通信中級工程師傳輸與接入實務筆記

1、光纖通信1）光纖中心是纖芯，纖芯外面是包層，纖芯的折射率高于包層的折射率，從而形成光波導效應，實現(xiàn)光信號傳輸。2）按折射分布分：階躍光纖和漸變光纖；按傳輸模式分：單模光纖和多模光纖3）光纖傳輸模式的數(shù)目與光的波長、光纖結構（直徑）、光纖纖芯和包層折射率分布有關4）光纖色散是指不同頻率、 不同模式的電磁波以不同群速度在介質中傳播的物理現(xiàn)象。色散導致光脈沖在傳播過程中展寬，前后脈沖相互重疊，弓I起數(shù)字信號的碼間干擾。色散種類模式色散色度色散材料色散波導色散5)光纖損耗：光波在光纖中傳輸一段距離后能量會衰減光纖損耗10 ?a）光纖損耗系數(shù)a （入）=帀？?/?）b)光纖損耗主要是光能量的吸收損耗、散

2、射損耗及輻射損耗光纖非線性效應c）3個低損耗窗口：0.85卩m、1.31卩m （S波段）、1.55卩m （C波段）6)7）單模光纖類型G.652光纖（常規(guī)型單模光纖）零色散在1310 nm ,最低損耗在1550nm對短距離單波長 MSTP/SDH系統(tǒng) 用1310 nm ,長距離無中繼用1550nmG.653光纖（色散位移光纖）色冃攵趨近于零在 1550nm,最低損耗在 1550nm單波長距離傳輸，不適合DWDM系統(tǒng)G.655光纖（非零色散位移光纖）在1550nm具有較小色散和最小損耗適合DWDM系統(tǒng)色散平坦型單模光纖兩個零色散波長分別在1300nm和1600nm,在兩者之間總色散都很小8）數(shù)值

3、孔徑（NA ）與纖芯和包層的折射率分布有關，與光纖直徑無關。NA越大，光纖捕捉光線的能力越強，光纖與光源之間的耦合效率就越高。9） 光源半導體發(fā)光二極管（LED ）非閾值器件半導體自發(fā)發(fā)射，譜線寬度較寬，調制效率較低半導體激光器（LD ）閾值器件受激輻射，光功率隨注入電流不同而改變10）光檢測器目前主要采用半導體光檢測器，光檢測器有光電二極管（PIN ）和雪崩光電二極管（APD）11）光放大器a）摻餌光纖放大器（EDFA ）對1550nm波長窗口光信號進行放大，通常采用980nm和1480nm波長的泵浦光進行泵浦。EDFA基本組成包括：泵浦激光、耦合器、光隔離器和摻餌光纖。常用結構由同向泵浦、

4、反向泵浦和雙向泵浦b）受激拉曼光纖放大器：能夠提供整個波段的光放大。通過適當改變泵浦激光器的光波波長，可以得到任意波段的寬帶放大器，能夠在12791670nm整個波段提供放大c）半導體光放大器（SOA）類似于半導體激光器，為受激輻射。d）線路放大器、前置放大器和功率放大器12）無源器件包括光纖連接器、光纖耦合器、光纖光柵、光隔離器a）光纖連接器是一個實現(xiàn)兩根光纖之間的永久或可拆裝連接的器件，主要參數(shù)有插入損耗、回波損耗和可重復性等。b）光纖耦合器把光信號在光路上由一路向兩路或多路傳送，N路光信號合路再向M路或N路分配。有微鏡片耦合器、波導耦合器和光纖耦合器等。c）光纖光柵由一段折射率沿其長度周

5、期性變化的光纖構成d）光隔離器：插入損耗越小越好，隔離度越大越好13）強度調制直接檢測是數(shù)字光纖通信系統(tǒng)常用的調制檢測方式a）光信號的調制分為直接調制和間接調制，又稱為調制和外調制。b）直接調制只須通過改變注入電流就可實現(xiàn)光強度調制。包括模擬調制和數(shù)字調制。c）間接調制也稱外調制方式，是在光源的輸出通路上外加光調制器對光波進行調制， 控制光信號的有無。采用外調制可以減小啁啾。14）我國 PDH 體制的速率體系有 2Mbit/s、8Mbit/s、34Mbit/s 和 140Mbit/sSDH技術1）SDH 的基本速率是 155.52Mbit/s，稱為 STM-1。STM-N，N 可以為 1、4、

