一、移动通信的相关介绍
CDMA蜂窝移动通信技术介绍
自20世纪70年代末第一代模拟移动通信系统面世以来，移动通信产业一直以惊人的速度迅猛发展，已经成为带动全球经济发展的主要高科技产业之一，并对人类生活及社会发展产生了重大影响。其中，CDMA码分多址移动通信技术以其容量大、频谱利用率高、保密性强、绿色环保等诸多优点，显示出强大的生命力，引起人们的广泛关注，成为第三代移动通信的核心技术。 CDMA（CodeDivisionMultipleAccess，码分多址）作为一种多址技术早已出现，起初仅在抗干扰和保密性能等方面受到人们的注意，被用在军用抗干扰系统中。1989年，美国高通（Qualcomm）公司最先推出CDMA蜂窝移动通信系统的设想。
码分多址蜂窝移动通信技术实际上包含两个基本技术，即码分多址技术和扩频通信技术。所谓扩频，简单地讲就是用某种技术将信号的频谱进行扩展，工程中常用直接序列对信号进行扩频，即用一个高速码序列码去调制低速原始数据信息。码分多址(CDMA)与频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)一样，是多址技术的一种。
CDMA系统中的每一个信号被分配一个正交序列或PN（PseudoNoise，伪随机噪声）序列用作扩频序列对其进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的正交序列或PN序列里。在接收机，通过使用相关器只接受选定的正交序列或PN序列并压缩其频谱，凡不符合该用户正交序列的信号就不被压缩带宽，结果只有指定的信号才能被提取出来。
我们将CDMA与FDMA、TDMA三种多址方式进行比较。FDMA采用调频的多址技术，在不同频段的业务信道被分配给不同的用户；TDMA是采用时分的多址技术，业务信道在不同的时间被分配给不同的用户；CDMA采用扩频的码分多址技术，所有用户在同一时间、同一频段上，但根据不同的编码获得业务信道。在技术实现上，就是利用码型的不同来调制解调不同的用户。 1．系统容量大。在CDMA系统中所有用户共用一个无线信道，当有的用户不讲话时，该信道内的所有其它用户会由于干扰减小而得益。CDMA数字移动通信系统的容量理论上比模拟网大20倍，实际上比模拟网大10倍，比GSM大4至5倍。
2．通信质量好。CDMA系统采用确定声码器速率的自适应阈值技术、高性能纠错编码、软切换技术和抗多径衰落的分集接收技术，可提供TDMA系统不能比拟的、极高的通信质量。
3．频带利用率高。CDMA是一种扩频通信技术，尽管扩频通信系统抗干扰性能的提高是以占用频带带宽为代价的，但是CDMA允许单一频带在整个系统区域内可重复使用，使许多用户共用这一频带同时通话，大大提高了频带利用率。这种扩频CDMA方式虽然要占用较宽的频带，但按每个用户占用的平均频带来计算，其频带利用率是很高的。
4．适用于多媒体通信系统。CDMA系统能方便地使用多码道方式和多帧方式，传送不同速率要求的多媒体业务信息，处理方式和合成方式都比TDMA方式和FDMA方式灵活、简单，利于多媒体通信系统的应用。
5．手机发射功率低。CDMA系统通过功率控制，使得CDMA手机尽量降低发射功率，以减少干扰和提高网络容量。
6．频率规划灵活。用户按不同的码序列区分，扇区按不同的导频码区分，相同的CDMA载波可以在相邻的小区内使用，因此CDMA网络的频率规划灵活，扩展方便。 1．功率控制技术
功率控制技术是CDMA系统的核心技术。CDMA系统是一个自干扰系统，所有移动用户都占用相同带宽和频率，因此需要某种机制使得各个移动台信号到达基站的功率基本处于同一水平上，否则离基站近的移动台发射的信号很容易盖过其它离基站较远的移动台的信号，造成所谓的“远近效应”。CDMA功率控制的目的就是克服“远近效应”，使系统既能维护高质量通信，又减轻对其他用户产生的干扰。功率控制分为前向功率控制和反向功率控制，反向功率控制又可分为仅由移动台参与的开环功率控制和移动台、基站同时参与的闭环功率控制。
(l)反向开环功率控制。移动台根据在小区中接收功率的变化，调节移动台发射功率以达到所有移动台发出的信号在基站时都有相同的功率。它主要是为了补偿阴影、拐弯等效应。
(2)反向闭环功率控制。闭环功率控制的设计目标是使基站对移动台的开环功率估计迅速做出纠正，以使移动台保持最理想的发射功率。
(3)前向功率控制。在前向功率控制中，基站根据移动台提供的测量结果，调整对每个移动台的发射功率，其目的是对路径衰落小的移动台分配较小的前向链路功率，而对那些远离基站和误码率高的移动台分配较大的前向链路功率。
2.码技术
PN码的选择直接影响到CDMA系统的容量、抗干扰能力、接入和切换速度等性能。CDMA信道的区分是靠PN码来进行的，因而要求PN码自相关性好，互相关性弱，实现和编码方案简单等。CDMA系统就是采用一种基本的PN序列——m序列作为地址码。基站识别码采用周期为215-1的m序列（称为短码），用户识别码采用周期为242-1m序列（称为长码）。
3．RAKE接收技术
