,它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。这类损耗一般为无线传播所特有的。它服从对数正态分布,其变化率比传送信息率慢,故称为慢衰落。

3、快衰落它反映微观小范围(数十波长以下量级)接收电平平均值的起伏变化趋势。它一般服从瑞利、莱斯、纳卡伽米分布,其变化速率比慢衰落快,故称快衰落。仔细划分这一快衰落又可分为:空间选择性快衰落、频率选择性快衰落与时间选择性快衰落。

空中选择性衰落,是指在不同的地点与空间位置衰落特性不一样。它是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了空间选择性衰落。它通常由被称为平坦瑞利衰落。这里的平坦特性是指在时域、频域中不存在选择性衰落。最有效的克服手段是空间分集和其他空域处理方法。

频率选择性衰落,是指在不同的频段上衰落特性不一样。它是信道在时域的时延扩散而引起了在频域的选择性衰落。最有效的克服方法有自适应均衡、OFDM 及CDMA系统中的RAKE接收等。中国通信网-通信资源咨询人才培训分

享;

时间选择性衰落是指在不同的时间衰落特性不一样。由于用户的高速移动在频域引起了多普勒频移,在相应的时域上其波形产生了时间选择性衰落。最有效的克服方法是采用信道交织编码技术。即将由于时间选择性衰落带来的大突发性差错信道改造成为近似性独立差错的AWGN信道。

四种主要效应

阴影效应:由大型建筑物和其它物体的阻挡,在电波传播的接收区域中产生传播半盲区。它类似于太阳光受阻挡后可产生的阴影,光波的波长较短,因此阴影可见,电磁波波长较长,阴影不可见,但是接收终端(如手机)与专用仪表可以测试出来。

远近效应:由于接收用户的随机移动性,移动用户与基站之间的距离也是在随机变化,若各移动用户发射信号功率一样,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,甚至出现了以强压弱的现象,并使弱者,即离基站较远的用户产生掉话(通信中断)现象,通常称这一现象为远近效应。9 L# G. L" P) f7 S

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过来以及绕射过来的多条不同路径信号。而且它们到达时的信号强度,到达时间以及到达时的载波相位都是不一样的。所接收到的信号是上述各路径信号的矢量和,也就是说各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。这类多径干扰是非常复杂的,有时根本收不到主径直射波,收到的是一些连续反射波等等。

多普勒效应:它是由于接收用户处于高速移动中比如车载通信时传播频率的扩散而引起的,其扩散程度与用户运动速度成正比。这一现象只产生在高速(≥70km/h)车载通信时,而对于通常慢速移动的步行和准静态的室内通信,则不予考虑。

3类选择性的衰落都存在,根据其产生的条件大致分为以下三类:

第一类多径干扰:是由于快速移动用户附近的物体的反射而形成的干扰信号,其特点是由于用户的快速移动因此在信号的频域上产生了多普勒(Doppler)频移扩散,而引起信号在时域上时间选择性衰落

第二类多径干扰:用户信号由于远处的高大建筑物与山丘的反射而形成的干扰信号。其特点是传送的信号在空间与时间上产生了扩散。空域上波束角度的扩散将引起接收点信号产生空间选择性衰落,时域上的扩散将引起接收点信号产生频率选择性衰落。

