無線網路中的一些概念

2021-10-10 07:02:00 字數 1851 閱讀 8011

1、通道增益:通道自身的傳輸特性,與輸入輸出無關,會雖時間和頻率變化

2、衰弱:對於s——d這樣乙個傳送接收系統來說,理想的無線訊號傳播(自由空間傳播模型)是由s傳送的電磁訊號經過一定的衰減(attenuation)到達d點,我們可以理解為訊號沿著s—d的直線。雖然這樣,電磁波實際上是以球面波的形式向周圍360度輻射,但其是只有沿著s—d直線傳播的訊號才能抵達d點,我們也可以把s—d路徑稱為直射路徑。這是對於自由空間來說的,在自由空間模型裡面除了s和d什麼也沒有。

而對於實際的大氣傳播環境,大氣中包含著許多的小顆粒(懸浮物),或者小粒子。從s出發,沿著非s—d方向的其它傳播方向的額電磁波可能經過一系列的反射(散射)後而抵達接收端d,我們把這種路徑稱為散射路徑。由於每一條散射路徑經歷的路程都不一樣,這樣,他們抵達接收端的相位各不相同,導致總的訊號強度變低。這樣我們把由於訊號經過了多個路徑而抵達接收端導致訊號強度發生隨機變化的現象稱為衰落(fading)。

3、通道衰弱:可分為大尺度衰弱和小尺度衰弱,也叫做快衰弱和慢衰弱。

(1)大尺度衰落:反映了傳送訊號功率隨著傳輸距離增加而產生的緩慢變化。由無線電波反射、折射、衍射以及散射可知,傳播路徑上的各種散射體以及阻擋物體對無線電波的功率有衰減作用。傳送功率與接收功率的差值為路徑損耗。一般情況下路徑損耗與收發天線之間的距離成反比。大尺度路徑損耗傳播模型通常由路徑損耗和陰影衰落兩部分組成。

路徑損耗模型反映了接收功率與收發天線距離之間的數學變化關係,變數有距離、頻率、地形因子等,是由發射功率的輻射擴散及通道的傳輸特性造成的。

陰影衰落描述了相同的收發距離時接收功率在均值上下波動的現象,是發射機和接收機之間的障礙物造成的,這些障礙物通過吸收、反射、散射和繞射等方式衰落訊號功率,嚴重時甚至會阻斷訊號。反映了傳播環境時間上的微小變化。

路徑損耗引起長距離上(100m~1000m)接收功率的變化,而陰影引起障礙物尺度距離上(室外環境是10m~100m,室內更小)功率的變化。兩者在相對較大的距離上引起功率變化,故稱其為大尺度傳播效應(largescale propagation effect)。

(2)小尺度衰落:包括由移動臺和基站的相對運動造成都卜勒頻移(都卜勒擴充套件)引起的時間選擇性衰落和由多徑引起的頻率選擇性衰落。

小尺度衰落是多徑效應和都卜勒效應兩者共同作用的結果。其主要特點為:無線訊號強度在短時間或短距離範圍內快速變化。通道擴充套件指無線訊號在時間、頻率和角度上的擴散現象,分別對應時延擴充套件、頻域擴充套件和角度擴充套件。

多徑時延擴充套件產生的衰落是指訊號經過不同路徑傳送至接收端,不同相位的訊號在接收端相互影響,同相的訊號融合導致幅度增強,反相的訊號融合導致幅度削弱,從而導致接收端的訊號產生衰落。

4、陰影效應:在無線通訊系統中,移動臺在運動的情況下,由於大型建築物和其他物體對電波的傳輸路徑的阻擋而在傳播接收區域上形成半盲區,從而形成電磁場陰影,這種隨移動臺位置的不斷變化而引起的接收點場強中值的起伏變化叫做陰影效應。陰影效應是產生慢衰落的主要原因。

5、通道互易性:系統的上下行鏈路在相同的頻率資源的不同時隙上傳輸,所以在相對較短的時間之內(通道傳播的相干時間),可以認為上行鏈路和下行鏈路的傳輸訊號所經歷的通道衰落是相同的。

6、通道相干時間:相干時間用來描述通道變化的快慢。根據訊號持續時間與相干時間大小,可將通道分為快衰落通道和慢(平穩)衰落通道。

7、準靜態通道:隨時間緩慢變換的通道。

8、桌球效應:指的是在兩種狀態之間來回切換。移動通訊中,如果兩個基站訊號強度劇烈變換,手機就會在兩個基站之間來回切換。

參考部落格:

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