移动通信信道是一种多径衰落信道，RAKE接收技术就是分别接收每一路的信号进行解调，然后叠加输出达到增强接收效果的目的，这里多径信号不仅不是一个不利因素，而且在CDMA系统变成一个可供利用的有利因素。一般地，RAKE接收机有搜索器（Searcher）、解调器（Finger）和合并器（Combiner）三个模块组成。通常CDMA基站一个RAKE接收机有4个解调器，移动台有3个解调器。
4．软切换技术
移动台从A基站覆盖区域向B基站覆盖区域行进，在A、B两基站的边缘，移动台先与B基站建立连接后，再将与A基站原来的连接断开，这种技术称之为软切换。CDMA系统工作在相同的频率和带宽上，因而软切换技术实现起来比TDMA系统要方便容易得多。
5．话音编码技术
CDMA系统使用了确定声码器速率的自适应阈值，从而可以根据背景噪声电平的变化改变声码器的数据速率。这些阈值的使用压制了背景噪声，因而在噪声环境下也能提供清晰的话音。CDMA2000系统采用的话音编码技术有CELP（CodeExcitedLinearPrediction，代码激励线性预测）、QCEP8K/13K（QualcommCELP）、EVRC（EnhancedVariableRateCoder，增强型可变速率编码器）等。作为第三代移动通信技术的一个主要代表，CDMA2000是美国向ITU-T提交的第三代移动通信空中接口标准的建议，它由CDMAIS-95标准发展演进而来。
CDMAOne是基于IS-95标准的各种CDMA制造厂商的产品和不同运营商的网络的总称，也是国际CDMA发展组织（CDG）的一个品牌。IS-95标准于1993年7月发布，是CDMAOne系列标准中最先发布的一个标准，但真正在全球得到应用的第一个CDMA标准是美国TIA(电信工业协会)于1995年5月正式颁布的窄带CDMA标准IS-95A。IS-95A是CDMAOne第二个标准，工作频段为800MHz，兼容模拟和CDMA通信系统。在IS-95A的基础上，又分别出版了支持13K话音编码的TSB-74文件、支持1900MHz的CDMAPCS系统的STD-008标准和支持64Kbps数据业务的IS-95B标准。
然而CDMAOne系统也仅能提供最高为64Kbps的数据业务，不能满足人们对多媒体通信的需求。为了能进一步提升数据传输速率和系统容量，3GPP2标准化组织制定并发布了IS-2000，即CDMA2000标准。在CDMA2000技术体制研究的前期，提出了1x和3x的发展策略。如果系统分别独立使用带宽为1.25MHz的载频，则被叫做1x系统；如果系统将3个载频捆绑使用，则叫做3x系统。但随后的研究表明，1x和1x增强型技术代表了未来发展方向。同是1x，在CDMA2000向前发展的过程中，技术又出现了两个分支：1xEV-DO和1xEV-DV，且这两种技术均能满足ITU对第三代移动通信系统的要求（如最高数据传输速率达到2Mbps）。
CDMA20001xEV-DO标准最早起源于Qualcomm公司于1997年向CDG提出的高速率（HDR）技术。此后，经过不断完善，Qualcomm公司于2000年3月以CDMA20001xEV-DO的名称向3GPP2提交了正式的技术建议方案。“EV”是Evolution的缩写，“DO”则是“DataOnly”或是“DataOptimized”的缩写，EV-DO表示该技术是对CDMA20001x在提供数据业务方面的一种演进和增强。2000年10月，3GPP2通过了1xEV-DO的空中接口标准《CDMA2000HighRagePacketDataAirInterfaceSpecification》（简称HRPD）。到目前为止，3GPP2已经完成了1xEV-DO（或称HRPD）的空中接口标准的Rev0和RevA两个版本。由于1xEV-DO采用独立的载频来承载数据业务，因此终端只能通过双模互操作来实现语音业务和数据业务。
CDMA20001x已经发展出CDMA2000Release0、CDMA2000ReleaseA、CDMA2000ReleaseB、CDMA2000ReleaseC和CDMA2000ReleaseD等5个版本，商用较多的是Release0版本。部分运营商引入了ReleaseA的一些功能特性，ReleaseB作为中间版本被跨越；1xEV-DV对应于CDMA2000ReleaseC和CDMA2000ReleaseD。
事实上，1xEV-DV距离真正商业还有很长一段距离。业界普遍认为，1xEV-DO能够对无线高速数据及其应用提供良好的支持，而且在1xEV-DO的ReleaseA版本上能够保证高效的QoS，在此基础上提供诸如VOIP之类的实时业务。相比之下，1xEV-DV并不具备明显的技术优势。同时，由于1xEV-DV的标准比1xEV-DO复杂，在技术实现和开发进度上明显滞后于1xEV-DO。出于对以上两方面原因的考虑，国际上越来越多的主流CDMA2000运营商对1xEV-DV的需求明显降低，而纷纷选择1xEV-DO。所以，1xEV-DO就成为CDMA2000比较现实的演进技术。 CDMA2000移动网络由移动终端（UE）、无线接入网(AN)和核心网（CN）三个部分构成。
1．移动终端
移动终端是用户接入移动网络的设备。
2．无线接入网
