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中國電信無線維護崗位認證培訓教材
技術原理篇系列教材之
——移動通訊基本原理移動通訊基本原理
1通訊技術的發展日新月異，移動業務滲入了人們生活的方方面面，給人們生活帶來了極大便利。 cdma是移動通訊領域中發展最快的數字無線技術之一，它提供的各類業務在訊號質量、安全性、功耗和可靠性等方面都表現出很強的技術優勢。 隨著全球第三代移動通訊系統的開通運營，移動通訊新時代正在來臨並蓬勃發展，本課程介紹移動通訊基本原理。
2學習完此課程，您將會： – 移動通訊的組成、特點、 分類及工作方式 – 移動通訊通道的電波傳輸 – cdma技術標準的發展、 cdma2000的發展趨勢等 – 第三代移動通訊的新技術、 業務及其特徵,等
3第 1章第 2章第 3章第 4章第 5章第 6章第 7章
無線電波傳播基本理論移動通訊的發展簡史 cdma的特點及基本原理 cdma的特點及基本原理 cdma頻段的劃分 cdma頻段的劃分 cdma網路基本架構 cdma網路基本架構編號計畫常用名稱解釋
4無線訊號的傳輸的簡單模型
信源（發射機）－－通道－－信宿（接收機） ? 空中介面的通道是開放的，很容易引入干擾。
5無線電波的傳播速率、 無線電波的傳播速率、頻率
無線電波是電磁波，在真空中的傳播速度是每秒30萬千公尺。 ? 無線電波的波長波長＝無線電波的速率/無線電波的頻率。
800m電波的波長：約37.5cm 1900m電波的波長：
約15.8cm
6無線傳播概述
傳播特性直接關係到通訊裝置的能力、天線高度的確定、通訊距離的計算、以及為實現優質可靠的通訊所必須採用的技術措施等一系列系統設計問題。 ? 移動通訊系統的無線通道環境比固定無線通訊的通道環境更複雜，必須根據移動通訊的特點按照不同的傳播環境和地理特徵進行分析和**。
7電波的各種傳播方式
表面波傳播電波是緊靠著地面傳播的，地面的性質， 地貌，地物等的情況都會影響電波的傳播。 一方面使電波發生變化和引起電波的吸收。 另一方面由於地球表面是球型，使沿它傳播的電波發生繞射。
? 外層空間傳播電磁波由地面發出，經低空大氣層和電離層而到達外層空間的傳播，如衛星傳播、 宇宙探測等均屬於這種遠距離傳播。宇宙空間近似於真空狀態，傳輸特性比較穩定。
8電波的各種傳播方式
天波傳播籍此電離層的反射作用，電波在地面與電離層之間來回反射傳播至較遠的地方。我們把經過電離層反射到地面的電波叫作天波。 ?
散射傳播當天線輻射出去的電波，投射到那些不均勻體的時候，類似於光的散射和反射現象，電波發生散射或反射，一部分能量傳播到接收點，這種傳播稱為散射傳播。
9移動通訊電波的三種基本傳播方式 ? 在移動通訊中，影響傳播的三種最基本的機制為反射、繞射和散射。 ?
