通信基礎(chǔ)知識(shí)

1、無(wú)線通信基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn),無(wú)線傳播特性,電磁傳播直射、反射、散射和繞射 無(wú)線環(huán)境中的信號(hào)衰減分成三部分 路徑損耗：幅度衰減較大 大尺度變化：伴隨中等幅度衰減的具有對(duì)數(shù)正態(tài)分布特性的慢變化成分（慢衰落） 小尺度衰落：衰減幅度較小的快變化成分（快衰落） 快衰落包絡(luò)分布的描述方法 瑞利分布：非視距傳播 萊斯分布：視距傳播,此外還有因傳播頻率的擴(kuò)散而引起的多普勒效應(yīng)等,無(wú)線傳播特性,多徑效應(yīng),發(fā)射信號(hào),信號(hào)被離基站近的UE的信號(hào)“淹沒(méi)”，無(wú)法通信,一個(gè)UE就能阻塞整個(gè)小區(qū),遠(yuǎn)近效應(yīng),幾個(gè)概念,多址 擴(kuò)頻 編碼 交織 分集,多址接入,頻分多址技術(shù) 業(yè)務(wù)信道在不同頻段分配給不同的用戶。如TACS、AMPS。,時(shí)

2、分多址技術(shù) 業(yè)務(wù)信道在不同的時(shí)間分配給不同的用戶。如GSM、DAMPS。,碼分多址技術(shù) 所有用戶在同一時(shí)間、同一頻段上、根據(jù)不同的編碼獲得業(yè)務(wù)信道。,擴(kuò)頻技術(shù),擴(kuò)頻通信就是將信號(hào)的頻譜展寬后進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。 其理論解釋為Shannon定理：C=Wlog2(1+S/N),擴(kuò)頻通信示意圖,f,S（f）,f0,擴(kuò)頻前的信號(hào)頻譜,信號(hào),S（f）,f,f0,擴(kuò)頻后的信號(hào)頻譜,信號(hào),S（f）,f,f0,解擴(kuò)頻后的信號(hào)頻譜,信號(hào),干擾噪聲,f,S（f）,f0,解擴(kuò)頻前的信號(hào)頻譜,信號(hào),干擾噪聲,信號(hào),脈沖干擾,白噪聲,直接擴(kuò)頻（DSSS） 通過(guò)將偽噪聲序列與基帶脈沖數(shù)據(jù)相乘來(lái)擴(kuò)展基帶數(shù)據(jù)，其偽噪聲序列由偽噪

3、聲生成器產(chǎn)生 誤碼率受限于多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)的影響 用功率控制來(lái)克服遠(yuǎn)近效應(yīng)，受限于功率檢測(cè)的精度 WCDMA采用的是直接擴(kuò)頻方式,擴(kuò)頻的方式,符號(hào)速率 SF = 3.84Mcps WCDMA中，上行信道碼的SF為：4256 下行信道碼的SF為：4512,WCDMA系統(tǒng)的擴(kuò)頻,OVSF:正交可變擴(kuò)頻因子,數(shù)據(jù) 比特,擴(kuò)頻后 碼片,WCDMA的解擴(kuò),解擴(kuò)的方法,直接擴(kuò)頻與解擴(kuò)示意圖,擴(kuò)頻與解擴(kuò),擴(kuò)頻定義與處理增益 PG=Wc/R Wc是碼片速率 R是信息速率 用dB表示為PG=10log10(Wc/R) 接收端進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)即可恢復(fù)原始信號(hào) 擴(kuò)展倍數(shù)越多，處理增益越高，抗干擾能力越強(qiáng),信道編碼的目