无线接入网实现移动终端接入到移动网络，主要逻辑实体包括1x基站（1xBTS）、1x基站控制器（1xBSC）、HRPD基站（HRPDBTS）、HRPD基站控制器（HRPDBSC）和接入网鉴权、授权、计费服务器（AN-AAA）和分组控制功能（PCF）。
（1）1x基站：采用CDMA20001x空中接口技术，提供无线收发信息功能。
（2）1x基站控制器：管理多个1x基站，提供语音、数据业务的资源管理、会话管理、路由转发、移动性管理等功能。
（3）HRPD基站：采用HRPD的空中接口技术，提供无线收发信息功能。
（4）HRPD基站控制器：管理多个HRPD基站
（5）接入网鉴权、授权、计费服务器：提供接入网级的接入认证功能。
（6）分组控制功能：与1x基站控制器或HRPD基站控制器配合，提供与分组数据有关的无线信道控制功能。
3．核心网
核心网负责移动性管理、会话管理、认证鉴权、基本的电路和分组业务的提供、管理和维护等功能，包括核心网电路域和核心网分组域两个部分。
（1）核心网电路域
核心网电路域分为两种，即TDM电路域和软交换电路域。在实际组网中，核心网可以采用这两种电路域中的一种，但软交换电路域是网络演进的方向。如果需要对原来是TDM电路域的核心网采用软交换电路域进行升级换代时，初期可以新建软交换电路域，并使两种电路域同时工作。
TDM电路域采用ANSI41标准，主要逻辑实体包括移动交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）和鉴权中心（AC）等。
1)移动交换中心：提供对所管辖区域的移动终端进行呼叫控制、移动性管理、电路交换等功能。
2)拜访位置寄存器：存储与呼叫处理有关数据的数据库，用于完成呼叫接续。
3)归属位置寄存器：管理移动用户信息的数据库，包括用户识别信息、签约业务信息以及用户的当前位置信息。
4)鉴权中心：产生鉴权参数并对用户进行认证鉴权。
软交换电路域采用了控制与承载相分离的网络架构，控制平面负责呼叫控制和相应业务处理信息的传送，承载平面负责各种媒体资源的转换，主要网元包括移动软交换（MSCe）和媒体**（MGW）。
1)移动软交换：提供呼叫控制和移动性管理功能。
2)媒体**：提供媒体控制功能。
（2）核心网分组域
核心网分组域主要逻辑实体包括分组数据服务节点（PDSN）、认证授权和计费服务器（AAA）、归属代理（HA）、外埠代理（FA）、域名服务器（DNS）和L2TP网络服务器（LNS）。
1)分组数据服务节点：为用户提供分组数据业务，具体功能包括管理用户通信状态和转发用户数据。
2)鉴权、授权、计费服务器：提供管理用户的权限、开通的业务、认证信息、计费信息等功能。
3)归属代理：提供移动IP地址分配、路由选择和数据加密等功能。
4)外埠代理：提供移动IP注册、反向隧道协商以及数据分组转发等功能。
5)域名服务器：提供CDMA移动网络分组域设备的域名解析功能。
6)L2TP网络服务器：提供国际漫游用户的L2TP承载建立、用户IP地址分配及计费信息转接等功能。由于空中接口采用了前向快速功控、反向相干导频、Turbo码、动态信道分配、发射分集等新技术，CDMA20001x系统容量和数据速率得到进一步提高。以系统实现的技术版本Rev0和RevA为例，前者向用户提供的最高前向速率为153.6Kbps，最高反向速率为76.8Kbps；后者前向速率达到307.2Kbps，反向速率达到153.6Kbps。对高速分组数据业务的支持是CDMA20001x技术的最大亮点。为此，系统在物理层引入补充信道，并在网络侧增加了两个重要的设备：分组控制功能（PCF）和分组数据服务节点（PDSN），前者主要是在基站和PDSN之间提供PPP帧的传输，是无线链路协议（RLP）连接的终止点，后者则是点对点协议（PPP）连接的终止点，为IP数据包提供路由功能。
随着Internet与信息技术的高速发展，市场对无线数据业务的需求日益增长，而且数据业务向着多样性、大容量和非对称方向发展。虽然CDMA20001x的数据速率高于IS-95，但仍然不能满足数据业务的需求。CDMA20001xEV-DO技术的出现，进一步提高了系统的数据速率。
1．CDMA20001xEV-DO技术的设计思想
数据和语音业务具有不同的特性。数据业务对实时性要低于语音业务，而对误比特率的要求却高于语音业务。一般地，前向数据业务的速率需求比反向高出数倍，而语音业务则是前反向对称的业务。因此，像在CDMA20001x系统中那样，将数据业务和语音业务通过扩频码复用在一起，并通过快速功控来共享基站的发射功率和频率资源，对于高速数据业务来说系统效率较低。
把数据和语音业务分别放在两个独立的载波上承载，是CDMA20001xEV-DO的基本思想，即CDMA20001xEV-DO系统用单独的载频来提供高速分组数据业务，传统的语音业务与中低速数据业务则用CDMA20001x系统承载。不同于CDMA20001x系统采用闭环功控技术以抵消信道衰落影响的传统方法，1xEV-DO借助于新的帧结构、更短的时隙，采用前向调度算法，始终以最大功率为当前传输速率最高（也即信道条件最好）的终端服务，从而变对抗信道衰落为充分利用信道衰落，实现了系统整体数据吞吐量的提高。