（接收功率或它的反面，路徑損耗）是基於反射、散射和繞射的大尺度傳播模型**的最重要的引數。 ? 這三種傳播機制也描述了小尺度衰弱和多徑傳播。
10移動通訊電波的三種基本傳播方式－ 移動通訊電波的三種基本傳播方式－反射
當電磁波遇到比波長大得多的物體時發生反射，反射發生於地球表面、建築物和牆壁表面。 ? 反射波和傳輸波的電場強度取決於費涅爾 fresnel）反射係數g。
反射係數為材料的函式，並與極性、入射角和頻率有關。
11移動通訊電波的三種基本傳播方式－ 移動通訊電波的三種基本傳播方式－繞射
當接收機和發射機之間的無線路徑被尖利的邊緣阻擋時發生繞射。由阻擋表面產生的二次波散布於空間，甚至於阻擋體的背面。當接收機和發射機之間不存在視距路徑，圍繞阻擋體也產生波彎曲。
在高頻波段，繞射與反射一樣，依賴於物體的形狀， 以及繞射點入射波振幅、相位和極化的情況。
12移動通訊電波的三種基本傳播方式－ 移動通訊電波的三種基本傳播方式－散射
當電磁波穿行的介質中存在小於或等於波長的物體並且單位體積內阻擋體的個數非常巨大時，發生散射。散射波產生於粗糙表面、小物體或其它不規則物體。在實際通訊系統中，樹葉、街道標誌和燈柱都會引發散射。
13移動通訊電波的三種基本傳播方式 ? 電磁波直接從發射天線傳播到接收天線， 另外還可以經地面反射及其他物體的散射而到達接收天線。所以接收天線處的場強是直接波和反射波、散射波的合成場強，直接波不受地面影響，地面反射波要經過地面的反射，因此要受到反射點地質地形的影響。
空間波在大氣的底層傳播，傳播的距離受到地球曲率和低空大氣層的影響。收，發天線之間的最大距離被限制在視線範圍內， 要擴大通訊距離，就必須增加天線高度。一般地說，視線距離可以達到50km左右。
14空間波傳播環境
覆蓋區大小與天線的高度和增益成比例。在蜂窩系統中，基站天線高度從20m～100m不等， 其具體取值由環境確定，例如城市中天線高度約為30m，郊區高度取50m，鄉村取80m。天線增益的取值同樣依賴於環境
15各個波段的傳播特點
長波傳播（波長1000公尺以上） 以表面波或天波的形式傳播。 對其他接受臺干擾很強烈；天電干擾對長波的接收的影響嚴重，特別是雷雨較多的夏季中波傳播（波長100-1000公尺） 以表面波或天波的形式傳播波長在2000－200公尺的中短波主要用於廣播短波傳播（波長10-100公尺） 靠表面波和天波傳播。
16各個波段的傳播特點
超短波和微波（波長為10公尺以下）的頻率很高，表面波衰減很大；電波穿入電離層很深，甚至不能反射回來，所以超短波、微波一般不用表面波、天波的傳播方式，而只能用空間波、散射波和穿透外層空間的傳播方式。 ? 超短波和微波的頻帶很寬。
超短波廣泛應用於電視， 調頻廣播，雷達等方面。利用微波可同時傳送幾千路**或幾套電視節目。 ?
超短波和微波的傳播特點基本上相同，主要是在低空大氣層做視距傳播。因此，為了增大通訊距離， 一般把天線架高。
17傳播效能的指標
傳送的功率指的是發射機所發射的能量。擁有較高的傳輸功率將有助於壓制它的頻帶內其他的干擾訊號，但是擁有較高傳輸功率的裝置也將可能耗電較多，同時對別的訊號的干擾也加強。 ?
靈敏性指的是在通道中可以被接收機接受的最弱訊號的測量。數值愈低的那台接收機的裝置就愈好。 但是這要求所有的製造商和標準都用相同的參考值 （如包丟失率）來定義靈敏度。
? 通道是對無線通訊中傳送端和接收端之間的通路的一種形象比喻，通道有一定的頻寬。
18移動通道的複雜性（特點） 移動通道的複雜性（特點）
易衰弱。移動通道中訊號的強度與距離的高次冪成反比。而在有線通道中，訊號的強度與距離成反比 ?
干擾強。自然環境中的干擾，工業干擾、系統內干擾。 ?
不穩定。陸地移動系統中，移動臺處於城市建築群之中或處於地形複雜的區域，其天線將接收從多條路徑傳來的訊號， 再加移動臺本身的運動，使得移動臺和基站之間的無線通道多變且難以控制。衰落是經常發生的，衰落深度可達30db。
? 無線通道包括了電波的多徑傳播，時延擴充套件，衰落特性以及都卜勒效應
19陰影效應
由於高頻的無線電波以直射波為主，高大建築和山峰會成為無線電波的阻礙，這就象陽光被高大建築的阻擋，會產生陰影一樣。 ? 在高大建築背後，接收訊號的強度大幅度下降， 這種效應稱為陰影衰弱效應。
? 陰影衰弱是慢衰弱的一種，也就是接收訊號的強度主要隨空間變化而變化隨時間變化不大。 ?