第三类多径干扰:它是由于接收信号受基站附近建筑物和其它物体的反射而引起的干扰。其特点是严重影响到达天线的信号入射角分布,从而引起信号在空间的选择性衰落。

无线通信基础知识-复习总结.doc

无线通信基础知识 1、什么是无线通信 利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式称为无线电通信(radio communication),简称无线通信。 2、简述无线通信的特征(特点) 1)、电波传播条件复杂。电波会随传播距离的增加而发生弥散损耗,会受到地形、地物的遮蔽而发生阴影效应,会因多径产生电平衰落和吋延扩展;通信中的快速移动引起多普勒频移。2)、噪声和干扰严重。除外部干扰,如天电干扰、工业干扰和信道噪声外,系统本身和不同系统之间,还会产生各种干扰,如邻道干扰、互调干扰、共道干扰、多址干扰以及远近效应等。3)、要求频带利用率高。无线通信可以利用的频谱资源非常有限,而通信业务量的需求却与日俱增。解决方法:要开辟和启用新的频段;要研究各种新技术和新措施,以压缩信号所占的频带宽度和提高频谱利用率。 4)、系统和网络结构复杂。根据通信地区的不同需要,网络可以组成带状、面状或立体状,可单网运行,也可多网并行并互连互通。为此,通信网络必须具备很强的管理和控制功能。5)、可同吋向多个接收端传送信号。 6)、抗灾害能力强。 7)、保密性差。 3、无线通信的分类 4、按使用对象分为:军用和民用 5、按使用环境分为:陆地、海上和空中 6、按多址方式分为:频分多址、时分多址和码分多址、空分多址等 7、按覆盖范围分为:城域网、局域网和个域网 8、按业务类型分为:话务网、数据网和综合业务网 9、按服务对象分为:专用网和公用网 10、按工作方式分为:单工、双工和半双工 11、按信号形式分为:模拟网和数字网 无线通信的传播特性 1、通信系统的信道按信道特性参数随外界因素影响而变化的快慢可以分为儿种?无线通信的 信道属于哪种? 信道分类1、恒参信道;2、随参(变参)信道:无线通信信道 2、地形可以分为几种?地物呢? 1)、为了计算移动信道中信号电场强度中值(或传播损耗中值),可将地形分为两大类,即中等起伏地形和不规则地形。 1、所谓中等起伏地形是指在传播路径的地形剖面图上,地面起伏高度不超过20m,且起伏 缓慢,峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。以中等起伏地形作传播基准。 2、其它地形如丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不规则地形。 2)、不同地物环境其传播条件不同,按照地物的密集程度不同可分为三类地区: 1、开阔地。在电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物,呈开阔状地面,如农田、 荒野、广场、沙漠和戈壁滩等; 2、郊区。在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密,例如,有少量的低层房屋或小树林等;

无线通信基础知识

序 无线通信之所以成为既富挑战性又能引起研究人员兴趣的课题,主要原因有两个,这两个原因对于有线通信而言基本没有什么影响。首先是衰落(fading)现象;其次是无线用户是在空中进行通信,因此彼此间存在严重的干扰(interference),下面分别做一简要介绍。 1)衰落 首先介绍一些无线衰落信道的特性,与其他通信信道相比,移动信道是最为复杂的一种。电波传播的主要方式是空间波,即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。再加之移动台本身的运动,使得移动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。信号通过无线信道时,会遭受各种衰落的影响,一般来说接收信号的功率可以表达为: P(d)=|d|-n S(d)R(d) 其中d表示移动台与基站的距离向量,|d|表示移动台与基站的距离。根据上式,无线信道对信号的影响可以分为三种: (1) 大尺度衰落:电波在自由空间内的传播损耗|d|-n,其中n一般为3~4,与频率无关; (2) 阴影衰落:S(d)表示,由于传播环境的地形起伏、建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引发的衰落,被称作中等尺度衰落; (3) 小尺度衰落:R(d)表示,它是由发射机和接收机之间的多条信号路径的相长干扰和相消干扰造成的,当空间尺度与载波波长相当时,会出现小尺度衰落,因此小尺度衰落与频率有关。 大尺度衰落与诸如基站规划之类的问题关系更为密切,小尺度衰落是本文的

重点。 2)干扰 干扰可以是与同一台接收机通信的发射机之间的干扰(如蜂窝系统的上行链路),也可以是不同发射机——接收机对之间的干扰(例如不同小区中用户之间的干扰)。

无线信道的多径衰落 无线移动信道的主要特征就是多径传播,即接收机所接收到的信号是通过不同的直射、反射、折射等路径到达接收机,参见图1。由于电波通过各个路径的距离不同,因而各条路径中发射波的到达时间、相位都不相同。不同相位的多个信号在接收端叠加,如果同相叠加则会使信号幅度增强,而反相叠加则会削弱信号幅度。这样,接收信号的幅度将会发生急剧变化,就会产生衰落。 图1 例如发射端发送一个窄脉冲信号,则在接收端可以收到多个窄脉冲,每一个窄脉冲的衰落和时延以及窄脉冲的个数都是不同的。对应一个发送脉冲信号,图2给出接收端所接收到的信号情况。这样就造成了信道的时间弥散性(time dispersion ),其中τmax被定义为最大时延扩展。 在传输过程中,由于时延扩展, 接收信号中的一个符号的波形会扩 展到其他符号当中,造成符号间干 扰( Inter Symbol interference, ISI )。为了避免产生ISI,应该令图2 符号宽度要远远大于无线信道的最大时延扩展,或者符号速率要小于最大时延扩展的倒数。由于移动环境十分复杂,不同地理位置,不同时间所测量到的时延扩

