移動通信+教案

1、第一章 概述1.1 移動通信基本概念 移動通信：通信雙方至少有一方處于移動的概念信息交換1.11 移動通信的特點(diǎn)1、電波傳播條件惡劣移動通信至少有一段采用無線通信（可先采用有線信道基站移動臺）。 無線通信電波傳播為固定點(diǎn)對點(diǎn)。eg：微波、短波等。 反射波 直射波 反射波 ms （mobile station） bs (base station)fig1-2 p2 電波的多徑傳播 移動通信電波傳播為點(diǎn)對任意移動的目標(biāo)。（這個(gè)頻段的特點(diǎn)是：傳播距離在視距范圍內(nèi)，通常為幾十千米；天線短，抗干擾能力強(qiáng)；以地表面波、電離層反射波、直射波和散射波等方式傳波，受地形、地物影響大。）慢衰落由于電波傳播遇到建筑

2、物等阻擋，形成電波陰影區(qū)，陰影區(qū)的電場強(qiáng)度弱陰影效應(yīng)。引起的衰落服從正態(tài)分布（正態(tài)衰落或高斯衰落）主要特征是多徑傳播。如上圖。多徑衰落引起的衰落振幅服從瑞利分布（瑞利衰落）多徑衰落使信號電平起伏不定，嚴(yán)重時(shí)將影響通話質(zhì)量。汽車在行進(jìn)途中接收到的電波為各個(gè)波的合成矢量，各個(gè)波的相位和幅度均不同，所以合成強(qiáng)度不同。造成電平起伏不定。電波傳播衰落（嚴(yán)重 30db）2、強(qiáng)干擾情況下工作噪聲（電磁干擾：汽車點(diǎn)火噪聲,自然噪聲等等），可認(rèn)為與信號無關(guān)的一些破壞性因素。干擾，可認(rèn)為與信號有關(guān)的一些破壞性因素。(1)互調(diào)干擾由系統(tǒng)內(nèi)部的非線性元件造成，例如功放。（以后章節(jié)介紹，p139）(2)鄰道干擾由于信道

3、間隔有限，大量相鄰信道之間造成干擾。（以后章節(jié)介紹，p138）(3)同頻干擾相同頻率產(chǎn)生的干擾。（以后章節(jié)介紹，p138）同頻干擾，特有的干擾。主要與組網(wǎng)方式有關(guān)，規(guī)劃移動通信網(wǎng)時(shí)考慮。 f1+fd f1 ms （mobile station） bs (base station)多普勒效應(yīng)3、具有多普勒效應(yīng)產(chǎn)生調(diào)制噪聲當(dāng)運(yùn)動物體達(dá)到一定速度時(shí)，固定點(diǎn)收到的載波頻率將隨運(yùn)動速度的不同產(chǎn)生不同的頻移。使接收點(diǎn)的場強(qiáng)隨時(shí)間、地點(diǎn)不斷變化。：接收信號載波的波長：電波到達(dá)時(shí)的入射角解決辦法：鎖相技術(shù)4、用戶經(jīng)常移動（特殊交換問題），通信系統(tǒng)復(fù)雜位置登記、越區(qū)切換、漫游訪問等跟蹤交換技術(shù)5通道容量有限6對

4、手機(jī)要求高13移動通信的工作頻段131我國移動通信的工作頻段無委會規(guī)定：（詳見13頁）150mhz左右450mhz左右900mhz左右 （1800mhz左右 現(xiàn)在雙頻手機(jī)）bp機(jī)集群通信等其他 移動電話主要工作范圍：vhfuhf移動通信使用范圍1.此頻段適合于移動通信：電波不能傳得太遠(yuǎn)，vhfuhf為視距傳播、且有一定的繞射能力（市區(qū)建筑物遮擋）。2.天線尺寸：天線的幾何尺寸與工作波長要相近。/4天線：900mhz為8cm（c/f）3.抗干擾問題：f提高外界干擾下降1.4 移動通信的分類多種分類方法（15頁）141移動通信的工作方式按通話狀態(tài)和頻率的使用方法（工作方式）分類：1、單工 2、雙工

5、 3、半雙工 1、單工：收、發(fā)交替單頻單工：收發(fā)用一個(gè)頻率雙頻單工：收發(fā)各用一個(gè)頻率2、半雙工：一方雙工，另一方單工 例如：調(diào)度車載臺 調(diào)度（雙工） 車載臺（單工）3、雙工：收發(fā)同時(shí)工作，雙頻。（最復(fù)雜）移動通信用準(zhǔn)雙工：接收機(jī)總工作，發(fā)射機(jī)只在工作時(shí)才工作。 142 模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)數(shù)字網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)l 頻譜利用率高l 抗干擾、抗多徑衰落的能力強(qiáng)l 網(wǎng)絡(luò)管理和控制靈活l 便于實(shí)現(xiàn)通信的安全保密l 減少用戶手機(jī)的體積和重量，可降低設(shè)備成本l 提供多種業(yè)務(wù)詳見第八章15移動通信的發(fā)展趨勢1 概述 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通信：電路交換型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，分組交換型的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 個(gè)人多媒體通信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的方

6、向 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶化 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能化 更高的頻段 更有效利用頻率1 6移動通信的應(yīng)用系統(tǒng) 蜂窩式公用移動通信系統(tǒng) 集群調(diào)度移動通信系統(tǒng)專用網(wǎng) 無繩電話系統(tǒng)ct1 普通家用ct2 移動式的固定電話 在有基站的地方 無線尋呼系統(tǒng)大區(qū)制：天線高、功率大單向 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)人煙稀少地區(qū),“銥星計(jì)劃”77顆衛(wèi)星失敗 分組無線網(wǎng)第二章 蜂窩移動通信系統(tǒng)2.1 蜂窩小區(qū)的概念和特點(diǎn)（移動通信網(wǎng)的體制）移動通信網(wǎng)按區(qū)域覆蓋方式分為兩類：大區(qū)制，小區(qū)制2.1。1大區(qū)制bs ms rms r fig2-1 p13 大區(qū)制移動通信采用大功率發(fā)射機(jī)，覆蓋半徑大。優(yōu)點(diǎn)：簡單、見效快缺點(diǎn)：1上下行信道不均衡嚴(yán)重（基站

