信道传播.ppt

本节主要介绍在移动环境下无线电波传播的背景知识，包括传播理论、传播模型以及传播模型在无线移动环境下的特点和应用，这些背景知识对于无线通信系统的设计和性能评估非常重要。 由于无线电波的传播是移动通信的一个重要基础，因此在传播理论这一部分我们主要讨论无线电波的传播特性、无线视距的概念以及在视距和超视距情况下各种不同的传播模式。 按照无线电波的波长我们人为地把电波做了如下的划分： 长波（波长1000米以上） 中波（波长100-1000米） 短波（波长10-100米） 超短波和微波（波长为10米以下） 由于不同无线电波的波长不同，因而传播环境对其所造成的影响也各异，从而使得不同波长的电波将会呈现不同的传播特性，我们接下来会针对不同波长的电波分析其传播特点。 表面波传播方式是指电波沿着地球表面传播的情况。 天波传播是指电波凭借着电离层的反射作用，在地面与电离层之间来回反射传播至较远的地方。 空间波传播是指当发射以及接收天线架设得较高的时候，在视线范围内，电磁波直接从发射天线传播到接收天线，另外还可以经地面反射而到达接收天线。 大气对流层中，除了有规则的片状或层状气流外，还存在有不规则的气流，这类似于水流中漩涡的不均匀体。相应的，在电离层中则有电子密度的不均匀性。当天线辐射出去的电波，投射到这些不均匀体的时候，类似于光的散射和反射现象，电波发生散射或反射，一部分能量传播到接收点，这种传播称为散射传播。 电磁波由地面发出（或返回），经低空大气层和电离层而到达外层空间的传播，如卫星传播，宇宙探测等均属于这种外层空间传播。 长波由于波长很长，长波穿入电离层的深度很浅，受电离层变化的影响很小，因而长波的传播比较稳定。但由于表面波衰减慢，发射台发出的表面波对其他接受台干扰很强烈。另外，天电干扰对长波的接收的影响严重，特别是雷雨较多的夏季。 中波能以表面波或天波的形式传播。波长在2000－200m的中短波主要用于广播，故此分波段又称广播波段。 与长，中波相同，短波可以靠表面波和天波传播。由于短波频率较高，地面吸收较强，用表面波传播时，衰减很快，不适合作远距离通信和广播之用。 而超短波，微波的频率很高，表面波衰减很大，所以超短波、微波一般不用表面波、天波的传播方式，而只能用空间波、散射波和穿透外层空间的传播方式。由于超短波和微波的频带很宽，因此被广泛应用于电视，调频广播，雷达等方面。 影响无线电波传播的因素主要包括大气本身的非自由空间性质和地球的地理特性等。大气的折射性质和地球表面的地形不仅会影响接收信号的功率，而且还会影响无线电波传播路径的曲率。 一个特定模型的适用性取决于它能否很好地适用于无线系统的实际工作环境，因此需要仔细研究无线系统的工作环境，从而选择出适合的传播模型。 计算机模型是指通过采用更加复杂的技术，利用地形和其它一些输入数据估计出模型参数，从而应用于给定的移动环境。 传播模型是移动通信网小区规划的基础，传播模型的准确与否关系到小区规划是否合理，运营商是否以比较经济合理的投资满足了用户的需求。由于我国幅员辽阔，各省、市的无线传播环境千差万别。例如，处于丘陵地区的城市与处于平原地区的城市相比，其传播环境有很大不同，两者的传播模型也会存在较大差异。因此如果仅仅根据经验而无视各地不同地形、地貌、建筑物、植被等参数的影响，必然会导致所建成的网络或者存在覆盖、质量问题，或者所建基站过于密集，造成资源浪费。 各运营商越来越重视传播模型与本地区环境相匹配的问题。因此，在无线网络设计中，传播模型的校正就显得尤为重要。 在多径传输信道中，有N个多径信道，他们彼此相互独立且没有一个信道的信号占支配地位，没有直射波信号，仅有许多反射波信号，收到的信号的包络的衰落变化服从瑞利分布 阴影衰落是由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电波遮蔽所引起的衰落，又称慢衰落，它一般表示为电波传播距离的m次幂和表示阴影损耗的正态对数分量的乘积 无线网络规划的目的是： 如何以尽可能少的资源 获得尽可能好的覆盖 服务尽可能多的用户 提供尽可能高的质量 即，以性价比最大化为最终目标。 整个无线网络规划分三步进行，首先是准备阶段，这一阶段的主要工作是明确进行网络建设的原则和确立规划的目标；然后是估算预测阶段，主要包括对业务模型、网络性能、网络规模和设备需求的估算和分析；最后是在前阶段工作的基础上进行实际的规划实施工作以及一些必要的调整操作。 在网络建设的准备阶段我们首先需要明确网络建设的原则，因为所有的工作都必须在综合考虑了这些原则的前提下逐步进行的。 所谓网络的建设原则主要包括三个方面的内容： 一、满足可持续发展的原则。 即在网络建设的初级阶段，我们既要考虑网络的建设要在符合设计要