6、16、642）SDH采用以字節(jié)為基礎的矩形塊狀幀結構。由9行270*N列個字節(jié)組成，幀結構中字節(jié)傳輸是從左至右、從上到下的順序進行。一幀的傳輸時間是125卩s,即幀頻8kHz。9*N261*NRSOHAU PTRPayload6789a)b)MSOHRSOH :再生段開銷、AU PTR :管理單元指針、MSOH :復用段開銷、Payload :信息凈負荷信息凈負荷中含有少量通道開銷字節(jié)（POH ）3）同步復用和映射方法是 SDH最具特色容之一。具有一定頻差的各種支路的業(yè)務信號最終復用進STM-N幀都要經過映射、定位和復用3個步驟4）容器（C）、虛容器（VC）、支路單元（TU）、支路單元組（TU

7、G）、管理單元（AU ）、管理單元組（AUG、和同步傳輸模塊（STM-N ）a）VC是SDH中最重要的一種信息結構，在SDH網絡中始終保持完整不變，可以獨立地在通道的任意一點進行插入、分出或交叉連接5）SDH自愈網SDH自愈網實 施方法a）SDH自愈環(huán)? 按結構分：通道保護環(huán)和復用段保護環(huán)按發(fā)送和接收信號傳輸方向分：單向環(huán)和雙向環(huán) 單向通道保護環(huán)：首端橋接，末端倒換。倒換與否按離開環(huán)的每一個通道的信號質量的優(yōu)劣決定復用段保護環(huán)：倒換與否按每一對節(jié)點間的復用段信號質量的優(yōu)劣而定DWDM技術1）DWDM兩種工作方式a）雙纖單向傳輸：最常使用的一種方式，即在一根光纖中只完成一個方向光信號的傳 輸，這

8、種方式同一波長或波長組在兩個方向上可以重復利用。b）單纖雙向傳輸：單纖雙向傳輸是在一根光纖中實現(xiàn)兩個方向光信號的同時傳輸，兩個方向的光信號應安排在不同波長上。2）光轉發(fā)器/光波長轉換器：根據光接口的兼容性，DWDM系統(tǒng)可以分成開放式和集成式兩種系統(tǒng)結構。集成式系統(tǒng)要求接入光接口滿足DWDM光接口標準（ITU-T G. 692波長標準）；開放式系統(tǒng)在波分復用器前加入了光波長轉換器（ OTU ），將SDH光接口（即ITU-T G. 957 ）轉換成符合ITU-T G. 692規(guī)定的接口標準。3）CWDM :復用216個波長信號，波長 12601620nm波段4）DWDM工作波長a）對于常規(guī) G.

9、652光纖，ITU-T G. 692建議以193 .1THz（對應的波長為 1552.52nm） 為絕對參考頻率，不同波長的頻率問隔應為100GHz的整數(shù)倍（波長間隔約為0.8nm的整數(shù)倍）或50GHz （波長間隔約為0.4nm的整數(shù)倍）的整數(shù)倍的波長間隔系列， 圍是 192.1.1THz，即 15301561 nm。b) 中心頻率偏差中心頻率偏移作了規(guī)定，一般要求偏移量正負數(shù)值小于信道的10%。WDM 信道的標準波長分等問隔和不等間隔兩種配置方案， 免四波混頻效應的影響。不等間隔是為了避中心頻率偏差定義為標準中心頻率與實際中心頻率之差。ITU-T 建議對信道的5) 光交叉連接設備( OXC

10、)實現(xiàn)光的交叉連接，無需進行光電/電光轉換和電信號處理；光分插復用設備( OADM )實現(xiàn)光信號的上下路，兩者都是光傳送網的關鍵節(jié)點設備6) IP over ATM、IP over SDH 和 IP over WDMMSTP 技術1) MSTP 技術，基于 SDH 平臺實現(xiàn) TDM 業(yè)務、 ATM 業(yè)務和以太網業(yè)務等2) MSTP 關鍵技術：封裝協(xié)議、級聯(lián)技術和鏈路容量調整規(guī)程3) GFP 幀映射：透明映射和幀映射a) 透明映射模式幀長固定或比特率固定， 可及時處理接收到的業(yè)務流量， 而不用等待 整個幀都收到，適合承載實時業(yè)務。b) 幀映射模式幀長可變，通常接收到完整的一幀后再進行處理，適合承

11、載IP/PPP 幀或以太網幀。4) 級聯(lián)分為連續(xù)級聯(lián)和虛級聯(lián)a) 連續(xù)級聯(lián)是將同一 STM-N 數(shù)據幀中相鄰的虛容器級聯(lián)，并作為一個整體在網絡中 傳送。它所包含的所有 VC 都經過相同的傳輸路徑，因此各 VC 間不存在時延差， 降低了接收側信號處理的復雜度， 提高了信號傳輸質量， 但是 VC 相鄰這一信道要 求難以滿足，而且容易出現(xiàn) VC 碎片，使得帶寬分配不夠靈活，資源利用率不高。b) 虛級聯(lián)是將多個獨立的不一定相鄰的 VC 在邏輯上連接起來， 各 VC 可以沿著不同 的路徑傳輸， 最后在接收端重新組合成連續(xù)的帶寬。 虛級聯(lián)使用靈活， 帶寬利用率 高，對于基于統(tǒng)計復用和具有突發(fā)性的數(shù)據業(yè)務適