CDMA20001xEV-DO系统的设计最初是针对非实时、不对称的高速分组数据业务的。作为Internet的无线接入手段，1xEV-DO主要提供网页浏览、文件下载等前向数据量大、对时延要求不高的传统互联网业务，并未考虑满足实时业务的需求。因此，设计1xEV-DO系统时重点改善了前向链路，对反向链路的优化相对较少。1xEV-DO前向链路采样了时分复用（而不是码分复用）、自适应调整编码（AMC）、混合自动请求重发（HARQ）、多用户调度、功率分配和虚拟软切换等关键技术；在反向链路上，最初Rev0版本只是为配合前向增加了速率控制机制，基本沿袭了CDMA20001x的技术，仅采用了连续导频，改善了解调性能。从网络应用的结果来看，系统设计达到了预期目的。以传输速率为例，Rev0版本在单扇区系统满载的情况下，可以提供平均为600Kbps的上网速率，达到与有线网络（如ADSL）基本相同的水平。
2．CDMA20001xEV-DO技术的发展
3GPP2已就1xEV-DO技术推出两个版本，即Rev0和RevA。
（1）CDMA20001xEV-DORev0
1xEV-DO的核心思想是通过动态控制数据速率而非功率，使每个用户以可能得到的最高速率通信，基站总以最高功率发送信号，使处于有利位置的终端可以获得较高的传输速率。前向链路使用可变时隙的方式进行时分复用，并采用了自适应调制编码（AMC）、动态信道评估以及混合自动重复请求（HARQ）等机制，将前向峰值速率由CDMA20001x的153.6Kbps提高到2.4Mbps，频谱效率提高到了1.92b/s/Hz。
1xEV-DO前向采用虚拟软切换机制，移动台在任一时刻只接受来自一个基站的数据。根据实时的动态数据控制（DRC）信息，基站可快速地相互切换。同时，基站测量载干比（C/I）并在DRC信道向移动台指示最佳基站；移动台则不断测量导频强度，并不断要求一个与当前信道条件相符的数据速率。基站按当时移动台所能支持的最大速率进行编码，当用户需求改变及信道条件改变时，动态地确定优化的数据速率。在反向，1xEV-DO仍然采用与IS-95、CDMA2000相同的软切换技术。
1xEV-DO空中接口协议设计简洁、灵活。协议栈模型按功能分为7层，对应完成不同的功能。各层之间没有严格的上下层承载关系，相互独立，便于维护。各层协议都可根据终端与网络的配置以及承载业务类型的不同，由终端与网络共同协商、配置。在1xEV-DO空中接口1xEV-DORevA7层协议之上运行TCP/IP协议，为各种数据业务应用提供了统一的技术平台。
但是，1xEV-DORev0是面向非对称的无线数据业务，在满足用户各种新业务方面存在一些不足：
1)前反向业务能力不平衡。1xEV-DORev0前向链路的峰值速率达到了2.4Mbps，而反向链路的峰值速率只有153.6Kbps。这种前反向链路的不对称限制了对称型数据业务的开展；
2)对QoS的支持不能满足业务多样性要求。1xEV-DORev0系统对服务质量基本上采用尽力而为（BestEffort）的机制，因此，对以可视电话为代表的实时类数据业务，无法提供足够的QoS技术保证机制；
3)数据与语音业务的并发问题。1xEV-DORev0是以数据方式接入Internet为设计目标，且与电路域没有任何联系，也使1xEV-DO系统难以接收到电路域中关于语音的呼叫信息。解决方案为双模终端，在使用1xEV-DO网络的同时，周期性地监听1x网络的寻呼信息，增加了终端电池消耗，也影响1xEV-DO数据业务的使用；
4)不支持共享的广播信道。1xEV-DORev0空中接口没有定义高速的广播哟业务信道，只能由多个单播信道完成，造成无线资源的浪费。
（2）CDMA20001xEV-DORevA
1xEV-DORevA是1xEV-DORev0的增强型技术，它通过一系列技术手段，特别是在反向链路的物理层采用了HARQ技术，大大改善了数据业务传送的时延；前向链路支持的峰值速率也提高到3.1Mbps，反向链路支持的峰值达到1.8Mbps。
针对1xEV-DORev0的不足，3GPP2在1xEV-DORevA中提出了以下几点相应的改进方案。
1)提高了系统反向链路的数据吞吐率。反向链路峰值速率达到1.8Mbps；
2)改进了系统的前向链路。前向链路增加了对更高数据传输速率（3.1Mbps）和更低的速率（4.8Kbps）的支持，从而大大提高了空中接口的数据打包效率，提高了在用户信道条件好时的瞬时吞吐率；
3)增强了对QoS的支持。系统在物理层、MAC层以及更高层都进行了改进。前向链路增加了对更小数据包的支持，利用对时延敏感的小包传送，而且可以多用户同时发送，减少等待时间；反向链路采用了子分组发送，降低平均发送时延，MAC层采用T2P（Traffic-to-Pilot）技术，有效减小对时延敏感业务的时延和抖动。新增了反向DSC信道，提升切换速度；