陰影衰弱服從對數正態分佈。
20多徑衰落－ 多徑衰落－1
由於電波通過各個路徑的距離不同，因而各個路徑來的反射波到達時間不同，相位也就不同。不同相位的多個訊號在接收端迭加，有時迭加而加強（方向相同），有時迭加而減弱（方向相反）。這樣， 接收訊號的幅度將急劇變化，即產生了快衰落。
? 多徑衰弱，可以從時間和空間兩個方面來描述和測試。 ?
多徑衰弱是產生小尺寸衰弱的重要原因。
21多徑衰落－ 多徑衰落－2
多徑傳播使接收端的訊號近似於一種叫做 rayleigh瑞利分布的數學分布，故多徑快衰落又稱為 rayleigh瑞利衰落。 ? 在城市環境中，一輛快速行駛車輛上的移動臺的接收訊號在一秒鐘之內的顯著衰落可達數十次。
22慢衰落接收訊號除瞬時值出現快衰落之外，場強平均值也會出現緩慢變化。這種由陰影效應和氣象原因引起的訊號變化稱為慢衰落。慢衰落接收訊號近似服從一種叫做對數正態分佈的數學分布，變化幅度取決於障礙物狀況、 工作頻率、障礙物和移動臺移動速度等。
? 快衰落和慢衰落是由相互獨立的原因產生， 隨著移動臺的移動，這二者構成移動通訊接收訊號不穩定的因素。
23時延擴充套件
由於電波通過各個路徑的距離不同，因而各個路徑來的反射波到達時間不同，也就是各訊號的時延不同。當傳送端傳送乙個極窄的脈衝訊號時， 移動臺接收的訊號由許多不同時延的脈衝組成， 我們稱為時延擴充套件。
24都卜勒頻移－ 都卜勒頻移－1
在移動通訊中，當移動台移向基站時，頻率變高，遠離基站時，頻率變低，所以我們在移動通訊中要充分考慮「都卜勒效應」,這也加大了移動通訊的複雜性。 最大都卜勒頻移fm與載波頻率fc及接收機最大移動速度vm相關： fm= fc vm/c 其中c為無線電波傳播速度。
發射機的載波頻率為910mhz，
25都卜勒頻移－ 都卜勒頻移－2
以步行速度1.33m/s移動由此引起的最大都卜勒頻移為±4hz； ? 以60英里/小時的速度移動，則都卜勒頻移將增加到±120hz左右。
26菲涅耳區
菲涅耳區乙個直接環繞在可見視距傳播路徑周圍的橢球區域，其半徑會因訊號傳播路徑長度和訊號頻率的不同而有所變化。 ? 當發射機和接收機處於視距時，可以建立直達的傳播路徑。
如果路徑中有凸出障礙物進入了菲涅耳區，儘管其高度不足以阻擋訊號的傳播，但無線電波的衍射仍會使部分訊號偏轉，致使其到達接收機的時間略晚於直達訊號。由於這些繞射的訊號與直達訊號有相位差，疊加的時候就會削弱直達訊號，干擾了直達訊號。總而言之，儘管發射機能夠看到接收機，但這並不意味著發射機就能夠建立到接收機良好的訊號傳輸路徑。
移動通訊基本原理 答案
移動通訊基站認證考試模擬試卷 一 答案 一 單項選擇題 共10題，每題2分 1 無線電波的波長 無線電波的速率 無線電波的頻率，請問800m電波的波長為 c a 15.8cm b 27.7 cm c 37.5 cm d 45.8 cm 2 當無線電波遇到大量尺寸遠小於波長的顆粒時，會產生 d 現象 ...
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