12、應性好， 但不同 VC 之間可能會 出現(xiàn)傳輸時延差， 實現(xiàn)難度大。 總體來說， 虛級聯(lián)更為先進， 目前 MSTP 大多采用 該方式。5) 鏈路容量調整規(guī)程是一種基于虛級聯(lián)的對鏈路容量進行自動調整的策略， 是對虛級聯(lián)技 術的擴充。 LCAS 能為虛級聯(lián)業(yè)務的多徑傳輸提供軟保護與安全機制，提高了虛級聯(lián)業(yè) 務的健壯性。6) 支持以太網透傳的 MSTP 是指 MSTP 將來自以太網接口的信號直接通過GFP 或PPP/HDLC 或 LAPS 封裝后映射到 SDH 的 VC 中，然后通過 SDH 進行點到點傳送。在 這種承載方式中 ,以太網信號沒有經過二層交換 ,即 MSTP 并沒有解析以太網數(shù)據幀的容

13、沒有讀取 MAC 地址以進行交換。7) 支持以太網二層交換功能的 MSTP 是指 MSTP 能在一個或多個用戶側的以太網接口與 文檔多個獨立的SDH網絡側的VC通道之間，實現(xiàn)基于以太網鏈路層的數(shù)據幀交換功能。 支持以太網二層交換的MSTP可以有效地對多個以太網用戶的接入進行匯聚和交換，從而提高了網絡帶寬利用率和用戶接入能力。支持以太網二層交換的MSTP還可以提供對以太網業(yè)務的環(huán)網傳送，即在MSTP環(huán)路中分配指定的環(huán)路帶寬，用來傳送以太網業(yè)務。8）彈性分組環(huán)（RPR）技術是一種基于以太網或SDH的分組交換機制，屬于中間層增強技術，它采用新的MAC層和共享接入方式， 將IP包通過新MAC層送入數(shù)據

14、幀或裸光 纖，無須進行包的拆分重組，因此提高了交換處理能力，改善了網絡性能和靈活性。9）多協(xié)議標簽交換（MPLS ）是一種介于第二層和第三層之間的2.5層協(xié)議。它把路由選擇和數(shù)據轉發(fā)分開，將IP地址映射為短且定長的標簽，由標簽來規(guī)定一個分組通過網絡的路徑。由于只在網絡邊緣分析IP報頭，而不用逐跳分析，因此節(jié)約了處理時間。MPLS網絡由位于核心的標簽交換路由器 （LSR）和位于邊緣的標簽邊緣路由器 （LER） 組成。支持 MPLS技術的MSTP是指MSTP在具備一般功能的同時鄉(xiāng)還兼有 LSP的功 能。這在提高MSTP承載以太網業(yè)務的靈活性和帶寬使用效率的同時，能夠更有效地保證各類業(yè)務所需 QoS

15、,并進一步擴展了 MSTP的連網能力和適用圍。有線接入網技術1）接入網（AN ）是由業(yè)務節(jié)點接口（ SNI）和相關用戶網絡接口（ UNI ）之間的一系列傳送實體（例如線路和傳輸設施）組成的、為傳送電信業(yè)務提供所需傳送承載能力的實施系統(tǒng)， 可經由Q3接口進行配置和管理。TMNL1Q3Q3UNIg1SNI SN! AN2）有線接入網包括銅線接入網、混合光纖侗軸接入網和光纖接入網3）銅線接入技術a）銅線接入技術是指使用普通線（雙絞銅線）實現(xiàn)的寬帶接入技術b）ADSL采用頻分復用（FDM ）技術實現(xiàn)上下行速率不對稱傳輸，通過在雙絞線兩端加裝ADSL調制解調器，能夠在線上提供9Mbit/s的下行速率和1

16、Mbit/s的上行速 率，有效傳輸距離為 35km，非常適合家庭上網等場景。c）ADSL的關鍵技術是FDM技術和離散多音頻（DMT ）調制技術。通過FDM將整 個頻帶分為三部分，可提供普通、雙工數(shù)字和下行數(shù)字三種信道。d）DMT是一種多載波調制技術，目的是實現(xiàn)帶寬按需分配。DMT將整個信道可用帶 寬劃分為若干個獨立的、等寬的子信道，根據每個信道的傳輸特性，分配給不同的比特數(shù)和傳輸能量，每個子信道采用不同點數(shù)的 正交幅度調制（QAM ）。每個信道 占用4.3kHz的帶寬，每個信道上一個載波。4）混合光纖/同軸（HFC）接入網是一種綜合應用模擬和數(shù)字技術、同軸電纜和光纜技術以及射頻技術的高分布式接