最新无线通信技术基础知识(1)

无线通信技术 1.传输介质 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。

无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。 2.1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2.2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2.3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

无线通信技术基础知识

无线通信技术 1、传输介质 传输介质就是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;就是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都就是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即就是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。 无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。

2、1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机与发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2、2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,就是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,就是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值与传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展就是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:就是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,就是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2、3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型与室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型与微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点就是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般就是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

无线通信专业(专业基础知识和专业技术知识)

一、无线通信专业 (一)无线通信专业基础知识 1.无线通信原理: (1)无线收发信设备知识; (2)无线信道的特性; (3)调制技术; (4)编码技术; (5)天线基本原理及相关参数; (6)跳频技术。 2.无线通信系统基础知识: (1)无线通信传输系统的组成及工作原理; (2)无线通信系统的制式、性能及分布状况、系统联网常识; (3)无线接口信令; (4)各种传输方式; (5)无线通信系统工作原理; (6)无线通信系统网络结构。 3.无线通信业务知识: (1)移动交换机的组成及电路结构; (2)移动交换机的工作原理; (3)移动交换机的维护常识;

(4)相关仪器、仪表的使用和基本知识。 4.各种传输方式、工作原理、网络结构。 5.其他知识: 本专业维护规程。 (二)无线通信专业技术知识 无线通信专业分为无线传输系统、微波传输系统、卫星通信传输系统、无线接入四个职业功能,每个职业功能还分为不同的工作内容。每个工作内容为一个考试模块,考生只需选择某一考试模块参加考试。 一、无线传输系统 ●工作内容:长波、中波、短波、超短波 ●专业能力要求:1.掌握测试仪表、工具的使用方法。 2.能够对分析测试结果,提出改进质量的技术措施。 3.掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 4.掌握各种电源设备的工作原理和性能。 5.熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 6.具备主持制定大中型工程计划并组织实施的能力。

7.完成设备的大修、更新、改造,组织新设备的安装、测试开通。 ●相关知识:1.电波传播特性。 2.针对大功率发射机设备的风冷、水冷循环系统原理。 3.无线通信原理。 4.无线通信系统基础知识。 5.无线通信业务知识。 二、微波传输系统 ●工作内容:微波终端、微波中继 ●专业能力要求:1.微波通信传输系统的结构。 2.监控系统的原理和组成。 3.掌握测试仪表、工具的使用方法。 4.能够对分析测试结果,提出改进质量的技术措施。 5.掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 6.掌握各种电源设备的工作原理和性能。 7.熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 ●相关知识:1.无线通信原理。 2.无线通信系统基础知识。 3.无线通信业务知识。 三、卫星通信传输系统

移动通信基础知识培训(全)

移动通信基础知识培训

移动通信基础知识培训 一移动通信常用的专业术语 基站:即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现,最直观的就是我们现实中看到的铁塔,抱杆,桅杆型的基站。 直放站:是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落,难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱,更甚者出现盲区的现象,这时候就需要直放站进行覆盖,达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大,进而改善信号不良区域。 天线(Antenna)——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解,天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统:室内分布系统是将基站信号引入室内,解决室内盲区覆盖;它可以有效解决信号延伸和覆盖,改善室内通信质量;它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道,而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸,有不能被基站和直放站所代替的优势,是大都市中移动通信不可缺少的组成部分。 盲区:在移动通信中,盲区表示信号覆盖不到的地区,在这样的地区移动信号非常微弱,甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用,使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成了移动通信的盲区。 通话质量(RXQUAL):顾名思义,就是手机通话时的语言质量即清晰程

移动通信基础知识培训(全)

