数据链路多径传输模型的物理映射方法研究
多路径传输技术研究综述
多路径传输技术研究综述1. 多路径传输技术研究综述随着无线通信技术的快速发展，多路径传输技术已经成为实现高效、可靠通信的关键手段。
多路径传输技术是指通过两条或两条以上的路径同时传输数据信号，以提高数据传输的鲁棒性和吞吐量。
在本综述中，我们将探讨多路径传输技术的研究现状和发展趋势。
多路径传输理论主要研究多路径传输系统中的信号干扰和噪声问题。
通过对多径信号的建模和分析，可以得出信道容量、误码率和信干比等关键性能指标。
这些指标为多路径传输系统的设计和优化提供了理论支持。
为了提高多路径传输系统的性能，研究者们提出了许多多路径传输算法。
这些算法包括：多径功率分配算法、多径定时同步算法和多径信道估计算法等。
这些算法在保证通信质量的前提下，实现了多路径传输系统的优化。
多路径传输系统的实现需要解决硬件和软件方面的挑战，在硬件方面，需要设计高性能的天线、射频前端和基带处理模块。
在软件方面，需要开发高效的信号处理算法和通信协议。
多路径传输系统的实现还需要考虑系统的兼容性、可扩展性和可靠性等因素。
多路径传输技术在许多领域具有广泛的应用前景，如卫星通信、无线局域网、车载网络和物联网等。
在卫星通信中，多路径传输技术可以提高信号的传输质量和可靠性；在无线局域网中，多路径传输技术可以实现多用户同时接入，提高网络容量；在车载网络中，多路径传输技术可以增强车辆间的通信能力，提高道路安全；在物联网中，多路径传输技术可以实现大量设备的互联互通，降低网络能耗。
多路径传输技术作为实现高效、可靠通信的关键手段，其研究和发展对于无线通信领域具有重要意义。
随着技术的不断进步和应用需求的增长，多路径传输技术将面临更多的挑战和机遇，值得我们继续关注和研究。
1.1 多路径传输技术概述多路径传输技术是一种在无线通信系统中实现高效数据传输的方法。
它通过在多个信道上同时发送和接收数据包，以提高数据传输速率和系统容量。
多路径传输技术的核心思想是利用无线信道的特性，如时变性、空间特性等，实现数据的快速传输。
移动通信理论与实战第3章 移动通信的物理层处理技术
分集技术
概念
多路不相关的衰落路径传送相同的信号并合并
目标：
降低多径衰落的影响，改善传输的可靠性
技术的关键问题：
如何得到（产生）多路信号? 如何合并多路信号?
本质：
对同一信号在不同时间、频率、空间、极化方向的过采样
分集原理
各独立信号传播路径同时经历深度衰落的概率很低
所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独 立(携带同一信息)的信号进行特定的处理，以降低信号电平 起伏的办法。
OQPSK
I信道和Q信道的两个数据流，每次只有其中一个可能发生极性 转换。输出的OQPSK信号的相位只有±π跳变，而没有π的相位跳变， 则经滤波及硬限幅后的功率谱旁瓣较小。
QAM
MQAM正交振幅调制
一种幅度和相位联合键控的调制方式
sMQAM
Amcosct B m sinct
Am Bm
空空山山不不见见人人 但但闻闻人人语语声声 返返景景入入深深林林 复复照照青青苔苔上上
？？？？
传输
空但返复空但返复 山闻景照山闻景照 不人入青不人入青 见语深苔见语深苔 人声林上人声林上
突发错误
解码
空空山？？不见见人？ 但但闻？？人语语声？ 返返景？？入深深林？ 复复照？？青苔苔上？
去交织
空但返复空但返复 山闻景照？？？？ ？？？？不人入青 见语深苔见语深苔 人声林上？？？？
信道编码
作用：
增加符号间的相关性，以便在受到干扰的情况下恢复信号
差错控制方式
检错重发（ARQ）：只检不纠，错则重传 需要反馈信道，译码设备简单，对突发错误和信道干扰较严重时有 效，但实时性差，主要应用在计算机数据通信中。
前向纠错（FEC）：自动纠错，能力有限 单向传输，实时性好，传输效率高，但译码设备较复杂。这种纠错 方式广泛应用于移动通信设备中
研究方法
信道估计算法、信道分配算法、业务调度、策略分析、动态资源分配算法。
4G和WLAN4G包含的不仅是一项技术，而是多种技术的融合。
①传统移动通信技术。
②宽带无线接入领域的新技术③广播电视领域的技术。
用的核心技术：OFDM、MIMO①正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术。
②软件无线电技术。
③智能天线技术。
④多输入多输出技术（Multiple Input Multiple Output,MIMO）技术。