17、入網絡。a）由饋線網、配線網和用戶引入線三部分組成。b）光纖到服務區(qū)，進入服務區(qū)后采用同軸電纜傳輸c）HFC網絡采用副載波頻分復用（SCM）方式，將各種圖像、話音和數(shù)據信號先調制到不同的射頻副載波上，合并后再調制在光載波上傳輸。d）在我國，上行頻段為 565MHz，下行頻段為 87862MHz5）光纖接入技術a）根據分路方式的不同可分為無源光網絡（PON）和有源光網絡（AON ）前者采用無源光分路器，后者采用有源器件。光分配網絡（ODN）是無源的，而光遠程終端（ODT） 是有源的。b）根據光網絡單元（ONU ）的位置不同，OAN可以分為光纖到路邊（FTTC）、光纖到 大樓（FTTB）、光纖到小

18、區(qū)（FTTZ）、光纖到家（FTTH）或光纖到辦公室（FTTO）等多種 類型。c）在PON中，OLT到ONU的下行信號采用時分復用（TDM ）方式由光分路器以廣 播形式送出，上行則存在不同的多址接入技術? PON多址方式：時分多址（TDMA ）技術、波分多址（WDMA ）技術、副載 波多址（SCMA ）技術、碼分多址（CDMA ）技術? 雙向傳輸技術是指上下行信號傳輸復用技術，主要有空分復用（SDM ）、波分復用（WDM ）、副載波復用（SCM）、碼分復用（CDM ）和時間壓縮復用（TCM ）d） 測距：由于不同 ONU到OLT的距離和信道特性不同，使得傳輸時延和衰減不同, APON通過測量個O

19、NU到OLT的傳輸距離，對其引起的時延差異進行補償PON分類概念特點上下行速率APON將信息封裝成ATM信元進行傳輸1、采用單纖波分復用方式區(qū)分上下行信道2、下行采用廣播方式傳送 ATM信元，各ONU根據信元的 VCI/VPI選出自己的信元3、上行采用TDMA方式下行：155、622、1244Mbit/s上行：155、622 Mbit/sEPON將信息封裝成以太網幀1、下行TDM廣播發(fā)送，上行 TDMA方式下行：1250Mbit/s上行：1250Mbit/s進行傳輸2、上下行均采用2ms固定間隔的幀長度3、上下行速率對稱GPON將信息封裝成GEM幀進行傳輸1、下行TDM廣播發(fā)送，上行TDMA方

20、式2、可接入數(shù)字電視和 IPTV，支持三網合 一業(yè)務3、上下行速率可對稱也可不對稱下行：1244 、2488Mbit/s上行:155、622 >1244、2488Mbit/s自動交換光網絡1）自動交換光網絡（ASON ）是指在ASON信令網控制下完成光傳送網的光網絡連接和自動交換的新型網絡2)三個平面：傳送平面（CP）和管理平面（MP）TP）、控制平面控制平面3)三種連接類型：永久連接PC）、軟永久連接（SPC）和交換連接（SC）永久連接發(fā)起和維護都是由管理平面來完成，并且傳送平面中為具體業(yè)務建立通道的路由消息和信令消息都是由管理平面發(fā)出的，控制平面不起作用軟永久連接建立、拆除請求也是由

21、管理面發(fā)出的，但是對傳送面中具體資源的配置和動作是由控制面發(fā)出的指令來完成的。發(fā)起和維護都是由控制平面來完成的，控制平面通過UNI接口接收到用戶方面?zhèn)鱽淼恼埱?，再經過控制平面的處理后在傳送面中為這個客戶請求提交換連接供一條具體的可滿足用戶需求的光通道，并把結果報告給管理平面，管理平面在這種連接的建立過程中并不直接起作用，它只是接收從控制面?zhèn)鱽?的連接建立的消息傳輸網規(guī)劃1）本地傳輸網分三層：核心層、匯聚層和接入層2）本地傳輸網網絡結構一般以環(huán)型為主，輔以格狀、鏈型或星型3) 核心層：小規(guī)模本地網核心層一般采用 SDH/MSTP 自愈環(huán)技術，速率一般為 10Gbit/s 或者 2.5Gbit/s

22、 ，可采用單環(huán)或多環(huán)相交方式。 中型城市核心層節(jié)點相對較多， 可采用四 纖或二纖復用段共享保護環(huán)。大型城市核心層一般使用網狀拓撲。4) 匯聚層節(jié)點主要用于分區(qū)匯集節(jié)點業(yè)務， 并將它們轉接到核心層的節(jié)點。 一般采用環(huán)形 結構， 為了保證網絡的可擴展性， 一個匯聚環(huán)上節(jié)點數(shù)目不應過多， 一般控制在 6個以 下為宜，一般匯聚環(huán)容量為 10Gbit/s 或者 2.5 Gbit/s5) 接入層環(huán)網每個環(huán)的節(jié)點數(shù)不應超過 16 個，一般 68 個為宜。 如果一個物理路由上的 節(jié)點數(shù)量過多，可以組織多個接入層環(huán)網。6) 網絡規(guī)劃主要考慮因素a) 現(xiàn)有網絡資源? 光設備資源? 線路資源? 機房和輔助設備b)