移动通信基础知识培训会议记录 一移动通信常用的专业术语 基站:即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。都是以主设备加基站天线的形式呈现,最直观的就是我们现实中看到的铁塔,抱杆,桅杆型的基站。 直放站:是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。实际上基站在其覆盖范围内并不是100%的覆盖到每个角落,难免会由于某些原因而在有些地方出现信号弱,更甚者出现盲区的现象,这时候就需要直放站进行覆盖,达到消除弱信号或者盲区的目的。因此直放站就是通过各种方式将基站信号接入并进行放大,进而改善信号不良区域。 天线(Antenna)——天线是将传输线中的电磁能转化成自由空间的电磁波,或将空间电磁波转化成传输线中的电磁能的专用设备。简单的理解,天线就是负责信号中转的无源器件。 室内分布系统:室内分布系统是将基站信号引入室内,解决室内盲区覆盖;它可以有效解决信号延伸和覆盖,改善室内通信质量;它将基站信号科学地分配到室内的各个房间、通道,而又不产生相互干扰。它是基站和微蜂窝的补充和延伸,有不能被基站和直放站所代替的优势,是大都市中移动通信不可缺少的组成

部分。 盲区:在移动通信中,盲区表示信号覆盖不到的地区,在这样的地区移动信号非常微弱,甚至是没有。由于建筑物的隔墙、楼层等障碍对电磁波产生阻挡、衰减和屏蔽作用,使得大型建筑物的底层、地下商场、停车场、地铁隧道等环境下,移动通信信号弱,手机无法正常使用,形成了移动通信的盲区。 通话质量:顾名思义,就是手机通话时的语言质量即清晰程度。在移动通信中通话质量是一个很重要的网络参数,按照语言的清晰程度将通话质量分为0到7不同的8个级别,0最好,客户通话时的感知最好;7最差,通话时的感知最好,客户。一般正常的通话质量应该为0-3。 信号场强:是指信号信号的强弱。在移动通信中信号的强弱用具体的电平值表示,通过测试手机可以测得,一般-40~-90dBm为可正常通话的强度范围,也可直观的从普通手机的信号显示格数看出。 手机发射功率:手机发射功率是指,手机在寻呼基站时的功率。手机发射功率越高,说明上行越弱,客户感知为拨打电话上线慢。 切换:就是指当移动台(用户手机)在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区,或者由于外界干扰而造成通话质量下降时,必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去,以继续保持通话的过程。 掉话:是指用户手机在使用过程中由于出现异常而自动挂断的现象。 单通:是指用户双方正在通话时,由于异常出现只有一方可以听见另一方的

无线通信网络基本知识详解

无线网络基本知识 一、基本概念 1、什么是无线局域网 无线局域网络(Wireless Local Area Networks;WLAN) 是利用射频(Radio Frequency;RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质。WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps(802.11b),最高速率可达54Mbps(802.11a),传输距离可远至20km以上。它是对有线连网方式的一种补充和扩展,使网上的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 2、为什么使用无线局域网络 通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大,线路容易损坏,网中的各节点不可移动。特别是要把相离较远的节点联接起来时,敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的连网需求形成了严重的瓶颈阻塞。并且,对于局域网络管理主要工作之一,是铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作,很容易令人烦躁,也不容易在短时间内找出断线所在。再者,由于配合企业及应用环境不断的更新与发展,原有的企业网络必须配合重新布局,需要重新安装网络线路,虽然电缆本身并不贵,可是请技术人员来配线的成本很高,尤其是老旧的大楼,配线工程费用就更高了。因此,WLAN就是解决有线网络存在以上问题而出现的,架设无线局域网络就成为最佳解决方案。 3、什么情形需要无线局域网络 无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络,而是用来弥补有线局域网络之不足,以达到网络延伸之目的,下列情形可能须要无线局域网络: a.无固定工作场所的使用者 b.有线局域网络架设受环境限制 c.作为有线局域网络的备用系统 4、无线局域网络的优点 a.安装便捷 一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是网络布线施工工程。在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点(Access Point) 设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 b.使用灵活 在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。 c.经济节约 由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。 d.易于扩展 WLAN有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。这样,WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络,并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络

无线通信技术基础知识

无线通信技术 1。传输介质 传输介质是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;是信息传输的实际载体.有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力. 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类. 无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。

2。1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2.2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类. ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2.3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗.