⑤基于IP的核心网。
无线数据网络根据覆盖范围划分：无线个域网（WPAN Wireless Personal Area Network）连接手机和蓝牙耳机等，10M半径以内。
脉冲超宽带技术作为物理层标准：发射信号由单脉冲信号组成的时域脉冲序列，无须经过频谱搬移就可以直接辐射，具有潜在的支持高数据速率或系统容量的能力。
无线局域网（WLAN Wireless Local Area Network）用于园区漫游整个园区。
基于计算机网络和无线电技术，在计算机网络结构中，逻辑链路控制（Logical Link Control,LLC）层及其之上的应用层对不同的物理层的要求可以是相同的，也可以是不同的，因此，WLAN标准主要是针对物理层和媒质访问控制（Media Link Control ,LLC）为实现高带宽、高质量的WLAN服务，使无线局域网达到以太网的性能水平。
使用2.4G和5G频段。
传输速率为300Mbps,最高可达600Mbps。
无线城域网（WMAN Wireless Metropolitan Area Network）主要解决城域网的问题。
WiMAX即全球微波互连接入，是一种新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，有Qos保障、传输速率高、业务丰富多样等先进技术。
实现宽带业务移动化。
3G是实现移动业务宽带化。
两种网络的融合度越来越高。
多径时变信道模型仿真及性能分析
多径时变信道模型仿真及性能分析
多径时变信道模型是一种模拟无线信道传输中存在的多径传播效应以
及随时间变化的信道时变性质的模型。
在无线通信中，信号在传播过程中
会经历多个路径，因此到达接收端的信号由多个路径传播并叠加在一起。
而时变性质则是指信道传输参数随时间变化的特性。
为了对多径时变信道进行模拟仿真并进行性能分析，首先需要选择合
适的信号模型。
常用的信号模型包括瑞利信道模型和高斯信道模型。
其中，瑞利信道适用于室外环境，主要考虑到多径传播效应；高斯信道适用于室
内环境，主要考虑到噪声的影响。
在仿真中可以根据具体需求选择合适的
信号模型。
接下来，需要确定仿真的参数。
多径时变信道模型的参数包括多径时延、多径衰落、多径幅度等。
这些参数可以根据实际场景进行设置，或者
通过测量获取。
在仿真过程中，可以通过设置不同的参数来模拟不同的信
道特性和环境。
进行性能分析时，常用的指标包括误码率、信噪比、信道容量等。
可
以通过对仿真结果进行统计分析得到不同信道条件下的性能指标，并与理
论值进行对比。
总结起来，多径时变信道模型的仿真和性能分析是针对无线通信中存
在的多径传播效应和信道时变性质进行的。
这可以通过选择合适的信号模型、参数设置和仿真工具来实现。
在仿真过程中，可以对不同的信道条件
进行模拟，并通过性能分析来评估系统的性能。
TD传输信道物理信道映射
背景和重要性
随着移动通信技术的不断发展，传输信道物理信道映射在提高系统性能和数据传输 效率方面起着越来越重要的作用。
正确地进行传输信道物理信道映射可以优化系统资源，提高频谱利用率，降低误码 率，从而为用户提供更好的通信体验。
•·
02
TD传输信道
TD传输信道定义
定义
TD传输信道是用于传输数据、指令 和信号的通道，是通信系统中的重要 组成部分。
信道编码
为了提高传输的可靠性和效率，对调制后的 信号进行信道编码。
符号映射
将编码后的信号映射到相应的符号，以便在 物理信道上传输。
映射策略
动态映射
根据实时变化的信道条件和传输需求，动态调整映射 方式。
静态映射
根据预先设定的映射规则和参数，进行固定的映射。
自适应映射
根据实时监测的信道状态和传输质量，自适应调整映 射参数，以优化传输性能。
信道编码方式
包括二进制、四相相移键控（QPSK）、正交幅度调制 （QAM）等，根据不同的应用场景和传输需求选择合适 的编码方式可以提高传输效率和可靠性。
TD传输信道特性
带宽
延迟
信道带宽决定了数据的传输速率和信号的 传输质量，带宽越大，传输速率越高，但 同时也会受到噪声和干扰的影响。
信道延迟是指信号在信道中传输所需的时 间，延迟过长会影响数据的实时性和同步 性。
时域映射
将传输信道在时域上与物理信道 对应，通过时域信号处理实现信 号传输。
码域映射
将传输信道在码域上与物理信道 对应，通过码域信号处理实现信 号传输。
映射流程
信号调制
根据传输信道的要求，对信号进行调制处理， 以便在物理信道上传输。
交织与去交织
移动通信第三课 移动信道模型和简单定量分析