23、業(yè)務驅動和需求的分析c) 網絡節(jié)點的選擇及路由設置的分析d) 網絡拓撲結構的選擇e) 網絡可擴展性的分析f) 網絡的分層和扁平化從未來業(yè)務網絡的發(fā)展與演進來看， 匯聚層會逐步弱化， 匯聚層向核心和接入層轉 化，核心層 +接入層將成為簡化網絡和分層的方向和趨勢。g) 設備選型h) 光纜線路光傳輸測試常用儀表1) 光時域反射儀 (OTDR) 的原理是利用光脈沖在光纖中的瑞利散射進行測量。由于瑞利散射光具有和入射波同樣的波長， 且功率與該點的入射光功率成正比的特性， 通過測量沿 光纖返回的反向光功率就可以獲得入射光沿光纖傳輸路徑所受到的損耗特性， 并且還可 以通過分析返回光信號的時間來確定光纖中不完

24、善點的位置以及光纖的長度。2) 誤碼儀由三大部分組成， 碼型發(fā)生器、 誤碼檢測器和計數(shù)器。 碼型發(fā)生器可以產生測試 所需的各種不同序列長度的偽隨機碼，接口電路可以實現(xiàn)輸出 CMI碼、HDB3碼、NRZ碼、 RZ 碼等碼型。誤碼檢測器包括本地碼發(fā)生器、同步電路和誤碼檢測部分。本地碼 發(fā)生器的構成和碼型發(fā)生器相同， 可以產生完全相同的碼序列， 并通過同步設備與接收 到的碼序列同步。 誤碼檢測電路將本地碼和接收碼進行比較， 檢測出誤碼信息并送入計 數(shù)器顯示。3) 消光比 EXT=10lg(A/B) ，其中 A 為傳號光功率， B 為空號光功率文檔無線通信概述1) 無線通信適用的電磁波頻率圍為3kHz

25、100GHz頻率波長頻段名稱波段名稱330kHz10100km甚低頻超長波30300kHz110km低頻長波3003000kHz1001000m中頻中波330MHz10100m高頻短波30300MHz110m甚咼頻超短波3003000MHz1001000mm特咼頻330GHz10100mm超高頻微波30300GHz110mm極高頻電磁波頻率與波長關系：？?= ?2) 無線電波以“橫向電磁波”的形式在空中傳播，電場矢量、磁場矢量和傳播方向是互相垂直的3) 電場矢量的方向稱為電磁波的極化方向。極化方向可以是水平的，也可以是垂直的；如果電場方向在空間中旋轉，則電磁波是圓極化或者橢圓極化的。4) 自由

26、空間接收機收到的功率 ？?= ?+ ?+ ?- (32.44 + 20?20?)5) 香農公式：C= B?1? + ?/?)6) 路徑損耗：接收天線與發(fā)射天線間的距離引起的功率降低衰落：信號幅度和相位的隨機變化7) 地波傳播，頻率低于 3MHz，無線電波能夠沿著地球表面彎曲天波傳播，頻率330MHz，無線電波能夠被大氣層中的電離層反射到地球表面直線傳播，頻率 30MHz以上視距傳播，由于地球表面是個球面，在地球表面之上的兩個一定高度的點之間可以互相看到的點之間的距離是一個可以確定的值，其受地球由率和兩個點的高度的限制。電磁波直線傳播的距離就是這個可視距離。由于氣壓、溫度和濕度隨距地高度的增加而

27、減小，空氣的介電常數(shù)也隨著高度的增加而減小，大氣的折射會使無線彎向地球，因此視距傳播的最大距離通常要大于人眼所能看到的距離無線通信傳輸技術1) 模擬調制技術a) 線性調制：幅度調制 包括標準調幅(AM )、抑制載波的雙邊帶(DSB)調制、單邊帶(SSB)調制和殘 留邊帶( VSB )調制b) 非線性調制：相位調制和頻率調制，兩者統(tǒng)稱角度調制c) 線性調制和非線性調制的區(qū)別在于原始信號的頻譜結構是否發(fā)生改變2) 數(shù)字調制技術a) 常用的描述數(shù)字信息的信號是脈沖幅度調制 (PAM) 信號，這種信號用有限個幅度值 來表示不同的狀態(tài)b) 像脈沖幅度調制信號這樣的表示數(shù)字信息的信號，稱為數(shù)字(調制)信號

