无线通信信道
信道在无线通信中起到了什么作用？
信道在无线通信中起到了什么作用？一、提供传输媒介信道作为无线通信的传输媒介，对于信息的传递起到至关重要的作用。
正如我们常听到的“无线电波传输”一词，无线通信中的信息通过电磁波的形式在信道中传输。
信道可以是空间中的自由传播媒介，比如空中的电磁波传播。
也可以是物理媒介，比如光纤或者电缆等。
无论是哪种形式的信道，它们都是信息传输不可或缺的一环。
二、传输信息信道不仅起到传输媒介的作用，更为重要的是它能够将信息有效地传输给接收方。
无线通信系统由发送端和接收端构成，在传输过程中，信道承载着发送端发送的信息，并将其传输到接收端。
信道在传输过程中会受到各种干扰和噪声的影响，这就需要设计合理的通信方案来提高信道的传输质量，以确保信息能够被准确地接收和理解。
三、保障通信可靠性信道在无线通信中还起到了保障通信可靠性的作用。
由于无线信号的传输特性，信道中常常存在多径效应、阴影效应等问题，这些都会导致信号质量下降，甚至无法正常传输。
为了提高通信的可靠性，我们需要利用编码、调制、差错控制等方法来对信号进行处理，以克服信道中的干扰和失真，保证信息能够准确地传输。
四、提供通信容量信道还为无线通信系统提供了通信容量。
通信容量是指在单位时间内能够传输的信息量的大小。
信道的不同特性会对通信容量产生影响，而通信容量的大小又决定了无线通信系统能够承载的数据量。
为了提高通信容量，我们可以利用多址技术、多天线技术等手段来充分利用信道资源，提高系统的传输速率和容量。
综上所述，信道在无线通信中起到了传输媒介、传输信息、保障通信可靠性和提供通信容量等重要作用。
在无线通信技术的发展中，我们需要不断地优化信道设计，提高信道的传输质量和容量，以满足人们日益增长的通信需求。
无线 WIFI 的13个信道频率范围
无线WIFI 的13个信道频率范围发表于2012-12-01作者Haoxian Zeng更新于2014-04-09浏览11,154 次9目前主流的无线WIFI网络设备不管是802.11b/g还是802.11b/g/n 一般都支持13个信道。
它们的中心频率虽然不同，但是因为都占据一定的频率范围，所以会有一些相互重叠的情况。
下面是13个信道的频率范围列表。
了解这13个信道所处的频段，有助于我们理解人们经常说的三个不互相重叠的信道含义。
信道也称作通道(Channel)、频段，是以无线信号（电磁波）作为传输载体的数据信号传送通道。
无线网络（路由器、AP热点、电脑无线网卡）可在多个信道上运行。
在无线信号覆盖范围内的各种无线网络设备应该尽量使用不同的信道，以避免信号之间的干扰。
下表是常用的2.4GHz（=2400MHz）频带的信道划分。
实际一共有14个信道（下面的图中画出了第14信道），但第14信道一般不用。
表中只列出信道的中心频率。
每个信道的有效宽度是20MHz，另外还有2MHz的强制隔离频带（类似于公路上的隔离带）。
即，对于中心频率为2412 MHz 的1信道，其频率范围为2401~2423MHz（见文后评论）。
信道中心频率信道中心频率1 2412MHz 8 2447MHz2 2417MHz 9 2452MHz3 2422MHz 10 2457MHz信道中心频率信道中心频率4 2427MHz 11 2462MHz5 2432MHz 12 2467MHz6 2437MHz 13 2472MHz7 2442MHz当然，实际的电磁波谱使用规定因国家不同而有所差异，以上只是举个例子。
而且，20MHz的信道宽度也只是“有效带宽”，因为实际上一个信道在其中心频率两侧有很宽的延展，但是超过10MHz以外的部分强度很弱，基本无用。
这个就属于比较专业的通信原理问题了。
如需了解更多，可以参考IEEE 802.11-2007 标准（PDF）。
无线通信之信道总结
⽆线通信之信道总结本⽂尝试梳理⽆线信道引⾔如果要研究⽆线通信，那么⼀定要重点关⼼⼀下⽆线信道，毕竟⽆线通信相当⼀部分的⿇烦都是信道（衰落+噪声）带来的，提到信道会有⼀⼤堆相关词汇涌上⼼头（且杂乱⽆章+成双成对），⽐如：窄带信道/宽带信道⼤尺度衰落/⼩尺度衰落/阴影衰落快衰落/慢衰落瑞利信道/莱斯信道/⾼斯信道相⼲时间-多普勒频移-时间选择性衰落相⼲带宽-信号时延-频率选择性衰落-平坦衰落...许多专业词汇被⽤来描述信道特性，要理清它们之间的关系和层级结构，需要从⼤概念和公式两个层⾯同时出发！框架信道衰落= ⼤尺度衰落 + ⼩尺度衰落=（路径损耗 + 阴影衰落） + （多径扩展 + 多普勒扩展）=（路径损耗 + 阴影衰落） + （（频率选择性衰落 + 平坦衰落） + （快衰落 + 慢衰落））当进⾏远距离通信时，想象⼀下电磁波会经历什么（五年了，你知道这五年我是怎么过来的.gif）？很明显，⾛了很远的路，并且受到了很多障碍物的阻碍（翻译：⾃由路径损耗+障碍物阴影），会发⽣⼤尺度衰落，终于到达了接收端！然⽽，在到达接收端时，由于信号是从多个路径到达的，每个路径到达的时刻不同，各路信号以不同的幅度和相位叠加在接收端（多径扩展），⽽且，接收端可能同时在移动中（⽐如你在汽车，⾼铁上），会使得接收信号发⽣频移（多普勒扩展），使信号发⽣快速的变化。