若 Bs > Bc：“频率选择性衰落（FSF）”
信号传输速率受多径时延的限制。
多径信道---多普勒扩展与相关时间
多径信道---多普勒扩展与相关时间
多普勒扩展与相关时间的关系 如下图所示：
相关时间的意义
一般情况下，Ts<<Tc，多普勒扩展可不 考虑：“慢衰落”
采用慢速自适应技术
非相干散射（US）
统计模型为高斯随机变量
WSSUS 的应用
多径瑞利衰落：
瑞利分布没有包括多径时延（频率 选择性） 多径模型为两个或多个独立延时的 瑞利随机变量之和
s(t) R1 R2
τ Σ r(t)
最简单的信道模型
路径跟踪
路径跟踪 2
路径跟踪 3
路径跟踪 4
抽头延时线模型
衰落的原因
接收机运动→多普勒频移 信号传输带宽
与信道带宽相比
多径传播
从接收机“看”多径传播的每条路径 对环境十分敏感
多径传播
多径效应 多径信号相位相反→合成信号 的幅度快速变化 多径信号传播路径不同→时延 散布 接收机或环境运动→多普勒频 移（多普勒调频）
移动通信面临的问题
τkl为从第 l 束多径起始时间开始测量到的第 k 条路 径的到达时间，服从具有参数 λ 的指数分布：
P (τ kl | τ ( k −1) l ) = λ exp(−λ (τ kl − τ ( k −1) l ))
θl、θkl 服从(0,2π)均匀分布：
2 β kl = β 2 (0,0) exp(−Tl / Γ) exp(−τ kl / γ )
电波多径传播及衰落的分析与研究
北京联合大学电波多径传播及衰落的分析与研究学院：信息学院姓名：班级：2011年11月1日电波多径传播及衰落的分析与研究摘要：随着无线通信的迅速发展，无线通信在日常生活中的地位越来越重要，无线通信的电波传输是一个非常复杂的问题，在通信系统中，由于通信地面站天线波束较宽，受地物、地貌和海况等诸多因素的影响，使接收机收到经折射、反射和直射等几条路径到达的电磁波，电波在传播信道中的多径传输就会引起干涉延时效应，产生多径效应。
这些不同路径到达的电磁波射线相位不一致且具有时变性，导致接收信号呈衰落状态；这些电磁波射线到达的时延不同，又导致码间干扰。
若多射线强度较大，且时延差不能忽略，则会产生误码，这种误码靠增加发射功率是不能消除的，即多径衰落，它也是产生码间干扰的根源。
关键字：无线通信；反射；折射；多径效应；多径衰落Abstract:These different paths to reach the phase of the electromagnetic radiation possessed sometimes inconsistent variability, resulting in the received signal was fading state; these different electromagnetic radiation to reach the delay, but also lead to inter-symbol interference. If the multi-ray intensity is greater and the time delay difference can not be ignored, it will produce error, this error by increasing the transmit power can not be eliminated, and the resulting decline of multi-path effects have called multipath fading, it is also produced inter-symbol interference source. Key words:Wireless communication;reflection refraction;multipatheffect;multipath fading一、多径传播：多径传播是指无线电波在传播时通过了两个以上不同长度的路径到达接收点，接收天线检测的信号是几个不同路径传来的电场强度之和。
什么是信道模型？
什么是信道模型？信道模型是通信领域中的关键概念之一。
它描述了在无线通信系统中，信号如何通过传输介质（如大气、海水、金属导线等）进行传播的过程。
信道模型对于理解和优化无线通信系统的性能具有重要意义。
接下来，我们将从三个方面来介绍信道模型。
一、信道传播的基本原理1. 外界噪声：在信道传播过程中，会受到来自外界的干扰和噪声。