4)完善了CDMA20001x与1xEV-DO系统间的双模操作。为了得到电路域的信息，便于在1xEV-DO系统与CDMA20001x的电路域之间建立联系，1xEV-DORevA对网络侧进行了改动，使得1xEV-DOAN（接入网）能够支持CDMA20001x系统互操作的A1接口，以接收来自1xMSC的寻呼消息、短消息等电路域信息。为此，RevA空中接口应用层新增了CSSNP（Circuit-SwitchedServiceNotificationProtocol）协议，将电路域消息封装为特定的数据包，通过1xEV-DO空中接口定义的隧道协议传送给双模终端。
（3）1xEV-DO技术特点
与IS-95/CDMA20001x技术相比，1xEV-DO除了上述在空中接口上的特点外，在射频参数、技术实现和组网等方面具有如下特点。
1)射频参数方面。1xEV-DO与IS-95/CDMA20001x具有相同的RF特性、码片速率、功率要求、覆盖区域，从而最大限度地保护了运营商的现有投资，使得网络进行1xEV-DO升级时，能够直接使用现有IS-95/CDMA20001x的射频部分。事实上，大部分厂家均支持通过1x设备升级的方式来实现HRPDBTS和HRPDBSC的功能。
2)技术实现方面。1xEV-DO与IS-95/CDMA20001x具有相同的功率控制、软切换、接入过程、编码等技术，可以使设备商利用IS-95/CDMA20001x方面的成熟经验，较方便地研制1xEV-DO产品。
3)组网方面。1xEV-DO在组网方面灵活。对于只需要分组数据业务的用户，可以单独组网；对于同时需要语音、数据业务的用户，则可以与IS-95/CDMA20001x联合组网，同时提供语音和高速分组数据业务。另外，对于同时支持CDMA20001x和1xEV-DO的双模终端，1xEV-DO技术还提供了在两个系统间进行切换的机制。
二、移动通信中,信道模型是怎么样的
1、Clarke Modal最理想的模型:
其中N为多径径数，Cn为每一径的幅度增益，wd为最大多普勒频散，an为每一径来波方向，phin为每一径初始相位。其中Cn，an，phin是随机数，在径数N很大的时候，g(t)可被视为高斯随机过程，an,phin看做在(-pi,pi]均匀分布，由此有以下结论：（1）信号幅度服从瑞利分布；（2）相位在(-pi,pi]均匀分布；（3）信道响应的二阶统计特性：如自相关满足贝塞尔曲线J(wd*tau),（tau:相关时间差，之前我写过一篇速度估计的日志，其中的相关算法就是基于自相关的二阶统计特性估计移动速度），信号两个正交分量的互相关为0；（4）以及四阶统计特性。由于告诫统计特性不好表达，直接给出公式了：
2、Jake Modal:这是现在常用的信道模型，与Clarke的不同时，归一化后每一径幅度增益相同且为1/sqrt(N),每径初始相位都为0，第n径来波方向为2*pi*n/N,n=1,2,3,..N。也就是上述中的Cn，an，phin为：
Jake模型大名就不说了，我觉得大家之所以那么爱用它是因为它将Clarke理论模型优化了，它是可以用仿真实现的。毕竟Clarke是个统计模型，每一径来波方向都在(-pi,pi]均匀分布的随机数，但只当多径数量趋于无穷的时候才符合以上统计特性，看到许多文章都用100个正弦分量来合成一个径，这对系统仿真来说代价太大。那么怎么才能用有限个的正弦分量(N)产生符合Clarke统计特性的信道呢？Jake模型为了减少计算量，就人为的把N径均匀的分布在(-pi,pi]范围内，仿真的时候这N个径不是(-pi,pi]的随机数，而是公式an=2*pi*n/N给出的特定值，这样即使N很小也能保证N个径合成的信号与Clarke模型理论一致的，图1给出了N=6时的情况。可以说Jake模型为Clarke理论模型找到了实际仿真可用的信道设计方案。但是有些地方理想的比较过分，比如每一径的增益都一样（实际中可能吗？多径延时特别小的话可以吧），而且初始相位也相同（可能吗？多径延时特别小的话可以吧），这样设计可能对算法仿真结果上有好处，不过做工程的话还是希望仿真模型更接近实际一些吧，所以文章【1】对Jake模型进行改进。
图1方位角an分布
但Jake模型的有一处设计让我很惊叹它的巧妙，即径数的选择N=4M+2，有了这个条件就可以简化仿真运算，可以减少做硬件用到的震荡器（正弦分量）数量，想想本来要用N个正弦分量，现在只需M=(N-2)/4个了，简化运算量。就拿TD-SCDMA信道来说吧，通常给出5个径的Power Average和多径时延tau_t，注意这里的径区别于上述径。此处为“大径”，大径由多径时延区分开，而其中每一个“大径”由无穷个“小径”合成，这些“小径”才是上面模型所提到的径的概念，“小径”合成的大径服从上述的Clarke模型或Jake模型的统计特性，假设有6个小径N=6，那么M=1，从图1可以看出这6个“小径”方位角分布的对称关系，从而将信道模型化简为：
从上面看出，Jake模型和Clarke有那么多不同，就可以很容易理解为什么Jake模型的统计特性与Clarke理论不符了，下面给出公式：