4、的,編碼目的： 在原數(shù)據(jù)流中加入冗余信息，使接收機(jī)能夠檢測(cè)和糾正由于傳輸媒介帶來(lái)的信號(hào)誤差，同時(shí)提高數(shù)據(jù)傳輸速率。,信道編碼的原理,信道編碼 信道編碼技術(shù)是通過(guò)給原數(shù)據(jù)添加冗余信息，從而獲得糾錯(cuò)能力 目前使用較多的是卷積編碼和Turbo編碼（1/2，1/3） 使用編碼增加了無(wú)效負(fù)荷和傳輸時(shí)間 適合糾正非連續(xù)的少量錯(cuò)誤,床前明月光 春眠不覺(jué)曉 白發(fā)三千丈 紅豆生南國(guó),床床前前明明月月光光 春春眠眠不不覺(jué)覺(jué)曉曉 白白發(fā)發(fā)三三千千丈丈 紅紅豆豆生生南南國(guó)國(guó),床？前前明明月月光光 春春眠眠？不覺(jué)覺(jué)曉曉 白白發(fā)發(fā)三三？千丈？ 紅紅豆豆生生南？國(guó)國(guó),WCDMA的信道編碼,在WCDMA系統(tǒng)中主要用于話音信道

5、和控制信道， 編碼速率為1/2和1/3。,卷積碼,糾錯(cuò)編碼技術(shù) Turbo碼,在WCDMA系統(tǒng)中主要用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道，編碼速率為1/3，分組長(zhǎng)度最大到5114比特，可以實(shí)現(xiàn)大分組，時(shí)延長(zhǎng)的業(yè)務(wù)傳送。,WCDMA的信道編碼,Turbo碼,交織技術(shù),交織：打亂原來(lái)的數(shù)據(jù)排列規(guī)則，按照一定順序重新排列。 作用：減小信道快衰落帶來(lái)的影響。,缺點(diǎn)： 帶來(lái)了附加的額外延時(shí) 在特殊情況下，若干個(gè)隨機(jī)獨(dú)立差錯(cuò)有可能交織為突發(fā)差錯(cuò)。,交織技術(shù),交織器根據(jù)采用的技術(shù)不同，又可分為多種，如分組交織器、隨機(jī)交織器、循環(huán)移位交織器、半隨機(jī)交織器、奇偶交織器、均勻交織器等。 WCDMA系統(tǒng)采用了分組交織器（又稱矩形交織器

6、）和均勻交織器兩種技術(shù)。 分組交織器在第一次交織（幀間交織）和第二次交織（幀內(nèi)交織）中用到，特點(diǎn)是方式簡(jiǎn)單、對(duì)短序列交織效果較好，但交織后碼元的去相關(guān)不徹底。 均勻交織器在Turbo編碼中用到，其特點(diǎn)是交織算法復(fù)雜，但去相關(guān)較徹底。,交織技術(shù)原理,床前明月光 春眠不覺(jué)曉 白發(fā)三千丈 紅豆生南國(guó),床床前前明明月月光光 春春眠眠不不覺(jué)覺(jué)曉曉 白白發(fā)發(fā)三三千千丈丈 紅紅豆豆生生南南國(guó)國(guó),？ 春春眠眠？不覺(jué)覺(jué)曉曉 白白發(fā)發(fā)三三？千丈？ 紅紅豆豆生生南？國(guó)國(guó),？,編碼,信道編碼對(duì)連續(xù)的碼元出錯(cuò)不能糾錯(cuò),交織技術(shù)原理,缺點(diǎn)： 由于改變了數(shù)據(jù)流的傳輸順序，必須要等整個(gè)數(shù)據(jù)塊接收后才能糾 錯(cuò)，加大了處理延時(shí)，

7、因此交織深度應(yīng)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)要求有不同 的選擇 在特殊情況下，若干個(gè)隨機(jī)獨(dú)立差錯(cuò)有可能交織為突發(fā)差錯(cuò)。,優(yōu)點(diǎn) 交織技術(shù)是改變數(shù)據(jù)流的傳輸順序，將突發(fā)的錯(cuò)誤隨機(jī)化。 提高糾錯(cuò)編碼的有效性。,信道編碼和交織技術(shù)的使用,床前明月光 春眠不覺(jué)曉 白發(fā)三千丈 紅豆生南國(guó),床床前前明明月月光光 春春眠眠不不覺(jué)覺(jué)曉曉 白白發(fā)發(fā)三三千千丈丈 紅紅豆豆生生南南國(guó)國(guó),床春白紅床春白紅 前眠發(fā)豆前眠發(fā)豆 明不三生明不三生 月覺(jué)千南月覺(jué)千南 光曉丈國(guó)光曉丈國(guó),床春白紅？ ？前眠發(fā)豆 明不三生明不三生 月覺(jué)千南月覺(jué)千南 光曉丈國(guó)光曉丈國(guó),床？前明明月月光光 春？眠不不覺(jué)覺(jué)曉曉 白？發(fā)三三千千丈丈 紅？豆生生南南國(guó)國(guó),編