这些噪声源包括大气电离层的效应、电磁辐射以及其他无线电设备的干扰。
通过对噪声特性的研究和建模，可以帮助我们更好地理解和处理这些噪声对通信质量的影响。
2. 多径效应：无线信号在传播过程中会经历多次反射、散射和绕射等现象，导致接收端接收到多个传播路径上的信号。
这就是所谓的多径效应。
由于不同路径的信号具有不同的传播延迟和相位差，会造成信号间的相互干扰和衰减。
深入研究多径效应的特性和建立合适的数学模型，有助于优化无线通信系统的设计和性能。
3. 信号衰减：信号随着距离的增加会逐渐衰减。
衰减的原因包括自由空间路径损耗、多径传播引起的功率损耗以及其他物理因素。
准确地描述和量化信号衰减的模型，可以帮助我们预测和补偿信号强度的变化，提高通信系统的覆盖范围和性能。
二、信道模型的分类1. 统计信道模型：统计信道模型是根据实际测量数据和统计规律建立的。
根据测量数据中的信号强度、信号衰减和相位等信息，通过数学模型来描述信道的统计特性。
统计信道模型的优势在于可以对多个传播环境和场景进行研究，并得到一种适用于广泛应用的信道模型。
2. 几何信道模型：几何信道模型将信道传播过程抽象为几何空间中的点和面的运动。
通过建立几何模型，可以计算信号传播的路径损耗、多径效应和信号衰减等参数。
几何信道模型适用于研究特定区域的信道传播特性，例如城市环境或室内场景。
三、信道模型的应用1. 通信系统设计：信道模型提供了一种理论和方法，可以指导无线通信系统的设计和优化。
通过准确地建立信道模型，可以预测信号质量、容量和传输速率等关键性能指标，从而选择合适的调制技术、编码方案和传输方式。
多径衰落模型
多径衰落模型多径衰落模型是用来描述无线信道中信号传播过程中的一种现象和特性的数学模型。
在无线通信中，信号会经过多个路径传播到接收端，每条路径上的信号会受到传播过程中的各种影响，导致信号强度的变化。
多径衰落模型通过考虑这些影响因素来模拟信号衰减过程，从而更准确地描述信号传播的特性。
首先，多径衰落模型考虑了信号传播过程中的多径效应。
在无线信道中，信号不仅会直接从发射端传播到接收端，还会通过其他路径进行反射、绕射、散射等传播方式到达接收端。
每个路径上的信号在传播过程中会受到不同的路径损耗和多普勒效应的影响，导致信号的衰减和频率偏移。
多径衰落模型通过考虑这些路径的存在，将信号传播过程中的影响因素进行建模，从而更准确地描述信号传播的过程。
其次，多径衰落模型考虑了信号的相关性。
在无线信道中，由于路径的不同长度和传播时间不同，不同路径上的信号会存在时延和相位差等差异。
因此，在接收端的时间域和频域上，信号的叠加和干扰会导致信号功率的变化。
多径衰落模型通过引入相关性参数来描述信号之间的相关性，从而能更准确地模拟信号衰减过程，使接收端能够更好地处理多个路径上的信号。
此外，多径衰落模型还考虑了信道中的噪声和干扰。
在无线信道中，由于天线的位置、环境的复杂性等因素，信道中常常存在信号的噪声和干扰。
这些噪声和干扰会对信号的衰减和传输质量产生影响。
多径衰落模型通过考虑噪声和干扰的统计特性，将其加入到信号传播的模型中，从而更准确地描述信号的传播过程和受到的影响。
最后，多径衰落模型还可以通过不同的数学方法和模拟技术来实现。
例如，常用的多径衰落模型有瑞利衰落模型和莱斯衰落模型。
瑞利衰落模型假设信道中不存在直达路径，并且路径衰落服从瑞利分布。
莱斯衰落模型则假设信道中存在直达路径，并且路径衰落服从莱斯分布。
这些模型通过数学方法和模拟技术将路径损耗、多普勒效应、相关性、噪声和干扰等因素进行建模，从而更真实地描述信号的传播过程。
总之，多径衰落模型是用来描述无线信道中信号传播过程中的一种现象和特性的数学模型。
一种基于SDN和MPTCP的多径并行传输技术
%&引言
现今互联网中数据集规模呈现指数级的增长多路传输控 制协议 6/=?1H4?< ?>42;61;;1@2 :@2?>@=H>@?@:@=ZEDCE 作为传 输层协议可以通过多径传输技术充分挖掘和利用现有的网络 资源将数据剥离到多个子流中来利用两个网络端点之间的 多个路径 网络层根据路由转发协议自动地转发这些数据流 多路径允许在一个逻辑连接中使用多条物理链路从而增加带 宽利用率提高冗余和稳定性以及在某些环境中无缝切换# 可以利用网络状态信息合理分配 ZEDCE流量以此使多条网络 路径进行并行传输由于不同路径的丢包率时延带宽等参数 存在差异这些差异可能造成多路径传输效率低下如何有效 地利用这些具有差异的路径合理地进行路径选择和流量分配 成为多径并行传输的关键点!