7、發(fā)射功率大200w，而移動臺發(fā)射功率小0.6w）。設(shè)置若干個(gè)分集接收站（單收站）2頻率利用率低適用于用戶少地區(qū)。適用于專用移動通信網(wǎng)2 1。2小區(qū)制f1組 bs1 bs2 f2組 bs5f3組 bs4 bs3f1組 f2組fig2-2 p14 小區(qū)制移動通信采用物理間隔隔開的辦法來提供頻率利用率。只要3對頻率就可與5個(gè)移動臺通話。（大區(qū)制要5對頻率才可。）缺點(diǎn)：復(fù)雜優(yōu)點(diǎn)：頻率利用率高以管理和設(shè)備的復(fù)雜為代價(jià)換來高的頻率利用率。（因?yàn)轭l率是不可再生的）1服務(wù)區(qū)劃分的方法帶狀服務(wù)區(qū)：鐵路、公路、河流面狀服務(wù)區(qū)：城市（1） 帶狀服務(wù)區(qū), p28圖2.1從頻率利用率來講，二頻組工作方式最好。但是同頻干

8、擾的問題需要考慮。（2） 面狀服務(wù)區(qū)大多數(shù)情況，例如城市中需要設(shè)立多個(gè)基站來覆蓋多個(gè)服務(wù)區(qū)面狀服務(wù)區(qū)設(shè)無線小區(qū)：用半徑為r的圓形內(nèi)切多邊形來表示。 （假設(shè)地形、地物同，全向天線有交疊）采用何種多邊形的問題r同，覆蓋同樣多的面積好？l 鄰接小區(qū)的中心間距 間隔越大，干擾越小 六邊形最大l 單位小區(qū)的有效面積六邊形最大l 交疊區(qū)域面積 交疊面積越小，同頻干擾越小 六邊形最小l 交疊距離 實(shí)現(xiàn)交換容易六邊形最小l 所需最少無線頻率的個(gè)數(shù) 防止同頻干擾結(jié)論：正六邊形組網(wǎng)方式來覆蓋面狀服務(wù)區(qū)是最好的，又稱為蜂窩式網(wǎng)。 2. 正六邊形無線區(qū)群的構(gòu)成（p29 fig2.2）(1)要求會畫（n3 n4n7無線

9、區(qū)群的構(gòu)成）面狀服務(wù)區(qū)無線區(qū)群正六邊形無線小區(qū) 構(gòu)成的條件（兩個(gè)基本條件）l 若干無線區(qū)群彼此鄰接組成蜂窩式服務(wù)區(qū)。l 鄰接的無線區(qū)群中的同頻無線小區(qū)的中心間距相等。 構(gòu)成無線區(qū)群的小區(qū)個(gè)數(shù)：n=a2+ab+b2 （a 、b均為正整數(shù)，不可同時(shí)為0）n3 n4n7n9n12(2)區(qū)群結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)頻率復(fù)用： 小區(qū)頻率使用要隔開，避免同頻干擾。相鄰小區(qū)不能用相同頻率，必須間隔一定距離或跳過若干小區(qū)后，同一頻率才能再用。 將若干個(gè)相鄰小區(qū)組成一個(gè)區(qū)群，并將可供使用的頻率分成若干組。區(qū)群內(nèi)的各個(gè)小區(qū)使用不同的頻率組，而每個(gè)區(qū)群能使用所提供的全部無線頻道。 用相同頻率配置區(qū)群來覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)。33221

10、1767446552137546同樣頻率小區(qū)距離相等，區(qū)群全部相鄰。3.激勵(lì)方式： 中心激勵(lì)：基地站安裝在小區(qū)中心。采用3600全向天線實(shí)現(xiàn)無線區(qū)的覆蓋 頂點(diǎn)激勵(lì)：基地站安裝在六邊形的三個(gè)頂點(diǎn)上。采用三個(gè)互成1200指向天線扇面形 （每基站3個(gè)小區(qū)） 常見的頂點(diǎn)激勵(lì)方式有兩種：三葉草形，1200扇面4.蜂窩系統(tǒng)的容量c若一個(gè)系統(tǒng)，有s個(gè)可用的雙向信道，s個(gè)可用的雙向信道在n個(gè)小區(qū)中分為各不相同、各自獨(dú)立的信道組，每組有相同的信道數(shù)k。可用無線信道的總數(shù)為：s=kn共同使用全部可用頻率的n個(gè)小區(qū)叫做一簇。如果簇在小區(qū)中共同復(fù)制了m次，則容量cc=mkn=ms,n=4,7,12.2.2信道切換策略

11、221信道切換原理1切換的原因及切換的發(fā)起移動用戶處于通話狀態(tài)時(shí)，用戶從一個(gè)小區(qū)移動到另一個(gè)小區(qū)，系統(tǒng)將對該移動臺的連接控制從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)小區(qū)（新的業(yè)務(wù)信道）的過程。切換包括：識別新的小區(qū)，分配移動臺新的語音和控制信道切換的原因：信號的強(qiáng)度或質(zhì)量下降由移動臺發(fā)起小區(qū)業(yè)務(wù)容量全被占用由上級實(shí)體發(fā)起2切換策略：（用戶感覺不到） 具有優(yōu)先權(quán)的信道監(jiān)視方法。保留小區(qū)中所有可用信道的一小部分，專門為那些可能要切換到該小區(qū)的通話所發(fā)出的切換請求服務(wù)。監(jiān)視信道在使用動態(tài)分配策略時(shí)能使頻譜得到充分利用。 對切換請求進(jìn)行排隊(duì)。222切換的一些考慮（31頁）移動速度，站址的限制，小區(qū)拖尾。23干擾和信道容

12、量蜂窩無線系統(tǒng)的主要限制因素231什么是同頻干擾，如何產(chǎn)生的，如何減?。浚?2頁或p138）概念：原因：采用頻率復(fù)用方法：同頻小區(qū)在物理上隔開一個(gè)最小的距離，為傳播提供充分的隔離。q=d/r=（六邊形）同頻復(fù)用因子d同頻小區(qū)中心間距離。r小區(qū)半徑。q越小，容量越大q越大，容量越小，同頻干擾小。 矛盾！232什么是相鄰信道的干擾，如何產(chǎn)生的，如何減??？（32頁或p139）msbs k 遠(yuǎn) k1 or k1ms 近概念：相鄰頻率信號的干擾原因：由于接收器方法：相鄰信道在頻率上隔開一個(gè)最小的距離，為傳播提供充分的隔離。233蜂窩小區(qū)容量的改善技術(shù)1 小區(qū)分裂(p33 fig2.4)小區(qū)分裂通過用更小

13、的小區(qū)代替教大的小區(qū)來允許系統(tǒng)的增長，同時(shí)同頻復(fù)用因子不變的信道分配策略。重組系統(tǒng)來獲得容量的增加。2 扇區(qū)(p33 fig2.5)使用定向天線來減小同頻干擾，獲得容量的增加，“裂向技術(shù)”同頻干擾減小的因素決定于使用扇區(qū)的數(shù)目?！傲严蚣夹g(shù)”增加切換次數(shù)，導(dǎo)致交換機(jī)和控制鏈路的負(fù)荷增加。造成中繼效率下降，話務(wù)量有所損失。3 微小區(qū)(p35 fig2.6)多個(gè)微小區(qū)和一個(gè)基站組成一個(gè)小區(qū)，各微小區(qū)用光纖等和小區(qū)相連。當(dāng)移動臺在小區(qū)內(nèi)移動時(shí)，由信號最強(qiáng)的微小區(qū)來服務(wù)。使用同樣的信道，微小區(qū)間進(jìn)行同頻復(fù)用。不需要進(jìn)行msc切換。優(yōu)點(diǎn)：保證覆蓋半徑，減小干擾減小24 電信業(yè)務(wù)流量與服務(wù)等級241電信業(yè)務(wù)

