时分多址（TDMA）
时分多址
指把无线频谱按时隙划分，且每个时隙仅允许一个用户， 要么接收要么发送
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码分多址（CDMA）
码分多址
码分多址是扩频多址（SSMA）的一 种，SSMS可以抵抗多径干扰而增强 多址功能 码分多址系统中，窄带信号被乘以 叫作扩频信号的宽带信号。扩频信 号是一个伪随机代码序列，此码片 速率比消息中的数据速率高若干数 量级。每个用户都有自己的伪随机 码，而其他码字由于不相关而被认 为是噪音
课后练习
简述电波波段的传播特性。 简述无线通信系统设计需要注意哪些方面。 信道分配策略分哪几种，其不同点是什么。 思考一下快速移动和低速移动时，无线通信系统的切 换策略需要考虑哪些因素。 无线通信系统干扰主要来自哪些方面，如何降低干扰。 简述大尺度路径损耗与小尺度衰落及多径效应。 简述无线通信多址技术。
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无线通信系统的干扰
同频干扰
频率复用意味着在一个给定的覆盖区域内，存在许多使用同 一组频率的小区，即同频小区。同频小区间的信号干扰称为 同频干扰 同频干扰不能通过增大发射功率来克服，因为这会干扰相邻 同频小区，所以同频小区必须在物理上隔开一个最小距离
中继和服务等级
中继是指允许大量用户在一个小区内共享相对较小的 信道，即从可用信道库中给每个用户按需分配信道。 一旦服务结束，其占用的信道就立即回到可用信道库 中 服务等级是用来测量在系统最忙的时间用户进入系统 的能力。忙时基于一周、一月或一年内用户在最忙时 的需求。服务等级用作某个中继系统的预定性能基准， 定义为呼叫阻塞概率（表示为B，单位为Erlang），或 是呼叫延迟时间大于特定排队时间的概率
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本章要点
无线通信系统的范例 系统设计基础 无线通信的传播机制 太原理工大学 计算机科学与技术学院/软件学院 陈健
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无线通信简史
1837年莫尔斯发明了电报 。 1864年英国人麦克斯韦提出了完整的电磁波理论，成 为无线电通信的报春人。 1876年美国人贝尔发明了电话 1887年德国人赫兹第一次人工产生了电磁波。 1896年，俄国人波波夫和意大利人马可尼，在电磁波 理论和实践的台阶上，分别成功地进行了无线电通信 的实验，在电气通信史上写了光辉的一页。
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无线通信系统的范例
寻呼系统
发送简短消息（数字、字母或声音）的通信系统
无线通信系统的范例
无绳电话系统
使用无线电来连接便携手持机和专用基站的全双工系统， 而专用基站通过电话线连到公用电话交换网
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无线通信系统的范例
蜂窝移动电话系统
提供在无线覆盖范围内的电话交换网的无线接入
利用：导弹、潜艇导航及地下、水下通信。
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电波波段的传播特性
短波的传播特性：可用表面波、天波的方式传 播，传播距离远。 缺点：因表面波衰减快，天波传播距离远，会 形成哑区（寂静区），通信容量小，通信质量 不稳。 利用：是一种传统的远程和超远程通信方式。 因设备简单，通信距离远，用于远距离的无线 电通信和广播。
本章要点
无线通信系统的范例 系统设计基础 无线通信的传播机制
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无线通信系统设计基础
频率复用 信道分配策略 切换策略 无线通信系统的干扰 中继和服务等级
频率复用
蜂窝无线系统依赖于整个覆盖区域内信道的智能分配和复用。
相邻小区的基站不能使用相同的信道组 基站天线要保证一定小区内期望的覆盖 以最少的小区数覆盖整个地理区域
散射
实际移动无线环境中，接收信号比单独绕射和反射模型 预测的要强，这是因为当电波遇到粗糙表面时，反射能 量由于散射而散布于所有的方向。就灯柱和树木
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小尺度衰落和多径效应
小尺度衰落
简称衰落，指无线信号在经过短时间或短距离传播后， 其幅度快速衰落，以致于大尺度路径损耗的影响可以忽 略不计。这是由同一信号沿多个路径转播，以微小时间 差到达接收机的信号的相互干涉引起的
尽可能让用户觉察不到 必须指定一个启动切换的最恰当信号强度，避免产生不 需要的切换
动态分配策略
信道不是固定分配给各个小区，每次呼叫请求来时，小区基 站向移动交换中心请求一个信道 这一策略考虑了呼叫阻塞的可能性、候选信道使用的频次、 信道的复用距离以及其他的开销
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实际切换时，需要注意到快速移动和低速移动不同， 以减轻移动交换中心的负荷
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邻频干扰
使用信号频率的相邻频率的信号干扰叫邻频干扰 该干扰是由于接收滤波器不理想造成，可通过精确的滤波和 信道分配来减小干扰。即给小区分配信道频率时避免相邻， 或给予分配的信道一定的频率间隔
功率控制减少干扰