8、碼,交織,去交織,解碼,突發(fā)錯(cuò)誤,WCDMA的交織技術(shù),WCDMA使用到的交織類型 幀內(nèi)交織 一個(gè)幀內(nèi)部的數(shù)據(jù)比特位置的變換操作 幀間交織 不同幀之間數(shù)據(jù)的位置變換 Turbo編碼的內(nèi)部交織 Turbo編碼的內(nèi)部交織比較復(fù)雜，它不屬于上面兩種簡(jiǎn) 單的交織模式，它的算法可以看作是幀內(nèi)交織和幀間交 織的復(fù)雜嵌套。,分集技術(shù)的概念,兩重含義：分散傳輸；集中處理 是通過(guò)利用和查找自然界無(wú)線傳播環(huán)境中的獨(dú)立（或至少高度不 相關(guān)）多徑信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 可簡(jiǎn)單解釋為：如果一條路徑中的信號(hào)經(jīng)歷了深度衰落，而另一條相對(duì)獨(dú)立的路徑中可能仍包含著較強(qiáng)的信號(hào)。 優(yōu)點(diǎn) 易獲得相對(duì)穩(wěn)定的信號(hào) 可獲得分集處理增益 提高信噪比,

9、空間分集 又稱天線分集，如果天線間的距離大于半個(gè)波長(zhǎng)，則從不同的天線上收到的信號(hào)包絡(luò)基本上是不相關(guān)的 時(shí)間分集 以超過(guò)信道相干時(shí)間的時(shí)間間隔重復(fù)發(fā)送信號(hào)，以便讓再次接收到的信號(hào)具有獨(dú)立的衰落環(huán)境，從而產(chǎn)生分集效果 頻率分集 在多個(gè)頻率上傳送信號(hào)，其理論基礎(chǔ)是在信道相干帶寬之外的頻率上不會(huì)出現(xiàn)同樣的衰落 極化分集 信號(hào)在空中傳播進(jìn)行了多次反射，由于不同極化方向的反射系數(shù)不同，使得信號(hào)在不同的極化方向上是不相關(guān)的,分集的分類,開(kāi)環(huán)發(fā)射分集 使用空時(shí)編碼對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并從兩根天線上發(fā)射，綜合利用了時(shí)間分集和空間分集技術(shù) 閉環(huán)發(fā)射分集 由接收端反饋參數(shù)控制兩根發(fā)射天線的加權(quán)，是帶反饋技術(shù)的空間分集 交織技術(shù) 是一種隱含的時(shí)間分集技術(shù)，與WCDMA系統(tǒng)選用的編碼方案配合使用 RAKE接收技術(shù) 也是一種隱含的時(shí)間分集技術(shù)。認(rèn)為：一個(gè)碼片時(shí)間 信道的相關(guān)時(shí)間，RAKE接收利用的多徑信號(hào)被認(rèn)為是發(fā)射機(jī)多次發(fā)送過(guò)來(lái)的信號(hào),WCDMA使用的分集技術(shù),一些概念,本地小區(qū) 本地小區(qū)是一個(gè)物理資源的概念。NodeB在配置一個(gè)本地小區(qū)時(shí)在物理資源上必須具備建立一個(gè)小區(qū)的所有硬件資源，這些資源主要包括頻點(diǎn)、基帶、射頻單元。本地小區(qū)的配置由OAM配置。RNC通過(guò)審計(jì)響應(yīng)消息知道NodeB側(cè)目前的本地小區(qū)情況。 本地小區(qū)組 包含幾個(gè)本地小區(qū)。同一本地小區(qū)組內(nèi)的基帶資源可以