14、流量電信業(yè)務(wù)流量:定量地表示通信系統(tǒng)中各種設(shè)備和通道承受的負(fù)荷，用戶對通信系統(tǒng)的通信業(yè)務(wù)需求的程度。 語音：電話負(fù)載話務(wù)量 非話：信息流量或業(yè)務(wù)流量。參數(shù)：l 呼叫強(qiáng)度：單位時(shí)間平均呼叫次數(shù)（呼叫成功呼叫失敗的次數(shù)）。單位：呼叫/hl 呼叫占用時(shí)長或服務(wù)時(shí)間s：每次呼叫平均占用信道的時(shí)間（包括接續(xù)時(shí)間和通話時(shí)間）, 單位：h/呼叫l(wèi) 時(shí)間區(qū)間t：考察的一段時(shí)間區(qū)間。單位：hl 業(yè)務(wù)流量y：單位：h, y=st話務(wù)量呼叫話務(wù)量asa：話務(wù)量。單位時(shí)間內(nèi)（1小時(shí)）進(jìn)行的平均電話交換量。p37例例：100個(gè)信道上，平均每小時(shí)有2100次呼叫，平均每次呼叫時(shí)間為2分鐘，求這些信道上的話務(wù)量：a2100

15、1/3070erl（愛爾蘭）每條信道的最大話務(wù)量為1 erl。242服務(wù)等級 電路交換系統(tǒng)：損失系統(tǒng) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：等待系統(tǒng)1 損失系統(tǒng)服務(wù)等級（1）呼損率（服務(wù)等級）b：單位時(shí)間平均呼叫次數(shù)（呼叫成功呼叫失敗的次數(shù)）。0：單位時(shí)間平均呼叫成功的次數(shù)。a：話務(wù)量。單位時(shí)間內(nèi)（1小時(shí)）進(jìn)行的平均電話交換量。a0：完成的話務(wù)量。b越小，用戶越滿意。 b5 b10（2）假設(shè)呼叫具有下面性質(zhì)： 獨(dú)立，用戶數(shù)量為無限大 概率相等，呼叫分布服從泊松分布 呼叫請求的到達(dá)無記憶性 可用的信道數(shù)目有限。 用戶占用信道的概率服從指數(shù)分布則有n：信道數(shù)a：話務(wù)量b：呼損率愛爾蘭b公式：為方便，見p38 tab2-1

16、 愛爾蘭表(附錄)第三章 無線信道的電波傳播特性3.1 概述無線信道的電波傳播特性與傳播環(huán)境密切相關(guān)地貌、人工建筑、氣候特征、電磁干擾情況、通信體移動速度和使用的頻段。直接關(guān)系到無線通信設(shè)備要采用的無線傳輸技術(shù)，無線通信系統(tǒng)的通信能力和服務(wù)質(zhì)量。一、無線電信號通過無線信道時(shí)遭受來自不同途徑的衰減損壞，分為三類。 自由空間傳播損耗與彌散。 陰影衰落由于電波傳播遇到建筑物等阻擋，形成電波陰影區(qū)，陰影區(qū)的電場強(qiáng)度弱陰影效應(yīng)。引起的衰落服從正態(tài)分布（正態(tài)衰落或高斯衰落）慢衰落 多徑衰落由于移動傳播環(huán)境的多徑傳輸而引起的衰落。衰落振幅服從瑞利分布（瑞利衰落）多徑衰落使信號電平起伏不定，嚴(yán)重時(shí)將影響通話質(zhì)

17、量?？焖ヂ渲饕卣魇嵌鄰剿ヂ洹６?、從無線系統(tǒng)工程的角度看： 自由空間傳播損耗和陰影衰落主要影響無線區(qū)的覆蓋。合理的設(shè)計(jì)可消除這種不利的影響， 多徑衰落嚴(yán)重影響信號傳輸質(zhì)量，不可避免的。只能用抗衰落技術(shù)來減少其影響。32自由空間的傳播衰耗一、什么是自由空間：無源、理想、均勻無損耗的無限大空間、線性、各向同性。電波沿直線傳播，不被吸收，不反射、折射、繞射、散射（能量無損失），速度等于真空中光速。二、自由空間傳播衰耗的計(jì)算（以43頁為準(zhǔn)）球面積：接收機(jī)輸入功率 傳播衰耗 改寫成公式 l32.4520lgd（km）20lg f（mhz）結(jié)論：傳播距離增大一倍或工作頻率提高一倍，傳播衰耗增加6db。實(shí)際

18、上，接收天線所捕獲的信號功率僅是發(fā)射天線輻射功率的很小一部分，大部分能量都散失掉了。自由空間的傳播衰耗正反應(yīng)了這一點(diǎn)。33陰影衰落傳播的基本特性陰影衰落由于電波傳播遇到建筑物等阻擋，形成電波陰影區(qū)，陰影區(qū)的電場強(qiáng)度弱陰影效應(yīng)。引起的衰落服從正態(tài)分布（正態(tài)衰落或高斯衰落）慢衰落p44式3.6,3.7對數(shù)正態(tài)分布描述了在傳播路徑上，具有相同t-r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。3.4多徑傳播的基本特性主要特征是多徑衰落。1.多徑衰落的概念l 在移動傳播環(huán)境中，到達(dá)移動臺天線的信號不是單一路徑來的，而是許多路徑來的眾多反射波的合成。由于電波通過各個(gè)路徑的距離不同，因而各個(gè)路徑來的

19、反射波到達(dá)時(shí)間不同，相位也不同。不同相位的多個(gè)信號在接收端疊加，有時(shí)同相疊加而加強(qiáng)，有時(shí)反相疊加而減弱。這樣，接收信號的幅度將急劇變化，即產(chǎn)生了衰落。l 對數(shù)字移動系統(tǒng)的主要影響時(shí)間擴(kuò)散，引起信號符號間干擾。多普勒效應(yīng)，引起信號相位變化2. 反射與多徑信號 p45-46補(bǔ)充：在移動通信中，影響傳播的三種最基本的機(jī)制為反射、繞射和散射。 接收功率是基于反射、散射和繞射的大尺度傳播模型預(yù)測的最重要的參數(shù)，這三種傳播機(jī)制也描述了小尺度衰落和多徑傳播。3.多普勒頻移一般來說，電磁波為極化波，即在空間相互垂直的方向上同時(shí)存在電場成分，極化波在數(shù)學(xué)上可表示成兩個(gè)空間互相垂直成分的和，例如水平和垂直，左手環(huán)