28、c) 如果數(shù)字信號的頻譜集中在零頻率附近，就是數(shù)字基帶信號3) 單工通信、雙工通信和半雙工通信4) 多址接入技術a) 隨機多址接入技術： 指多個用戶競爭性地使用同一個共享的信道 (通常是一個廣播 信道)用戶訪問信道時沒有嚴格的順序。b) 固定多址接入技術：頻分多址 (FDMA) 、時分多址 (TDMA) 、碼分多址 (CDMA) 和空 分多址 (SDMA) 。5) 通過某種方法把信號的帶寬展寬得到擴頻信號， 使用擴頻信號傳輸信息的技術稱為擴頻 通信技術a) 常用的擴頻技術是直接序列擴頻( DSSS)和跳頻擴頻(FHSS)b) 直接序列擴頻是把數(shù)字信號與擴頻碼相乘， 得到一個更高速率的碼流。 再

29、把這個碼 流送到調制器，得到一路信號c) 擴頻碼是具有特定相關特性的特殊碼型。一種經常被選用的碼型是偽隨機序列d) 假定一個己調信號的帶寬為W，如果其中心頻率不斷變化，從一個較長的時間來看，其占用的頻帶寬度就大于 W，這樣的信號也可以看成是擴頻信號，其帶寬擴展的方式是中心頻率的跳動，稱為跳頻擴頻系統(tǒng)。e) 跳頻系統(tǒng)的頻率隨時間變化的規(guī)律稱為跳頻圖案。6) 天線a) 天線是無源器件，僅起轉化作用而不能放大信號b) 天線的輻射特性與方向有關，在某些方向上輻射更為聚集，能量更強。c) 天線增益定義為輸入功率相等的條件下， 實際天線與理想點源天線 (三維全向天線) 在空間同一點處所產生的場強的平方之比

30、，即功率之比d) 天線增益是方向的函數(shù)，這個函數(shù)的圖形表示稱為天線的方向圖。e) 天線方向圖沿所有方向的積分是常數(shù)， 天線在某一個方向的增益越高， 天線的波束 也就越窄。f) 天線具有互易性： 保持工作頻率不變， 將發(fā)天線作為收天線， 將收天線作為發(fā)天線， 天線的方向圖不變。g）電波的極化方式有：水平極化、垂直極化和圓極化。接收的極化方式必須要和來波 的極化一致，否則會產生極化損失。h）當導線長度為信號波長的 1/4時，輻射的強度最大，稱作基本振子。每臂長度為1/4 波長、全長為二分之一波長的振子，稱為半波對稱振子i）天線的帶寬和天線的型式、結構、材料等有關。j）駐波比全稱為電壓駐波比（VSW

31、R）。如果阻抗不匹配就會發(fā)生反射。反射波與正向波相互干涉將形成駐波。 駐波比定義為波峰與波谷的幅度比。天線駐波比是反映天饋線與基站匹配程度的指標，一般要求天線的駐波比小于1.5k）自動增益控制（AGC）:當輸入信號很弱時，接收機的增益大，自動增益控制電路 不起作用；當輸入信號很強時，自動增益控制電路進行控制，使接收機增益減小。 使得接收機能夠處理實際中具有很大變差的信號電平。7）無線信道具有時變特性和衰落特性，這是由于通信雙方、反射體、散射體之間的相對運動或者是傳輸介質本身的變化引起的a）陰影衰落（慢衰落）：由于傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物及其他障礙物的遮蔽所弓I起的衰落b）快衰落：多徑傳播引

32、起信號在接收端幅度、相位和到達時間的隨機變化導致的衰落c）大尺度衰落（對數(shù)正態(tài)衰落）：接收信號在一定時間的均值隨傳播距離和環(huán)境的變 化而呈現(xiàn)的緩慢變化d）小尺度衰落：接收信號短時間的波動8）OFDM即為正交頻分復用技術。OFDM為多載波調制技術的一種，其把信道分為眾多子信道，子信道間保持正交，頻譜相互重疊。這樣使得每個子信道的頻率選擇性是平坦 的，縱然整個信道非平坦，也能大大減少符號間干擾。新技術概念特點和優(yōu)點OFDM技術正交頻分復用技術。OFDM為多載波調制 技術的一種，其把信道分為眾多子信道，子信道間保持正交，頻譜相互重疊。這樣使得 每個子信道的頻率選擇性是平坦的，縱然整個信道非平坦，也能