3、改进信道：尽管Jake信道那么的受欢迎，但是由于其高阶统计特性与理想不符，所以文章【1】的作者对它进行了改进，其实我倒是觉得这个信道怎么又朝着Clarke改回去了，说白了就是让幅度、初始相位、来波方向尽可能随机以符合Clarke理论的统计分布，但同时又能保证如Jake模型中所有径总体来看在（-pi,pi]上均匀分布的，是有可借鉴之处的。挺适合我之前说的速度估计算法使用，毕竟相关算法、CrossingRate算法都是由理论Clarke模型推出来的嘛。既能保证统计特性符合Clarke理论，又借鉴了Jake模型的优点能减少硬件实现和仿真时用到的正弦分量(径数N)的个数。另外文章【1】说Clarke模型无法产生用于频率选择性和MIMO的信道，这个我是百思不得其解，怎样的统计特性才符合呢？为什么文章【1】的统计特性就可以产生符合MIMO的信道呢，想通了留到总结(2)记录好了。下面给出Cn，an，phi公式：
其高阶统计特性如下，与在径数大的时候与Clarke完全一致：
三、当今移动通信网络类型与特点
一、个人通信的基本要求和实现方案
所谓个人通信，就是为用户提供一种针对“人”的通信，即通信到人，而不只是到
某个电话机。要做到通信到人，可以有各种实现方法。以现有数字蜂窝网为基础，提高
工作频率，增加可用的信道数，扩大系统容量以满足个人通信对容量的要求，是一种现
实的方案。在现在的GSM数字移动通信基础上，将工作频率提高到1800MHZ拥有75MHZ频
带宽度的 DCS－1800，正是这种方案的代表。
从技术和业务功能上来看，这种基于数字蜂窝系统的实现方案，是可行的，但还存
在某些缺陷，影响到近期的市场前景。
蜂窝移动通信网的用户，当然完全可以在公共场所、办公室和家庭居住区，使用同
一台随身携带的移动手持机，实现被叫和主叫进行通话。在某种意义上说，蜂窝移动通
信终端设备的号码，也可以作为用户的个人通信号码，随时随地都能通过这个号码得到
通信服务。然而，目前蜂窝系统的运行成本，与传统的普通有线电话相比还比较高，在
提供同样业务的民政部下，蜂窝移动电话的通话费用，比普通的电话高得多，这使得蜂
窝移动通信的用户在实际上还不会在任何地方都利用随身携带的手持机。通常出于费用
上的考虑，用户在家中还是会用他家中的传统电话机，到了办公室又会用办公室小交换
机的用户话机，只有外出在公共场所无传统电话机可用时，才会利用手中的手持机。要
使用户愿意随时随地地只用一台手持机，不但要提供技术上的可能性，还必须在费用上
使用户能够接受，通信质量上提供保障，在市场上才有竞争性。基于数字蜂窝移动通信
实现初级的个人通信，如果按目前的通信费率，其市场竞争力不强。
于是，出现了另一种更具有竞争力的方案。这种方案是为每个用户配备一台手持无
线电话机。当用户在其家族范围内，这台手持机就像普通的家用无绳电话一样：通话和
收费完全都与一般住宅电话相同。当用户到办公室上班，这台手持机在维持原有电话号
码的情况下，可以接入办公室的用户交换机，成为小交换机的一台无线分机，当其他用
户打电话给他时，还是可以用原来的电话号码。一旦用户在公共场所，这台手持机的作
用，就变得像蜂窝移动电话一样，当然这时不论主叫还是被叫，收费就都按移动电话的
计费标准。这个用户不管在何处，电话号码能维持不变，而收费标准却能根据情况而定
。与前一种单纯地利用现有蜂窝系统实现个人通信的方案相比，这种方案更容易赢得用
户而占有有市场。
用这种方案实现个人通信业务时，个人通信网可以看作是无线接入系统加上智能网
：由无线接入系统提供到达用户最后一百米的无线链路，而由智能化的网路实现包括用
户全面移动性管理在内的各种管理和业务功能。智能化的通信网不但可以通过位置登记
随时掌握用户的位置，在处理呼叫时，还能够正确判断用户的处境，并作出相应的对策
，例如上面提到的对同一号码的用户，用不同的计费方法。这种方案既能满足个人通信
的最基本要求，在市场上又更有竞争力，因此是一种相当有前途的实用方案。
从个人通信等于无线接入系统加上智能网的概念来看，无线接入技术是从无绳电话
发展起来，但是融合了大量现代先进技术，而作为支撑的通信网也需要在智能网的结构
中，添加必要的功能模块，和增强现有的信令协议。
现在，无线接入技术已经有了相对比较成熟的具体实施方案，提出了一些地区性的
体制标准，例如欧洲ETSI的DECT、日本RCR的PHS和美国的PACS。但网络层的技术和标准
还有待进一步研究、充实和完善，而离开网络的支持，单纯的无线接入技术即便使用了
最新的技术，显然并不能完全实现个人通信的基本要求，这一点应当引起足够的重视。
2.智能网及其在个人通信中的作用
智能网可以从不同的角度进行描述，在这里，所谓智能网可以简单地看成是一种能
快速、方便、灵活、经济而有效地生成和实现各种新业务的体系(Architectural)。在
这种智能网体系中，个人通信是作为一种业务实体。
智能网的核心是业务管理系统(SMS)、业务控制点(SCP)、业务交换点(SSP)三个
主要的基本实体，再加上数据库和智能外设(I．P．)，以及沟通各实体的具有高度标准
化接口规程的信令网，也就是目前被广泛采纳的七号信念网。在这种智能网的基础上，
可以为PSPDN、ISDN、PSTN、PLMN等电信业务网，提供服务平台。(详见图1)
智能网的特点可以归纳如下：
(一)对业务和呼叫进行分开处理，基本呼叫由SSP处理，把业务逻辑独立出成为
单独单元；
(二)业务控制采用功能模块化结构；
(三)各实体间采用标准化通信规程；
(四)具有完整的业务管理和业务生成功能。
