[信息与通信]第3章 移动信道的传播特性.ppt

引言 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？ 一、无线电波传输特性 一、无线电波传输特性 无线电波传输特性 无线电波传输特性 无线电波传输特性 无线电波传输特性 二、移动信道的特点 三、移动信道的特征 移动信道的特征 移动信道的特征 移动信道的特征 移动信道的特征 移动信道的特征 移动信道的特征 四、传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析 传输损耗的定量分析传输 思考 勤学 务实 开拓 创新 第3章 移动信道的传播特性 1、无线电波的划分 3Hz-30KHz VLF (甚低频) 长波 导航、电话、数据终端 3kHz-300KHz LF (低频) 长波 导航、电力线通信 300kHz-3MHz MF (中频) 中波 广播、业余无线电 3MHz-30MHz HF (高频) 短波 广播 30MHz-300MHz VHF (甚高频) 米波 电视、调频广播、 无线寻呼 300MHz-3GHz UHF (超高频) 分米波 电视、移动蜂窝 3GHz-30GHz SHF (特高频) 厘米波 卫星、雷达 30GHz-300GHz EHF (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-95 800MHz、GSM 900MHz、DCS 1800MHz、3G 1900MHz UHF主要以直射波、反射波、绕射波为主，分别讨论。 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=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× =5.3km 16m高的天线基站能传多远？ 4.12× =16.5km 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，尽可能使各处的X＞0.5X1。 x-菲涅尔余隙 x1=菲涅尔第一余隙 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。 1.直射波(最强) 3.绕射波(次强) 2.反射波(次强) 4.散射波(最弱) 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。 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，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。 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 ②频率选择性衰落 指电