20、和右手環(huán)極化成分等。移動臺在運(yùn)動中通信時(shí)，接收信號頻率會發(fā)生變化，多普勒效應(yīng)。任何波動過程都具有的特性。多普勒效應(yīng)示意圖當(dāng)移動臺以恒定速度v，在長度為d 的路徑上運(yùn)動時(shí)由接收路徑差造成的接收信號相位變化值為多普勒效應(yīng)引起的附加頻移稱為多普勒頻移。v運(yùn)動速度，入射波與移動臺運(yùn)動方向的夾角。是波長。最大多普勒頻移多普勒頻移寬度為，其相關(guān)時(shí)間，它表征時(shí)變信道影響信號衰落的衰落節(jié)拍，信道隨節(jié)拍在時(shí)域上對信號有不同的選則性。時(shí)間選擇性衰落。對數(shù)字信號的誤碼性能有明顯的影響。4.多徑接收信號的統(tǒng)計(jì)特征（p47-48）瑞利衰落分布假定n個(gè)多徑信號是相互獨(dú)立的，且沒有一個(gè)信號占支配地位。接收信號包絡(luò)的衰落變化

21、服從瑞利分布。萊斯衰落分布在離基站較近的區(qū)域中，通常有較強(qiáng)的直射波，上述假定不成立，存在占支配地位的信號。接收信號包絡(luò)的衰落變化服從萊斯分布。5.時(shí)延擴(kuò)展（p50 ）在多徑傳播條件下，接收信號會產(chǎn)生時(shí)延擴(kuò)展。發(fā)送端發(fā)送一個(gè)窄脈沖信號，其通過多條長度不同的傳播路徑。而傳播路徑又隨移動臺的變化而變化，所以發(fā)射信號沿各個(gè)路徑到達(dá)接收天線的時(shí)間就不一樣。這樣，接收到的信號由許多不同時(shí)延的脈沖組成。時(shí)延擴(kuò)展定義為最大傳輸時(shí)延和最小傳輸時(shí)延的差值。在數(shù)字傳輸中，由于時(shí)延擴(kuò)展，接收信號中一個(gè)碼元的波形會擴(kuò)展到其它碼元周期中，引起碼間串?dāng)_。為了避免碼間串?dāng)_，應(yīng)使碼元周期大于多徑引起的時(shí)延擴(kuò)展。6. 相關(guān)帶寬（

22、p50-51）7表征衰落特性的數(shù)字特征 多徑移動會產(chǎn)生嚴(yán)重衰落場強(qiáng)中值具有50概率的場強(qiáng)值p（）（old book fig 4-2 p117 場強(qiáng)中值的確定）（1）衰落速率(衰落率)信號包絡(luò)衰落的速率。p53 式3.44（2）衰落深度反映衰落偏離中值的程度。（3）電平通過率（p53式3.46）（4）衰落持續(xù)時(shí)間（p53 ，54）35 電波傳播損耗預(yù)測模型電波傳播損耗預(yù)測模型計(jì)算無線路徑的傳播損耗，確定無線蜂窩小區(qū)的服務(wù)覆蓋區(qū)。地形、地物對電波傳播的影響a、 地形特征的分類與定義準(zhǔn)平滑地形，不規(guī)則地形b、 傳播環(huán)境的分類與定義 （地物）開闊區(qū)，郊區(qū)，市區(qū)，隧道區(qū)351 okumura模型（奧村模

23、式）估算的一種方法l 適應(yīng)范圍：頻率：1500mhz150 mhz基地站天線高度：30200m(有效高度)移動臺天線高度：110m(有效高度)傳播距離：小區(qū)半徑1kml om模式1、 計(jì)算自由空間的傳播衰落2、 考慮基本衰落中值am（f，d） 準(zhǔn)平滑 hb200m 市區(qū) hm3m實(shí)際路徑傳播衰耗 3、 考慮天線高度的變化，天線高度的增益因子hb（hb，f），hm（hm，f）l old book例題：41 p130 例題：42 p131352 okumura-hata模型l 適應(yīng)范圍：l okumura-hata模型（p50 ）第四章 移動通信的調(diào)制技術(shù)4.1調(diào)制技術(shù)的基本概念1 調(diào)制與解調(diào)的基

24、本概念2 模擬調(diào)制調(diào)幅與調(diào)頻42數(shù)字調(diào)制技術(shù)一、三種基本類型：askqam,16qam,256qamfskfsk , cpfsk(相位連續(xù)變化恒定包絡(luò)移頻鍵控),特例msk,gmskpskqpsk,oqpsk, /4qpsk二、移動通信中對調(diào)制、解調(diào)技術(shù)的要求（65頁）要滿足在允許的帶寬內(nèi)傳送教高的速率，能適應(yīng)瑞利信道傳輸，在解調(diào)時(shí)能用較低的信噪比條件達(dá)到所要求的誤碼率，調(diào)制器需要滿足的要求： 調(diào)制的頻譜效率高，每赫帶寬能傳送的比特率高。 調(diào)制的頻譜的旁瓣小，避免對鄰道的干擾。 能適應(yīng)瑞利衰落信道，抗衰落性能好。誤碼率要盡可能低（在瑞利衰落的傳輸環(huán)境中，解調(diào)時(shí)所需的信噪比較低）微波上用的效率高

25、的多電平調(diào)制因?yàn)榭垢蓴_能力差，不能用。 同頻復(fù)用的距離小 高效率解調(diào)，降低移動臺功耗 電路易于實(shí)現(xiàn)。43 移相鍵控一、數(shù)字調(diào)相的基本概念移相鍵控psk二相移相鍵控：“1”、“0”分別用載波的相位0和兩個(gè)離散值表示。（p66式4.1）二相絕對移相鍵控bpsk：采用未調(diào)制載波的相位作為參考基準(zhǔn)的調(diào)相。（二相差分移相鍵控）二相相對移相鍵控dpsk：以相鄰的前一比特的載波相位為基準(zhǔn)，利用前后兩個(gè)相鄰比特的載波相位差來傳送數(shù)字信息二、 四相移相鍵控qpsk：(要求格雷碼) （p68式4.7，圖4。5）ncdma系統(tǒng)正向信道采用qpsk；反向信道采用dqpsk。自然碼邏輯（0 =0 ） 載波相位0 + 0

