室分培训-基础1(无线理论)

室内分布系统设计培训之无线理论湖南省邮电规划设计院有限公司2016年一无线概述二无线技术大纲一.无线概述无线概述—每个频段都有主一.无线概述移动通信的演进互联网+大数据一.无线概述无线概述--比较固定通信有那些特殊性1、多径无线传播无线路径是一个很复杂的传播媒介2、手机发射功率有限手机的发射功率客观限制了蜂窝小区的服务范围手机电池寿命和对人体危害决定了发射功率大小3、频率资源有限带宽一定信道编码等占用额外频率资源频率需要被重复利用==>产生同频干扰4、用户行为的不确定性一.无线概述无线概述--比较固定通信有那些特殊性1、多径传播2、阴影效应3、地形、地貌4、反射5、信号的相互干扰一.无线概述无线概述—信号传播、反射、漫反射自由空间信号传播

信号强度随距离指数倍衰减镜面反射漫反射

反射

镜面反射信号强度:A-->*A(<1)相位:

-->-材料的偏振性决定相位的变化

漫反射信号强度:A-->*A(<<1)相位:

-->随机相位偏振性影响:随机

D一.无线概述无线概述--反射强烈的信号反射会带来无法容忍的信号时延反射信号落在接收机均衡器时间窗口内，可以容忍否则，就会产生信号交叠自干扰直射信号弱，反射信号强均衡器时间窗口16s信号强度延迟时间长距离反射，反射信号落在均衡器窗口外:==>干扰效应一.无线概述无线概述--反射

吸收效应

深度信号衰减相位变化因材料而异去偏极衍射

锲型模型刀刃模型多刀刃模型AA-5..30dB穿墙时很明显一.无线概述无线概述--衰落慢衰落(正态衰落)传播路径上大的阻挡物引起的阴影效应快衰落(瑞利衰落)几路信号破坏性的叠加“衰落谷点”,“信号黑洞”timepower2sec4sec6sec+20dBmean

value-20dB正态衰落瑞利衰落一.无线概述无线概述—无线环境传播损耗在研究传播时，特定接收机功率接收的信号电平是一个主要特性。由于传播路径和地形干扰，传播信号减小，这种信号减小称为传播损耗。自由空间的传播损耗可以由下式表示：其中f为频率(MHz)，d为距离(km)。上式与距离d，频率f成反比，当距离或频率增加一倍时，自由空间的路径损耗增加6dB(信号场强衰减4倍）。一.无线概述无线概述—无线环境传播损耗当已知频率f还可以简化上式：式中γ＝2。γ称为路径损耗倾斜因子。在实际的信号空间传播中，地形、信号在不同介质上的绕射、反射、穿透都会导致不同的传播损耗，不同环境下γ的取值范围：一无线概述二无线技术大纲二.无线技术移动通信技术—蜂窝理论蜂窝理论

移动通信网是由大区制演变成蜂窝结构的。在大区制条件下，用户少，话务量低，频率相对丰富。大区制的网络由一个基站，功放输出较大功率，覆盖一定的区域。在此区域内，使用信道组{f1、f2、f3.....fn}。二.无线技术移动通信技术—蜂窝理论蜂窝理论随用户增多，话务量增大，网络容量的增加，原来信道组（f1,f2...fn)不能满足需要，采用的办法是频率复用网络无线设计时，将基站发射功率降

低，每一个基站覆盖

范围缩小，原

先由一个基站覆盖的区域，现在由多个基站覆盖，整个网络图如同蜂窝一般。二.无线技术移动通信技术—蜂窝理论蜂窝理论二.无线技术移动通信技术—双工技术1、单工

单工就是指A只能发信号，而B只能接收信号，通信是单向的，就象灯塔之于航船——灯塔发出光信号而航船只能接收信号以确保自己行驶在正确的航线上。典型应用：收音机、老电视机2、半双工

半双工就是指A能发信号给B，B也能发信号给A，但这两个过程不能同时进行。如果双方同时处于收状态，或同时处于发状态，便不能正常通信了。

典型应用：对讲机3、全双工

全双工比半双工又进了一步。在A给B发信号的同时，B也可以给A发信号。典型的例子就是打电话。

A和B在说的同时也能听到对方说的内容，这就是全双工。

典型应用：手机二.无线技术移动通信技术—双工技术双工方式(TDD、FDD)

