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行動通訊
CHAPTER 3 行動無線電傳播
3.2 無線電波種類
行動通訊 第三章 第64頁 圖3.1
3.3 傳播機制
當無線電波接近一個阻擋物時，會發生下列的 傳播效應：
1.反射（reflection）：傳播中的波撞擊到 一個物體，而此物體大於其波長。
2.衍射（diffraction）：遭受具不規則邊緣 的表面所阻擋。
3.散射（scattering）：當物體是小於傳播 波的波長時，入射波會散射成數個較弱的波。
行動通訊 第三章 第65頁
3.4 自由空間傳播
考慮一個功率為Pt之等向性發送端。距離始 點為一任意的長距離d，其發射功率是以球 體狀均勻分佈於表面。所以，在距離d位置 所接收的信號功率Pr為：
其中Ae為發送端所覆蓋的有效面積，而Gt為 發送天線增益（antenna gain）。
行動通訊 第三章 第66頁
3.4 自由空間傳播
有效孔徑與接收天線增益Gr的關係
其中 為電磁波波長。
自由空間路徑衰減Lf是定義為：
行動通訊 第三章 第66頁
3.4 自由空間傳播
行動通訊 第三章 第67頁 圖3.3
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3.5 地面傳播
接收信號功率Pr
其中L代表通道中的傳播衰減。行動無線電通道中 的電波傳播有三個需考量面向：路徑衰減、慢速衰 落（slow fading; shadowing），及快速衰落
（fast fading）。
L可表示為：
其中LP、LS與LF分別代表路徑衰減、慢速衰落與快 速衰落。
行動通訊 第三章 第68頁
3.5 地面傳播
行動通訊 第三章 第68頁 圖3.4
3.6 路徑衰減
最簡單的地表傳播之路徑衰減公式是
其中A和α為傳播常數，以及d是發送端與接 收端之間的距離。
行動通訊 第三章 第69頁
3.7 慢速衰落
慢速衰落也稱為對數常態（log-normal）衰 落或遮蔽效應（shadowing），因為其振幅 具有對數常態機率密度函數。
慢速衰落於位置d的局部均值rm (d) 定義如 下：
其中r(x) 是於位置x的接收信號，以及dw是 視窗大小。
行動通訊 第三章 第72頁
3.8 快速衰落
因局部多重路徑而引起在空間上與時間上其 特性產生快速變動係稱為快速衰落（快速空 間上的變異而產生的短期衰落）。
大約波長一半的距離就能產生快速衰落。
行動通訊 第三章 第74頁
接收端離發送端很遠
行動通訊 第三章 第75頁 圖3.11
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電平交叉率
在特定信號強度（稱為臨界）RS的交叉率N (RS) 定義為信號包絡在正方向上的每秒平 均電平交叉次數：
其中fm是最大Doppler頻率，其為：
其中v是行動用戶的移動速度，以及 是載 波波長。
行動通訊 第三章 第78頁
衰落率
衰落率定義為信號包絡在單位時間正交叉於 中間值rm的次數。
平均衰落率為：
行動通訊 第三章 第79頁
衰落時間
衰落時間定義為信號低於指定臨界RS的時間 長短。
行動通訊 第三章 第80頁
3.9 Doppler效應
接收近號的頻率fr為：
其中fc為來源端載波的頻率，以及fd是 Doppler頻率或Doppler位移。Doppler頻率 或Doppler位移是：
其中v是移動速度、 是載波波長，以及θ 如圖3.14所示。v cosθ代表接收端在傳送 端方向的速度分量。
行動通訊 第三章 第80頁
3.9 Doppler效應
行動通訊 第三章 第81頁 圖3.14
3.9 Doppler效應
行動通訊 第三章 第82頁 圖3.15
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3.11 符號間干擾
符號間干擾（ISI）是由多重路徑信號的時 間延遲所引起。
行動通訊 第三章 第83頁 圖3.16
3.12 同調頻寬
當兩衰落信號包絡在頻率f1與f2的相關係數
（correlation coefficient）為0.5時，同 調頻寬可近似為：
行動通訊 第三章 第84頁
