第3章 移动信道的传播特性

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1、第3章移动信道的传播特性1移动通信所用信道是以无线电通信为基础。无线电波如何进行传播？具有什么特点？大家都见过铁塔式基站，基站如何选址？基站间距离多远合适？建在什么地方？高度如何确定？发射功率多大？中国移动在长春有多少个基站？引言2一、无线电波传输特性一、无线电波传输特性1、无线电波的划分3Hz-30KHzVLF(甚低频)长波导航、电话、数据终端3kHz-300KHzLF(低频)长波导航、电力线通信300kHz-3MHzMF(中频)中波广播、业余无线电3MHz-30MHzHF(高频)短波广播30MHz-300MHzV

2、HF(甚高频)米波电视、调频广播、无线寻呼300MHz-3GHzUHF(超高频)分米波电视、移动蜂窝3GHz-30GHzSHF(特高频)厘米波卫星、雷达30GHz-300GHzEHF(极高频)毫米波雷达、射电天文105GHz-107GHz光移动蜂窝网在UHF频段IS-95800MHz、GSM900MHz、DCS1800MHz、3G1900MHzUHF主要以直射波、反射波、绕射波为主，分别讨论。3无线电波传输特性2、直射波在自由空间电波沿直线直接到达接收点的传播方式，称直射波损耗，可看成是自由空间的电波传播损耗。Lfs

3、=32.44+20lgd+20lgf(dB)损耗只与d、f有关，由此可以推论，FDD工作方式时，移动台发射功率低使用较低频率、基站发射功率高使用较高频率。直线传播的距离是有限制的，为什么？视线传播极限距离考虑标准大气折射地球是圆的。地面上一米七的人能看多远？4.12×=5.3km16m高的天线基站能传多远？4.12×=16.5km4无线电波传输特性3、绕射波电波直射路径上存在各种障碍物，所引起的损耗，称为绕射损耗。x/x1＞0.5附加损耗为0，x/x1＜0.5附加损耗急剧增加。所以在选择基站位置高度时，要根据所在地区

4、，尽可能使各处的X＞0.5X1。x-菲涅尔余隙x1=菲涅尔第一余隙5无线电波传输特性4、反射波电波传播过程中遇到光滑界面时，会产生镜面反射，反射波的相位会发生变化，地面、建筑物都会形成反射波，相位变化模糊不定，直射波和各种反射波合成的场强将随反射系数和路径变化而变化，同相相加，反相抵消，合成波有衰落现象。5、散射波电波遇到粗糙表面时，反射散布于各个方向。6无线电波传输特性1.直射波(最强)3.绕射波(次强)2.反射波(次强)4.散射波(最弱)7二、移动信道的特点二、移动信道的特点1、传播的开放性开放式信息传输，任何人

5、都可以收发，必须采取措施，鉴权和加密。2、接收环境的复杂性接收点地理位置环境复杂多样，有3类典型区域。①高楼林立的城市繁华区。②一般建筑物为主体的近郊区。③以山岳、湖泊、平原为主的农村及远郊区。3、用户的移动性以移动速度来区别，有3种类型①准静态的室内用户。②慢速步行用户。③高速车载用户。8三、移动信道的特征三、移动信道的特征3类损耗和4种效应㈠3类损耗1、路径传播损耗指电波在自由空间传播时所产生的损耗，反映在传播宏观大范围的空间距离上接收信号电平的变化。2、慢衰落损耗指电波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生的损耗

6、，反映在中等范围的空间距离上接收信号电平的变化。其变化率比传送信息速率慢故称慢衰落。9移动信道的特征3、快衰落损耗指电波在传播时产生反射或由于用户快速移动而产生的损耗，反映在小范围的空间距离上接收信号电平的变化。其变化率比慢衰落快得多。其在不同的空间、时间、频率上衰落特性是不一样的。①空间选择性衰落指电波在不同的空间衰落特性是不一样的，是由天线的点波束产生扩散引起的。又称平坦瑞利衰落。衰落周期T1→λ/△Φ其中λ-波长△Φ-扩散角度10移动信道的特征②频率选择性衰落指电波在不同的频段上衰落特性是不一样的，由反射形成多

7、径而在时间上产生的扩散而引起的（多径时散）。直射波比反射波先到达，产生时延，时域上的扩散引起接收地点的信号产生频率选择性衰落。衰落周期T2→1/L其中L-时散宽度③时间选择性衰落指电波在不同时间上衰落特性是不一样的，由用户高速移动带来的频偏而引起的，表现在相应时域上信号产生时间选择性衰落。衰落周期T3→Л/B其中B-频移宽度11移动信道的特征㈡4种效应①阴影效应由大型建筑物和其他物体的阻挡，在接收区域产生半盲区，类拟太阳光受阻挡后的阴影，信号会相对弱些，是无法解决的效应。12移动信道的特征②远近效应用户与基站之间有近

8、有远，若各移动用户发射的信号功率一样，到达基站的信号强弱不同，离基站近的信号强，离基站远的信号弱，会出现以强压弱的现象。要解决远近效应，必须采用功率控制。13移动信道的特征③多径效应接收信号不仅有直射波的主径信号，还有从不同方向反射及绕射过来的多条不同的路径信号，且它们到达时信号强度、相位都不一样，是矢量和。各径之间产生干扰，称多径干扰，能引起