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ｔ ｎ ｐ ｉｔｉ ｃ ｌｕ ａｅ ｎｔ ｉ ｃ ｎ ．Ｉ ｈ ｎ ｃ ｏｃ ｃ ａ ｅ ， ｒ ｔ ｔ ｏ ｍｅ ｏ ｓａ ｅ ｐ ｔ ｏ ｗ ｒ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｆ－ ｉ ｏｎ ｓ ａｃ ｌｔ ｄ ｉ ｓｓ ｅ ｅ ｎ ｔｅ ａ ｅ ｈ ｉ ｈ ｍｂ ｒ ｆ ｓ ｙ， ｗ ｔ ｄ ｒ ｕ ｒ ａ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ａ ｏ ｈ ｉ ｌ ｈ ｆ
型的多径参数 （ 时延、 衰落、 多普勒频移） 分析 ， 解算出该场景下接收点处 的合 成功率 ， 并在微 波暗室 中， 依据仪 表的衰落仿
真机理和暗室环境中求得的合成功率。用两种方法对场景进行仿 真， 可从 中选取 一种精度更好 的方法进行仿 真验证有效
性， 实现了多径传输链路在微波暗室的准确物理映射。
ＺＨＡＮＧ ｅ ， Ｗ ｉ ＺＨＡＮＧ ｉ —ｘ ， Ｌｎ ｉ ＧＵＯ ｈ —ｘ ａ， Ｉ Ｎｉ ｇ Ｓｕ ｉ Ｌ Ｕ ｎ
（ Ａ ｐｃ ｌ ｅｈ ｉ ｅＫ ｙＬｂｒｔ ｙｏ ａｉ ａ Ｄ ｆ ｓ Ｔ ｃｎｌ ｙ Ｕ Ｖ Ｓ ｅｉｔ Ｔ ｃｎｑ ｅ ａｏａ ｒ ｆ ｔ ｎｌ ｅ ｎｅ ｅｈ ｏ ｇ ， ａｙ ｕ ｏ Ｎ ｏ ｅ ｏ Ｎ ｒ ｗ ｓ ｒ ｏ ｔ ｈｉａ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｉｎＳ ａｘ ７０ ６ ，Ｃ ｉａ ｏｔ ｅｔ ｎＰ ｌｅ ｎｃｌ ｎｖ ｓｙ Ｘ’ ｈ ｎｉ １０５ ｈｎ ） ｈ ｅ ｙｃ ｅｉ ａ
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关键词 ： 两径模型 ； 映射 ； 物理 多径衰落； 散射
中图分类号 ：Ｎ ５ Ｔ ９ 文献标识码 ： Ａ
Ｓｕ ｙｏ ｔ ｄ ｎ Ｐｈｙ ｉａ ａ ｉ ｇ Ｍ ｅｈｏ ｏ ｓｃ ｌＭ ｐｐ ｎ ｔ ｄ ｆ Ｄａ ａ Ｌｉ ｋ Ｍ ｕ ｔｐａ ｈ Ｔｒ ｎｓ ｉｓｏ ｏ ｌ ｔ ｎ ｌｉ ｔ ａ ｍ ｓｉ ｎ Ｍ ｄｅ
第２ 第 期 ７ 卷 ４
文章编号 ：０６— ３８ ２ １ ）４— ０ ８— ３ １０ ９ ４ （０ ０ ０ ０ ２ ０
计
算
机
仿真 ２１年４ ０ Nhomakorabea 月数 据链 路 多径 传 输模 型 的物理 映射 方 法研 究
张 巍， 张麟 兮 ， 郭淑 霞 ， 刘 宁
（ 西北工业大学无人机特种技术 国家级重点实验室 ， 陕西 西安 ７ ０ ６ ） １ ５ ０ 摘要 ： 根据无人机数据链路 的多径传输要求， 针对在传输中电磁波衰落 ， 为保证精度 ， 在微 波暗室中建立与之相关的分析模 型， 采用仿 真手段有助于提高无人机数据链 的有效性。通过对数 据链 路的实际传输场景 （ 射点属性等 ） 散 以及 信道传输模