⼤尺度衰落决定了接收端能否收到信号，⽽⼩尺度衰落决定了接收端能否正确有效的接收信号。
⼤尺度衰落主要影响到⽆线区域的覆盖，通过合理的设计就可以消除不利影响，⼩尺度衰落反映了⽆线信号在较短时间和距离的快速变换特性，对信号传输性能有着关键影响。
⼤尺度（路径损耗 + 阴影衰落）（PS：这不是严格的定义，只是⼀种说法，领域内也没有⼴泛认可的绝对准确描述）路径损耗：⾃由空间路径损耗（LOS）由著名的Friis公式描述：考虑到天线⾼度和覆盖地区类型，引⼊Okumura模型：扩展⾄各种传播环境（城市/郊区/开阔地），得到最常⽤的Hata模型：IEEE 802.16d模型（对数正态阴影路径损耗模型）：⼩尺度（多径扩展 + 多普勒扩展）多径扩展多径时延：指电磁波经不同路径传播后，各分量场到达接收端时间不同，按各⾃相位相互叠加⽽造成⼲扰，使得原来的信号失真，或者产⽣错误。
无线移动通信信道
无线移动通信信道无线移动通信信道1. 引言无线移动通信是一种通过无线信道传输信息的通信方式。
无线信道可以被视为信息传输的媒介，它承载着移动通信系统中的语音、数据、视频等信息。
2. 无线信道的特点与有线通信相比，无线通信具有以下特点：1. 无线信道具有广播性质，可以为多个用户提供服务。
2. 无线信道具有移动性，用户可以在无线通信系统覆盖范围内自由移动。
3. 无线信道具有多径传播效应，信号在传播过程中会经历多个传播路径，导致传输信号产生多种副本。
3. 无线移动通信信道分类无线移动通信信道可以根据不同的分类方式进行划分，常见的分类方式包括：1. 按照传输介质划分，可以将无线信道分为电磁波传播信道、声波传播信道等。
2. 按照传输距离划分，可以将无线信道分为近距离信道和远距离信道。
3. 按照传输方式划分，可以将无线信道分为广播信道、点对点信道等。
4. 无线移动通信信道的技术无线移动通信信道的传输技术主要包括以下几种：1. 调幅调制(AM)：将信息信号嵌入到载波信号的幅度中，在接收端通过解调还原信息信号。
2. 调频调制(FM)：将信息信号嵌入到载波信号的频率中，在接收端通过解调还原信息信号。
3. 调相调制(PM)：将信息信号嵌入到载波信号的相位中，在接收端通过解调还原信息信号。
5. 无线移动通信信道的技术挑战无线移动通信信道面临着以下几个技术挑战：1. 多径传播效应：移动通信信号在传播过程中会经历多个传播路径，导致信号叠加和信号衰落。
2. 多用户干扰：在同一个频段上进行的通信会相互干扰，影响通信质量。
3. 频谱资源受限：无线通信频谱资源有限，需要进行合理的频谱管理。
6. 无线移动通信信道的发展趋势随着移动通信技术的不断发展，无线移动通信信道也在不断演进。
的发展趋势包括：1. 多天线技术：利用多天线的技术可以提高信号的传输效率和抗干扰能力。
2. 毫米波通信：毫米波通信具有大带宽和高传输速率的特点，将成为无线通信的重要技术之一。
无线信道的四种典型传输模式
无线信道的四种典型传输模式无线通信技术是当前最为广泛应用的通信技术之一，主要涉及到无线信道的传输模式。
在无线通信中，有着四种典型的无线信道传输模式，分别是直射传输、反射传输、绕射传输和散射传输。
一、直射传输直射传输模式是指无线信号直接沿直线传输。
这种传输模式最为简单，也是最为常见的一种方式。
其主要特点是传输距离短，信噪比高，传输速率快。
通常情况下，在室外的空旷环境下，直射传输模式的信号能够覆盖一定范围，但是在山谷、森林、较高的建筑物等地方，直射传输模式的效果下降，甚至无法传输。
二、反射传输反射传输模式是指无线信号在传输过程中会经过墙壁、建筑物、山脉等物体的反射，反射后形成新的传输路径进行传输的一种方式。
这种传输模式能够弥补直射传输模式传输距离较短的问题，同时也能够大大提高传输速率。
但是反射传输模式也存在着一些问题，例如反射后的信号可能会和原信号发生干扰，导致传输质量下降。
三、绕射传输绕射传输是指无线信号在传输过程中会在物体的边缘发生折射和衍射，形成一条新的路径进行传输的一种方式。
这种传输模式能够弥补反射传输的一些问题，例如信号反射后可能会发生干扰的问题。
