【一篇文章快速了解无线电波如何传播】无线通信基础模型

笔记内容摘自《实战无线通信应知应会》的第三篇（90-151页）中，总结了无线通信的最基础知识——无线通信基本模型。

数字通信系统一般由发送端、接收端、传送信道组成。

1、双工技术

双工技术，解决信息上传下达问题的技术，就是在一条通道上如何进行收发双向沟通的问题。双工技术包括TDD和FDD。

2、多址方式（Multiple Access Method）

数据在特定逻辑位置的收发就是多址方式。

3、编码方式（Coding）

AMR是一种信源的混合编码技术，主要应用在TD-SCDMA和WCDMA制式上。

AMR克服了波形编码系统容量浪费和带宽使用效率低的缺点，同时降低了参数编码语音质量较差的影响，兼有了波形编码和参数编码二者的优点。

1、信源编码

信道编码是在信源编码后的数字序列上增加一些冗余数据比特，主要作用是在无线环境中可靠地传送无线信号，抵抗各种噪声和衰落的影响。

2、香农定理

香农定理是所有通信制式最基本的原理。

香农定理可以解释现代各种无线制式由于带宽不同，所支持的单载波最大吞吐量的不同。

香农定理可以变换一下形式成为：

这个C/B 就是单位带宽的容量（业务速率），即频谱利用率的概念，指出了一定信噪比下频率利用率的极限。

3、Turbo编译码

1. Turbo编码过程把要传输的数据块通过3个途径进行传送，将3个途径来的数据信息合成一路，这样不需要太长编码便可实现接近香农极限的码元速率。
2. Turbo译码过程采用迭代反馈的方法，就像涡轮发动机一样，不断地把输出的码元反馈到输入这里，增加译码的正确性。

该编码的优点是提高了编码的性能，编码后的速率接近香农容量极限，同时增强了编码的可靠性，但缺点是时延较大。

Turbo编码适用于对误块率要求严格，但对时延要求不严格的场合，如3G中高速下载类业务。

4、编码效率、编码增益

编码效率就是信息比特和信道编码冗余后数据比特总数的比，即有用比特和需要传送的总比特的比。其衡量了信息传送的效率，也反映信道编码的冗余度。编码效率低，冗余度就高，抗干扰的能力就强。

编码与非编码传输相比减少的信噪比称为编码增益。而在相同的调制方式下，不同的编码方案得到的编码增益是不同的。

5、交织、扩频和加扰、扩频码和扰码

交织的作用是把连续的干扰离散化，从而避免大量连续的有用数据出现错误，如同为避免整块布中间开大口子，对横竖两线进行交织，这样开大口子的概率就降低很多，偶尔出现一些针孔大的小眼是无所谓的。

一般系统要进行两次交织，足以抵抗常见突发干扰的影响。

如何理解扩频？

扩频，将有用信号淹没在噪声中，使不相关的人发现不了，而我们自己却很容易找出来。首先用一种特殊的数字序列将有用信号标识出，使其区别于一般的噪声，然后把它分散藏在噪声中。

为什么要加扰？

类似要区别珍珠藏在哪个沙滩里、来自哪个沙滩一样。同一个小区内很多有用信号可以用扩频码相互区别，但一个终端可能和很多服务小区建立无线信号链路，那么下行来自不同小区的无线信号链路如何区别？上行不同终端的信号是来自基站的哪个服务小区的？加了扰码就可以做上述区别了。

扩频码与扰码区别？

扩频码区别不同有用信号，扰码指明有用信号是哪个载体上的；扩频码增加了带宽，而扰码没有影响传输带宽

1、空中接口

空中接口，简称空口，也即无线接口，指无线信号传送和接收过程中与物理层有关的协议接口。

2、逻辑信道

逻辑信道用来承载上层用户业务数据的通道，根据所传送的上层数据的不同属性，分为控制信道和业务信道。（网络层等等）

3、传输信道

传输信道是媒体接入控制（MAC）层和物理层的接口，是物理层对媒体接入控制（MAC）层提供服务的通道。信息要交给物理层发送之前一定要打好包。

4、TB、TBS、TB Size、TBS Size——邮局里的包装箱

TB：Transport Block，传输块；

TBS：Transport Block Set，传输块集

TB Size：Transport Block Size，传输块大小

TBS Size：Transport Block Set Size，传输块集大小。

5、TTI——邮局交运货物的周期

传输时间间隔（TTI）就是物理层（运货车）和MAC层（邮局）进行一次传输块集TBS（包裹集）的交换的时间。传输周期常常是最小交织周期的倍数，如10ms，20ms等。

6、TF、TFS、TFC、TFCS、TFI、TFCI——邮局面对的是很多不同的用户

传输格式（TF）是针对一个传输信道而言的，描述了一个传输信道上TBS中传输块的组合方式，就像包裹的邮寄格式一样。TFS、TFC、TFCS、TFI、TFCI则是衍生的属性。

7、BLER、BER

BLER（传输块的误块率）是发生错误的传输块数目和总传输块数的比例。

BER（误比特率）就是发生错误的比特数占总传输比特数的比例。

所谓分集，包含分开、集合两个含义。分开就是要求同一事件的两路信息来源完全独立，互不相关。如果两路信息相关度极大，只能认为是一路信息。

分集技术，包括分集发射技术和分集接收技术。

分集合并就是把来自同一信源的不同衰落特性的几路信号接收下来，合起来进行分析处理，尽量把信源信息恢复出来的过程。

1、最大比合并

最大比合并的核心思想就是“区别对待”。在接收端接收到的几路信号中，哪一路的信噪比高，哪一路的权重就大。每一路的权重大小和其信噪比成正比；经过相位调整后，按照这个权重，同相相加，获得最终的接收信号。

2、等增益合并

等增益合并的核心思想就是“一视同仁”。在接收端接收到的几路信号中，经过相位调整后，不管信噪比如何，一视同仁地进行同相相加，相加后的信号作为接收信号。

3、选择性合并

选择性合并的核心思想就是“择优录取”。在接收端接收到的几路分散信号中选取信噪比最好的一个作为接收信号。

综上，三种分集合并技术中，选择性合并的增益最低。

最后

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