33、大大減少符號間干擾1、頻譜利用率咼2、抗衰洛能力強3、適合高速數(shù)據傳輸4、處理復雜度低，更容易和多天線技術結合無線鏈路增強技術分集技術:通過空間分集、時間分集（信道編 碼、交織）、頻率分集和極化分集等方法來 提咼系統(tǒng)的可靠性。多天線技術：即MIMO , 在發(fā)射端和接收端分別使用多根發(fā)射天線 和接收天線，多天線技術通過挖掘、 利用信 號在空間上的自由度從而獲得復用增益、陣列提升通信效率或可靠性增益或分集增益，提升通信效率或可靠性。鏈路自適應技術無線信道具有時變特性和衰落特性。要最大 限度地利用信道容量，只能使系統(tǒng)采用調制 編碼方式、差錯控制方式等也能適應信道容 量變化，也就是自動適應信道特性的能

34、力。AMC 和 H-ARQAMC自適應編碼調制技 術，H-ARQ混合自動重 傳。兩者結合，AMC提供 粗略的數(shù)據速率選擇，H-ARQ進行較精細的速率 調整智能天線和空分多址智能天線是一個由多組天線組成的天線陣 列及自適應信號處理器構成的天線系統(tǒng)，能夠根據需要動態(tài)地調整波束的方向，以使每個用戶都獲得最大的主瓣， 并減小了旁瓣干 擾；空分多址通過空間的分割來區(qū)分不同的 用戶。智能天線能實現(xiàn)空間分割，它在不同的用戶方向上形成不同的波束，不同波束間 可采用相冋的頻率和相冋的多址方式，也可采用不冋的多址方式。改善了 SINR （信號干擾 噪聲比），擴大了最大覆 蓋圍，減小了發(fā)射功率軟件無線電技術軟件無線

35、電的基本思想是盡可能在靠近天線部位進行寬帶 A/D和D/A轉換，然后用高速數(shù)字信號處理器 （DSP）進行軟件處理大大提咼了 3G系統(tǒng)的靈 活性、互操作性（兼容 性），大大降低了不斷演 進的成本和開發(fā)風險，并 構筑了通向4G的橋梁。微波1）波長圍：1m-1mm 頻率圍：300MHz-300GHz2）采用中繼的原因：視距傳播特性 傳播有損耗3）中繼站址選擇和線路設計，應充分利用地形地物阻擋反射波，避免反射波和直射波抵消導致接收點信號趨近于零4）傳播余隙：收發(fā)機之間視距連線與障礙物頂點的垂直距離Hea）He=0，阻擋損耗為6dBb）HC<0，障礙物超過收發(fā)視距連線，阻擋損耗迅速增加e）He大于

36、最小菲涅爾半徑或者說大于第一菲涅爾半徑，阻擋損耗可以忽略5）等效地球半徑 Re=K*Ro K為等效地球半徑系數(shù) K值取決于對流層折射率梯度折射類型K值負折射0<K<1無折射K=0標準折射K=4/3臨界折射K= g超折射K<06）大氣對微波的影響：吸收散射 折射10GHz以下前兩者影響不顯著a）氧氣分子和水蒸氣分子對電磁波的吸收b）雨、霧、雪等氣象微粒對電磁波的吸收和反射c）對流層結構的不均勻對電磁波的折射7）分集接收是抗多徑衰落的有效措施a）頻率分集空間分集混合分集b）優(yōu)選開關法線性合成法非線性合成法8）部干擾二頻制方案進行單波道頻率配置a）越站干擾 要求比有用信號低 60d

37、B以上，“之”字形路由，錯開角度不小于15度b）旁瓣干擾線路拐彎和分支處的夾角不小于90度，可采用正交極化配置補償，但夾角也不宜小于70度外部干擾 來自其他無線電設備，如雷達、衛(wèi)星通信設備衛(wèi)星通信系統(tǒng)1）衛(wèi)星通信是地球站之間利用通信衛(wèi)星轉發(fā)信號的無線電通信2）頻段劃分a）國際通信衛(wèi)星尤其是商業(yè)衛(wèi)星：4/6GHz、C波段、下行 、上行5.925-6.425GHz、轉發(fā)器帶寬可達 500MHzb）政府和軍事衛(wèi)星：7/8GHZc）11/14GHZ :不存在地面干擾，比 4/6GHz波束寬度窄，接收和發(fā)射增益更大d）20/30GHz :該頻段可用帶寬 3.5GHz，是4/6GHz的7倍3）空間分系統(tǒng)、

38、通信地球站分系統(tǒng)、跟蹤遙測及指令分系統(tǒng)、監(jiān)控管理分系統(tǒng)4）天線分系統(tǒng)、通信分系統(tǒng)、遙測指令分系統(tǒng)、控制分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)a）天線分系統(tǒng)遙測、指令和信標天線：全向天線通信天線：全球波束天線、點波束天線、賦形波束天線通信天線要求：指向精度誤差小于10% ；頻帶寬度必須滿足通信要求；星上轉接功能，完成不同波束間的轉換；適當?shù)臉O化方式，小于10GHz用圓極化，大于10GHz用線極化；消旋措施，天線波束不隨星體旋轉；保證足夠的極化隔離度和波束隔離 度。b）通信分系統(tǒng)透明轉發(fā)器：對地面發(fā)來的信號只進行放大轉發(fā)，不做任何加工處理。按變頻次數(shù)分為一次變頻和二次變頻。處理轉發(fā)器：一是對信號進行解調再生， 使噪聲