TDD和FDD分别指时分双工和频分双工。

FDD：上下行链路分别占用对称的双向频段；

TDD：上下行链路工作于同一频率，通过时分方式在时域上调整上下行资源。二.无线技术移动通信技术--多址接入我们首先了解一下多址接入的概念，常用的多址接入根据不同的特点可分为：FDMA、TDMA、CDMA。（为了理解多址，可以简单的理解为多个人）FDMA:频分多址技术，即不同的用户占用不同的频率，通过不同的频率来区分不同的用户。

TDMA:时分多址技术，即不同的用户占用不同的时间，通过不同的时间段来区分不同的用户CDMA:码分多址技术，所有的用户都占用同样的时间和频率，但之间有不同的特征。这个特征为不同的编码FDMA频率时间功率频率时间功率TDMACDMA时间频率功率Code1Code2CodeN二.无线技术移动通信技术--多址接入:FDMAFDMAFDMA信道每次只能传递一路电话，如果一个FDMA信道被分配为话音信道，但没有使用，并且处于空闲状态，它不能被其他用户使用。在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射FDMA通常是窄带系统，TACS为代表，每信道25kHz带宽FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线性会产生交调频率（IM），产生额外的RF辐射时间频率FDMAFDMA：FrequencyDivisionMultipleAccess频分多址二.无线技术移动通信技术--多址接入:TDMATDMA多个用户共享一个载波频率，分享不同时隙TDMA系统的数据传递是不连续的，是分组发射，可以关闭不连续发送，可以利用空闲时隙监听其他基站，实现切换处理即使使用FDD方式也无需双工器可以按照不同的用户提供不同的带宽TDMA的效率是指发射的数据中信息所占的百分比质量控制通过频率规划来实现频率时间TDMATDMA：TimeDivisionMultipleAccess时分多址二.无线技术移动通信技术--多址接入:CDMACDMA：CodeDivisionMultipleAccess

码分多址频率时间码字CDMA所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获得业务信道二.无线技术移动通信技术—复用与多址二.无线技术移动通信技术--多址接入:SDMASDMA(SpaceDivisionMultipleAccess)：空分多址

SDMA即在相同时隙、相同频率或相同地址码的情况下，可以根据信号不同的中间传播路径而区分。SDMA是一种信道增容方式，例如空分—码分多址（SD-CDMA）。波束形成天线采用智能天线，基站的智能天线形成多个波束覆盖整个小区，智能天线可定位于每个MS。MSMSMSBTS二.无线技术移动通信技术—各通信技术演进路线电信联通移动二.无线技术移动通信技术—频率、带宽（频宽）、制式二.无线技术移动通信技术—上下行上下行：一般而言上下行针对设备主体而言，是一个相对概念，设备输出的叫做上行，输入设备的叫做下行。

但从网络的理解层级上理解，上级对下级一般叫做下行，下级对上级一般叫做上行。设备下行上行概念示例上级设备下级设备下行上行通常理解上级设备下级设备下行上行上行下行二.无线技术移动通信技术—常用单位：dB，dBm，dBi，dBd日常表征功率常用W、mW等单位，但是在实际工作当中不方便，于是引入了dBm，dB，dBi，dBd等单位定义：发射功率P为1mW时，折算为dBm后为0dBm公式为：10*log（P/1mW）dBi和dBd是考征增益的值（功率增益），两者都是一个相对值，但参考基准不一样。dBi的参考基准为全方向性天线，dBd的参考基准为偶极子，所以两者略有不同。dBi=dBd+2.15常用于天线增益dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：10lg（甲功率/乙功率）10二.无线技术移动通信技术—常用单位：dB，dBm，dBi，dBdWdBmdBmdBmW13030.00301.0023333.01311.2633534.77321.5843636.02332.0053736.99342.5163837.78353.1673838.45363.9883939.03375.0194039.54386.31104040.00397.944010.00功率转换通用表格（红色必记）Y=10*log（P/1mW）转换成以W为单位的过程Y=10*log（P/0.001W）Y=10*log（P/(1W*（10^(-3))）Y=10*log（P/1W*(10^3)）Y=10*log（P/1W)+

10*log(10^3)Y=10*log（P/1W)+10*3Y=30+10*log（P/1W)1010101010101010二.无线技术移动通信技术—话务量话务量概念

话务量的严格定义应该叫做话务强度，是电话系统业务多少的度量，它与单位时间（一般取忙时1小时）内的呼叫次数n及呼叫占用信道的平均时间（T）成正比。

A=n×T/3600

系统忙时话务量（A）表示系统的繁忙程度，又称话务负荷，单位为爱尔兰Erlang，用符号Erl表示。T以秒为单位。1台手机打1个小时电话的话务量是：1Erl二.无线技术移动通信技术—话务量话务量概念

平均用户忙时话务量指一天中话务量最忙时