由于智能网体系中有一套完整的业务管理功能(SMF)业务生成环境(SCE)，业务运行
部门可以方便地管理和生成业务，并且允许智能网的用户，参与管理属于它管辖范围内
的业务。
3．网路结构
当今的数字蜂窝移动通信网本身就体现了智能网的结构体系，然而，用无线接入系
统实现个人通信，其成功与否，要取决于涉及网路的一系列问题是否得到妥善的解决。
首先要面临的一个问题，是现在的有线通信网经营者需要投入多少资金，才能改造现有
的网路，以满足个人通信业务的基本要求，网路更新以后，能以什么样的价格为用户提
供个人通信业务，这样的价格会有多大的市场竞争力和什么样的市场前景。其次是网路
必须要考虑能够适应业务扩充以后的逐步升级。业务扩充对无线接入部分的问题比较少
，而对网路方面，必须在一开始就有比较全面的考虑，以避免业务发展到一定规模以后
，再出现大的反覆而造成被动局面。
在研究个人通信时，定义一个标准的能满足个人通信要求的通用系统结构模型是十
分重要的。目前，已经提出了几种模型，全都采用分层结构。虽然这些模型在分层的数
量、名称和每层功能的划分上，不尽相同，但是共同的是都有一层称为个人通信网络层
，主要功能是管理个人业务数据库(PSD)。在这一数据库中，包括个人移动性管理数据
、个人业务功能管理数据和个人帐务管理数据等内容。
网路首先要做到个人通信目前提出的一些基本要求，即同一手持机在家中、办公室
和公共场所，都可以使用，其通信质量，包括接通率和传输质量（话音质量、延迟、回
声抑制等），至少应该尽可能与现有有线通信相同。通信过程中用户从一个小区移动到
另一个小区时，信道不间断切换，即所谓的无缝切换也是非常重要的。要实现这种无缝
切换，当然需要有网路的支持。网路还应该能为个人通信用户，提供尽可能多的基于PS
-TN/ISDN的业务类型。要达到这些目标，可以用现有的PSTN/ISDN基础设施，以及当前
智能网的能力和性能为基础，这些基础在个人通信业务中，仍将扮演重要的角色。
在智能网中，业务控制逻辑及相关的用户数据库，要集中在智能网的业务控制点(S
-CP)，智能网的接入功能，集中在数字电话交换机的业务交换点(SSP)，这一点是十分
重要的，这样才能把分配工作，推到网路的本地层。从功能来看，网路的结构如图2所
示。
个人通信业务的业务控制逻辑和用户数据，都集中放在SCP中，此外在SCP中，还
包括智能网原有的灵活路由、灵活计费、个人号码、屏蔽等附加功能。数据库也应该包
括在内，以便允许用户终端可以在全网范围内实现漫游。各结点，通过七号信令网与SS
-P实现互连。目前在集中化的SCP/HLR与SSP之间的通信协议，不能支持移动终端的定
位和漫游，因此要补充GSM数字移动通信系统中使用的MAP协议，其中可能还需要根据无
线接入系统的要求，作一些局部的修改。在欧洲ETSI制定的数字无绳电话体制DECT中，
信令的移动性管理(MM)与MAP之间的互连，是在交换结点中实现。交换结点综合了无线
接口控制器(CCFP－Common Control Fixed Part)和本地数据库功能(VDB－Visited Da
-ta Base)。无线接口控制器通过分配网路，与各无线端口设备(RFP－Radio Frequenc
-y Port)相互连接。当需要扩充业务，扩大无线覆盖区时，只要增加无线端口设备RFP。
目前大部分无线接入系统，是通过ISDN的U接口接入网路。基本速率的ISDN物理层是采
用绞成对的铜线，这一对线路同时也可以作为远端无线端口设备的电源馈送和遥控。
ISDN的其他层DSS1和LAP－D可以不作改变，而第三层需要增强。特别是现在的第三层，
是基于DSS1/Q．931协议，用作呼叫控制功能，必须适当补充移动性管理实体(MM)，以
保证在DECT无线接口与固定网接入之间，实现移动性的管理和相关信令的传送。
把移动管理性能融合进智能网，可以使个人通信业务的用户，得到智能网提供给固
定有线用户的智能业务：这包括由用户自定义和受用户控制的业务；用户可以用新的候
补路由号码，更新SCP中包含的数据。
由于增加了新的无线接入方式，必然会要求克服ISDN协议和智能网应用部分的一些
限制，以支持非呼叫类的过程。这会涉及到PRIDSS1协议和网路的核心部分(CS2/3)。
4．当前的进展
以数字蜂窝网为基础，具有更大的容量，适合高用户密度地区的DCS－1800系统已
经进入实用，但目前的市场还很有限，主要由于DCS－1800不宜用于大范围的全面覆盖
，特别是稀路由地区，不久GSM/DCS－1800双制式手持机的上市，可能会对 DCS－1800
的市场有所促进，但其基本市场还只是原来的蜂窝移动通信用户。由于前面已经提到的
经济方面的因素，近期以DCS－1800的手持机作为个人通信的终端而取代传统的电话，
还难以被大多数用户所接受，这就为无线接入系统流出了市场。
前面提到的一些无线接入系统标准，大多也已经进入实用，例如欧洲的DECT和日本
的 PHS，通过一段时间的实验运行，现在都已在本地达到商用，并正积极开拓国际市场
。但是主要由于网路支撑上的不足，目前的无线接入系统所能提供的业务与个人通信的
要求，还有一定距离。实现终端有限移动性的系统，包括家用基站、公用基站和手持移