26、0 + 900 + 1800 + 270四進(jìn)制碼0123雙比特碼00011011循環(huán)碼邏輯格雷碼（0 = 45） 載波相位0 + 00 + 900 + 1800 + 270四進(jìn)制碼0123雙比特碼00011110以參考相位為基準(zhǔn)，已調(diào)波相位分為兩種方式：a：已調(diào)波相位取/4的奇數(shù)倍。b：已調(diào)波相位取/2的整數(shù)倍。3/4 01/4 00/2 01 110 00參考相位-/4 10-3/4 11/2 10 a方式 b方式qpsk信號矢量圖：與（p68圖4.6一致）qpsk共有4個(gè)相位狀態(tài)，其中一個(gè)狀態(tài)均可轉(zhuǎn)換為其他三個(gè)狀態(tài)中的任意一個(gè)，也可以保持不變。所以存在180的相位跳變。二、oqpskoqp

27、sk與qpsk調(diào)制類似，只是在正交支路引入了一個(gè)比特（半個(gè)碼元）的延時(shí)（見p67圖4.3，4.4）使得兩個(gè)支路的數(shù)據(jù)不會同時(shí)發(fā)生變化，因而不存在180的相位跳變，僅能產(chǎn)生90的相位跳變。oqpsk的交錯(cuò)數(shù)據(jù)流及星座圖如（見p69圖4.7，4.8）三、 /4qpsk1/4qpsk星座圖及特點(diǎn)/4qpsk共有8個(gè)相位狀態(tài)，全部狀態(tài)轉(zhuǎn)移在兩組qpsk信號相位狀態(tài)之間完成。這兩組qpsk分別以紅、綠表示，相隔/4。/4qpsk的相位轉(zhuǎn)移只能從紅點(diǎn)組轉(zhuǎn)到綠點(diǎn)組。可能出現(xiàn)的最大相位跳變?yōu)?35。從最大相位跳變來看，是oqpsk和qpsk的折衷，可以相干解調(diào)，也可以非相干解調(diào)。因此/4qpsk比qpsk有更

28、好的恒包絡(luò)性質(zhì)，對包絡(luò)變化比oqpsk敏感。/4qpsk信號狀態(tài)遷移軌跡/4qpsk信號優(yōu)點(diǎn)：較高的頻譜效率和功率利用性能，適合移動通信應(yīng)用。缺點(diǎn)：需要線性功率放大器。44 移頻鍵控一、 移頻鍵控fsk是二進(jìn)制移頻鍵控，具有恒定包絡(luò)且相位連續(xù)的調(diào)頻波。“1”：0d“0”：0d定義調(diào)制指數(shù)： fd：頻偏 tb：比特寬度h=0.5h=0.7h=1.5ff0fsk的頻譜h越小越向中間靠攏，h=0.5占用頻譜寬度窄。二、 最小移頻鍵控msk（最小移頻鍵控msk是普通fsk的一個(gè)特例）1 與移頻鍵控fsk的區(qū)別和聯(lián)系：移頻鍵控fsk一般來說在頻率轉(zhuǎn)換處相位不連續(xù)，使功率譜產(chǎn)生很強(qiáng)的旁瓣分量，通過帶限系統(tǒng)

29、也會產(chǎn)生包絡(luò)起伏變化。為克服以上缺點(diǎn)，需控制相位的連續(xù)性，這種形式的數(shù)字頻率調(diào)制方式稱為相位連續(xù)變化（恒定包絡(luò)）移頻鍵控，其特例為最小移頻鍵控msk。在一個(gè)碼元的時(shí)間內(nèi)，頻偏產(chǎn)生的相位偏移。相位變化是連續(xù)的。2 最小移頻鍵控msk調(diào)制指數(shù)h為0.5的fsk即msk。表示在一個(gè)碼元的時(shí)間內(nèi)，能用最小的信號頻偏產(chǎn)生最大的相位偏移。在一個(gè)碼元內(nèi)的相位變化是直線。msk的表達(dá)式：3msk的相位網(wǎng)格圖 參見p77 ，78 4。msk的特點(diǎn)：p78（5）5msk的功率譜在msk前面加一個(gè)高斯低通濾波器，以抑制旁瓣輸出，因?yàn)間sm系統(tǒng)要求鄰道干擾效益60db70db，所以msk不能滿足要求。三、 高斯最小移

30、頻鍵控gmsk1 與msk相比，gmsk的功率譜為什么可以得到改善？msk具有包絡(luò)穩(wěn)定，相對較窄的帶寬，能進(jìn)行相干解調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。但不能滿足移動通信中對帶外幅射的嚴(yán)格要求。為了壓縮msk的功率譜，可在msk前加入預(yù)調(diào)制濾波器。gmsk原理圖(p79 fig 4.24)預(yù)調(diào)制濾波器必須具有以下特點(diǎn)：預(yù)調(diào)制濾波器高斯低通濾波器使功率譜高頻分量滾降變快。得到良好的頻譜特性，調(diào)制指數(shù)仍為0.5。（參見圖p80 fig4.26）2 gmsk的應(yīng)用 gsm標(biāo)準(zhǔn)中，傳輸速率=1625/6kbit/s=270.833kb/s ,采用gmsk調(diào)制方式，tbbb0.3 （濾波器的3db帶寬為bb）既照顧誤碼率又壓旁瓣

31、。當(dāng)tbbb時(shí)，等于不加濾波。gmsk的功率譜見：參見圖p80 4.26gmsk：話音適用，調(diào)制效率低。45擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)一、 擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)概述1 分類 直擴(kuò)序列擴(kuò)頻(ds)：采用比特率非常高的數(shù)字編碼的隨機(jī)序列去調(diào)制載波，使信號帶寬遠(yuǎn)大于原始信號帶寬； 跳頻擴(kuò)頻（fh）: 采用較低速率編碼序列的指令去控制載波的中心頻率，使其離散地在一個(gè)給定頻帶內(nèi)跳變，形成一個(gè)寬帶的離散頻率譜。 各種混合系統(tǒng)。fh/ ds2 何為擴(kuò)頻通信，其特點(diǎn)？擴(kuò)頻用來傳輸信號帶寬遠(yuǎn)大于原始信號帶寬。頻帶的擴(kuò)展由獨(dú)立于信息的碼來實(shí)現(xiàn)。在接收端用同步接收實(shí)現(xiàn)解擴(kuò)和數(shù)據(jù)恢復(fù)。該項(xiàng)技術(shù)稱為擴(kuò)頻調(diào)制，傳輸信號的系統(tǒng)稱為擴(kuò)頻系統(tǒng)。特點(diǎn)

