中级通信工程师传输与接入无线通信领域涵盖众多知识点,以下是对这些知识点的详细解析:
1. **无线通信效应现象**
- **阴影效应**:当无线信号遇到建筑物等障碍物遮挡时,会在阴影区域内造成信号强度逐渐减弱,这种衰落属于慢衰落,对信号稳定性影响较大。
- **多径效应**:电磁波通过不同路径传播,到达接收端的时间差导致相位干涉,引发信号失真,属于快衰落,需通过分集技术等手段缓解。
- **远近效应**:在移动通信中,近端用户的信号可能掩盖远端用户的信号,影响接收效果,需要均衡功率分配或采用其他技术解决。
- **多普勒效应**:相对速度变化引起频率偏移,造成时间选择性衰落,同样属于快衰落,影响信号的准确接收。
2. **天线电气特性参数**
- **方向性**:描述天线发射或接收信号时在空间的集中程度,决定了天线的辐射模式。
- **增益**:表示天线相对于理想无方向性天线的辐射效率,增益越高,传输距离越远。
- **极化方式**:天线辐射电磁波的振动方向,分为垂直极化、水平极化和椭圆极化等。
- **输入阻抗**:衡量天线与馈线匹配的程度,匹配时能有效传输能量。
- **工作带宽**:天线能有效工作的频率范围。
3. **分集技术**
- 分集技术利用多个信号副本提升接收质量,包括宏分集(如空间、频率、极化等)和微分集(如时间分集)。
- 分集合并方式包括选择式合并(选取最强信号)、最大比值合并(按信号强度比例合并)和等增益合并(所有信号以相同增益合并)。
4. **扩频技术**
- 扩频技术通过扩展信号频谱提高抗干扰性和安全性,适用于码分多址(CDMA)系统。
- 跳频扩频与直接扩频:前者在时间上快速跳变,占用频谱的一部分;后者持续占用整个频段,但信号强度较低。
5. **联合检测技术**
- 联合检测利用所有用户信号的先验信息,统一处理,降低多址干扰,增强系统容量和抗远近效应的能力。
6. **OFDM技术**
- OFDM(正交频分复用)是现代无线通信的核心技术之一,优点包括高频谱效率、抗多径衰落、灵活的频谱分配以及MIMO应用的便利。
7. **LTE系统网元功能**
- **eNodeB**:负责无线资源管理、用户面处理、安全性和连接管理。
- **MME**:处理NAS信令,进行UE的移动性管理、跟踪区更新和安全保护。
- **SGW**:负责数据包转发、空闲模式UE的数据缓冲和计费功能。
- **PGW**:作为与外部数据网的接口,分配IP地址,提供防火墙和计费功能。
8. **LTE小区搜索**
- 搜索包括频率和符号同步、帧定时获取、物理层小区标识的确定,是UE接入网络的关键步骤。
9. **LTE系统容量因素**
- 固定配置(如频点带宽、基站功率)和算法性能(如资源调度、干扰消除)影响容量。
- 网络结构(信道环境、链路质量)也至关重要,影响资源分配和调制编码选择。
10. **室内外一体化覆盖方法**
- 采用多种覆盖策略,如远点覆盖、室内覆盖、定向覆盖、微型基站等,以实现无缝连接。
11. **小区间PCI规划**
- PCI(Physical Cell Identifier)规划原则包括避免冲突、混淆,错开以减少干扰,考虑扩展性和可用性。
12. **LTE系统链路预算影响因素**
- 小区边缘用户业务速率、信噪比、传输带宽、天线增益、发射功率、接收机灵敏度、路径损耗、阴影衰落等因素都对链路预算有显著影响。
以上内容涵盖了无线通信中关键的技术概念和应用,对于理解通信工程师在传输与接入无线通信领域的核心知识至关重要。