动终端，其产品到95年已进入第二代。由于其设备与蜂窝移动通信相比大为简单，移动
手持机完全可以由普通家电厂商生产，成本低，为市场发展提供了有利条件。用无线接
入的无线小交换机，几乎对网路没有额外的要求，因此也早已进入实用。无线本地环路
(WLL)现正处于实验阶段。然而，把上面这些应用综合在一起，实现更全面的移动性，
达到个人通信的基本要求，并且在资费上能因地制宜，在居住区和办公室以普通有线电
话的费率，可吸引更多用户的无线接入系统，就要求网路提供更多的功能。至今对智能
网和信令方面的工作，还不十分成熟，今明两年内可望取得相当的进展，从而使无线接
入加智能网的个人通信方式，进入比较完善的实用阶段。
无线接入系统的优点是不需要进行频率规划，从原理上说，每个基站在其覆盖区内
，可以使用任何频率。移动终端可以选用干扰最少的信道。规划只是限于对无线覆盖区
，以及根据预测的业务量，确定每个小区配置多少收发信机。对于随着业务增长需要不
断增添基站的系统来说，这种性能是非常重要的。整个无线覆盖工程设计，会在很大程
度上影响到系统的成本。对微型小区建设成本的初步评估说明，与传统的大功率无线蜂
窝移动通信相比，成本可以降低 30%-40%。基站站址数量的增加或许会抵消微型小区所
降低的成本。系统成本的下降主要由于以下因素：
不需要大的天线塔；
没有固定的高频合路器；
极低的收、发信机价格；
设备的尺寸小，节省了场地的开支；
较低的工程造价和运行维护费用；
不需频率复用的管理和只需少量的小区规划工作。
由于这些特点，其市场优势是十分明显的，因此各通信厂商已经针对各种应用环境
开发了许多设备，近期都将陆续投入市场。预期无线接入系统很快会在世界各地，引起
一股发展浪潮。随着明后年在网路支援方面的进展，还可望得到更好的前景。
5.我国的现状和对策
我国在1994年底开始，在十多个省市筹建GSM数字蜂窝移动通信网，其发展势头很
猛。随着这项业务在大、中城市的迅速发展，立刻感到频率资源严重不足。从我国目前
蜂窝移动业务的现状和近期预测来看，原有的TACS模拟蜂窝网很可能仍将维持到本世纪
末，不可能将现在模拟蜂窝网所占900MHZ频段，让出足够的频率资源给数字蜂窝网。因
此迫切要求开放已冻结多年的1-3GHZ频段，为GSM延伸到1800MHz的DCS－1800系统，划
分适当的频带。目前在900MHZ频率资源最为紧张的几个大城市，DCS－1800的试验工作
很快准备就绪，全面推广也将为时不远了。如果GSM/DCS双频带手持机能及时以合适的
价格投入市场，再加上在通话资费方面，采取一定的灵活措施，以数字蜂窝移动通信网
为基础的个人通信业务，将在初期的个人通信市场中赢得相当的份额。这主要由于从技
术角度来看，目前的数字蜂窝移动通信网对个人通信业务所要求的网路支撑，比其他无
线接入系统完善得多。
无线接入系统的初级形式CT－2在我国使用的面并不广。由于我国规定的CT－2无
线工作频率与国际上通用的无线频率不同，也使CT－2的推广受到一定影响，现在来看，
新的无线接入系统很快又会进入我国，更使CT－2的前景受到影响。
目前欧洲和日本都看好中国的无线接入市场，现在的关键还是在我国对1.8GHz频段
无线频率的分配。不论是欧洲的DECT，还是日本的PHS无线部分都已基本成熟，在市场
上已经出现了相应的专用集成电路芯片。在此基础上，无线接入部分所需的基本设备，
都已达到商品生产阶段，也具备了合资生产或者我国自行生产的条件。然而网路方面的
支撑，还没有完全解决。
当前我国可以先建立实验系统，在局部范围内针对这些无线接入方式的特定应用环
境，对其性能进行评估。在此基础上主管部门按选定的制式，为我国的无线接入系统规
定频率划分，于是就可以逐步在公用电信网中，引入无线小交换机和家用基站等较为成
熟的应用系统。与此同时，我国还需要积极开展网路支撑方面的研究工作。国外在网路
支撑方面的工作，可以作为参考，尽量选用大多数国家采纳的标准，但我国的通信网路
，只有我们自己最了解，因此网路支撑工作只能依靠我们自己提出最适合我国现有通信
网的解决方案。要使目前的无线接入系统能在个人通信业务中占有一席之地，这方面的
工作不能忽视，而必须加强。
6.结论
基于蜂窝数字移动通信系统和无线接入技术的个人通信方案，都已经开始逐渐进入
实用阶段。单纯从技术角度来看，数字蜂窝移动通信网对个人通信业务所要求的网路支
撑，比目前的无线接入系统完善得多。由于无线接入的一系列优点，其市场前景看好，
但网路的支撑工作还有待于进一步研究开发。离开网路的支持，单纯的无线接入技术，
显然不可能完全实现个人通信的基本要求。预期我国个人通信业务，在近期内也会紧跟
国际潮流出现某种程度的突破。如果我国采用国际上现有比较成熟的无线接入制式，在
无线接口设备方面，可以借助大部分现有的技术，但是在网路支撑方面，必须依靠自己
从我国现有通信网出发进行研究开发，使个人通信业务能以无线接入加智能网的方式，
在我国进入实用。
关于移动通信基础(4)信道模型和移动通信中,信道模型是怎么样的的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