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本章要点
无线通信系统的范例 系统设计基础 无线通信的传播机制
无线通信简史
1901年，无线电信号跨越了大西洋。 1906年，世界上第一次广播在美国的一个实验室里进 行，广播的 内容是节日前夕的庆祝节目，听“众” 只有一艘船上的几名报 务员。 电子器件的发展，对无线电通信技术起着举足轻重的 作用。电子器件经历了从电子管到半导体器件，再到 集成电路的演变过程；具有功能组件化、遥控、自动 调整特点的器件的出现，使无线电通信面貌大为改观。 1963年，第一颗同步卫星进入轨道，无线电通信发生 了“天上人间”的变化。
电波波段的传播特性
中波的传播特性 ：以表面波和天波的方式传 播。
对于 波长2000～3000米的中长波，电离层对它的影响很 小，电波可以获得稳定的场强 。用于对飞机、舰船的导 航通信。 波长200～2000米的波段，电离层对它的吸收强烈，只 能靠地表波传播。主要用于广播，称为广播波段。
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空间分址（SDMA）
空间分址
空间分址控制了用户的空间辐射能量，如用定向波束来 服务不同的用户
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本章参考资料
《无线通信原理与应用》（第二版）
作者：Theodore S. Rappaport 编译：周文安、付秀花、王志辉 审校：宋俊德 出版社：电子工业出版社 出版时间：2012－8－1 ISBN：9787121176593
小尺度衰落和多径效应
多径效应
发射信号
多径效应 无线通信多址技术
强 度
接收信号
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时间
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小尺度衰落和多径效应
阴影效应
高大建筑、山峰和丛林都会阻碍电波传播，所以接收信 号强度随空间变化 路径损耗大小比较:市区>郊区>农村
无线通信多址技术
频分多址（FDMA） 时分多址（TDMA） 码分多址（CDMA） 空间分址（SDMA）
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电波波段的传播特性
超短波、微波传播特性：只能用空间波、散射波和穿 透电离层在外层空间的传播方式。 缺点：接收信号随季节、昼夜和气象条件而有所变化。 利用：超短波由于频带较宽，广泛应用于电视、调频 广播、雷达、导航通信等方面。 微波频带更宽，用于多路通信，传输电视、电话、电 报、高速数据等，以及地面至空间飞行器、空间飞行 器之间或地球于外星球之间的通信、遥测、射电天文 等。
无线通信的传播机制
波长λ与频率f
低频信号 高频信号
波长
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大尺度路径损耗
电波传播的机理是多样的，总体可归结为反射、绕射 和散射 反射 绕射
大尺度路径损耗
电波在不同性质的介质交界处，会一部分发生反射，一 部分通过 绕射使电波可绕物体表面传播。该现象可由Huygen原 理解释，说明波前上的所有点可作为产生次级波的点源， 这些次级波组合起来形成传播方向上新的波前
3 4பைடு நூலகம்
无线通信基础知识
无线通信通常指利用无线电波进行的通信 无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的 射频频段的电磁波 电磁波是在空间传播的交变的电磁场
无线通信基础知识
电磁波按波长划分，由长到短可以分为无线电波、红 外线、可见光、紫外线、X射线等。 利用无线电波可以进行各种信息的传播，如通信、广 播、电视、导航等。 大地和空间对无线电波传播的影响，决定了各种不同 波段的传播特性和应用范围。
空间效应
当无线电波在空气中传播时，大气会吸收一些无线电波 的能量，接收信号的强度与传播距离和无线电波频率有 关，距离越远，频率越高，衰耗越大，即为空间效应
多普勒效应
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频分多址（FDMA）
频分多址
指为每个用户指定了特定的信道，按要求分配给请求报 务的用户，在呼叫和整个过程中，其他用户不能共享这 一频段
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信道分配策略
固定分配策略
给小区分配一组预先确定好的信道 若该小区的所有信道都被占用，则呼叫阻塞，用户得不到服 务 借用策略
作为一个变种，在小区出现呼叫阻塞时，允许借用相邻小区 的信道
切换策略
当一个正在使用信道服务的移动平台，从一个基站移 动到另一个基站时，移动交换中心自动地将呼叫转移 到新基站的信道上 一般情况下，切换策略都使切换请求优先于呼叫请求
无线通信系统的范例
全球互通微波存取（WiMAX）
一种高速无线数据网络标准，传送距离1～3公里，主要 用于都市网络
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无线通信系统的范例
紫峰（ZigBee）
一种低速短距离传输无线网络标准，传送距离10～100 米，具有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、 支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全等特 点