同时绕射传输模式也有着一些限制，例如绕射路径的长度往往相对较短，而其在传播方向上又具有一定的相对限制。
四、散射传输散射传输是指无线信号在传输过程中会和空气、水分子等细小的物体相碰撞或反射，从而以多个角度进行散射的一种传输模式。
这种传输模式能够有效地改善信号传输的质量，并且能够在短距离内进行传输。
散射传输模式可以在城市建筑群密集、发射器与接收器之间存在遮挡物的情况下进行有效传输，但同时其传输距离也往往相对较短。
总之，以上四种无线信道传输模式各有优劣，其在不同的应用场景中会有着不同的使用情形。
理解并掌握这些典型的传输模式，能够有效地提高无线通信技术的传输效率和质量，为各种无线应用提供更加可靠的服务。
无线通信的信道
大气效应之二：雨雾衰减
? 在10GHz以下频段，雨雾衰减并不严重，一般只 有几dB。
? 在10GHz以上频段，雨雾衰减大大增加，达到几 dB/km。
? 下雨衰减是限制高频段微波传播距离的主要因素。
大气效应之三：大气折射
? 引入等效地球半径的概念：
R Re ? KR ? R dn
1? 2 dh
其中：Re
平衰落
? 当衰落较严重时，接 收点的场强接近瑞利 分布
? 接收点场强小于某个 值的概率
U ?? Pr / P0 ?? ? M ( f )N (d ) ?10? F /10
其中：? 表示和地形、气候有
关的因子，M ( f )、N (d )分别和 频率、距离有关，F＝10 lg Pr / P0 为衰落深度
? 直射：自由空间传播 ? 反射：当电磁波遇到比波长大得多的物体时，发
生反射。反射发生在地球表面、建筑物和墙壁表 面。 ? 绕射：当发射机和接收机之间的传播路由被尖锐 的边缘阻挡时，发生绕射。
? 散射：当电磁波的传播路由上存在小于波长的物 体、并且单位体积内这种障碍物体的数目非常巨 大时，发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体 或其它不规则物体，如：树叶、街道标志和灯柱 等。
d
扩散而减少。这种减少，称 为自由空间的传播损耗。
PT
? 如图所示，发射功率为PT， 发射天线为各向均匀辐射， 则以发射源为中心，d为半 径的球面上单位面积的功率 为：
S ＝ PT / 4? d2
自由空间传播（2）
? 由于天线有方向性（设发射 天线增益为GT），故在主波 束方向通过单位面积的功率 为：
? 工作频率30－80MHz， 传输距离200－2000km， 传输速率低，用于突发 通信。
5g中的信道和信号 -回复
5g中的信道和信号-回复5G中的信道和信号作为下一代移动通信技术的代表，5G通信系统在无线通信领域带来了巨大的革新。
在5G中，信道和信号是关键要素之一，它们在实现高速、高质量的无线通信中发挥着重要作用。
本文将一步一步回答有关5G中的信道和信号的问题。
1. 什么是信道？信道是指无线通信中的信息传输介质，包括空气介质和传输设备。
在5G中，信道是无线通信系统中传输数据的媒介，负责将发送方发送的信号传输给接收方。
2. 5G中有哪些常见的信道类型？5G中常见的信道类型包括下行信道和上行信道。
下行信道是从基站发送到终端设备的信道，用于传输各种数据和媒体内容。
上行信道是从终端设备发送到基站的信道，用于上传用户数据和进行反馈。
3. 5G信道中的多天线技术有何作用？多天线技术是5G中的重要技术之一，它通过在发送和接收设备上使用多个天线来增强无线信号的传输效果。
多天线技术可以提高无线传输速率、信号覆盖范围和抗干扰能力，从而提升用户的通信体验。
4. 5G信号中的毫米波是什么？在5G中，毫米波是一种高频段的无线信号，其频率通常在30 GHz 到300 GHz之间。
相比传统的微波信号，毫米波信号具有更高的频率和更宽的频谱，可以支持更高的数据传输速率。
然而，毫米波信号的传输距离相对较短，容易受到障碍物的阻挡。
5. 5G中的波束赋形技术有何意义？波束赋形技术是5G中的一项关键技术，它通过对信号进行定向发射和接收，将无线能量集中在用户所在的方向上。
这种技术可以提高传输速率和信号质量，并减少与其他用户之间的干扰，从而为用户提供更稳定、更高效的网络连接。
6. 5G信号中的大规模天线阵列有何优势？大规模天线阵列是5G中的另一项重要技术，它通过在基站和终端设备上使用大量的天线来实现多天线通信。
大规模天线阵列可以实现更精确的波束赋形和更高的信号增益，提供更广阔的信号覆盖范围和更高的数据传输速率。
7. 5G中的小区间干扰如何解决？在5G中，小区间干扰是一个较为普遍的问题，指不同小区之间的频率相互干扰的现象。
无线通信中的信道分配与管理