32、：p83二、直擴(kuò)序列擴(kuò)頻ds1、 直接序列ds擴(kuò)頻系統(tǒng)的工作原理p84 fig4.29采用比特率非常高的數(shù)字編碼的隨機(jī)序列去調(diào)制載波，使信號帶寬遠(yuǎn)大于原始信號帶寬；2擴(kuò)頻碼序列1 對擴(kuò)頻碼要求：p832 偽隨機(jī)碼序列采用窄脈沖、高速率偽隨機(jī)碼序列。具有很強(qiáng)的隱蔽性和很強(qiáng)的抗白噪聲和單頻及窄帶、寬帶干擾的能力。3、 擴(kuò)頻增益（由頻譜擴(kuò)展對抗干擾帶來的好處）擴(kuò)頻增益處理增益：gpbw / bsbw：擴(kuò)頻信號帶寬bs：信息帶寬,信碼速率例：p85三、跳頻擴(kuò)頻（fh）1. 跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的工作原理（1） 原理框圖p86 fig4.32（2） 什么是跳頻及作用 采用較低速率編碼序列的指令去控制載波的中心頻

33、率，使其離散地在一個(gè)給定頻帶內(nèi)跳變，形成一個(gè)寬帶的離散頻率譜?？慷惚芨蓴_來達(dá)到提高信噪比的。調(diào)頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中，載波頻率通常有幾十個(gè)甚至成千上萬個(gè)，必須用復(fù)雜的偽隨機(jī)碼來控制頻率的變化。有較強(qiáng)的抗干擾能力：對單頻干擾和窄帶干擾、近電臺產(chǎn)生的遠(yuǎn)近效應(yīng)，可以利用跳頻抵抗。2.原理上與直擴(kuò)系統(tǒng)的區(qū)別 跳頻擴(kuò)頻：靠躲避干擾來達(dá)到提高信噪比的 直擴(kuò)系統(tǒng)：靠頻譜擴(kuò)展和解擴(kuò)處理提高信噪比3.指標(biāo) 擴(kuò)頻增益（分析同直擴(kuò)系統(tǒng)） 跳變的速率： 慢跳頻：跳變的速率遠(yuǎn)比信號速率低 快跳頻：跳變的速率接近信號最低速率例：為了進(jìn)一步提高編碼和交織的抗衰落能力，gsm中還提供了可供選擇的慢跳頻能力。跳頻提供了傳輸鏈路上的分

34、集，且可將干擾的影響均勻分到所有話路上。慢跳頻的原理是：每個(gè)移動臺在每個(gè)tdma (frame)的發(fā)送時(shí)隙改變一次頻率。也就是說移動在當(dāng)前的一個(gè)時(shí)隙（577us）上用一個(gè)固定的頻率發(fā)送（或接收），在下frame相同時(shí)隙以前移動臺必須跳到另一個(gè)固定頻率上，以便在相同時(shí)隙用新的固定頻率進(jìn)行發(fā)送（或接收）。收和發(fā)始終保持在雙工頻點(diǎn)上。跳頻的頻點(diǎn)數(shù)為1到64 gsm跳頻是在tdma幀時(shí)隙上進(jìn)行的。c0（廣播信道）：不跳。bcch、ccch，剛開機(jī)，校正用。ccch有的沒有用滿也可跳，但是bcch一定不跳。要求跳頻每組的數(shù)目最少應(yīng)大于4個(gè)，否則起不到抗干擾的目的。因?yàn)轭l率越少，相關(guān)性越大，干擾越大。第五

35、章 抗衰落技術(shù)51概述1 引入抗衰落技術(shù)原因陰影衰落，多徑衰落，氣象等條件的變化也影響信號的傳播。2 常用的抗衰落技術(shù) 分集技術(shù)：補(bǔ)償衰落信道損耗 均衡技術(shù)：補(bǔ)償由于多徑效應(yīng)而產(chǎn)生的碼間干擾的 信道編碼：通過在發(fā)送信息時(shí)加入冗余的數(shù)據(jù)位來改善鏈路的性能。52分集技術(shù)1 分集技術(shù)的基本概念及分類分集技術(shù)的基本概念如何利用多徑信號來改善系統(tǒng)的性能。利用傳輸多條相同信息且具有近似相等的平均信號強(qiáng)度和相互獨(dú)立衰落特性的信號路徑，并在接收端對這些信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喜?，以便大大降低多徑衰落的影響，從而改變傳輸?shù)目煽啃?。分類?顯分集：空間分集，極化分集，角度分集，頻率分集，時(shí)間分集 隱分集：交織編碼（第9章

36、），直擴(kuò)，跳頻（第4章）。2 移動系統(tǒng)中用的分集技術(shù)空間分集：畫出空間分集的示意圖（p91圖5。2）發(fā)射端采用一幅天線，接收端采用多幅天線。接收端天線之間的距離d應(yīng)足夠大，以保證各接收天線輸出信號的衰落特性是相互獨(dú)立的。理想情況下，接收端天線之間的距離d為/2就足以保證各支路接收的信號是不相關(guān)的。但在實(shí)際系統(tǒng)中，接收天線之間的間隔要視地形地物等具體情況而定?？臻g的間距越大，多徑傳播的差異越大，所收場強(qiáng)的相關(guān)性就越小。天線間隔，可以是垂直間隔也可以是水平間隔，但垂直間隔性能差，不用。為獲得相同的相關(guān)系數(shù)，基站兩分集天線之間垂直距離應(yīng)大于水平距離。分集的支路數(shù)m越大，分集的效果越好。但當(dāng)m較大時(shí)m

37、3，分集的復(fù)雜性增加，增益的增加隨m的增大而變得緩慢。極化分集；角度分集；頻率分集；時(shí)間分集（p9192）3 分集技術(shù)的合并技術(shù) 選擇式合并（要求畫出示意圖） 最大比合并（要求畫出示意圖）選擇式合并只需在接收機(jī)處使用一個(gè)附加監(jiān)測臺和一個(gè)天線切換開關(guān)，因而很易實(shí)現(xiàn)。但是，它并不是最優(yōu)的分集技術(shù)，因?yàn)樗丛谕粫r(shí)刻使用所有可用的支路。而最大比合并則不同，它采用同相和加權(quán)的技術(shù)，利用了m條支路中的每一條，因而它可以在接收的每一時(shí)刻均會達(dá)到可實(shí)現(xiàn)的最大信噪比。（rap p242243） 等增益合并 開關(guān)式合并4分集系統(tǒng)的性能改善（p96圖5。11）：53隱分集技術(shù)（略）54自適應(yīng)均衡技術(shù)及其應(yīng)用（略）

