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無線通訊系統 (CH3 Physical Layer Technologies (Diversity Techniques …

- - - - for TDD
        因為reciprocal theorem和慢速改變的假設
        →Uplink和Downlink的channel可以近似一樣
      - for FDD
        接收端要回傳CSI讓傳送端知道
        回傳解碼成功/失敗或接收信號強度即可
  - - - 在一串symbol當中symbol-by-symbol去決策(通原有)
    - - Modeling of ISI Channels
        有一串symbols要傳，每傳一個symbol都會多路徑到接收端收到
        →解任一個symbol都會看到其他symbol→有ISI
      - maximum likelihood sequence estimation(MLSE)
      - Viterbi Algorithm
    - - zero forcing 等化器
        把多個不同delay的信號給予對應的係數(Ax=b)
        →求出x得到最佳的等化係數消除ISI
        
        1.頻域來看是反向濾波器（E(z)=1/F(z)）
        2.時域來看是脈衝函數
        
        缺點:會放大noise
      - MMSE等化器
        設計一個估計信號,和傳送信號有最小誤差
        
        不能完全消ISI，但不會放大noise
    - - 評定標準:
        1.收斂速度
        2.每次重複計算的數量
        3.錯誤調整的大小
      - LMS演算法(feedback loop)
      - RLS演算法
  - - - :
    - - p-persistent
        有人在傳就等，等沒人就以機率p決定要不要傳
      - Non-persistent
        有人在傳就random等一段時間再來聽
    - - 有線網路
    - - 傳送端先傳Request to Send (RTS)給接收端
        接收端回應Clear to Send (CTS)
        任何看到CTS的人就不能傳，因為有人要傳
        
        Hidden nodes problem
        A跟C都想傳給B，但彼此偵測不到對方，所以兩個都傳，然後兩個都撞
        
        A→B←C
        
        Exposed node problem
        C知道B在傳，以為B要給D，但其實B要給A，自己就不能給D了
        
        A← B.....C→D
  - - - 分兩種
        
        1.Block code(block進來) : 更正能力和block size有關
        ex: hamming code,LDPC code
        
        1.Convolution code(任意長度sequence進來) : 更正能力和記憶長度有關
        ex: soft decoding,Viterbi Algorithm
    - - 1.藉由洗牌，讓block內的symol打散
        1.2.3. ... 1.4.7
        4.5.6.→.2.5.8
        7.8.9. ... 3.6.9
        2.交錯的長度要>deep fade的長度
      - 缺點
        1.全部block收完才可以解碼→latency變長
        2低速環境→coding失效(deep fade很長)→等化器可以救
        高速環境→等化器失效→(channel變太快)→交錯可以救
- - - - 功能
        可以在電磁頻譜的射頻部分接收和傳輸調變過的載波信號
      - 特性
        增益Gain : 輸入功率對最大輻射功率的比值
        半功率波束寬Half power beamwidth : 最大功率降3db所對應到的角度寬
    - - 3D圖
        
        Top View
        
        Side View
      - Omni-directional antenna
        水平方向全方位有功率的天線
      - Directional antenna
        水平特定方向有gain
  - - - Path loss:
        長時間訊號平均接收功率隨距離增加而下降，而下降多少為一隨機變數，跟環境有關，一般用統計方法來描述，而距離不同會有不同的平均值。
        和距離、波長成反比
      - Fast multipath fading:(freq-(non)selective fading )
        短時間內因multipath而產生的多個不同delay信號在接收端接收後造成信號振幅、相位，時間延遲快速變化
      - Shadowing(slow fading):
        訊號傳輸時經過不同障礙物遮蔽造成接收平均功率有緩變的變化，稱slow fading
        而一般假設接收功率呈現log-normal分布(或是取dB後為normal分布)
    - - Reflection反射
        波撞到比波長還大的物體造成波改變行進方向,ex:建築物、牆壁
      - Diffraction繞射
        波通過尖銳不規則表面，造成繞射現象
      - Scattering散射
        波撞到粗糙面(比波長小)然後能量散開到所有方向,ex:樹
  - - - Omni-Directional Cell
      - Sectored Cells
    - - 頻率重用因子(freq. reuse factor,N)
        所有channel分成幾組→N固定則CCI也固定
        N下降→干擾上升→品質下降但容量上升(品質v.s容量)
        頻率重用帶來兩種干擾:
        1.CCI(主要)
        2.ACI(次要)
      - 頻率重用距離(freq. reuse distance)
        任兩個co-channel BS的最短距離
  - - - Simplex單向雙工:
      - Half-duplex雙向雙工:
        任何時間"單向"通訊
      - Full-duplex:
        任何時間"雙向"通訊
        
        FDD: Frequency Division Duplex
        系統幾乎都FDD
        
        TDD: Time Division Duplex
        同時用全部資源，速度很快，感覺不出有中斷，有同步問題(室內才用)
  - - - 斷線機率Outage probability:
        carrier-to-noise ratio(CNR)<門檻
        carrier-to-interference ratio(CIR)<門檻
        
        熱雜訊(TN): Link budget (覆蓋限制)
        
        只跟傳輸功率(sensitivity)有關
        
        給定接受的P(outage)可以由手機的sensitivity(即接收SNR至少多少才能解出訊號)和noise power level回推需要多少Pt才能達到
        
        同頻干擾(CCI) : Capacity(容量限制)
        
        只跟頻率重用有關