无线基础知识与基本概念-知识点

一. 基础知识与基本概念 1. 第一代移动通信系统的主要特点是利用模拟传输方式实现话音业务;系统无线信道的随机变参特征使无线电波受多径快衰落和阴影慢衰落的影响 2. 第二代蜂窝移动通信系统以数字传输方式实现话音和低速数据业务。 3. 第三代蜂窝移动通信系统以更高速的数据业务和更好的频谱利用率为目标,采用宽带CDMA 为主流技术,目前已形成两类三种空中接口标准,即WCDMA - FDD (简称WCDMA )、WCDMA - TDD (简称TD-SCDMA )和CDMA2000。 它的主要特点是:(可能多选题) 1) 新型的调制技术,包括多载波调制和可变速率调制技术; 2) 高效的信道编译码技术,除了沿用第二代的卷积码外,还对高速数据采用了Turbo 纠错编码技术; 3) Rake 接收多径分集技术以提高接收灵敏度和实现软切换; 4) 软件无线电技术易于多模工作; 5) 智能天线技术有利于提高载干比; 6) 多用户检测技术以消除和降低多址干扰; 7) 可与固定网中的电路交换和分组交换网很好地相适应,满足各类用户对话音及高、 中、低速率数据业务的需求。 4. “双工”两种方式:当收信和发信采用一对频率资源时,称为“频分双工”(FDD );而当收信和发信采用相同频率仅以时间分隔时称为“时分双工”(TDD )。 5. “多址”(Multi Access )技术: 是指在多信道共用系统中,终端用户选择通信对象的传输方式,在蜂窝移动通信系统中,用户可以通过选择“频道”、“时隙”或“PN 码”等多种方式进行选址,它们分别对应地被称为“频分(Frequency Division )多址”、“时分(Time Division )多址”和“码分(Code Division )多址”,简称FDMA 、 TDMA 和CDMA. 6. 发信功率及其单位换算: 1 dBW = 30dBm 7. 无线接收机的灵敏度是接收弱信号能力的量度,通常用μv 、dB μv 、dBmW 表示; 电压电平(μv 和dB μv )或功率电平(dBm ) 8. 三阶互调干扰的特点(可能多选题): 1) 将发信频谱扩大了三倍 ; 2) 三阶互调产物以三倍(dB )数增加; 3) 互调产物对接收系统的影响应按被干扰系统的多址方式决定; 9. 香农定律:香农(shannon )信道容量公式可以用来论证信噪比,信道带宽和信道容量之间的关系,即: a) ?? ? ??+=N P 1Blog C r 2 式中,C 是给定信号速率条件下的最大容量 2. B 是传输带宽

无线通信基础知识

1、基本概念 A、射频知识 增益(dB):即放大倍数,单位可表示为分贝(dB)。 即:dB=10lgA(A为功率放大倍数) 插损:当某一器件或部件接入传输电路后所增加的衰减,单位用dB表示。 选择性:衡量工作频带内的增益及带外辐射的抑制能力。-3dB带宽即增益下降3dB时的带宽,-40dB、-60dB同理。 阻抗匹配:使系统反射系数为零,即无反射时称为匹配。相应传输线有两种状态: 1、无反射状态(行波) 2、全反射状态(驻波) 3、行驻波 驻波比(回波损耗):行驻波状态时,波腹电压与波节电压之比(VSWR) 附:驻波比——回波损耗对照表: 噪声系数:指电路噪声恶化程度,一般定义为输出信噪与输入信噪的比值,实际使用中化为分贝来计算,单位为dB。 耦合度:耦合端口与输入端口的功率比,单位用dB。 隔离度:本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比,单位为dB。 天线增益(dB):指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。一般把天线的最大辐射方向上的场强E与理想多向同性天线均匀辐射场场强E0 相比,以功率密度增加的倍数定义为增益。Ga=E2/E02 天线方向图:就是天线辐射出的电磁波在自由空间存在的范围。方向图宽度一般是指主瓣宽度即从最大值下降一半时两点所张的夹角。 E面方向图指与电场平行的平面内辐射方向图; H面方向图指与磁场平行的平面内辐射方向图。 一般是方向图越宽,增益越低;方向图越窄,增益越高。 天线前后比:指最大正向增益与最大反向增益之比,用分贝表示。 单工:亦称单工制,即收发使用同一频率,由于接收和发送使用同一个频率,所以收发不能同时进行,称为单工。 双工:亦称异频双工制,即收发使用两个频率,任何一方在发话的同时都能收到对方的讲话。