38、55信道編碼（略）第七章 移動通信中的多址接入技術(shù)71 概述一、 多址技術(shù)：眾多的移動臺，通過空中交換信息而彼此互不干擾的一種接入技術(shù)。二、多址接入方式l 當(dāng)以傳輸信號的載波頻率的不同劃分來建立多址接入時(shí)，稱為頻分多址方式fdmal 當(dāng)以傳輸信號存在的時(shí)間不同劃分來建立多址接入時(shí)，稱為時(shí)分多址方式tdmal 當(dāng)以傳輸信號的碼型不同劃分來建立多址接入時(shí)，稱為碼分多址方式cdma三種多址接入方式示意圖fdma是頻率資源的重用，以頻道來分離用戶地址，是頻道受限和干擾受限系統(tǒng)。tdma是時(shí)隙資源的多用，以時(shí)隙來分離用戶地址，時(shí)隙受限和干擾受限的系統(tǒng)。但一般說來，它只是干擾受限的系統(tǒng)。cdma是碼型資源

39、的重用。72 fdma方式 一、頻分多址（fdma）系統(tǒng)原理fdma為每一個(gè)用戶指定了特定信道，這些信道按要求分配給請求服務(wù)的用戶。l 把可以使用的總頻段劃分為若干占用較小帶寬的頻道，這些頻道在頻域上互不重疊，每個(gè)頻道就是一個(gè)通信信道，分配給一個(gè)用戶。l 在接收設(shè)備中使用帶通濾波器允許指定頻道里的能量通過，但濾除其他頻率的信號，從而限制臨近信道之間的相互干擾。l fdma通信系統(tǒng)的基站必須同時(shí)發(fā)射和接收多個(gè)不同頻率的信號；任意兩個(gè)移動用戶之間進(jìn)行通信都必須經(jīng)過基站的中轉(zhuǎn)，因而必須占用4個(gè)頻道才能實(shí)現(xiàn)雙工通信。不過，移動臺在通信時(shí)所占用的頻道并不是固定指配的，它通常是在通信建立階段由系統(tǒng)控制中心

40、臨時(shí)分配的，通信結(jié)束后，移動臺將退出它占用的頻道，這些頻道又可以重新分配給別的用戶使用。 二、fdma系統(tǒng)的特點(diǎn)l fdma信道每次只能傳送一個(gè)電話。l 每信道占用一個(gè)載頻，相鄰載頻之間的間隔應(yīng)滿足傳輸信號帶寬的要求。l 符號時(shí)間比平均延遲擴(kuò)展大，碼間干擾小。l 技術(shù)成熟，易于與模擬系統(tǒng)兼容，對信號功率控制要求不嚴(yán)格。l 但是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要周密的頻率規(guī)劃，基站需要多部不同載波頻率發(fā)射機(jī)同時(shí)工作，設(shè)備多且容易產(chǎn)生信道間的互調(diào)干擾。l 越區(qū)切換較為復(fù)雜和困難。73 tdma方式一、tdma系統(tǒng)原理利用無線信號時(shí)間上的正交性，盡管使用相同的頻率但在不同的時(shí)間里通話，不會相互產(chǎn)生干擾。在一對頻率構(gòu)成

41、的頻道上分成許多時(shí)隙，供不同用戶通話使用。所以分配給各移動臺的不是特定的載頻，而是一個(gè)特定的時(shí)隙。l 把時(shí)間分成周期性的幀，每一幀再分割成若干時(shí)隙(無論幀或時(shí)隙都是互不重疊的)，每一個(gè)時(shí)隙就是一個(gè)通信信道,配給一個(gè)用戶。l 根據(jù)一定的時(shí)隙分配原則，使各個(gè)移動臺在每幀內(nèi)只能按指定的時(shí)隙向基站發(fā)射信號，滿足定時(shí)和同步的條件下，基站可以在各時(shí)隙中接收到各移動臺的信號而互不干擾。l 基站發(fā)向各個(gè)移動臺的信號都按順序安排在預(yù)定的時(shí)隙中傳輸，各移動臺只要在指定的時(shí)隙內(nèi)接收，就能在合路的信號中把發(fā)給它的信號區(qū)分出來。 l在gsm中，無線路徑上是采用時(shí)分多址（tdma）方式。每一頻點(diǎn)（頻道或叫載頻trx）上可

42、分成8個(gè)時(shí)隙，每一時(shí)隙為一個(gè)信道，因此，一個(gè)trx最多可有8個(gè)移動客戶同時(shí)使用，見圖所示。 頻分多址和時(shí)分多址方式圖中所示（a為fdma，b為tdma）是一個(gè)方向的情況，在相反方向上必定有一組對應(yīng)的頻率（fdma）時(shí)隙（tdma）。 二、 tdma的幀結(jié)構(gòu) p140gsm幀結(jié)構(gòu)p187, p188 fig 9.16三、 tdma系統(tǒng)的同步與定時(shí)同步與定時(shí)是tdma系統(tǒng)正常工作的前提位同步；幀同步；系統(tǒng)定時(shí)四、tdma系統(tǒng)具有如下特性 (1) 每載頻多路。(2) 突發(fā)脈沖序列傳輸。移動臺信號功率的發(fā)射是不連續(xù)的，只是在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)發(fā)射脈沖序列。 (3) 傳輸速率高，每載頻含有時(shí)隙多，則頻率間隔寬

43、，數(shù)字傳輸帶來了時(shí)間色散，使時(shí)延擴(kuò)展量加大，務(wù)必采用自適應(yīng)均衡技術(shù)。 (4) 傳輸開銷大。由于tdma分成時(shí)隙傳輸，使得收信機(jī)在每一突發(fā)脈沖序列上都得重新獲得同步。為了把一個(gè)時(shí)隙和另一個(gè)時(shí)隙分開，保護(hù)時(shí)間也是必須的。因此，tdma系統(tǒng)通常比fdma系統(tǒng)需要更多的開銷。 (5) 對于新技術(shù)是開放的。(6) 共享設(shè)備的成本低。由于每一載頻為許多客戶提供業(yè)務(wù)，所以tdma系統(tǒng)共享設(shè)備的每客戶平均成本與fdma系統(tǒng)相比是大大降低了。(7) 移動臺較復(fù)雜。它比fdma系統(tǒng)移動臺完成更多的功能，需要復(fù)雜的數(shù)字信號處理。 74 cdma方式一、 cdma（coded division multiple ac

44、cess）系統(tǒng)原理利用無線信號碼序列的正交性既互不相關(guān)性。l 不同用戶傳輸信息所用的信號不是靠頻率不同或時(shí)隙不同來區(qū)分，而是用各自不同的編碼序列來區(qū)分，或者說，靠信號的不同波形來區(qū)分。l 從頻域或時(shí)域來觀察，多個(gè)cdma信號是互相重疊的。l 接收機(jī)的相關(guān)器可以在多個(gè)cdma信號選出使用的預(yù)定碼型的信號。其他使用不同碼型的信號因?yàn)楹徒邮諜C(jī)本地產(chǎn)生的碼型不同而不能被解調(diào)。它們的存在類似于在信道中引入了噪聲或干擾，通常稱之為多址干擾。 l 無論正向傳輸或反向傳輸，除去傳輸業(yè)務(wù)信息外，還必須傳送相應(yīng)的控制信息。為了傳送不同的信息，需要設(shè)置相應(yīng)的信道。l 這些邏輯信道無論從頻域或者時(shí)域是相互重疊的，或者