无线通信中的信道分配与管理一、引言- 现代社会中，无线通信技术已成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
- 无线通信技术的发展给人们的生活带来了巨大的便利和效率提升。
- 信道分配与管理是保证无线通信系统有效运行的关键因素之一。
二、信道分配的概念与原则1. 信道分配的概念- 信道是指在一定的频段范围内用于无线通信的特定频率资源。
- 信道分配是指将可用的信道资源分配给不同的用户或系统，以确保通信的可靠性和效率。
2. 信道分配的原则- 公平性原则：为各个用户或系统提供相对公平的信道资源，避免资源的浪费。
- 灵活性原则：根据不同的需求和环境变化，灵活地分配和管理信道资源。
- 效率原则：充分利用有限的频谱资源，提高信道利用效率。
三、信道分配的方式1. 静态信道分配- 静态信道分配是指事先为不同用户或系统分配固定的信道资源，用户在通信过程中只能使用分配到的固定信道。
- 静态信道分配适用于用户数量稳定、通信需求相对固定的场景，如传统的无线电话网络。
2. 动态信道分配- 动态信道分配是指根据用户或系统的实际需求，在通信过程中动态地分配信道资源。
- 在动态信道分配中，通信系统会根据用户或系统的请求和网络负载情况，实时分配和回收信道资源，以提高资源利用率。
- 动态信道分配适用于用户数量变化较大、通信需求时变的场景，如移动通信网络。
四、信道管理的挑战和解决方案1. 频谱资源有限- 频谱是通信中的宝贵资源，但其资源量有限，随着无线通信技术的发展，频谱资源紧缺的问题越来越突出。
- 解决方案：a. 频谱共享：通过各种技术手段，实现频谱的共享利用，提高频谱资源的利用效率。
b. 频谱优化：通过对频谱使用的方式和流程进行优化，提高频谱资源的利用率。
c. 频谱监管：建立健全的频谱管理机制和政策，合理分配和管理频谱资源。
2. 带宽需求不断增加- 随着无线通信应用的快速发展，带宽需求不断增加，给信道分配和管理带来了更大的挑战。
- 解决方案：a. 增加频谱资源：通过频谱资源的开发和获取，增加可用的带宽资源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
增益为GT），故在主波束方向通
过单位面积的功率为：
•
Pr = Gr GT PT ( / 4 d)2 令：
• •
S = GT PT / 4 d2
设接收天线的有效面积为A，则
接收天线所截获的功率为：Pr = S A = A GT PT / 4 d2
•
对于抛物面天线，假定天线口面
Pr / PT = Gr GT / LS 其中LS定义为自由空间传播损耗。 则：
第二讲 无线通信中的信道
姚彦教授 清华大学微波与数字通信国家重点实验室
2002年3月 广州
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
内容
引言 自由空间传播 地面视距传播 移动传播
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
引言
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
自由空间传播
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
自由空间传播 (1)
什么叫自由空间？无任何衰减、 无任何阻挡、无任何多径的传 播空间。
• 无线电波在自由空间传播时， 其单位面积中的能量会因为扩 散而减少。这种减少，称为自 由空间的传播损耗。
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
地面视距传播
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
简介
• 地面微波通信属于视距 • 视距和天线高度的关系
传播。
由于地球是一个曲面，
• 视距传播的主要特点是 收发天线都在视距范围 内。
天线高度h1、h2和视距d 之间存在以下关系：
• 如图所示，发射功率为PT，发 射天线为各向均匀辐射，则以 发射源为中心，d为半径的球面
上单位面积的功率为：
S ＝ PT / 4 d2
球面上的功率流
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
d PT
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
自由空间传播 (2)