扩频通信基础知识技术背景传统的模拟无线通信一般采用调频FM

扩频通信基础知识 技术背景: 传统的模拟无线通信一般采用调频(FM)和调幅(AM)两种方式,不能适应高速数据通信的要求。进入八十年代后,数字无线数据通信方式成为主流,其调制方式有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和相移键控(PSK),其优势是便于采用先进的数字信号处理技术,如均衡技术、编码技术等等,提高了数据传输速率和传输的可靠性。实际的系统如GSM、IS-54等。但是这些系统也存在一些缺陷。一方面,由于无线通信信道的开放性,通信环境不可避免地存在各种各样的突发干扰,使得信号传输的可靠性降低,同时,信道的时域和频域选择性衰落,使得数据传输速率的提高受到限制;另一方面,随着无线业务的快速增长,要求无线网络具备相当的灵活性,以适应业务的发展变化。这些都是常规的无线数字通信难以解决的。这些因素促成了对采用新技术的需求,以提高数据传输速率并进一步提高传输的可靠性。 扩频通信的基本原理和优势: 扩频通信就其调制方式而言,与传统的数据通信没有什么差别,也包括ASK、FSK、PSK以及最近得到迅速发展的QAM,不同之处是在调制之前增加了一个扩频处理环节,把待传送符号用特征码进行扩展,扩展后的符号称为码片;在接收端同样增加了一个解扩处理的环节,将N个码片恢复为一个符号。这即是扩频通信的基本原理。扩频通信的优势是由扩频操作所使用的特征码-伪随机序列(PN CODE)带来的。伪随机码具有双值自相关特性,它保证了同步相关操作获得的输出远大于非同步相关的输出值。这样就大大降低了当两条传播路径的时差在一个码片以上时彼此之间的干扰。这即是通常所说的扩频抗多径原理。同时,相关解扩处理还能够大大降低窄带脉冲干扰,如一般的工业噪声、环境噪声等等。特别值得一提的是,由于解扩处理是对N个码片的能量进行累加,因此,可以允许接收的信号电平在噪声以下,只要保证累加获得的能量满足信号判决的要求即可。这一性能使得扩频通信技术首先在军队保密通信系统中获得了广泛的应用。扩频通信抗多径的性能使得移动通信信道的相关带宽不再成为限制通信速率的障碍,因此在扩频通信方式下可以实现高速数据通信。传输速率的限制取决于信号处理的速度。可见,扩频技术在提高数据通信速率和改善数据

无线网络知识要点

第一章 无线通信(或无线电通信)是指利用无线电波传播信息的通信式。 无线电波是指在自由空间传播的电磁波。 与有线通信相比,无线通信不需要架设传输线路,不受通信距离限制,机动性能好,建立迅速。 1837年美国人莫尔斯(Morse)发明了有线电报 1876年美国人贝尔(Bell)发明了有线 1865年英国人麦克斯维尔(Maxwell)预测了电磁波的存在 1886至1888年德国人赫兹(Hertz)验证了电磁波的存在 1899和1901年英国人马可尼(Marconi)实现了无线通信 1946年美国电报公司(AT&T)建设了移动服务系统。 1962年出现了寻呼机 1979年在日本出现了蜂窝无线服务系统 1982年提出并成立了GSM 1988年美国高通公司提出CDMA 无线电波以“横向电磁波”的形式在空间中传播。传播速度为3 * 108m/s。 自由空间是不存在能量损耗的空间。 无线电波在自由空间传播时不存在能量损耗,但是会因为波的扩展而产生衰减。 衰减与发射天线增益、接收天线增益、发射机与接收机之间的距离有关。 卫星作为中继器的无线通信。 地球静止卫星:距离地球表面高度为35784Km的卫星的轨道期等于地球自转一所需的时间,如果卫星运动的向与地球自转的向一致,则卫星就会保持在地球表面上空的某一点几乎静止不变。 低轨道卫星:轨道高度在1500Km以下 中轨道卫星:轨道高度在10000-15000Km 高轨道卫星:轨道高度在20000Km以上 网络分类: 1. 按网络的地理位置分类 1)局域网:简称LAN 2)城域网:简称MAN 3)广域网:简称WAN 2. 按网络的拓扑结构分类 1)星型网络2)环形网络3)总线型网络(树型) 3. 按传输介质(基础设施)分类 1)有线网2)光纤网3)无线网 4. 按通信式分类 1)点对点传输网络2)广播式传输网络 5. 按网络使用的目的分类 1)共享资源网2)数据处理网3)数据传输网:用来收集、交换、传输数据的网络,如情报检索网络

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