45、說它們均占用相同的頻段和時(shí)間。二、理想地址碼和擴(kuò)頻碼的特性（要求） 足夠多 良好的自相關(guān)特性（尖銳） 處處為0的互相關(guān)特性 不同碼元數(shù)平衡相等 盡可能大的復(fù)雜度三、地址碼：沃爾什（walsh）碼 p143 優(yōu)點(diǎn)：正交碼， 良好的自相關(guān)特性，處處為0的互相關(guān)特性。 缺點(diǎn)：各碼所占用的頻譜寬度不同，不能做擴(kuò)頻碼。l walsh碼的生成哈大瑪（hadamard）矩陣m11 - hadamard矩陣的一般表達(dá)式l 應(yīng)用：（詳見教材）前向碼分信道，碼分信道數(shù)64；（n-cdma）反向碼分信道的編碼調(diào)制四、 m序列偽隨機(jī)碼準(zhǔn)正交碼（第5章） 優(yōu)點(diǎn)：具有類似白噪聲的特點(diǎn)，能達(dá)到尖銳的自相關(guān)特性和較好的互相關(guān)

46、特性，同一碼組內(nèi)的各個(gè)碼可以作到頻帶很寬，且相等。 缺點(diǎn)：互相關(guān)特性不是處處為0，系統(tǒng)性能會受影響。五、 gold序列（選講） gold序列 p147p148是m序列的組合碼，由優(yōu)選對的兩個(gè)m序列逐位模2加得到。將m序列向后移位，可以得到新的gold序列。構(gòu)造簡單，序列多應(yīng)用廣泛。六、 cdma系統(tǒng)的特點(diǎn)具有更大的系統(tǒng)容量、更高的話音質(zhì)量以及抗干擾、保密等優(yōu)點(diǎn)。（作為第三代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的首選方案。）1、語音激活技術(shù)cdma系統(tǒng)中，所有用戶共享同一個(gè)無線信道，當(dāng)某一用戶不講話時(shí)，該用戶的發(fā)射機(jī)不發(fā)射或少發(fā)射功率。這樣，其他用戶受到的干擾都相應(yīng)地減少。利用相應(yīng)的編碼技術(shù)，使用戶的發(fā)射機(jī)所發(fā)

47、射的功率隨著用戶的語音來作調(diào)整。即用戶講話時(shí)語音編碼器輸出速率高，發(fā)射機(jī)所發(fā)射的平均功率大，當(dāng)用戶不講話時(shí)語音編碼器輸出速率很低，發(fā)射機(jī)所發(fā)射的平均功率很小。2、 軟容量及意義在cdma系統(tǒng)中，系統(tǒng)容量是受多址干擾限制，當(dāng)用戶數(shù)量超過容量時(shí)，只是話音質(zhì)量有所降低，而不會象fdma或tdma系統(tǒng)那樣造成呼損，所以稱為軟容量。其意義是在通話高峰期（忙時(shí)）或進(jìn)行越區(qū)切換時(shí)，不會象fdma或tdma系統(tǒng)一樣由于缺少信道而導(dǎo)致通話中斷，而只是稍微降低用戶的通話質(zhì)量，待小區(qū)負(fù)荷減輕時(shí)，通話質(zhì)量還可恢復(fù)正常。3、軟切換及意義在cdma系統(tǒng)中，由于所有的小區(qū)都可以使用相同的頻率，小區(qū)之間是以碼型的不同來區(qū)分的

48、。當(dāng)移動用戶從一個(gè)小區(qū)移動到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，不需要移動臺進(jìn)行收、發(fā)頻率切換，只需要在碼序列上作相應(yīng)地調(diào)整，稱為軟切換。優(yōu)點(diǎn)：先與新的基站接通新的通話，然后再切斷原通話鏈路。不會出現(xiàn)“乒乓”效應(yīng)。又由于系統(tǒng)具有軟容量，越區(qū)切換的成功率遠(yuǎn)大于fdma和tdma。4、 rake接收機(jī)將多徑信號分離出來分別接收，可以克服多徑衰落，并等效提高了接收有用信號的功率。5、 保密性能好，耗電省6、 遠(yuǎn)近效應(yīng)：距離接收機(jī)近的用戶對距離遠(yuǎn)的用戶的造成的干擾?？朔h(yuǎn)近效應(yīng)，采用嚴(yán)格的功率控制。76 系統(tǒng)容量通常用無線容量m表示系統(tǒng)容量。 對于蜂窩系統(tǒng)m的定義： 式中，m是系統(tǒng)容量；是分配給系統(tǒng)的總的頻譜；是信道帶寬；

49、n是頻率復(fù)用的小區(qū)數(shù)。一、 fdma和tdma蜂窩系統(tǒng)的容量模擬fdma系統(tǒng) 信道/小區(qū)式中c/i為載干比。 數(shù)字tdma系統(tǒng) 信道/小區(qū) 式中等效帶寬 m為載波的時(shí)隙數(shù)二、 cdma蜂窩系統(tǒng)的容量 系統(tǒng)容量 信道/小區(qū)式中w是總頻帶寬度（cdma信號所占頻譜寬度）；是信息的比特速率；是信息的比特能量；是干擾的功率譜密度。類似通常所說的歸一化信噪比，是系統(tǒng)的處理增益。例：ncdma系統(tǒng)所占的有效頻譜寬度mhz，語音編碼速率kbit/s，若比特能量與噪聲密度比db，則m=29.5；若db，則m=37。如果考慮擴(kuò)頻帶寬中的背景熱躁聲，則 信道/小區(qū)如果考慮cdma蜂窩系統(tǒng)的特點(diǎn)，還應(yīng)該根據(jù)其特點(diǎn)，對系統(tǒng)容量公式進(jìn)行修正。1、 采用語音激活技術(shù)提高系統(tǒng)容量由于人們在通話過程中講話是不連續(xù)的，統(tǒng)計(jì)表明，對話的激活比（占空比）d通常小于35%，也就是說，在通話過程中平均只有35%的時(shí)間在講話，另外65%的時(shí)間處于聽對方講話、停頓或其他等待狀態(tài)。如果在語音停頓時(shí)，停止信號發(fā)射，對cdma系統(tǒng)而言，其他用戶所受到的干擾都會相應(yīng)的減少65%，從而系統(tǒng)容量可以提高到原來的1/d=2.86倍。因此，可將公式修正為 信道/小區(qū)如果系統(tǒng)是干擾受限而不是噪聲受限，公式為 信道/小區(qū)d=0.35占空比2、 利用扇區(qū)劃分提高