• 由于天线有方向性（设发射天线 • 代入Pr公式。得到：
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
地面效应 (2):地面反射
• 这是产生电平衰落的主要 原因之一。
• 设：反射系数为m，反射 相位为1800，自由空间衰 减系数为，就可以求出接 收点的场强：
Er Et
1
m2
2m
cos
2
2h1h2 d
1/ 2
其中：h1, h2为收发天线高度，
干扰 - 干扰的性质 - 干扰的强度
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
引言 (3):无线传播信道的模型
h(, t) s(t)
r(t) n(t)
• 信道响应为h(, t) ，可以表示色散和时变 • 假设：线性信道、加性干扰
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
扰。
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
引言(2):无线通信信道的指标
传播衰减 - 衰减的平均值 -衰减的最大值 -衰减的统计特性
传播延时 -延时的平均值 -延时的最大值 -延时的统计特性
延时扩展 - 对信道色散效应的描述
多普勒扩展 - 对信道时变效应的描述
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
引言(1):无线通信信道的分类
理想无线信道？非理想无线信道？ 理想：无阻挡、无衰落、无时变、无干扰，自由空间传播。 固定无线信道？移动无线信道？ 视距无线信道？非视距无线信道？ 视距，如：地面视距、卫星。 非视距，如：地面绕射、对流层散射、电离层折射。 有干扰无线信道？无干扰无线信道？ 干扰，如：系统内部的干扰、系统外部的非敌意干扰、敌意干
• 下雨衰减是限制高频段微波传播距离的主要因素。
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
大气效应 (3):大气折射
• 引入等效地球半径的概念：
Re
KR
1
R R
dn
2 dh
其中：Re
等效地球半径
R
实际地球半径
dn
折射率随高度的变化率
dh
K
等效地球半径因子
K一般取值为4 / 3
• 对于12GHz(2.5cm)以下的 频率，大气吸收衰减小于： 0.015dB/km。
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
大气效应 (2):雨雾衰减
• 在10GHz以下频段，雨雾衰减并不严重，一般只有 几dB。
• 在10GHz以上频段，雨雾衰减大大增加，达到几 dB/km。
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
地面效应 (1):费涅尔半径和余隙
• 利用波动光学的惠更 斯－费涅尔原理，在
遇到障碍物时将产生 附加损耗。
• 障碍物到T，R连线的 垂直距离为hc，称为 余隙。一阶费涅尔半 径为h1，定义hc/h1为相 对余隙。就可以从右 图求出附加损耗。
d = 3.57( h1 h2 ) 其中h1、h2的单位是m， d的单位是km。
• 视距传播要考虑大气效 说明：此公式没有考虑大
应和地面效应。
气及地面对传播的影响，
所以只能用作大致的估
计。
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
大气效应 (1):吸收衰减
• 主要发生在高频段0GHz(5mm)；
d为收发之间的距离。
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
移动传播
CDMA 移动通信技术
无线通信信道
清华大学 微波与数字通信技术国家重点实验室
说明
• 移动无线传播面临的是随时变化的、复杂的环境。 • 首先，传播环境十分复杂，传播机理多种多样。几
乎包括了电波传播的所有过程，如：直射、绕射、 反射、散射。 • 其次，由于用户台的移动性，传播参数随时变化， 引起接收场强的快速波动。 • 为此，提出大尺度传播模型和小尺度传播模型。
LS = (4 d / )2
场具有等相、等幅分布，则天线
= (4 f d / c )2
的有效面积为：
• 以分贝数表示：
A = Gr 2 / 4 其中Gr为接收天线增益， 为自 由空间波长
LS = 92.4 + 20 lg f(GHz) +20 lg d(km) dB
CDMA 移动通信技术
无线通信信道