39、不會積累；二是不同天線波束之間 進行信號交換；三是更高級的信號變換和處理，如上行 FDMA變?yōu)橄滦蠪DMA。c）遙測指令分系統(tǒng)遙測信號包括：工作狀態(tài)信號（溫度、電流、電壓、控制用氣體壓力）；傳感器信號；指令證實信號。d）控制分系統(tǒng)姿態(tài)控制和位置控制e）電源分系統(tǒng)太陽能電池和化學能電池5）地球站天線直徑（m）G/T(dB/K)A型標準地球站30> 40.7B型標準地球站10> 31.7C型標準地球站16-20> 39.7a）品質因數(shù)用來描述地球站接收機靈敏度G/T=10lgGR-10lgTGR為接收天線增益，T為地球站饋線輸入端處總的等效噪聲溫度。b)地球站組成框圖發(fā)射設備天饋

40、線設備功放天線信道設備電源設備上變 頻器基帶 信號基帶信號解調器及基 帶處理T基帶處理及 調制器下變頻器接收設備雙工器低噪放天線驅動裝置*下變頻器跟蹤設備天線跟蹤伺服設備發(fā)射設備：任務是將已調制的中頻信號變換為射頻信號，功率放大器可以是單載波工作，也可以是多載波工作。功率放大器的輸出功率最高可達數(shù)百至數(shù) 千瓦。接收設備：使用低噪聲微波前置放大器，該放大器一般安裝在天線上。信道終端設備：基帶處理和調制解調。跟蹤和伺服設備：保持地球站天線始終對準衛(wèi)星。電源設備：一年中要求99.9%的時間不間斷地、 穩(wěn)定可靠地工作，電源有市電、柴 油發(fā)電機和蓄電油。6）甚小天線地球站（VSAT）類型天線口徑中心站1

41、1m小型站3.5-5m微型站1.2-3ma) 主要使用 Ku 波段b) 網絡結構形式：單跳、雙跳、單雙跳混合以及全連接網 單跳：可以傳送數(shù)據、圖像和，但各遠端站之間不能直接進行通信。 雙跳：與單跳相比，傳輸?shù)臅r延要多一倍。只適用于傳輸數(shù)據或錄音。 單雙跳混合：中心站和遠端站之間可通和數(shù)據，各遠端站之間傳輸數(shù)據或錄音。 全連接網： 任意兩個遠端站之間都可以直接進行雙向通信， 通過控制站對整個網絡 進行控制。c) SCPC/FDMA 方式，45KHz 間隔速率是 32kbit/s , 90KHz 間隔速率是 64kbit/s。SCPC 單路單載波d) 多址方式有固定分配、隨機分配和可控分配。隨機分

42、配：幾乎都是 ALOHA 型的 RA/TDMA 。無線網絡規(guī)劃與優(yōu)化1）無線網絡規(guī)劃是根據覆蓋需求、容量需求以及其他特殊需求 （GSM如頻率規(guī)劃、CDMA如導頻規(guī)劃），結合覆蓋區(qū)域的地形地貌特征，設計合理可行的無線網絡布局和設備（基站）配置，以最小的投資滿足需求的過程。a）規(guī)劃流程需求和基礎數(shù)據收集與分析 可利用站點勘察 場強測試與頻譜掃描 網絡拓撲結 構設計規(guī)劃站點勘察與驗證 無線參數(shù)設計 提交設計方案b）傳播模型校正的原理和方法是通過連續(xù)波（CW）測試來獲取某一地區(qū)各點位置上特定長度L的本地均值，從而利用這些本地均值來對該區(qū)域的傳播模型進行校正， 得到本區(qū)域信號傳播的慢衰落變化特性。在做場強測試時，要保證在 40個波長間隔，采用 36或最多50個采樣點。40? X ? 口 40? X ?F W50且 f W36c）頻譜掃描主要是確定準備使用的頻段是否存在干擾。實際掃描以目標頻點為中心， 前后各掃描一段頻譜，上下行頻段都要掃。d）網絡拓撲結構設計根據傳播環(huán)境類型和話務密度，對整個規(guī)劃區(qū)域進行分塊。每塊區(qū)域根據覆蓋需求和容量需求分別得到覆蓋半徑，選擇兩個半徑中比較小的一個作為合適的覆蓋半徑。網絡拓撲結構設計包括規(guī)劃站點的經緯度、天線掛高、扇